長庚大學復健科學所

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1 長 庚 大 學 復 健 科 學 研 究 所 長 庚 大 學 復 健 科 學 研 究 所 碩 士 論 文 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 疲 勞 的 影 響 Effect of 8-week neuromuscular electric stimulation training on fatigue in patients with multiple sclerosis 指 導 老 師 : 張 雅 如 助 理 教 授 研 究 生 : 陳 昕 蔓 中 華 民 國 九 十 五 年 七 月 碩 士 論 文 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 疲 勞 的 影 響 陳 昕 蔓 撰

2 中 文 摘 要 多 發 性 硬 化 症 是 一 種 中 樞 神 經 髓 鞘 脫 失 的 疾 病 疲 勞 是 多 發 性 硬 化 症 病 患 最 常 見 的 症 狀, 過 去 認 為 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 疲 勞 主 要 受 中 樞 疲 勞 的 影 響, 然 而, 病 患 長 期 肌 肉 無 力 也 會 使 病 患 周 邊 疲 勞 和 中 樞 疲 勞 更 嚴 重 本 研 究 目 的 是 探 討 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 是 否 能 改 善 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 周 邊 無 力 和 疲 勞 症 狀 受 試 者 為 九 名 多 發 性 硬 化 症 病 患, 在 電 刺 激 右 腳 下 肢 肌 肉 訓 練 前 後, 評 估 病 患 最 大 自 主 用 力 肌 肉 自 主 活 化 程 度 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量, 以 及 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 中 樞 疲 勞 指 數 周 邊 疲 勞 指 數 和 主 觀 自 覺 疲 倦 感 結 果 發 現 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 可 改 善 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 中 樞 疲 勞 指 數 和 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表, 但 病 患 的 周 邊 肌 力 和 周 邊 疲 勞 無 顯 著 改 善 我 們 推 論 病 患 整 體 肌 肉 疲 勞 的 改 善 可 能 和 中 樞 疲 勞 的 改 善 有 關, 而 病 患 周 邊 肌 力 和 周 邊 疲 勞 的 改 善 可 能 需 要 更 長 的 訓 練 時 間 才 會 有 顯 著 改 善 關 鍵 字 : 多 發 性 硬 化 症 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 中 樞 疲 勞 周 邊 疲 勞 疲 勞 指 數 v

3 Abstract Multiple sclerosis(ms)is a chronic demyelinating disease of the central nervous system. A common symptom in individual with MS is fatigue. The source of fatigue in individuals with MS is reported to be central originated. In chronic patients with MS, peripheral weakness may result in more peripheral fatigue and worsen the central fatigue. The purpose of this study is to investigate the effect of using neuromuscular electrical stimulation (NMES) training on various components of fatigue in individuals with MS. Nine individuals with MS participated 8-week NMES training on quadriceps muscle. Maximal voluntary contraction (MVC), voluntary activation (VA), twitch force (TW), general fatigue index, central fatigue index, peripheral fatigue index and Modified Fatigue Impact Scale (MFIS) were tested before and after training. We found that VA, general fatigue index, central fatigue index and MFIS were improved, but muscle strength and peripheral fatigue index were not. We concluded that 8-week NMES training significantly reduce general and central fatigue in individuals with MS. Key words : Multiple sclerosis, neuromuscular electric stimulation, central fatigue, peripheral fatigue, fatigue index vi

4 目 錄 指 導 教 授 推 薦 書. 口 試 委 員 會 審 定 書. 授 權 書 誌 謝. 中 文 摘 要.... 英 文 摘 要.... 目 錄. 表 目 錄. 圖 目 錄. iii iv v vi vii x xi 第 一 章 緒 論 1.1 研 究 背 景 與 動 機 研 究 目 的 研 究 假 設 名 詞 解 釋 及 操 作 型 定 義 5 第 二 章 文 獻 探 討 多 發 性 硬 化 症 的 簡 介 盛 行 率 和 分 類 診 斷 和 症 狀 多 發 性 硬 化 症 髓 鞘 脫 失 的 機 轉 神 經 元 的 構 造 與 傳 導 中 樞 神 經 元 髓 鞘 損 傷 和 脫 失 的 過 程 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 疲 勞 多 發 性 硬 化 症 的 中 樞 疲 勞. 17 vii

5 2.3.2 長 期 患 病 產 生 廢 用 後, 周 邊 神 經 肌 肉 的 變 化 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 周 邊 疲 勞 疲 勞 的 檢 測 中 樞 疲 勞 的 測 量 周 邊 疲 勞 的 測 量 主 觀 自 覺 的 疲 倦 感 改 善 肌 肉 虛 弱 的 臨 床 治 療 重 量 訓 練 有 氧 運 動 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 第 三 章 研 究 方 法 與 步 驟 研 究 對 象 實 驗 儀 器 與 設 備 實 驗 步 驟 資 料 處 理 與 分 析 統 計 分 析 43 第 四 章 研 究 結 果 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 最 大 自 主 用 力 變 化 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 變 化 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 變 化 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 的 變 化 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 中 樞 疲 勞 指 數 的 變 化 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 周 邊 疲 勞 指 數 變 化 電 刺 激 訓 練 前 後 主 觀 自 覺 疲 勞 量 表 的 變 化 49 viii

6 4.8 總 結 49 第 五 章 討 論 與 結 論 結 果 與 假 設 之 支 持 與 反 對 電 刺 激 訓 練 後 最 大 自 主 用 力 不 變 電 刺 激 訓 練 後 整 體 肌 肉 疲 勞 顯 著 改 善 電 刺 激 訓 練 後 肌 肉 自 主 活 化 程 度 顯 著 增 加 電 刺 激 訓 練 後 中 樞 疲 勞 顯 著 改 善 電 刺 激 訓 練 後 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 和 周 邊 疲 勞 不 變 電 刺 激 訓 練 後 主 觀 疲 倦 感 顯 著 改 善 63 結 論 65 臨 床 建 議 66 未 來 研 究 66 參 考 文 獻 67 附 錄 73 附 錄 一 受 試 者 同 意 書. 74 附 錄 二 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 個 別 資 料. 77 附 錄 三 單 因 子 重 複 量 數 變 異 數 分 析 之 F 值. 78 附 錄 四 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 最 大 自 主 用 力 的 變 化. 80 附 錄 五 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 變 化. 81 附 錄 六 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 變 化. 82 ix

7 表 目 錄 表 2-1 多 發 性 硬 化 症 失 能 指 數 量 表 1 30 表 2-2 多 發 性 硬 化 症 失 能 指 數 量 表 2 31 表 2-3 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 表 3-1 病 患 基 本 資 料 表 4-1 八 週 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 平 均 之 最 大 自 主 用 力 肌 肉 自 主 活 化 程 度 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 變 化.. 50 表 4-2 八 週 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 的 疲 勞 指 數 變 化 表 4-3 八 週 電 刺 激 訓 練 後 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 的 變 化 x

8 圖 目 錄 圖 2-1 多 發 性 硬 化 症 的 四 種 病 程 圖 2-2 核 磁 共 振 檢 查 腦 部 斑 塊 的 顯 示 圖 圖 2-3 正 常 髓 鞘 的 神 經 傳 導 和 髓 鞘 損 傷 或 脫 失 時 的 神 經 傳 導 圖 2-4 多 發 性 硬 化 症 病 患 中 樞 神 經 髓 鞘 脫 失 過 程 和 疲 勞 的 生 成 圖 2-5 上 運 動 神 經 元 與 中 樞 周 邊 疲 勞 的 關 係 圖 2-6 中 樞 疲 勞 測 試 在 示 波 器 的 圖 形 圖 3-1 實 驗 器 材 配 置 圖 圖 3-2 最 大 自 主 用 力 基 準 值 的 擷 取 方 式 圖 3-3 肌 肉 自 主 活 化 程 度 基 準 值 的 擷 取 方 式 圖 3-4 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 基 準 值 的 擷 取 方 式 圖 4-1 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 的 最 大 自 主 用 力 變 化 圖 4-2 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 變 化 圖 4-3 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 變 化 xi

9 第 一 章 緒 論 1.1 研 究 背 景 與 動 機 多 發 性 硬 化 症 (Multiple Sclerosis, MS) 是 一 種 中 樞 神 經 系 統 的 免 疫 疾 病, 病 患 因 不 明 原 因 導 致 身 體 周 邊 T 細 胞 進 入 中 樞 神 經 系 統 並 引 發 一 連 串 的 反 應 傷 害 中 樞 神 經 系 統 的 髓 鞘, 而 使 髓 鞘 受 損 產 生 髓 鞘 脫 失 (Demyelination), 進 而 導 致 病 患 的 中 樞 神 經 傳 導 失 敗 和 造 成 局 部 或 多 處 的 神 經 功 能 異 常 多 發 性 硬 化 症 之 臨 床 病 程 以 復 發 緩 解 型 最 多, 好 發 在 年 齡 20 歲 到 45 歲 的 年 輕 人, 且 女 性 又 比 男 性 多 此 病 在 亞 洲 地 區 較 罕 見 且 多 半 會 伴 隨 著 視 力 的 問 題 ( 韓 德 生 等 人 楊 智 超 與 謝 松 蒼,2001;Sliwa, 2000) 疲 勞 是 多 發 性 硬 化 症 病 患 最 常 見 的 症 狀, 大 部 分 的 病 患 會 因 肌 肉 疲 勞 而 誘 發 其 他 症 狀 產 生 或 是 增 加 主 觀 自 覺 的 疲 倦 感, 也 無 法 長 時 間 維 持 體 力 並 需 要 較 長 的 休 息 (Freal et al, 1984;Krupp et al, 1988;Comi et al, 2001;Mathiowetz et al, 2001) 一 般 來 說, 肌 肉 疲 勞 會 受 中 樞 疲 勞 (Central fatigue) 和 周 邊 疲 勞 (Peripheral fatigue) 的 影 響, 傳 統 上 認 為 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 疲 勞 主 要 受 中 樞 疲 勞 的 影 響 病 患 的 中 樞 神 經 系 統 髓 鞘 脫 失 後, 會 使 髓 鞘 和 髓 鞘 間 的 闌 氏 結 (Node of Ranvier) 功 能 受 損 而 逐 漸 造 成 病 患 的 神 經 傳 導 異 常, 這 可 能 會 產 生 更 多 的 中 樞 疲 勞, 在 先 前 的 研 究 中 亦 證 實 多 發 性 硬 化 症 病 患 會 比 一 般 人 有 更 多 的 1

