功能性電刺激,(functionalelectricalstimulation，FES),功能性電刺激(functionalelectricalstimulation，FES)，亦是一種神經肌肉電刺激(NeuromuscularElectricalStimulation，NMES)，利用電刺激動作神經引起肌肉收縮，以達到增加肢體的功能性活動，例如以電刺激替代支架，當作改善功能之活動支架。,學習目的,了解FES的原理及參數了解FES在各肌肉的電極刺激點了解FES的臨床使用方法,內容,應用原理肢體肌肉的刺激臨床應用,應用原理,利用電刺激動作神經引起肌肉收縮，以達到增加肢體的功能性活動電極片系統電刺激參數安全準則,電極片系統,表面電極片(surfaceelectrode)：使用方便、非侵入性。對肌肉刺激的選擇性不很好，無法單獨選擇刺激位於深部的肌肉；主機與電極片間需連接許多管線，因此造成行動不便；會對皮膚造成電化學之反應；會刺激到感覺神經，引起不必要之不良反應；對於每天施用神經肌肉電刺激之病人，得花費時間貼電極、拿下電極及收拾儀器。電極片黏於緊身衣上直接套上，減少每天要尋找置放電極片位置之麻煩。透皮的電極片(percutaneouselectrodes)或是植入式電極片(inplantedelectrode)。,電極片種類：,導電性金屬片碳矽橡膠電極片目前使用上皆以合成性膠片加導電膠片較普通且便利，但仍依臨床適用與皮膚敏感性而定。由於FES大部份會引起肌肉之收縮而產生動作，因此電極片以具柔軟度會緊貼皮膚較佳。,導電性金屬片：為增加導電性，金屬片與皮膚間加潮濕海棉墊(moistenedsponge)或加潮濕羊毛氈(moistenedfeltpad)。這種電極片適用短期12次使用者，在尋找運動點(motorpoint)時尤其方便。,碳矽橡膠電極片(carbon-impregnatedsilicon-rubberelectrode)：加於這類電極片上，增加導電性之物質可分以下種：(1)加導電性軟膠(conductivegel)：通常似牙膏狀，每次使用時擠出適量加在電極片上，再貼在病人皮膚上。阻抗低，電極片使用期限較長，但較不方便。(2)卡拉亞片(Karayapad)：一種天然具導電性之膠狀片，較合成性導電膠片不會引起過敏。(3)合成性導電膠片(syntheticcopolymergelpad)：通常與電極片一體成型，屬自黏式，但使用幾次其導電性或黏性不佳時就需更換,電極片選擇標準,1低皮膚一電極片阻抗；2傳導之電流其強度均勻分布；3與皮膚可均勻且完全接觸；4不會使皮膚有過敏反應；5低成本高效益；6不會妨礙動作之產生,電極片尺寸與放置位置,在固定電壓下，電流強度與電阻成反比，因此若能減少阻抗(impedance)，則用較低之電量即可引起同樣之收縮。應將電極片置放處用酒精或用水清洗乾凈，并去除皮膚角質層以增加傳導性。電極片不要放在脂肪堆積或骨突處。兩個電極片擺放通常平行肌肉纖維方向。,理想的電極片尺寸與肌肉大小、電極片放置位置相關。1電極片愈小，則電流強度密度愈大，較易引起去極化(depolarization)但較痛；2電極片愈大，則可刺激到之肌肉范圍愈大，肌肉收縮反應愈強；3在可能范圍內，電極片愈大，則可以在不痛狀況下產生最大肌肉收縮，因此大肌肉通常使用大的電極片；4主動電極(activepad)使用之電極片小於分散式電極(dispersiveelectrode)，如此可單獨刺激到運動點(motorpoint)，較不會有擴散(overflow)到不欲刺激肌肉之現象,5在單相波電刺激狀況下，主動電極在運動點(motorpoint)或神經近皮膚表層處，參考電極(referenceelectrode)在遠端；在雙相波電刺激狀況下，兩電極片置放在欲刺激之肌肉或肌肉群上，但由於電流密度是愈近電極片愈高，因此仍有一電極片在運動點上較易引發肌肉收縮；6兩電極片間之距離愈接近，則電流在兩極間較淺層肌肉組織處流動；若距離較遠，電流在較深處流動；7一般電刺激器會提供兩組(channels)電刺激管線，即正負電極片各2組，因此可同時治療二個肌肉群，可用同步(synchronous)、或交互(reciprocal)模式；即受刺激之兩組肌肉同時收縮(co-contraction)或交替收縮(alternatingcontraction)。