功能性电刺激
(功能性)电刺激
《低频电疗法》见：南登崑主编.实用物理治疗手册.北京.人民军医出版社，2001，316-363医学上把频率1000Hz以下的脉冲电流称作低频电流，或低频脉冲电流。
应用低频脉冲电流来治疗疾病的方法称为低频电疗法。
低频电流的特点是：①均为低频小电流，电解作用较直流电弱，有些电流无明显的电解作用；②对感觉神经和运动神经都有强的刺激作用；③无明显热作用。
低频脉冲电流在医学领域的应用已有一百多年的历史。
但最早用“电”来治病要追溯到公元前420年的古希腊医生希波克拉底（Hippocrates）和公元前46年的古罗马医生Scribonius Largus，他们分别将一种放电的鱼（torpedo fish）给病人食用或放在病人患处来治疗头痛和痛风。
1700年Dureney开始了用电流刺激蛙肌肉的生理实验。
1831年法拉第（Michael Faraday）发明了感应电装置后，低频脉冲电流常用于治疗头痛、瘫痪、肾结石、坐骨神经痛，甚至心绞痛。
19世纪后期和20世纪初是“电疗的黄金时代”，电生理学研究不断深入，多种低中频电疗法得到发明并广泛应用于临床。
首先是被称为“电疗之父”的D.B.Duchenne 出版了基于电疗的电生理学著作，第一次描述肌肉运动点。
然后，1909年法国人Louis Lapicque最早使用“基强度（rheobase）”和“时值（chronaxie）”二词（直到今天仍在沿用）。
1916年Adrian首次描述了正常肌肉和病肌的强度—时间曲线。
1950年间动电疗法问世。
但在随后的本世纪中期，由于生物化学、药理学的进展，电疗一度被临床医生冷落。
直到1965年Melzack和Wall提出闸门控制学说和70年代对阿片肽（内原性吗啡样物质）的研究，电疗才又重新受到重视。
60年代，高压脉冲电流和电子生物反馈技术开始应用。
1968年我国晶体管低频脉冲电针机研制成功，使电针迅速在全国推广普及，并用于针刺麻醉上。
同年，Shealy等根据闸门控制学说推出脊髓电刺激疗法，以后相继开展了中枢性电刺激（大脑导水管周围灰质、丘脑、尾核、脑垂体埋入电极刺激法）的研究。
功能性电刺激(FES)对脑卒中患者上肢功能恢复的研究进展
功能性电刺激（FES）对脑卒中患者上肢功能恢复的研究进展发表时间：2019-11-18T15:44:57.013Z 来源：《世界复合医学》2019年7期作者：饶利斌[导读] 随着生活水平的提高和生活方式的改变,急性脑血管病脑卒中的发病率大大增加。
随着生活水平的提高和生活方式的改变,急性脑血管病脑卒中的发病率大大增加。
近年来，但脑卒中的死亡率已呈逐年下降趋[1]。
脑卒中( apoplexy) 又称脑血管意外( cerebrovascular accident，CV A) ，曾称“中风”，是指突然发生的、由脑血管病变引起的局限性或全脑功能障碍[2]。
据美国心血管疾病协会( American heart association，AHA) 资料统计每 40 s 就会出现一位新的脑卒中患者，在发病初期，大约有 69%～ 80% 的患者有上肢和手功能障碍，发病3 个月后，约有37% 的患者手部抓握、伸展动作控制不精确，对脑卒中患者生活质量和社会参与度影响深远[3]。
功能性电刺激（FES）是一种广泛的用于康复的技术，利用电流激活神经支配四肢受脊髓损伤引起的麻痹影响，头部受伤，中风和其他神经系统疾病。
患者通过FES训练可以在日常功能性活动中得到运动、本体感觉及认知的综合输入，使患者的自主性活动和使用患手进行功能性活动的能力得到提高[4]。
近年来，康复医学领域的前辈对功能性电刺激（FES）对脑卒中患者上肢功能恢复做了很多有益的研究，本文将相关研究进展进行综述。