10 中 樞 疲 勞, 且 在 運 動 後 病 患 也 會 比 一 般 人 有 更 多 的 中 樞 疲 勞 產 生 (Kent-Braun et al, 1994;Waxman, 2001;NG et al, 2004) 然 而 當 病 患 在 長 期 受 損 活 動 量 減 少 臥 床 或 坐 輪 椅 的 情 況 下, 會 開 始 產 生 廢 用 (Disuse) 的 情 況, 廢 用 會 造 成 病 患 肌 肉 無 力 (Weakness), 也 會 使 病 患 更 無 法 勝 任 需 要 體 力 的 運 動 或 是 肌 肉 過 多 用 力 而 增 加 周 邊 疲 勞 ; 另 一 方 面, 病 患 也 可 能 因 想 完 成 運 動 而 使 身 體 額 外 作 功, 這 也 可 能 會 間 接 誘 發 中 樞 疲 勞 因 此 當 病 患 長 期 肌 肉 虛 弱 後, 會 使 周 邊 疲 勞 增 加, 也 可 能 會 間 接 誘 發 中 樞 疲 勞 產 生 (Kent-Braun et al, 1994;McComas et al, 1995;Warmerdam, 1999;Ng et al, 2004) 測 量 肌 肉 疲 勞 常 利 用 疲 勞 運 動 後 的 最 大 自 主 用 力 (Maximal voluntary contraction) 下 降 程 度 來 評 估, 本 研 究 將 運 動 後 最 大 自 主 用 力 的 下 降 率 代 表 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 (Fatigue index), 當 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 增 加 表 示 肌 肉 疲 勞 程 度 越 少 (Kent-Braun, 1994;Miller et al, 1995) 病 患 的 中 樞 疲 勞 則 可 利 用 中 樞 疲 勞 測 試 (Interpolated Twitch Technique) 所 計 算 出 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 (Voluntary activation) 來 評 估 本 研 究 將 運 動 後 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 下 降 率 代 表 中 樞 疲 勞 指 數, 當 中 樞 疲 勞 指 數 增 加 時 表 示 中 樞 疲 勞 越 多 (Bülow et al, 1995; 陳 建 中, 2002) 病 患 的 周 邊 疲 勞 可 利 用 疲 勞 運 動 後 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 (Twitch force) 下 降 率 所 計 算 的 周 邊 疲 勞 指 數 來 評 估 (Schwid et al, 2

11 2002) 而 多 發 性 硬 化 症 病 患 之 主 觀 自 覺 疲 倦 感 則 可 用 美 國 國 家 多 發 性 硬 化 症 病 友 會 所 發 展 的 改 良 式 疲 勞 影 響 指 數 量 表 (Fatigue Impact Scale) 來 評 量 既 然 疲 勞 為 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 主 要 症 狀 之 一, 改 善 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 疲 勞 便 一 直 是 臨 床 治 療 的 重 要 課 題 而 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 長 期 患 病 造 成 肌 肉 無 力 後 會 產 生 更 多 的 周 邊 疲 勞, 這 會 使 病 患 活 動 力 更 形 下 降 並 陷 入 重 複 的 惡 性 循 環 因 此 如 果 能 改 善 病 患 的 肌 肉 無 力, 也 許 就 能 打 破 此 惡 性 循 環 並 降 低 病 患 的 周 邊 疲 勞 過 去 的 研 究 發 現, 常 見 的 重 量 訓 練 和 有 氧 運 動 等 復 健 運 動 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 周 邊 無 力 和 心 肺 適 能 (Fitness) 改 善 有 限, 也 很 少 討 論 到 病 患 的 疲 勞 改 善, 其 失 敗 的 原 因 可 能 是 因 病 患 的 運 動 強 度 在 達 到 有 效 的 訓 練 強 度 前 可 能 就 因 中 樞 疲 勞 而 停 止 增 加, 因 而 無 法 達 到 訓 練 效 果 (Gehlsen et al,1984;svensson et al, 1994;DeBolt et al, 2004;Kileff and Ashburn, 2005) 所 以, 尋 找 一 種 可 行 的 訓 練 法, 且 其 訓 練 強 度 不 受 病 患 疲 勞 限 制, 應 該 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 疲 勞 有 更 好 的 改 善 效 果 神 經 肌 肉 電 刺 激 是 物 理 治 療 中 常 見 的 復 健 方 法, 它 是 利 用 電 流 產 生 肌 肉 強 力 收 縮 並 刺 激 受 抑 制 的 神 經 元, 以 增 加 肢 體 的 活 動 來 改 善 肌 肉 萎 縮 或 無 力 神 經 肌 肉 電 刺 激 強 度 夠 且 局 部, 不 受 病 患 主 觀 意 識 影 響, 也 不 會 影 響 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 中 樞 神 經 病 灶, 且 在 先 前 的 研 究 3

12 中 發 現, 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 可 改 善 上 運 動 神 經 元 損 傷 病 患 的 肌 肉 無 力 或 是 長 期 廢 用 所 造 成 的 肌 肉 萎 縮 (Abdel-Moty et al, 1999;Quittan et al, 1999), 因 此 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 可 能 是 一 較 適 合 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 肌 力 訓 練 方 式 另 一 方 面, 先 前 有 學 者 發 現 超 過 動 作 閾 值 (Motor threshold) 的 周 邊 電 刺 激 可 能 有 一 感 覺 回 饋 並 增 加 神 經 傳 導 的 興 奮 性 (Ridding et al, 2001), 這 也 是 電 刺 激 訓 練 的 好 處 本 研 究 探 討 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後, 是 否 能 改 善 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 肌 肉 無 力 和 疲 勞 症 狀, 也 希 望 將 來 能 發 展 出 一 套 適 合 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 復 建 方 式, 讓 病 患 的 生 活 品 質 更 好 1.2 研 究 目 的 一 評 估 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 後, 其 肌 肉 無 力 的 改 善 效 果 二 評 估 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 後, 其 整 體 肌 肉 疲 勞 中 樞 疲 勞 周 邊 疲 勞 和 主 觀 自 覺 疲 倦 感 的 改 善 效 果 1.3 研 究 假 設 一 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後, 最 大 自 主 用 力 肌 肉 活 化 程 度 和 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 比 訓 練 前 顯 著 增 加 4

13 二 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後, 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 中 樞 疲 勞 指 數 和 周 邊 疲 勞 指 數 比 訓 練 前 顯 著 增 加 三 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後, 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 的 分 數 下 降 1.4 名 詞 解 釋 及 操 作 型 定 義 一 多 發 性 硬 化 症 (Multiple Sclerosis): 是 一 種 中 樞 神 經 系 統 損 傷 的 免 疫 疾 病 中 樞 神 經 系 統 因 不 明 原 因 導 致 髓 鞘 脫 失, 進 而 造 成 病 患 的 中 樞 神 經 傳 導 失 敗 與 功 能 損 傷 ( 韓 德 生 等 人 楊 智 超 與 謝 松 蒼, 民 90 年 ) 二 髓 鞘 脫 失 (Demyelination): 中 樞 神 經 系 統 的 軸 突 外 面 包 覆 著 一 層 髓 鞘, 髓 鞘 和 髓 鞘 間 會 形 成 闌 氏 結 並 讓 神 經 衝 動 可 快 速 傳 導, 當 髓 鞘 損 傷 並 脫 落 時 便 稱 為 髓 鞘 脫 失 髓 鞘 脫 失 會 讓 中 樞 神 經 元 軸 突 無 法 做 快 速 跳 躍 式 傳 導 而 使 神 經 傳 導 異 常, 也 可 能 會 影 響 周 邊 運 動 神 經 元 的 活 性 (Petajan et al, 1999;Sliwa, 2000) 三 中 樞 疲 勞 (Central fatigue): 中 樞 神 經 系 統 到 脊 髓 運 動 神 經 元 池 間 稱 為 上 運 動 神 經 元 (Upper motoneuron), 當 上 運 動 神 經 元 的 神 經 衝 動 傳 導 變 慢 或 失 敗, 此 現 象 便 稱 為 中 樞 疲 勞 (Enoka et al, 1992;Muller et al, 1995;Comi et al, 2001) 5