此外，也可使用引動式(trigger)，配合動作進行，於適當時間壓下控制鈕引起收縮。,電刺激參數,極性電極波波型電流強度波長波頻刺激周期坡升時間和坡降時間治療時間與治療頻率,極性,在雙極刺激狀況下，若使用不對稱雙相波，則負極當主動電極可引起較大肌肉收縮。因負極有較高濃度帶負電離子，可造成去極化引發動作電位或神經沖動,電極波波型,單相波雙相波單脈波脈波叢,雙相波，一相產生刺激作用，另一相當平衡波，可降低電刺激導致之化學作用。大肌肉電刺激一般使用對稱性雙相方波若刺激小肌肉則使用不對稱性雙相方波較能產生反應。單脈波之電刺激通常在攜帶型與非攜帶型電刺激器皆有提供，對於小肌肉之電刺激常用。增強下肢肌肉力量，通常比較適用於不可攜帶型電刺激器產生出之中頻波。如蘇聯波,電流強度,一般最高是100毫安培(mA)，一般人於10-20毫安培之電流強度即有反應，會先有痛之感覺，在電流強度增至某種程度才引起肌肉收縮。逐漸增強電流強度，可逐漸增加肌肉收縮強度，治療時依刺激感覺神經或動作神經之目的而調整電流強度，但應在受刺激者可忍受范圍內。,波長(PulseDuration),波寬在是否可引起有效的肌肉收縮及病人的舒服度之影響占著非常重要之角色。小于40微秒時，則需要非常高的電流量才能夠引起動作神經之沖動，而波寬較長時，則僅需較小的電流強度，就可引起神經電位之變化。300微秒波寬比50微秒或1000微秒造成較好舒服度，因此大部份NMES電刺激器采用此固定波寬。引起肌肉收縮之理想波寬為200至400微秒，因此臨床上以200至400微秒最多見。,波頻(PulseRate),波頻之單位為每秒之脈波數(pulsepersecond，簡稱pps)。波頻與肌肉收縮的品質與肌肉疲乏的快慢有關系，要引起持續而穩定之肌肉收縮產生動作，則必須大於30pps。理論上波頻愈高，則阻抗愈低、愈能產生較大肌肉收縮力量，但神經肌肉交接處之神經傳導物質愈快用完，因此容易造成疲乏。在尋找運動點時，通常使用15pps，一般訓練時皆使用3050pps，但另需考量肌肉大小與病況。,刺激周期,刺激周期為刺激時間除以全部周期之百分比。又可以刺激與休息時間比(ontime：offtimeratio)來表示。在施行電刺激時，若休息時間較長，較不易導致肌肉疲乏，但要達到同樣之肌肉收縮次數與運動量耍花較多治療時間。中樞神經障礙病患通常以1：5開始，而骨科病患以1：3開始，隨著病患進步，再逐步調整刺激周期。臨床上一般刺激時間為520秒，休息時間為560秒，刺激周期須與波頻同時考慮，較高波頻較易引起肌肉疲乏，因此需給予較長休息時間。,坡升時間(RampUpTime)與坡降時間(RampDownTime),為使刺激較舒服，電流強度通常采漸升及漸降之方式。坡升時間可由0.1至10秒，坡降時間也由0至數秒鐘。,治療時間與治療頻率,治療時間依病患種類、癥狀嚴重度與治療目的而不同，通常一次15分至數小時，由一星期2次至每天數次。,安全準則,絕對禁忌癥：裝配有心臟起搏器、出血或有血栓性栓塞危險性病患，病情尚未穩定之病患相對禁忌癥：一般心臟病患、感覺缺失病患、癲癇病患或懷孕婦女也要小心使用。,電極片應避免放置於頸部前方，電刺激不要橫跨或穿越胸廓，傷口或傷疤處與脂肪組織堆積處不要放電極片，電極片也不宜太接近傷口縫合處。對於剛完成骨科手術病患，在使用NMES配合運動治療時，需與開刀醫師討論肌肉活動之安全限度。對脊髓損傷病患要注意使用電剌激中或後有無反射失常癥狀。,為避免電極片施用對病患產生電學、化學或機械性傷害，需注意不得使用太小之電極片(直徑不得小於15公分)，電極片與皮膚要完全且均勻接觸，當病患對某一類電極片有過敏反應時，應更換電極片；貼電極片時，將貼處皮膚擺在最大張力之位置；電刺激前，剃除貼電極片處之長毛發，或順毛發生長方向緩慢且小心撕下電極片。對於有周圍神經病變患者，要使用功能性電刺激引起中度以上肌肉收縮可能有困難。,肢體肌肉之刺激,踝背屈肌,踝跖屈肌,骨科關節炎病人或中樞神經障礙（SCI、CP）患者。刺激腓腸?。褐鲃与姌O放在小腿后側較上方處刺激比目魚?。褐鲃与姌O放在腓腸肌下方,股四頭肌,接受人工關節置換之關節炎病人，手術後或膝關節軟骨受傷或韌帶受傷的手術後病人，可以藉由功能性電刺激來增加其股四頭肌之肌力。