上肢主要承担复杂、精细、灵巧的动作，尤其是手的功能相当精细和复杂，在日常生活中起着重要作用。
卒中后，上肢功能恢复远较下肢的恢复缓慢和困难，通常还会伴有肩关节半脱位、肩手综合征等并发症，这使上肢所需的康复评估和治疗更为复杂。
此外，卒中后痉挛经常引起上肢的灵活度减低、关节挛缩、异常姿势、功能活动减低等，也是影响卒中后上肢功能恢复的主要障碍[5]。
有研究显示脑卒中3个月后，仅有 20%的后遗症患者的上肢能保留正常功能[6] ，因而争取早期对患肢的手功能进行恢复治疗是降低脑卒中病残率的重要环节。
功能性电刺激操作方法
功能性电刺激操作方法
功能性电刺激是一种通过电流刺激神经系统以达到特定治疗效果的方法。
常见的功能性电刺激操作方法包括以下几种：
1. 经皮电刺激（Transcutaneous Electrical Stimulation, TENS）：将电极贴在皮肤上，通过电流刺激神经末梢，从而减轻疼痛。
一般会在患处贴上电极片，然后通过调节电流频率和强度来进行治疗。
2. 神经调节电刺激（Neuroregulation Electrical Stimulation）：将电极放置在特定的穴位、神经或脊髓的特定区域上，通过电刺激神经系统促进其调节功能的正常化。
例如，针对耳部穴位或背部脊柱进行刺激，以改善睡眠、缓解焦虑等问题。
3. 深度脑电刺激（Deep Brain Stimulation, DBS）：通过在大脑特定区域插入电极，并通过外部激活这些电极，来改变神经活动从而治疗一些神经系统疾病，如帕金森病、抑郁症等。
DBS一般需要进行手术操作。
4. 脊髓电刺激（Spinal Cord Stimulation, SCS）：通过在脊髓特定位置插入电极，通过电流刺激脊髓神经以减轻疼痛症状。
一般在脊髓附近植入脉冲发生器（Pulse Generator）来提供电刺激。
这些操作方法具体的使用和调节需要根据患者的具体情况和病情来确定，应该由
医生或专业人士进行操作，并根据患者的反馈进行调节和监控。
功能性电刺激
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目 录
• 引言 • 功能性电刺激的原理 • 功能性电刺激的设备与技术 • 功能性电刺激在康复治疗中的应用 • 功能性电刺激在体育运动中的应用 • 功能性电刺激的未来发展
01
引言
功能性电刺激的定义
01
功能性电刺激（Functional Electrical Stimulation，FES）是 一种通过电流刺激神经或肌肉以 产生或恢复肌肉功能的技术。
缓解疼痛
功能性电刺激可以刺激皮肤感觉神 经末梢，产生镇痛作用，对于慢性 疼痛、神经性疼痛等有缓解作用。
03
功能性电刺激的设备与技术
功能性电刺激的设备
电刺激器
用于产生和输出电刺激信 号，通常具有多种波形、 频率和幅度可调。
电极
将电刺激信号传递至目标 肌肉或神经，常用材料包 括金属、碳和导电橡胶等 。
随着科技的进步和医学理论的发展， 人们逐渐认识到电流对神经和肌肉的 刺激作用，并开始尝试使用功能性电 刺激来治疗各种疾病。
随着计算机技术和生物医学工程的发 展，功能性电刺激技术不断得到改进 和完善，其应用领域也不断扩大。
功能性电刺激的应用领域
神经康复
用于治疗神经损伤、肌肉萎缩 、偏瘫等神经系统疾病，帮助 患者恢复肌肉功能和运动能力
5. 开始治疗
启动电刺激器，观察患者反应和肌肉 收缩情况，适时调整参数以确保治疗 效果和患者舒适度。
6. 结束治疗
在治疗时间结束后，关闭电刺激器并 移除电极，对患者进行必要的后续观 察和指导。
04
功能性电刺激在康复治疗中的应用
疼痛缓解
神经调节
01
通过电刺激作用于疼痛相关的神经通路，抑制疼痛信号的传递