14 四 周 邊 疲 勞 (Peripheral fatigue): 脊 髓 運 動 神 經 元 池 之 後 的 神 經 元 軸 突 (Axon) 神 經 肌 肉 接 合 點 (Neuromuscular junction) 興 奮 - 偶 合 收 縮 (E-C coupling) 和 橫 橋 作 用 的 神 經 傳 導 失 序 所 造 成 肌 肉 力 量 下 降 的 現 象, 稱 為 周 邊 疲 勞 (Enoka et al,1992;miller et al,1995;comi et al,2001) 五 最 大 自 主 用 力 (Maximal voluntary contraction, MVC): 受 試 者 盡 全 力 做 主 動 肌 的 等 長 收 縮 所 產 生 的 最 大 力 量 稱 之 最 大 自 主 用 力 也 可 以 用 來 評 估 肌 力 的 大 小 (Kent-Braun, 1994;Miller et al,1995) 六 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 : 本 研 究 將 疲 勞 運 動 後 的 最 大 自 主 用 力 的 下 降 率 代 表 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 並 評 估 並 患 運 動 後 的 肌 肉 疲 勞 本 研 究 將 疲 勞 運 動 前 的 最 大 自 主 用 力 定 為 基 準 值, 疲 勞 運 動 後 的 最 大 自 主 用 力 定 為 變 化 值, 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 =[ 最 大 自 主 用 力 ( 變 化 值 ) / 最 大 自 主 用 力 ( 基 準 值 )]*100 七 中 樞 疲 勞 測 試 (Interpolated Twitch Technique,ITT): 是 一 種 分 析 中 樞 神 經 對 肌 肉 收 縮 影 響 的 方 法, 可 用 此 方 法 計 算 出 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 (Voluntary activation) 來 評 估 中 樞 疲 勞 肌 肉 自 主 活 化 程 度 =1-(T2/T1),T2 為 在 最 大 自 主 用 力 中 超 強 電 刺 激 所 額 外 誘 發 之 剩 餘 力 量,T1 為 超 強 電 刺 激 所 誘 發 之 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量, 當 肌 肉 自 主 活 化 程 度 越 接 近 100%, 表 示 受 中 樞 影 響 小, 越 接 近 6

15 0 表 示 受 中 樞 影 響 大 (Bülow et al, 1995; 陳 建 中, 2002) 八 中 樞 疲 勞 指 數 : 本 研 究 將 疲 勞 運 動 後 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 下 降 率 代 表 中 樞 疲 勞 指 數 並 評 估 並 患 運 動 後 的 中 樞 疲 勞 本 研 究 將 疲 勞 運 動 前 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 定 為 基 準 值, 疲 勞 運 動 後 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 定 為 變 化 值, 中 樞 疲 勞 指 數 =[ 肌 肉 自 主 活 化 程 度 ( 變 化 值 ) / 肌 肉 自 主 活 化 程 度 ( 基 準 值 )]*100 九 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 (Twitch force): 給 予 周 邊 肌 肉 單 一 電 刺 激 誘 發 肌 肉 產 生 收 縮, 當 電 刺 激 強 度 增 加 到 徵 召 全 部 的 運 動 單 位 參 與 收 縮 後, 肌 肉 的 力 量 便 不 會 再 增 加, 我 們 便 將 此 時 的 力 量 稱 為 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 (Schwid et al, 2002) 十 周 邊 疲 勞 指 數 : 本 研 究 將 疲 勞 運 動 後 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 下 降 率 代 表 周 邊 疲 勞 指 數 並 評 估 並 患 運 動 後 的 周 邊 疲 勞 本 研 究 將 疲 勞 運 動 前 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 定 為 基 準 值, 疲 勞 運 動 後 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 定 為 變 化 值, 周 邊 疲 勞 指 數 =[ 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 ( 變 化 值 ) / 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 ( 基 準 值 )]*100 十 一 疲 勞 運 動 (Fatigue exercise): 本 研 究 採 用 20 分 鐘 間 歇 性 股 四 頭 肌 等 長 最 大 自 主 用 力 運 動 做 為 疲 勞 運 動 其 最 大 自 主 用 力 和 放 鬆 比 為 用 力 五 秒 後 放 鬆 休 息 五 秒, 共 持 續 20 分 鐘 疲 勞 運 動 期 間, 每 隔 固 定 時 間 會 測 量 各 項 實 驗 參 數 7

16 十 二 肌 肉 能 力 測 試 (Muscle test): 本 研 究 整 個 實 驗 流 程 合 稱 為 肌 肉 能 力 測 試, 包 含 最 大 自 主 用 力 測 試 中 樞 疲 勞 測 試 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 測 試, 以 及 疲 勞 運 動 十 三 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 (Neuromuscular Electrical Stimulation training): 利 用 電 流 引 起 肌 肉 收 縮 的 一 種 肌 力 訓 練 方 式 神 經 肌 肉 電 刺 激 可 誘 發 肌 肉 收 縮 和 受 抑 制 的 運 動 神 經 元 活 化, 達 到 肌 肉 再 教 育 的 功 能 ( 廖 文 炫 等, 民 90 年 ;Valli et al, 2002), 本 研 究 採 用 此 方 法 作 為 病 患 的 肌 力 訓 練 方 式 8

17 第 二 章 文 獻 探 討 2.1 多 發 性 硬 化 症 的 簡 介 多 發 性 硬 化 症 (Multiple Sclerosis, MS) 是 一 種 中 樞 神 經 系 統 髓 鞘 脫 失 (Demyelination) 的 免 疫 疾 病, 病 患 因 不 明 原 因 導 致 身 體 周 邊 T 細 胞 進 入 中 樞 神 經 系 統, 並 引 發 一 連 串 的 反 應 傷 害 中 樞 神 經 系 統 的 髓 鞘 而 使 髓 鞘 受 損 並 產 生 髓 鞘 脫 失 髓 鞘 脫 失 會 造 成 病 患 的 中 樞 神 經 傳 導 失 敗 和 神 經 功 能 異 常, 也 可 能 導 致 中 樞 神 經 元 的 破 壞 此 病 確 切 的 致 病 原 因 目 前 仍 屬 未 知, 但 可 能 與 遺 傳 病 毒 及 環 境 因 子 有 關 ( 韓 德 生 等 人 楊 智 超 與 謝 松 蒼,2001) 盛 行 率 和 分 類 多 發 性 硬 化 症 其 盛 行 率 會 隨 地 理 與 人 種 不 同 而 有 差 異 整 體 而 言, 中 高 緯 度 的 寒 溫 帶 地 區 為 高 盛 行 區, 熱 帶 亞 熱 帶 則 較 罕 見, 台 灣 地 區 之 盛 行 率 以 復 發 - 緩 解 型 的 病 患 最 多, 其 次 為 續 發 漸 進 型 韓 德 生 等 人 統 計 分 析 國 內 病 患 資 料 並 和 國 外 文 獻 比 較 後, 發 現 病 患 發 病 年 齡 多 在 20 歲 到 40 歲, 另 外 女 性 病 患 會 比 男 性 多, 且 有 較 佳 的 預 後 較 多 的 復 發 次 數 和 較 早 的 發 病 年 齡 ( 韓 德 生 等 人 楊 智 超 與 謝 松 蒼, 2001) 多 發 性 硬 化 症 依 其 臨 床 病 程, 可 分 為 以 下 四 型 ( 楊 智 超 等, 2001;Di Fabio et al, 1998;Sliwa, 2000): 1 復 發 - 緩 解 型 (Relapsing-remitting MS, RRMS) 9

18 是 最 常 見 的 疾 病 類 型, 其 病 程 主 要 以 反 覆 的 急 性 發 作 為 主, 發 作 後 會 慢 慢 回 復 並 維 持 一 段 平 穩 變 化 直 到 下 次 發 作, 這 類 型 患 者 約 佔 80-85%( 圖 2-1a) 2 續 發 漸 進 型 (Secondary-progressive MS, SPMS) 剛 發 病 時 為 復 發 緩 解 型, 但 隨 病 齡 延 長 而 轉 變 為 持 續 而 漸 進 的 神 經 症 狀 惡 化, 而 急 性 的 發 作 變 得 較 不 明 顯 ( 圖 2-1b) 3 首 發 漸 進 型 (Primary-progressive MS, PPMS) 第 一 次 發 病 開 始 就 持 續 神 經 症 狀 惡 化, 且 並 無 明 顯 的 急 性 發 作 ( 圖 2-1c) 4 漸 進 復 發 型 (Relapsing-progressive MS) 第 一 次 發 病 開 始 就 一 路 惡 化 並 有 明 顯 的 急 性 發 作, 但 此 型 罕 見 且 分 類 上 尚 有 爭 議 ( 圖 2-1d) 診 斷 和 症 狀 在 先 前 的 研 究 發 現, 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 腦 脊 髓 液 檢 查 (Cerebrospinal fluid evaluation) 會 有 免 疫 球 蛋 白 素 (Immunolobulin, IgG) 和 寡 株 帶 球 蛋 白 (Oligoclonal band) 異 常 增 加 的 狀 況, 因 此 這 兩 種 物 質 的 數 量 目 前 被 視 為 診 斷 是 否 為 多 發 性 硬 化 症 的 因 子 除 了 可 從 這 兩 種 物 質 數 量 來 判 斷 病 患 是 否 為 多 發 性 硬 化 症, 臨 床 上 也 會 利 用 電 腦 斷 層 掃 描 (Computed tomography, CT) 或 準 確 性 高 的 核 磁 共 振 檢 10