對於中樞神經受傷之病人，行走時可用電刺激股四頭肌，有取代支架或作為動作再教育。,一般將主動電極放在股外側肌的肌腹上，將分散電極放在髖骨上方。若要同時刺激到四條肌肉可使用雙組電極之方式，將兩個主動電極放在股內側肌與股外側肌，分散電極則使用共同的分散電極放在髕骨的上方，如使用平衡雙相波，則分散電極之位置(即遠端電極)必須稍接近上方肌腹處效果較好。,髖外展肌,對於髖外展肌之刺激，主要為臀中肌及闊筋膜張肌，常用在其髖外展肌較晚恢復的不完全的脊髓損傷病患；或是中樞神經病患，有明顯的剪刀腳姿勢。使用髖外展肌電刺激可協助其行走之穩定與改善走路姿勢。主動電極通常放在骨盆嵴之稍下方，視活動為要合并髖屈曲或髖伸直動作，而稍前移或後移；分散電極則放在股骨大轉子上方，注意主動電極片與分散電極間，至少有1英寸之距離。,髖伸直肌,使用電刺激用來增強髖伸直肌，協助維持良好直立的髖伸直姿勢非常有效。其電極片擺放位置，主動電極可以放在上后髂嵴之稍下方，分散電極可放在臀部下沿臀大肌的肌肉上，如果使用雙相波之電刺激，則分散性電極可以稍為往上移,肩關節處肌肉,通常用於加強肌力或誘發動作，對於有中樞神經損傷或脊髓損傷之病患，加強其肩部外展、屈曲之動作，同時對於冰凍肩或肩手癥候群之病患，也可用電刺激降低其疼痛。為增加病患肩關節上舉，其電極片之放置，主動電極放在前三角肌上，分散電極放于中三角肌。對于中風病患，預防或治療肩關節脫位，主動電極在後三角肌大約13之地方，分散電極片則放在岡上肌上。,肘伸直肌,通常為增強神經科病患其肘伸直之動作控制，或降低肘屈曲肌之攣縮或痙攣。電極擺放位置應避免刺激到引起肘關節屈曲之肱橈肌，因此其主動電極需要較小，放在後三角肌下沿，而其分散電極放在鷹嘴突上方。,肘關節屈曲肌,肘關節屈曲肌常與肘關節伸直肌一同進行交互性的電刺激，引起肘關節之動作。肱二頭肌的肌肉較肱三頭肌小，所以電極片也相對較小，主動電極通常放在肱二頭肌的肌腹上，分散性電極則在肱二頭肌的肌腹遠端上。,腕/手指伸直肌,通常為促進動作控制、增進肌肉力量，以及改善高張力及關節攣縮之現象。若要誘發腕伸直肌，主動電極位在肱骨外髁的下側方；若要增強手指伸直肌，則主動電極要稍往遠端栘，約在手前臂的中央；若要同時達到腕關節伸直與手指伸直動作，則主動電極放在可以引起手指伸直處，使用稍大的電極片，分散式電極在遠端靠近腕關節處。,腕/指屆曲肌,通常用來增加肌肉力量或是增加腕指關節屈曲活動度，較常使用中小型的電極片；若欲刺激腕屈曲肌，主動電極放在比較近端的前側手臂，分散電極則放在手臂前側遠端處，在屈曲肌腱上；若要刺激手指屈曲肌，則需要更小的主動電極片，在前臂比較靠近肘關節內側，分散電極片放在接近腕關節處。,掌內肌肉,通常為剌激蚯蚓肌與骨間肌，以加強夾握(lumbricalgrip)的能力。其電極擺放之位置為，將小電極片當主動電極片，放在腕豆骨骨頭的近端，將分散電極放置在前臂掌側，靠近手指屈曲肌的肌腱上，以造成掌指關節彎屈以及指間關節伸直之動作。若要造成整個手指屈曲之抓握(handgrasp)東西之動作，可用兩組電極再合并手指屈曲肌之刺激。,拇指肌,中樞神經障礙，如中風或腦性麻痹病患，手指通常有屈肌痙攣，以至於大拇指常保持在內縮與屈曲之姿勢。治療時可使用功能性電刺激，加強手指、大拇指之外展與伸直之動作，以協助抓握東西時準備之動作。其電極擺放在靠近拇指之外側，在拇指對掌肌之外側，分散式電極則放在前臂背側遠端13處，腕及指伸直肌肌腱上，因此可造成功能性大拇指伸直與外展動作，以協助手部之操作。,臨床應用,行走時功能性支架的應用改善不明原因的脊柱側彎改善肩關節脫位兒童疾患使用神經肌肉電刺激的注意事項,行走時功能性支架的應用,矯正垂足步態：主要要刺激患側之踝關節屈曲肌及膝關節伸直肌，於擺動期時刺激踝屈曲肌，站立期時刺激膝伸直肌。其觸動開關(triggercontrol)或可在腳跟，或于助行器之扶手工。,第五節頸椎以上的四肢癱瘓的病患，功能性電刺激是唯一可以促進病患上動抓握的功能，要求周圍神經不能有損傷，被動關節活動度需有一般活動所需之角度。應該有良好之座椅系統，使軀干維持在穩定的狀況。電刺激器之引動開關放任患者對側肩關節，以肩關節聳肩之動作來造成肘屈曲及手的抓放動作，使脊髓損傷病患有拿物品至口之動作。,在下肢方面之個案選擇注意上肢之肌力是否足夠，下肢骨密度是否正常。在兒童脊髓損傷之病患要特別注意是否有脊椎側