无线刺激技术
功能性电刺激疗法
功能性电刺激疗法功能性电刺激疗法是一种通过应用电流刺激人体组织来治疗疾病的方法。
该疗法可以用于缓解疼痛、促进肌肉收缩与松弛、改善运动功能和加速康复过程等多种医疗目的。
本文将介绍功能性电刺激疗法的原理及其在康复治疗中的应用。
功能性电刺激疗法的原理是通过施加特定的电流刺激人体神经、肌肉或其他组织，以达到治疗效果。
电刺激疗法使用低频电流，通过电极接触皮肤，使电流穿过身体的组织，刺激神经末梢或肌肉纤维。
这种刺激可以改变神经活动、激活蛋白质合成、增进血液循环以及产生镇痛效果等。
在康复治疗中，功能性电刺激疗法被广泛应用于多种疾病的治疗中。
首先，它可以用于疼痛缓解。
通过在疼痛区域施加电刺激，可以激活神经末梢，分泌内啡肽等镇痛物质，从而减轻炎症反应和疼痛感知。
其次，功能性电刺激疗法对于促进肌肉收缩与松弛也具有重要作用。
通过施加特定的电流模式，可以刺激激活受损的神经纤维，从而使肌肉产生收缩或松弛，增强肌肉力量和灵活性。
这对于恢复运动功能和改善肌肉协调性尤为重要。
另外，功能性电刺激疗法还可以用于促进康复过程。
例如，在创伤或手术后，组织损伤通常导致肌肉失去活动能力，从而延缓康复进程。
通过功能性电刺激疗法，可以有效地激活受损的神经纤维和肌肉，促进血液循环和组织修复，从而加速康复过程。
除了上述常见的应用，功能性电刺激疗法还可以用于治疗脊髓损伤、中风后遗症、帕金森病、痉挛性瘫痪等疾病。
然而，需要注意的是，功能性电刺激疗法并不适用于所有人群，如心脏病患者、怀孕妇女和具有电刺激过敏史的人。
总之，功能性电刺激疗法是一种常用的康复治疗方法，具有多种疗效。
通过刺激神经末梢和肌肉纤维，它可以缓解疼痛、促进肌肉收缩与松弛、改善运动功能和加速康复过程。
然而，在接受此疗法时，仍然需要医生的指导和监督，以确保有效性和安全性。
《物理因子治疗技术》第3章 低频电疗法(功能性电刺激疗法)
功能性电刺激疗法
三、治疗技术 （一）设备 （二）操作方法 刺激下肢运动 将刺激器系在腰骶部，刺激电
极置于腓神经处，触发开关设在鞋底足跟部。 患者足跟离地时，开关接通，刺激器发出低频 脉冲电流，通过电极刺激腓神经，使足背伸。 患者足跟再次着地，开关断开，刺激停止，如 此重复上述动作。
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第三章 低频电疗法
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
内容
概述 神经肌肉电刺激疗法 功能性电刺激疗法 经皮电神经刺激疗法 感应电疗法 间动电疗法 超刺激电疗法 电睡眠疗法 直角脉冲脊髓通电疗法 高压低频电疗法
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第三节 功能性电刺激疗法
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功能性电刺激疗法 （二）禁忌证
带有心脏起搏器者禁用在其他部位的神经 功能性电刺激。意识不清、肢体骨关节挛缩畸 形、下运动神经元受损、局部对功能性电刺激 无反应者。
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功能性电刺激疗法
（三）注意事项 此疗法必须与其他疗法，如运动训练、心
理治疗相结合，才能取得很好地效果。操作者 应准确掌握刺激点的解剖、生理等，也是治疗 成功的重要因素。
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功能性电刺激疗法
二、治疗原理及治疗作用 FES生理学作用原理是利用神经细胞的电