19 查 (Magnetic resonance imaging, MRI) 來 診 斷 病 患 的 嚴 重 程 度 核 磁 共 振 檢 查 可 看 到 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 腦 和 脊 髓 處 在 髓 鞘 脫 失 處 所 產 生 的 白 色 斑 塊 (Scar)( 圖 2-2), 此 斑 塊 會 與 病 患 的 嚴 重 程 度 有 關, 越 嚴 重 的 病 患 其 斑 塊 會 越 分 散 也 比 較 大, 因 此 從 斑 塊 的 分 布 和 大 小 便 可 診 斷 和 評 估 中 樞 損 傷 的 嚴 重 程 度 另 外, 多 發 性 硬 化 症 病 患 會 因 中 樞 神 經 髓 鞘 脫 失 並 導 致 神 經 傳 導 失 敗, 因 此 利 用 電 生 理 檢 查 (Electrophysiologic testing) 也 能 協 助 診 斷 是 否 為 多 發 性 硬 化 症 ( 楊 智 超 等, 2001;Miller, 2001;Bakshi, 2004) 當 確 定 為 多 發 性 硬 化 症 病 患 後, 臨 床 上 會 再 使 用 多 發 性 硬 化 症 失 能 指 數 量 表 (Expanded Disability Status Scale,EDSS) 來 評 估 病 患 神 經 功 能 損 傷 (Neurologic deficit) 後 所 能 達 到 的 最 大 功 能 程 度 失 能 指 數 量 表 是 1983 年 由 Kurtzke 所 發 展 出, 此 量 表 包 含 中 樞 神 經 各 領 域 表 現 的 評 量 並 根 據 病 患 的 症 狀 及 表 現 給 分, 當 病 患 神 經 受 損 的 部 位 越 多, 失 能 情 況 越 嚴 重, 量 表 的 分 數 也 會 越 高, 其 分 數 等 級 從 0( 正 常 ) 到 10( 死 亡 ) 此 失 能 指 數 量 表 目 前 廣 被 神 經 學 界 所 接 受 使 用, 在 台 灣 也 利 用 此 量 表 做 為 評 估 病 患 機 能 障 礙 的 方 法 及 健 保 上 的 分 類 ( 韓 德 生 等, 民 90 年 )( 表 ) 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 症 狀 會 因 中 樞 髓 鞘 脫 失 的 區 域 不 同 而 有 多 樣 的 症 狀 表 現 症 狀 的 嚴 重 度 發 作 持 續 時 間 可 由 數 分 鐘 到 數 小 時, 11

20 症 狀 也 可 能 會 持 續 數 週 或 數 月, 並 慢 慢 減 少 發 作 次 數 (O Sullivan, 1994) 在 先 前 的 研 究 發 現, 疲 勞 是 多 發 性 硬 化 症 病 患 最 主 要 的 症 狀, 且 大 部 分 的 病 患 會 因 疲 勞 而 誘 發 其 他 症 狀 產 生 或 是 產 生 心 理 上 的 疲 倦 感, 病 患 也 無 法 長 時 間 維 持 需 要 體 力 的 活 動 並 需 要 較 長 較 久 的 休 息 才 能 解 除 疲 勞 (Krupp et al, 1988;Mathiowetz et al, 2001) 先 前 學 者 將 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 症 狀 分 成 三 類 : 主 要 症 狀 次 要 症 狀 和 其 他 症 狀 (Schapiro, 1994;Di Fabio et al, 1998;Schwid et al, 2002) 主 要 症 狀 為 因 中 樞 神 經 髓 鞘 脫 失 直 接 造 成 的 症 狀, 包 括 : 疲 勞 (Fatigue) 運 動 功 能 失 調 (Ataxia) 感 覺 損 傷 (Sensory deficit) 痙 攣 (Spasticity) 顫 抖 (Tremor) 視 力 障 礙 (Visual defect) 泌 尿 系 統 機 能 失 調 (Bladder and bowel disturbance) 情 緒 認 知 問 題 (Cognitive problem) 和 平 衡 問 題 (Balance problem) 等 ; 次 要 症 狀 為 因 主 要 症 狀 所 誘 發, 或 是 因 長 期 患 病 坐 輪 椅 或 臥 床 而 造 成 的 症 狀 包 括 : 容 易 疲 倦 (Tiredness) 肌 肉 無 力 (Weakness) 肌 肉 萎 縮 (Atrophy) 和 急 性 或 慢 性 疼 痛 (Pain) 等 ; 其 他 症 狀 為 因 患 病 而 導 致 的 心 理 和 社 會 層 面 症 狀 如 : 情 感 疏 離 (Detachment) 焦 慮 (Anxiety) 和 智 能 問 題 (Intellectual deficit) 等 12

21 2.2 多 發 性 硬 化 症 髓 鞘 脫 失 的 機 轉 神 經 元 的 構 造 與 傳 導 神 經 元 主 要 包 含 細 胞 本 體 細 胞 質 樹 突 (Dendrite) 和 軸 突 (Axon), 樹 突 負 責 接 收 其 他 神 經 元 所 傳 來 的 神 經 衝 動, 軸 突 則 將 神 經 衝 動 傳 離 本 體 神 經 元 表 面 包 負 著 一 層 由 兩 層 磷 脂 分 子 所 構 成 的 外 胞 漿 模 (Plasmalemma), 該 磷 脂 層 會 有 鈉 鉀 等 離 子 通 道, 當 靜 止 狀 況 下, 神 經 細 胞 膜 外 為 正 電 荷, 而 膜 內 電 荷 為 負 電 荷, 兩 者 會 維 持 一 電 位 差 稱 為 靜 止 膜 電 位 (Resting membrane potential); 當 神 經 元 受 到 刺 激 時, 鈉 離 子 會 大 量 流 入 神 經 細 胞 內 造 成 靜 止 膜 電 位 減 少 的 去 極 化 (Depolarization) 反 應, 細 胞 的 去 極 化 越 大, 鈉 離 子 通 道 會 打 開 越 多 並 更 增 強 細 胞 膜 的 去 極 化 反 應, 但 此 去 極 化 反 應 到 一 定 值 時 便 會 開 始 誘 發 鉀 離 子 通 道 打 開 鉀 離 子 通 道 開 啟 使 鉀 離 子 流 出 細 胞 後, 鈉 離 子 通 道 的 活 動 就 會 漸 漸 減 緩, 這 過 程 會 使 膜 電 位 慢 慢 回 復 至 原 先 的 靜 止 穩 定 狀 態, 上 述 鈉 鉀 離 子 流 動 的 過 程 便 產 生 一 個 動 作 電 位 動 作 電 位 一 但 產 生, 就 會 延 著 軸 突 作 固 定 波 形 和 傳 導 速 度 傳 出, 這 便 是 神 經 衝 動 ( 盧 榮 昌, 民 89 年 ) 神 經 元 的 軸 突 負 責 將 神 經 衝 動 傳 遞 出 去 中 樞 神 經 元 的 軸 突 會 被 髓 鞘 (Myelin) 所 覆 蓋, 髓 鞘 是 由 寡 樹 突 神 經 膠 細 胞 (Oligodendrocytes) 所 製 造 和 維 持 的, 在 腦 脊 髓 部 的 神 經 元 細 胞 體 會 集 合 成 灰 質 (Gray 13

22 matter), 而 包 覆 髓 鞘 的 神 經 纖 維 ( 軸 突 ) 部 份 則 形 成 白 質 (White matter) 中 樞 神 經 元 的 髓 鞘 功 能 與 周 邊 運 動 神 經 元 的 許 旺 氏 細 胞 (Shwann cell) 相 同, 髓 鞘 的 功 能 類 似 絕 緣 體, 正 常 情 況 下, 中 樞 神 經 元 的 髓 鞘 與 髓 鞘 間 會 形 成 闌 氏 結 (Node of Ranvier), 闌 氏 結 處 的 軸 突 是 裸 露 的 並 含 有 大 量 的 鈉 鉀 離 子 通 道, 而 髓 鞘 包 覆 下 的 軸 突 則 只 含 很 少 量 的 鈉 離 子 通 道, 且 此 少 量 的 離 子 通 道 在 大 部 分 的 情 況 下 都 對 傳 導 無 作 用 在 靜 止 時, 闌 氏 結 處 也 會 維 持 膜 電 位 外 正 內 負 的 穩 定 狀 態, 而 當 一 個 神 經 衝 動 傳 到 某 個 闌 氏 結 時, 大 量 的 納 離 子 會 流 入 此 闌 氏 結 的 膜 內 並 造 成 去 極 化, 去 極 化 會 使 此 闌 氏 結 處 的 膜 電 位 改 變 並 造 成 短 暫 的 外 負 內 正 狀 態, 然 後 此 闌 氏 結 內 的 短 暫 正 電 就 被 下 一 個 闌 氏 結 內 的 負 電 吸 引 而 快 速 的 傳 遞 過 去 ; 另 一 方 面, 此 闌 氏 結 膜 外 的 短 暫 負 電 狀 態 會 讓 下 一 個 闌 氏 結 膜 外 的 正 電 離 子 被 吸 引 並 流 動 過 去, 這 又 會 使 下 一 個 闌 氏 結 內 的 負 電 增 加 並 加 速 前 一 個 闌 氏 結 內 的 短 暫 正 電 流 過 來, 而 膜 外 流 動 的 正 電 最 後 會 慢 慢 回 復 至 原 來 的 穩 定 靜 止 膜 電 位 ( 外 正 內 負 ) 的 狀 態, 中 樞 神 經 衝 動 便 是 藉 由 髓 鞘 所 形 成 的 闌 氏 結 特 性 產 生 快 速 的 跳 躍 式 傳 導 (Saltatory conduction)( 圖 2-3) 髓 鞘 的 厚 度 和 闌 氏 結 的 距 離 與 軸 突 的 直 徑 和 長 度 成 正 比, 神 經 纖 維 的 直 徑 越 大, 髓 鞘 的 厚 度 越 大, 闌 氏 結 間 的 距 離 也 較 長, 這 會 使 神 經 衝 動 的 傳 導 速 度 越 快, 也 越 利 於 我 們 日 常 生 活 中 能 快 速 反 應 並 產 生 動 作 ( 圖 14

23 2-3)( 盧 榮 昌, 民 89 年 ;Waxman, 2001) 中 樞 神 經 元 髓 鞘 損 傷 和 脫 失 的 過 程 中 樞 神 經 元 的 髓 鞘 與 髓 鞘 間 會 形 成 闌 氏 結 並 使 神 經 做 快 速 的 跳 躍 式 傳 導, 因 此 當 髓 鞘 損 傷 或 脫 失 後, 會 使 闌 氏 結 功 能 受 損 而 逐 漸 造 成 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 神 經 傳 導 異 常 目 前 髓 鞘 脫 失 的 可 能 機 轉 為 : 因 不 明 原 因 活 化 的 T 淋 巴 細 胞 (T-lymphocyte) 從 周 邊 組 織 移 動 至 中 樞 神 經 系 統 的 血 腦 障 壁 (Blood-brain barrier), 在 此 處 T 淋 巴 細 胞 會 與 髓 鞘 表 面 的 抗 原 (Antigen) 或 抗 原 接 受 體 (Antigen-presenting) 寡 株 帶 球 蛋 白 (Oligodendroglial cell) 結 合, 這 過 程 會 損 害 髓 鞘 並 促 進 附 近 組 織 釋 放 細 胞 素 (Cytokines) 而 增 加 發 炎 反 應 ; 另 一 方 面, 產 生 的 發 炎 反 應 也 會 使 多 發 性 硬 化 症 病 患 中 樞 神 經 系 統 內 的 小 神 經 膠 質 (Microglia) 和 巨 噬 細 胞 (Macropage) 增 生, 它 們 會 吞 噬 清 理 受 損 的 組 織, 因 此 受 損 的 髓 鞘 就 被 吞 噬 掉 而 導 致 髓 鞘 脫 失 ( 圖 2-4) 髓 鞘 脫 失 到 最 後, 可 能 連 原 本 所 包 覆 的 神 經 元 軸 突 也 跟 著 一 起 損 傷 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 中 樞 神 經 髓 鞘 損 傷 的 部 位 因 人 而 異, 當 髓 鞘 損 傷 或 脫 失 後, 就 會 造 成 周 遭 的 闌 氏 結 功 能 異 常 而 使 神 經 傳 導 變 慢 或 失 敗 損 傷 的 髓 鞘 會 慢 慢 自 行 修 補, 但 又 會 因 上 述 機 轉 而 再 次 脫 失, 髓 鞘 反 覆 復 原 又 脫 失 的 情 形 便 造 成 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 多 類 症 狀 和 反 覆 急 性 發 作 的 病 程 (Petajan et al, 1999;Bjartmar and Trapp, 2001;Prineas, 15

24 2001;Sliwa, 2000) 另 外, 多 發 性 硬 化 症 病 患 也 可 能 會 因 核 心 體 溫 升 高 而 增 加 髓 鞘 脫 失 的 情 況, 因 此 多 發 性 硬 化 症 病 患 應 盡 量 避 免 會 增 加 體 溫 的 環 境 和 過 度 活 動 (Krupp et al,1988;comi et al,2001) 2.3 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 疲 勞 1984 年, 加 拿 大 多 發 性 硬 化 症 學 術 團 體 (Canadian MS Research Group) 為 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 疲 勞 下 了 定 義 : 多 發 性 硬 化 症 的 疲 勞 是 一 種 不 知 原 因 而 覺 得 疲 累 或 運 動 能 力 減 退 的 狀 態, 且 此 疲 勞 症 狀 會 影 響 病 患 日 常 的 活 動 能 力, 也 可 能 會 減 低 他 們 的 記 憶 力 (Lappin et al, 2003) 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 疲 勞 症 狀 包 含 運 動 後 的 肌 肉 疲 勞 和 主 觀 自 覺 的 疲 倦 感 (Comi et al, 2001;Chipchase et al, 2003) 運 動 後 的 肌 肉 疲 勞 定 義 為 : 當 活 動 一 段 時 間 後, 身 體 各 肌 群 無 法 再 維 持 原 運 動 強 度 或 無 法 再 產 生 最 大 自 主 用 力, 即 使 休 息 也 無 法 解 除 的 狀 態 整 體 肌 肉 疲 勞 會 同 時 受 中 樞 疲 勞 (Central fatigue) 和 周 邊 疲 勞 (Peripheral fatigue) 的 影 響, 中 樞 疲 勞 是 指 中 樞 神 經 系 統 到 脊 髓 運 動 神 經 元 池 的 上 運 動 神 經 元 (Upper motoneuron) 神 經 衝 動 傳 導 變 慢 或 失 敗 的 現 象 ; 周 邊 疲 勞 則 是 指 脊 髓 運 動 神 經 元 池 之 後 的 運 動 神 經 元 軸 突 (Axon) 16

25 神 經 肌 肉 接 合 點 (Neuromuscular junction) 興 奮 - 偶 合 收 縮 (E-C coupling) 和 橫 橋 作 用 的 神 經 傳 導 失 序 所 造 成 肌 肉 力 量 下 降 的 現 象 (Enoka et al,1992;miller et al,1995;comi et al, 2001) 另 一 方 面, 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 產 生 肌 肉 疲 勞 後, 也 會 使 主 觀 自 覺 的 疲 倦 感 增 加 雖 然 病 患 的 肌 肉 疲 勞 需 要 長 時 間 才 能 回 復, 但 主 觀 自 覺 的 疲 倦 感 在 短 暫 休 息 後 便 會 解 除 (Comi et al, 2001) 多 發 性 硬 化 症 的 中 樞 疲 勞 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 髓 鞘 損 傷 和 脫 失 發 生 在 中 樞 神 經 系 統, 也 就 是 上 運 動 神 經 元 的 部 分 在 正 常 的 情 況 下, 有 髓 鞘 的 軸 突 會 有 安 全 要 素 (Safety factor) 來 確 保 神 經 傳 導 可 正 常 傳 遞, 安 全 要 素 指 的 是 傳 遞 到 闌 氏 結 的 神 經 衝 動 電 流 和 興 奮 整 段 闌 氏 結 本 身 所 需 的 電 流 閾 值 之 比 率, 也 就 是 說 神 經 衝 動 要 夠 大 才 能 正 常 傳 遞, 正 常 有 髓 鞘 軸 突 其 安 全 要 素 比 大 約 為 5 到 7 當 髓 鞘 受 損 或 脫 失 後, 原 本 包 覆 髓 鞘 之 軸 突 內 的 少 量 鈉 離 子 通 道 在 動 作 電 位 發 生 時 會 開 始 出 現 分 流 並 干 擾 傳 遞 的 神 經 衝 動, 因 此 某 一 個 闌 氏 結 的 神 經 衝 動 在 遇 到 髓 鞘 損 傷 的 區 域 時, 就 會 因 前 面 損 傷 髓 鞘 的 分 流 而 使 神 經 衝 動 變 小, 這 也 會 使 安 全 要 素 比 下 降 當 安 全 要 素 比 大 於 1 都 還 能 使 神 經 衝 動 傳 遞 下 去, 但 因 神 經 衝 動 變 小, 所 以 要 達 到 興 奮 整 段 闌 氏 結 的 閾 值 就 需 要 較 長 的 時 間, 且 神 經 傳 導 速 度 也 會 變 慢 如 果 損 傷 更 嚴 重 而 使 安 全 要 素 比 不 足 17

26 1 時, 表 示 神 經 衝 動 已 無 法 使 整 段 闌 氏 結 被 興 奮, 這 時 就 會 造 成 神 經 傳 導 失 敗 (Fail)( 圖 2-3)( 盧 榮 昌, 民 89 年 ;Waxman, 2001) 當 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 運 動 時, 就 會 因 髓 鞘 損 傷 或 脫 失 所 造 成 神 經 衝 動 傳 導 變 慢 或 失 敗 而 增 加 中 樞 疲 勞, 這 結 果 也 會 使 病 患 無 法 完 成 原 來 的 活 動 先 前 的 研 究 中, 亦 證 實 多 發 性 硬 化 症 病 患 會 比 一 般 人 有 更 多 的 中 樞 疲 勞, 且 在 運 動 後 病 患 也 會 比 一 般 人 產 生 更 多 額 外 的 中 樞 疲 勞, 因 此 大 部 分 研 究 多 認 為 中 樞 疲 勞 應 是 多 發 性 硬 化 症 病 患 整 體 肌 肉 疲 勞 的 主 要 原 因 (Kent-Braun et al, 1994;Svensson et al, 1994;Waxman, 2001;NG et al, 2004) 另 一 方 面, 當 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 長 期 受 損 活 動 量 減 少 臥 床 或 坐 輪 椅 的 情 況 下, 會 開 始 產 生 廢 用 (Disuse), 廢 用 的 情 況 可 能 更 誘 發 病 患 的 中 樞 疲 勞 增 加 並 造 成 周 邊 無 力 (McComas et al, 1995;NG et al, 2004)( 圖 2-5) 長 期 患 病 產 生 廢 用 後, 周 邊 神 經 肌 肉 的 變 化 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 長 期 患 病 後 會 有 廢 用 的 情 況, 受 損 的 中 樞 神 經 元 神 經 衝 動 會 變 小, 也 使 之 後 的 神 經 元 軸 突 更 難 達 到 所 需 的 興 奮 閾 值 (Waxman, 2001) 當 長 期 的 神 經 傳 導 失 序 後, 會 漸 漸 使 受 損 神 經 元 以 下 的 軸 突 變 得 不 容 易 興 奮, 神 經 衝 動 也 會 較 難 傳 遞 至 之 後 所 支 配 的 周 邊 運 動 神 經 元, 一 段 時 間 後, 受 此 中 樞 神 經 元 所 調 控 周 邊 運 動 神 18