兴奋性，通过刺激支配肌肉的神经使肌肉收缩， 因此，它要求所刺激的肌肉必须有完整的神经 支配。低频电流作用于神经细胞膜，能在神经 元上产生动作电位，而能诱发动作电位产生的 最小电流被称为阈电位。由电刺激所产生的动 作电位与自然生理状态所产生的动作电位是一 样的，具有“全或无”的特征。
功Байду номын сангаас性电刺激疗法
功能性电刺激(functional electrical stimulation, FES) 是使用低频电流刺激失去 神经控制的肌肉，使其收缩，以替代或矫正器 官及肢体已丧失的功能。也可归属神经肌肉电 刺激的范畴。
功能性电刺激
制和正常运动模式的重建 （3）刺激平滑肌：提高张力
治疗作用
经皮神经电刺激：镇痛和感觉障碍
功能性电刺激
①代替或矫正肢体或器官已丧失的功能， 如：偏瘫患者的足下垂。上肢伸腕伸指不 能，脊柱侧弯等。 ②功能重建：FES在刺激肌肉的同时，也 刺激了传入神经，加上不断重复的运动模 式信息，传入中枢神经系统，在皮层形成 兴奋痕迹，逐渐恢复原有的运动功能。
功能性电刺激疗法：以低频脉冲电流刺激 已丧失功能的器官或肢体，以所产生的效 应来代替或纠正器官或肢体功能的康复方 法。
经皮神经电刺激疗法：它是通过皮肤将特 定的低频脉冲电流输入人体刺激神经以镇 痛治疗疾病的方法。
治疗作用
神经肌肉电刺激
（1）刺激失神经支配肌肉：提高肌力 （2）刺激中枢性瘫痪的肌肉：提高运动控
刺激参数 波升时间
波升时间：电流达到波峰的时间 — 越短，快速上升，引起神经
细胞去极化，产生动作电位，出 现兴奋，锻炼肌肉
— 越长，神经细胞产生适应，
有利于肌肉再训练
功能性电刺激的特有参数
通断比：通电/断电 通电：刺激肌肉，断电：肌肉
放松
通电比长（1:1）刺激时间长
，休息时间短，肌肉容易疲劳
通断比短（1:2~5）肌肉不
容易疲劳
功能性电刺激临床应用
（一）用于上运动神经元瘫痪
包括脑外伤，脑血管意外，脊髓损 伤，脑瘫，多发硬化等。FES的治疗 目的是帮助病人完成某些功能活动， 如步行，抓握，协调运动活动，加速 随意控制的恢复。
临床应用 1.辅助站立和步行：用于纠正足下垂。
2，控制上肢运动
（二）呼吸功能障碍
为膈肌起搏，一对电极植入双侧 膈神经上，与胸壁上信号接收器 相连，发出无线电脉冲信号，刺 激膈神经，用于高位脊髓损伤所 致呼吸麻痹患者。
第十九章--低频电疗法
第十九章低频电疗法一、学习要点1.掌握感应电疗法、功能电刺激、经皮电刺激疗法的治疗作用、适应证、禁忌证及操作方法。
2.熟悉低频电流的作用、感应电疗法、功能电刺激、经皮电刺激疗法的定义、功能电刺激、经皮电刺激疗法的治疗原理。
3.了解感应电疗法、功能电刺激、经皮电刺激疗法的物理特性。
二、内容要点【概述】感应电流又称法拉第电流，应用这种电流治疗疾病的方法，称为感应电疗法。
（一）低频电流的生理作用和治疗作用1. 兴奋神经肌肉组织2. 镇痛3. 促进局部血液循环（二）参数及其意义1.频率（f）每秒钟内脉冲出现的次数，即为频率。
2.周期（T）一个脉冲波的起点到下一个脉冲波的起点相距的时间，即为周期。
3.波宽每个脉冲出现的时间，即为波宽。
4.波幅由一种状态变到另一种状态的变化量。
5.脉冲间歇时间即脉冲停止的时间，等于脉冲周期减去脉冲宽度的时间。
6.通断比是指脉冲电流的持续时间与脉冲间歇时间的比例。
7.占空因素是指脉冲电流的持续时间与脉冲周期的比值。
8.常见低频电流波形方波、三角波、调制波。
【感应电疗法】（一）物理特性感应电是用电磁感应原理产生的一种双相、不对称的低频脉冲电流。
感应电流的两相中，主要有作用的时高尖部分，其低平部分由于电压过低而常无生理的治疗作用。