27 經 元 的 興 奮 性 就 會 漸 漸 被 抑 制, 而 受 此 周 邊 神 經 元 所 支 配 的 肌 纖 維 也 可 能 開 始 變 性 和 變 得 無 力 在 先 前 的 研 究, 也 發 現 多 發 性 硬 化 症 病 患 會 有 耐 疲 勞 能 力 差 的 快 肌 纖 維 (typeⅡ) 比 率 增 多 的 傾 向, 且 病 患 的 肌 力 表 現 也 會 比 一 般 健 康 成 人 差 (Garner et al, 2003;Ng et al, 2000, 2004) 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 周 邊 疲 勞 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 周 邊 肌 肉 無 力 會 使 病 患 在 運 動 時 的 周 邊 疲 勞 增 加 ; 另 外, 當 病 患 長 期 肌 肉 無 力 時, 會 使 病 患 更 無 法 勝 任 需 要 體 力 的 運 動 或 是 肌 肉 過 多 用 力 而 更 增 加 周 邊 疲 勞, 病 患 也 可 能 因 想 完 成 運 動 而 更 費 力 執 行, 額 外 的 作 功 也 可 能 會 間 接 誘 發 中 樞 疲 勞 產 生 (Kent-Braun et al, 1994;McComas et al, 1995;Warmerdam, 1999; Ng et al, 2004) 一 篇 早 期 的 研 究 分 析 脊 髓 損 傷 患 者 多 發 性 硬 化 症 病 患 和 一 般 健 康 人 的 三 分 鐘 電 誘 發 肌 肉 疲 勞 指 數 (Fatigue index), 他 們 發 現 脊 髓 損 傷 患 者 的 疲 勞 指 數 最 多, 其 次 是 多 發 性 硬 化 症 病 患, 最 少 的 是 一 般 健 康 人, 這 表 示 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 周 邊 疲 勞 確 實 會 比 一 般 健 康 人 多 (Lenman et al, 1989) 另 外, 一 些 研 究 利 用 電 刺 激 誘 發 肌 肉 收 縮 至 疲 勞 的 活 動 後 發 現, 病 患 在 活 動 後 的 電 誘 發 肌 肉 收 縮 力 量 下 降 率 的 會 比 一 般 健 康 成 人 多 (Sharma et al, 1995;de Haan et al, 2000;de Ruiter et 19

28 al, 2001) 因 電 刺 激 作 用 在 周 邊 肌 肉, 較 不 會 刺 激 中 樞 神 經 元 也 較 不 受 中 樞 的 影 響, 因 此 這 些 結 果 可 說 明 病 患 可 能 會 比 一 般 健 康 人 有 較 多 的 周 邊 疲 勞, 且 運 動 後 也 會 比 一 般 健 康 人 產 生 更 多 的 周 邊 疲 勞 總 結 上 述, 我 們 可 以 推 論 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 疲 勞 主 要 受 中 樞 疲 勞 的 影 響, 但 當 病 患 在 長 期 受 損 活 動 力 下 降 後, 會 開 始 產 生 廢 用 的 情 況 並 導 致 病 患 周 邊 肌 肉 無 力, 而 肌 肉 無 力 又 會 使 病 患 活 動 力 更 形 下 降 並 增 加 病 患 的 周 邊 疲 勞 和 中 樞 疲 勞, 重 複 的 惡 性 循 環 就 造 成 病 患 長 期 的 疲 勞 症 狀 並 影 響 其 日 常 生 活 2.4 疲 勞 的 檢 測 臨 床 上, 測 量 肌 肉 疲 勞 最 常 用 的 方 法 是 以 疲 勞 運 動 後 的 最 大 自 主 用 力 (Maximal voluntary contraction) 下 降 率 來 評 估 肌 肉 疲 勞 在 疲 勞 運 動 後, 最 大 自 主 用 力 會 下 降, 本 研 究 將 疲 勞 運 動 後 的 最 大 自 主 用 力 變 化 值 與 疲 勞 運 動 前 的 最 大 自 主 用 力 基 準 值 作 標 準 化, 就 可 得 到 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數, 當 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 增 加, 表 示 病 患 肌 肉 疲 勞 改 善 (Kent-Braun, 1994;Miller et al, 1995) 另 外, 病 患 的 整 體 疲 勞 會 同 時 受 中 樞 和 周 邊 疲 勞 的 影 響, 因 此 臨 床 上 也 需 檢 測 病 患 的 中 樞 和 周 邊 疲 勞 中 樞 疲 勞 指 數 可 利 用 肌 肉 自 主 活 化 程 度 疲 勞 指 數 (Voluntary activation) 下 降 率 來 評 估, 周 邊 疲 勞 指 20

29 數 可 利 用 運 動 後 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 (Twitch force) 下 降 率 來 評 估 中 樞 疲 勞 的 測 量 目 前 用 於 測 量 中 樞 疲 勞 的 方 法 為 1954 年 Merton 學 者 首 先 提 出 的 中 樞 疲 勞 測 試 (Interpolated Twitch Technique, ITT) 理 論 上, 肌 肉 做 最 大 自 主 用 力 時 會 徵 召 全 部 的 運 動 單 位 參 與 收 縮, 因 此 應 該 無 法 再 產 生 額 外 的 力 量 ; 但 當 肌 肉 做 最 大 自 主 用 力 時, 加 入 一 超 強 電 刺 激 卻 還 能 再 誘 發 額 外 的 力 量, 表 示 此 主 動 肌 可 能 有 受 中 樞 影 響 而 使 部 份 運 動 單 位 未 參 與 收 縮, 因 此 超 強 電 刺 激 誘 發 了 這 些 未 參 與 收 縮 的 運 動 單 位 而 產 生 額 外 力 量 此 額 外 力 量 可 稱 為 剩 餘 力 量, 當 剩 餘 力 量 越 大, 代 表 受 中 樞 的 影 響 越 大 中 樞 疲 勞 測 試 的 做 法 為 : 先 找 出 超 強 電 刺 激 的 強 度 給 予 肌 肉 單 一 強 大 的 電 刺 激 並 逐 漸 增 加 強 度, 電 刺 激 強 度 越 大 會 徵 召 越 多 的 運 動 單 位 參 與, 也 會 產 生 更 大 的 肌 肉 收 縮 力 量 當 此 單 一 電 刺 激 強 度 增 加 到 徵 召 全 部 的 運 動 單 位 參 與 收 縮 後, 肌 肉 收 縮 力 量 便 不 會 再 增 加, 我 們 便 將 此 時 的 力 量 稱 為 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量, 此 時 的 電 刺 激 強 度 再 加 上 10 到 30% 的 額 外 電 刺 激 便 稱 為 超 強 電 刺 激 (Supra-maximal) 找 出 超 強 電 刺 激 後, 在 作 用 肌 放 鬆 及 做 最 大 肌 肉 自 主 用 力 時, 各 加 入 一 超 強 電 刺 激 來 誘 發 肌 肉 產 生 最 大 電 抽 搐 力 量 和 剩 餘 力 量 將 中 樞 疲 勞 測 試 中 所 測 得 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 和 剩 餘 力 量 帶 入 公 式 便 21

30 可 求 出 肌 肉 自 主 活 化 程 度 (Voluntary activation, VA) 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 公 式 為 :VA= 1-( T2 / T1 ) T1 代 表 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量,T2 代 表 剩 餘 力 量 此 公 式 算 出 來 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 越 接 近 100%, 表 示 在 肌 肉 收 縮 時 受 中 樞 的 影 響 較 大, 反 之 則 表 示 受 中 樞 影 響 小 ( 圖 2-6) 在 疲 勞 運 動 後, 此 肌 肉 自 主 活 化 程 度 會 下 降, 本 研 究 將 疲 勞 運 動 後 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 變 化 值 與 疲 勞 運 動 前 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 基 準 值 作 標 準 化, 就 可 得 到 中 樞 疲 勞 指 數, 當 中 樞 疲 勞 指 數 增 加, 表 示 病 患 中 樞 疲 勞 指 數 改 善 (Bülow et al, 1995; 陳 建 中, 民 91) 周 邊 疲 勞 的 測 量 周 邊 疲 勞 的 測 量 目 前 常 利 用 運 動 後 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 下 降 率 來 評 估, 其 原 理 是 利 用 周 邊 肌 肉 電 刺 激 較 不 受 中 樞 神 經 系 統 影 響 的 特 性 用 來 評 估 運 動 後 周 邊 疲 勞 的 程 度 它 的 作 法 為 : 先 利 用 超 強 電 刺 激 找 出 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量, 在 疲 勞 運 動 後, 運 動 單 位 的 徵 召 變 少 或 是 產 生 的 力 量 變 小, 因 此 誘 發 出 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 也 會 下 降, 將 疲 勞 運 動 後 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 變 化 值 與 運 動 前 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 基 準 值 作 標 準 化, 就 可 得 到 周 邊 疲 勞 指 數, 當 周 邊 疲 勞 指 數 增 加, 表 示 病 患 周 邊 疲 勞 指 數 改 善 ( 陳 建 中, 民 91) 22