（二）生理作用和治疗作用1.感应电流的生理作用（1）电解作用不明显（2）有兴奋正常神经和肌肉的能力2.感应电的治疗作用（1）防治肌萎缩（2）防治粘连和促进肢体血液和淋巴循环（3）止痛：感应电刺激穴位或病变部位，可降低神经兴奋性，产生镇痛效果。
（三）治疗技术1.设备感应电疗法的仪器（感应电流电疗机）、导线、金属电极板、衬垫以及电极固定用品均与直流电疗法基本相同。
2.治疗方法（1）固定法：两个等大电极并置于病变两侧或两端或在治疗部位对置或主电极置神经肌肉运动点，副电极置有关肌肉节段区。
（2）移动法：手柄电极或滚动电极在运动点，穴位或病变区移动刺激（也可固定作用断续刺激）；另一片状电极置相应部位固定。
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简介
电刺激是首先应用于康复治疗的方法,从最初 被动刺激,延缓偏瘫患者因为肌肉废用引起的 肌萎缩、消炎、促进机体康复速度直到现在名 目繁多的各类肌肉刺激、神经刺激。各种刺激 手段,凡以代替或矫正肢体和器官已丧失的功 能,同时理论上兼以神经系统功能重建的电刺 激形式统称为功能电刺激(functional eleetrieal stimulation,FES) 中文名；功能性电刺激疗法 外文名；functional electrical stimulation,FES 属 于；神经肌肉电刺激 利 用；一定强度的低频脉冲电流
1 上运动神经元瘫痪
上运动神经元瘫痪包括脑血管意外、脑外伤、脊髓损伤、脑性瘫痪、 发性硬化等。 FES治疗的目的是帮助病人完成某些功能活动，如步行、抓握，协调 运动活动，加速随意控制的恢复。 (1). 辅助站立和步行：最早应用单侧单通道刺激，用以纠正足下垂。 其原理是：在患侧摆动相开始时，足跟离地，放在鞋后跟里的开关接 通，电流刺激腓神经或胫骨前肌，使踝背屈。进入站立相后，开关断 开，电刺激停止。 对截瘫患者，可用4通道刺激。在双站立相（即双 足同时站立时），刺激双侧股四头肌；在单侧站立相，一个通道刺激 同侧股四头肌，同时对侧处于摆动相，一个通道刺激胫骨前肌。后来 有人在此基础上，再增加了两个通道，分别刺激双侧臀中肌或臀大肌， 控制骨盆活动。这样，患者使用FES可以站立、转移、行走。 1986年 Petrofsky等设计了一个FES系统与RGO矫形器配合使用，能使病人行 走的效率、速度均提高，减少能量消耗。 1987年Peckham等成功设 计了多达26通道的FES系统，控制整个下肢。它的程控化很高，能使 病人上、下楼梯。
功能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电刺激疗法
1 定义 2 物理特性 3 治疗作用 4 临床应用 5 设备和方法
定义
功能性电刺激（functional electrical stimulation,FES）属于神经肌肉电刺激 （neuromuscular electrical stimulation,NES） 的范畴，是利用一定强度的低频脉冲电流，通 过预先设定的程序来刺激一组或多组肌肉，诱 发肌肉运动或模拟正常的自主运动，以达到改 善或恢复被刺激肌肉或肌群功能的目的。
物理特性
1. 频率 理论上FES的频率为1~100Hz 2. 脉冲 常在100~1000µs之间，多使用 200~300µs。 3. 占空比 大多数为1：1至1：3之间。 4. 波升/波降 波升是指达到最大电流所需要的时 间，波降是指从最大电流回落到断电时所需的时 间，波升、波降通常取1~2s。 5. 一般FES使用表面电极时，其电流强度在 0mA~100mA之间。使用肌肉内电极时，其电流 强度在0mA~20mA之间。
5 肩关节半脱位