31 2.4.3 主 觀 自 覺 的 疲 倦 感 美 國 國 家 多 發 性 硬 化 症 病 友 會 (National Multiple Sclerosis Society) 在 1997 年 發 展 了 一 套 多 發 性 硬 化 症 生 活 品 質 指 數 量 表 (Multiple sclerosis quality of life, MSQLI) 這 套 量 表 結 合 並 改 良 先 前 已 被 廣 泛 使 用 的 數 種 問 卷 量 表, 包 括 生 活 品 質 量 表 (Quality of life) 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 數 量 表 (Modified Fatigue Impact Scale,MFIS) 等 等, 專 門 用 於 評 估 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 日 常 生 活 品 質 MSQLI 中 的 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 參 考 1991 年 Fisk 等 人 所 設 計 的 量 表, 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 為 簡 化 原 有 的 量 表 並 再 配 合 疲 勞 嚴 重 指 數 量 表 (Fatigue Severity Scale) 所 設 計 出, 共 包 含 21 個 問 題 ( 原 40 個 ), 評 量 主 觀 疲 勞 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 生 理 的 (Physical) 認 知 上 的 (Cognitive) 與 心 理 社 會 (Psychsocial) 等 方 面 的 影 響, 此 量 表 亦 有 相 當 的 信 度 (Ritvo et al,1997;schwid et al, 2002)( 表 2-1) 2.5 改 善 肌 肉 無 力 的 臨 床 治 療 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 長 期 受 損 後 會 造 成 肌 肉 無 力, 而 肌 肉 無 力 會 使 病 患 無 法 勝 任 需 要 體 力 的 活 動 並 增 加 周 邊 疲 勞, 也 會 使 病 患 的 活 動 力 更 形 下 降 而 陷 入 重 複 的 惡 性 循 環, 因 此 如 果 能 改 善 病 患 的 周 邊 無 力, 也 許 就 能 打 破 此 惡 性 循 環 並 降 低 病 患 的 周 邊 疲 勞 目 前 臨 床 上 常 23

32 用 來 改 善 肌 肉 無 力 和 肌 力 耐 力 的 方 法 主 要 有 三 種 : 重 量 訓 練 (Strength training) 有 氧 運 動 (Aerobic exercise) 和 神 經 肌 肉 電 刺 激 (Neuromuscular or Functional Electrical Stimulation, NMES / FES) 重 量 訓 練 臨 床 復 健 上 對 於 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 重 量 訓 練 主 要 是 為 了 維 持 並 延 緩 他 們 的 肌 力 或 耐 力 下 降 大 部 分 的 重 量 訓 練 會 以 病 患 本 身 的 重 量 輕 重 量 的 沙 包 或 背 心 做 為 訓 練 強 度, 並 採 用 低 反 覆 次 數 的 方 式 來 改 善 病 患 的 肌 力 或 耐 力, 常 用 的 重 量 訓 練 有 負 重 站 立 走 路 登 階 等 (DeBolt et al, 2004) Svensson 等 學 者 讓 5 位 多 發 性 硬 化 症 病 患 從 事 四 到 六 週 的 下 肢 耐 力 重 量 訓 練 訓 練, 並 比 較 訓 練 前 後 病 患 從 事 50 次 最 大 膝 關 節 屈 曲 耐 力 測 試 的 肌 肉 活 性 他 們 發 現 病 患 在 主 觀 疲 勞 指 數 量 表 上 雖 然 有 顯 著 改 善, 但 耐 力 改 善 不 顯 著 (Svensson et al, 1994); 另 一 篇 研 究 中,DeBolt 等 學 者 將 病 患 分 成 兩 組, 實 驗 組 從 事 八 週 居 家 重 量 訓 練, 重 量 訓 練 的 內 容 包 含 登 階 (Step-ups) 蹲 舉 (Leg curls) 等 下 肢 重 量 訓 練 課 程, 此 重 量 訓 練 一 天 約 35 到 50 分 鐘 ( 含 熱 身 主 活 動 和 冷 身 ) 每 週 三 天 共 八 週, 重 量 訓 練 的 負 重 為 0.5% 的 身 體 重 量, 並 每 兩 週 增 加 0.5% 到 1.5% 身 體 重 量 的 重 物, 對 照 組 也 做 相 同 的 訓 練 內 容 但 不 加 任 何 重 物 他 們 的 結 果 發 現 實 驗 組 病 患 其 下 肢 膝 伸 直 肌 力 增 加 的 幅 度 比 控 制 24

33 組 多, 但 本 篇 實 驗 組 在 訓 練 前 的 平 均 肌 力 為 227.7±83.3 瓦 特 (W), 對 照 組 為 272.5±11.02 瓦 特 (W), 實 驗 組 的 起 始 肌 力 明 顯 比 對 照 組 小, 因 此 本 篇 重 量 訓 練 有 顯 著 改 善 可 能 是 受 實 驗 組 起 始 肌 力 較 差 的 影 響 (DeBolt et al, 2004) 總 結 上 述, 重 量 訓 練 能 改 善 病 患 的 肌 力, 但 可 能 增 加 幅 度 不 大, 可 能 原 因 在 於 大 多 數 的 重 量 訓 練 很 難 挑 戰 到 病 患 的 極 限, 但 不 夠 強 的 重 量 訓 練 強 度 又 無 法 增 加 病 患 的 肌 力, 以 致 於 訓 練 效 果 不 大 有 氧 運 動 Gehlsen 等 學 者 讓 多 發 性 硬 化 症 病 患 從 事 10 週 每 週 3 次 每 次 1 小 時 的 游 泳 或 體 操 等 有 氧 運 動, 其 運 動 強 度 為 60-75% 的 最 大 心 跳 率 他 們 發 現 雖 然 病 患 在 膝 伸 直 的 等 速 力 量 (Isokinetic peak torque) 有 顯 著 增 加, 但 對 於 膝 關 節 伸 直 或 屈 曲 的 等 張 力 量 卻 無 改 善 (Gehlsen et al, 1984);Kileff 和 Ashburn 探 討 多 發 性 硬 化 症 病 患 從 事 一 週 兩 次 共 24 次 每 次 30 分 鐘 60-80% 最 大 心 跳 率 的 有 氧 運 動 後, 他 們 發 現 病 患 雖 然 在 有 氧 運 動 訓 練 後 的 六 分 鐘 行 走 測 驗 距 離 有 顯 著 增 加, 但 在 10 公 尺 步 行 時 間 主 觀 疲 勞 指 數 量 表 等 其 他 測 驗 則 無 顯 著 改 善 (Kileff and Ashburn, 2005); 而 Rodgers 等 學 者 分 析 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 24 週 每 週 三 次 每 次 30 分 鐘 60-75% 最 大 心 跳 率 的 手 / 腳 踏 車 (Arm/Leg cycling) 運 動 訓 練 後 的 步 態 和 最 大 耗 氧 量 (VO 2 max), 他 們 也 發 現 病 25

34 患 的 步 態 和 最 大 耗 氧 量 並 未 有 顯 著 改 善 (Rodgers et al, 1999) 總 結 以 上 研 究 結 果 發 現, 有 氧 運 動 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 肌 力 耐 力 和 心 肺 適 能 的 改 善 效 果 有 限 這 可 能 是 因 有 氧 運 動 會 提 高 病 患 的 體 溫 和 誘 發 疲 勞, 在 安 全 不 增 加 體 溫 和 疲 勞 的 情 況 下, 多 數 研 究 仍 採 較 保 守 的 訓 練 強 度 而 無 法 使 病 患 達 到 足 夠 的 訓 練 強 度, 以 致 於 訓 練 效 果 不 顯 著 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 神 經 肌 肉 或 功 能 性 電 刺 激 在 臨 床 上 常 用 來 做 神 經 運 動 損 傷 後 的 復 健 治 療 方 法 (Marqueste et al, 2003), 其 原 理 是 用 電 刺 激 誘 發 周 邊 神 經 或 受 抑 制 的 運 動 神 經 元 和 其 所 支 配 的 肌 纖 維 引 起 肌 肉 收 縮 並 增 加 肢 體 活 動, 因 此 可 用 來 改 善 肌 肉 萎 縮 或 虛 弱 的 情 形 ( 廖 文 炫 等, 2001; Valli et al, 2002), 整 理 先 前 的 研 究 發 現, 健 康 成 人 的 肌 力 在 電 刺 激 訓 練 一 天 15 分 鐘 到 1 小 時 一 星 期 三 到 五 天, 約 四 到 六 週 後 便 有 顯 著 增 加 (Kramer et al, 1982;Selkowitz, 1985;Marqueste et al, 2003) 關 於 訓 練 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 電 刺 激 訓 練 的 研 究 並 不 多 Vahtera 等 學 者 利 用 電 刺 激 訓 練 並 配 合 肌 力 訓 練 來 改 善 病 患 的 泌 尿 失 調 他 們 先 用 兩 週 共 六 次, 每 次 10 分 鐘, 頻 率 和 50 赫 茲, 收 縮 7 秒 放 鬆 25 秒 的 電 刺 激 訓 練 刺 激 病 患 的 骨 盆 肌, 之 後 再 讓 病 患 做 一 週 3 到 5 次 共 6 個 月 的 骨 盆 肌 肌 力 訓 練 他 們 發 現 在 六 次 電 刺 激 訓 練 後 26

35 病 患 骨 盆 肌 做 最 大 自 主 用 力 時 的 肌 電 訊 號 振 幅 有 顯 著 增 加 (Vahtera et al, 1997) 其 他 相 關 的 研 究 中,Abdel-Moty 等 學 者 利 用 功 能 性 電 刺 激 訓 練 來 改 善 上 運 動 元 損 傷 的 慢 性 疼 痛 症 候 群 病 患 (Chronic pain patient, CPP) 的 肌 肉 無 力 他 們 將 病 患 兩 腳 分 成 實 驗 腳 ( 組 ) 和 控 制 腳 ( 組 ) 他 們 發 現 有 電 刺 激 訓 練 的 實 驗 腳 肌 力 比 未 訓 練 的 控 制 組 有 明 顯 改 善 (Abdel-Moty et al, 1999), 顯 示 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 對 上 運 動 神 經 元 損 傷 的 病 患 的 肌 肉 無 力 是 有 改 善 效 果 的 ;Quittan 等 學 者 探 討 慢 性 心 臟 失 調 (Chronic heart failure) 病 患 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 是 否 能 改 善 其 膝 伸 直 肌 群 的 肌 力 和 耐 力 他 們 的 結 果 發 現 在 電 刺 激 訓 練 後, 病 患 的 肌 力 和 耐 力 時 間 (Endurance) 都 有 顯 著 增 加, 顯 示 病 患 的 肌 肉 疲 勞 有 改 善 (Quittan et al, 1999), 這 表 示 神 經 肌 肉 電 刺 激 對 於 耐 力 的 改 善 可 能 也 是 有 效 果 的 總 結 以 上 研 究 結 果 發 現, 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 應 能 提 供 足 夠 的 刺 激 強 度, 且 長 期 電 刺 激 訓 練 對 上 運 動 神 經 元 損 傷 病 患 的 肌 肉 無 力 肌 力 和 耐 力 的 增 加 也 有 很 好 的 效 果 另 外, 周 邊 的 神 經 肌 肉 電 刺 激 應 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 中 樞 神 經 病 灶 影 響 較 小, 所 以 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 應 是 一 較 安 全 的 肌 力 訓 練 方 式, 因 此 本 研 究 便 選 擇 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 做 為 此 次 的 肌 力 訓 練 方 法 27