肩关节半脱位常见于脑血管意外、四肢瘫、格林-巴利综合征。 是由于冈上肌、三角肌无力所致。可出现疼痛、上肢肿胀等 症状。 本病的治疗多用支具、吊带来托住上肢，但这会限制上肢的 活动。 FES可以替代支具、吊带治疗肩关节半脱位，不影响上肢运动。 方法是用双相方波刺激冈上肌和三角肌后部（图3-6-2）。Ba ker和Parker（1986）观察了63例脑血管意外伴肩关节5cm以 上半脱位的病人。FES频率为20Hz，波宽0.3ms，通断比1：3。 逐渐增大电流强度和治疗时间。5天后病人可以耐受连续6~7 小时的刺激，以后再逐渐增加通电时间，减少断电时间。 通过对肩关节X片观察，FES能显著减轻肩关节半脱位的程度。 疗效与治疗前半脱位的程度和疼痛无关。而肩吊带和轮椅臂 托不能改善脱位的程度。
(2). 控制上肢运动：上肢的运动比下肢复杂 许多。应用4~8通道的FES 系统刺激手和前 臂肌肉，可使病人完成各种抓握动作。因 为手和前臂肌肉较小，一般用植入式电极， 通过同侧肩部肌肉或对侧上肢来控制开 关。 Cooper等（1988）发明了声控的FES 系统。他们先将上肢运动程序输入电脑， 然后训练电脑使其能识别10~25个词的发音， 这些词是用来控制上肢运动的。患者为 C5~C6脊髓损伤的四肢瘫，经训练后病人能 较好地完成手抓握、放松等动作
(2). 尿失禁 是由于下运动神经元损伤，尿道括约肌和盆底 肌无力，出现排尿淋漓不尽，或腹压轻微增高就排尿。 FES 刺激尿道括约肌和盆底肌，增强其肌力。对男性患者可用体 表电极或直肠电极；对女性患者可用阴道电极。最早使用阴 道电极是在1977年。刺激参数为频率20Hz，波宽0.1~5ms， 通断比为8：15s，波型为交变的单相方波或双相方波。用阴 道电极治疗的有效率很高，Susset等（1995）报道成功率达 62%；Smith（1996）报道对紧张性尿失禁的有效率为66%， 对detrusor不稳定的有效率为72%。
3 排尿功能障碍
(1). 尿潴流 当骶髓排尿中枢遭到破坏或S2~S4神 经根损伤后，膀胱逼尿肌麻痹，出现尿潴留。当 损伤部位在骶髓以上，则出现反射性膀胱，排尿 不能受意识控制。 FES对尿潴留的治疗都是采用 植入式电极刺激逼尿肌，使其收缩，并达到一定 的强度，克服尿道括约肌的压力，使尿排出。电 极植入的位臵和刺激部位有几种：① 直接刺激逼 尿肌；②刺激脊髓排尿中枢；③刺激单侧骶神经 根；④刺激骶神经根的部分分支。典型的刺激参 数是频率20Hz，脉冲宽度1ms。
治疗作用
1．代替或矫正肢体和器官已丧失的功能 2．功能重建 FES在刺激神经肌肉的同时，也 刺激传入神经，加上不断重复的运动模式信息， 传入中枢神经系统，在皮层形成兴奋痕迹，逐 渐恢复原有的运动功能。
临床应用
1 上运动神经元瘫痪 2 呼吸功能障碍 3 排尿功能障碍 4 特发性脊柱侧弯 5 肩关节半脱位
2 呼吸功能障碍
用于控制和调节呼吸运动FES系统为膈肌起搏 器。一对植入电极埋入双侧膈神经上（亦可用 体表电极臵于双侧颈部膈神经运动点上），与 固定于胸壁上的信号接收器相连。控制器发出 无线电脉冲信号，由接收器将其变为低频电流， 经电极刺激膈神经，引起膈肌收缩。 主要用于脑血管意外、脑外伤、高位脊髓损伤 所致的呼吸肌麻痹
4 特发性脊柱侧弯
病常见于青少年，病因不明。传统的治疗方法 是戴脊柱矫形器。但因佩戴时间太长（每天需 23小时），矫形器能限制患者的活动，不舒 服，影响患者的形象，病人往往不愿戴从而使 治疗半途而废。 70年代开始对用电刺激替代 矫形器的研究。这种能替代矫形器的FES称为" 电子矫形器"（electrical orthosis）。Bobechko 等首先在1979年报道用植入电极和射频发射 控制的系统治疗本病获得成功