36 神 經 肌 肉 電 刺 激 依 各 種 訓 練 參 數 的 不 同 會 有 不 同 的 訓 練 效 果, 可 改 變 的 參 數 有 : 波 長 頻 率 電 流 強 度 收 縮 放 鬆 時 間 比 (On/Off time) 和 每 週 訓 練 次 數 等 參 考 先 前 相 關 的 研 究,Caggiano 等 人 訓 練 高 齡 (72±4 歲 ) 的 健 康 人 的 股 四 頭 肌, 他 們 採 用 25 到 50 赫 茲 收 縮 15 秒 放 鬆 50 秒, 強 度 40% 最 大 自 主 用 力, 每 週 3 次 共 四 週, 他 們 發 現 訓 練 後 受 試 者 的 最 大 自 主 用 力 有 顯 著 增 加 (Caggiano et al, 1994); Lieber 等 人 訓 練 膝 關 節 前 十 字 韌 帶 開 刀 手 術 病 人 的 膝 伸 直 肌 群, 他 們 採 用 50 赫 茲 波 長 250 微 秒 收 縮 10 秒 放 鬆 20 秒, 每 周 5 次 每 次 30 分 鐘 共 四 週 的 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練, 他 們 發 現 在 訓 練 後 病 人 的 最 大 自 主 用 力 也 有 顯 著 增 加 (Lieber et al, 1996) 而 廖 文 炫 等 人 整 理 先 前 的 研 究 發 現, 改 善 肌 力 的 建 議 參 數 數 值 為 波 長 20 到 1000 微 秒, 頻 率 25 到 100 赫 茲, 電 流 強 度 為 可 忍 受 之 最 大 等 常 收 縮 強 度 ( 約 40 到 60% 最 大 自 主 用 力 ), 收 縮 放 鬆 時 間 比 為 1:2 或 1:3, 每 週 訓 練 次 數 為 3 到 5 次 的 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 是 較 有 效 的 訓 練 模 式 ( 廖 文 炫 等 人, 民 90 年 ) 另 外, 我 們 也 發 現 大 部 份 的 研 究 使 用 的 模 式 都 類 似, 可 忍 受 之 最 大 電 流 強 度 約 為 40 到 60% 最 大 自 主 用 力, 收 縮 放 鬆 時 間 比 約 為 1:2 或 1:3 和 每 週 訓 練 次 數 3 到 5 次, 改 變 較 多 的 參 數 則 是 在 波 長 和 頻 率, 於 下 面 探 討 之 波 長 在 能 否 引 起 肌 肉 收 縮 和 病 患 出 幅 度 的 影 響 很 大, 波 長 較 長 時 28

37 可 以 用 比 較 小 的 電 流 強 度 就 能 引 起 肌 肉 收 縮, 一 般 來 說 引 起 肌 肉 收 縮 較 理 想 的 波 長 為 200 至 400 微 秒 ; 而 頻 率 則 與 肌 肉 收 縮 的 大 小 還 有 肌 肉 疲 勞 的 快 慢 有 關, 理 論 上 頻 率 越 高, 能 產 生 較 大 的 肌 肉 收 縮 力 量, 但 也 容 易 造 成 神 經 肌 肉 接 合 點 處 的 神 經 傳 導 物 質 越 快 用 完 而 產 生 疲 勞, 因 此 一 般 來 說 25 赫 茲 是 最 低 能 有 效 產 生 肌 肉 收 縮 並 增 加 肌 力 的 頻 率 ( 廖 文 炫 等 人, 民 90 年 ) 本 研 究 受 試 族 群 為 容 易 疲 勞 的 多 發 性 硬 化 症 病 患, 因 此 在 盡 量 不 誘 發 多 發 性 硬 化 症 病 患 過 多 的 肌 肉 疲 勞 下, 本 研 究 的 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 模 式 採 用 波 長 200 微 秒 頻 率 25 赫 茲 電 刺 激 強 度 40% 最 大 自 主 用 力 收 縮 0.5 秒 放 鬆 1 秒, 和 每 週 訓 練 訓 練 3 次 每 次 30 分 鐘, 總 共 八 週 的 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 模 式 來 改 善 病 患 的 肌 肉 無 力 和 探 討 對 病 患 疲 勞 的 影 響 29

38 表 2-1 多 發 性 硬 化 症 失 能 指 數 量 表 1(EDSS-1) 0 正 常 4 嚴 重 半 身 癱 瘓 ; 中 度 四 肢 或 單 肢 全 癱 錐 體 1 異 常, 無 運 動 失 常 5 下 半 身 完 全 癱 瘓 ; 嚴 重 四 肢 癱 瘓 功 能 2 輕 微 運 動 失 常 6 四 肢 完 全 癱 瘓 3 輕 中 度 半 身 癱 瘓 ; 嚴 重 單 肢 癱 瘓 0 正 常 3 中 度 軀 幹 或 肢 體 運 動 失 調 小 腦 1 異 常, 無 運 動 失 常 4 嚴 重 四 肢 運 動 失 調 功 能 2 輕 微 運 動 失 常 5 無 法 執 行 協 調 性 運 動 0 正 常 3 嚴 重 眼 球 震 顫 或 中 度 顱 神 經 功 能 失 調 腦 幹 1 只 出 現 徵 象 4 明 顯 發 音 困 難 或 明 顯 的 神 經 功 能 失 調 功 能 中 度 眼 球 震 顫 或 輕 微 神 經 功 能 2 失 調 5 無 法 吞 嚥 或 說 話 0 正 常 4 肢 體 有 明 顯 感 覺 衰 退 或 本 體 感 覺 喪 失 單 或 雙 肢 體 的 振 動 或 認 字 功 能 喪 失 肢 體 感 覺 ; 或 頭 部 以 下 中 度 感 覺 1 5 感 覺 衰 退 衰 退 或 本 體 感 覺 喪 失 功 能 2 輕 微 感 覺 或 中 度 肢 體 振 動 衰 退 6 頭 部 以 下 所 有 感 覺 喪 失 中 度 感 覺 或 肢 體 振 動 衰 退, 中 度 3 肢 體 本 體 感 覺 測 驗 衰 退 0 正 常 4 必 須 經 常 使 用 導 尿 管 大 小 1 輕 微 排 尿 困 難, 急 迫 或 解 不 乾 淨 5 排 尿 功 能 喪 失 便 2 中 度 大 小 便 困 難, 偶 而 尿 失 禁 6 大 小 便 功 能 喪 失 功 能 3 尿 失 禁 頻 繁 0 正 常 4 較 差 的 眼 視 野 縮 小, 視 力 為 0.2~0.1 較 差 的 眼 矯 正 後 視 力 小 於 0.2, 好 的 為 1 視 覺 有 盲 點, 矯 正 後 大 於 視 覺 0.3 或 更 差 功 能 2 較 差 的 眼 矯 正 後 視 力 為 0.6~0.3 6 分 數 為 5 的 情 況 加 較 好 的 眼 視 力 <0.3 較 差 的 眼 視 野 縮 小, 矯 正 後 為 3 0.3~0.2 0 正 常 3 精 神 功 能 中 度 衰 退 大 腦 精 神 功 能 嚴 重 衰 退 ( 慢 性 中 度 大 腦 症 1 只 有 情 緒 變 化 4 功 能 狀 出 現 ) 2 精 神 功 能 輕 微 衰 退 5 痴 呆 或 嚴 重 慢 性 大 腦 症 狀 出 現 其 他 0 無 1 其 他 可 歸 咎 多 發 性 硬 化 症 的 神 經 學 症 狀 30

39 表 2-2 多 發 性 硬 化 症 失 能 指 數 量 表 2(EDSS-2) 神 經 功 能 檢 查 正 常 ( 所 有 系 統 評 分 均 無 輔 助 器 下 能 連 續 行 走 200 公 尺 0 為 0; 只 有 大 腦 功 能 評 分 為 1 也 可 以 ) 失 能 已 嚴 重 到 影 響 日 常 生 活 通 常 5.0 無 失 能 狀 態, 一 個 系 統 有 徵 象 ( 一 個 一 個 系 統 評 分 為 5 分, 其 他 系 統 為 系 統 評 分 為 1; 大 腦 功 能 評 分 1 除 外 ) 或 1 分 或 其 他 超 過 4.0 的 組 合 無 失 能 狀 態, 一 個 以 上 系 統 有 徵 象 ( 有 在 無 輔 助 器 下 能 連 續 行 走 100 公 1.5 一 個 以 上 系 統 評 分 為 1; 大 腦 功 能 評 1 尺 失 能 已 嚴 重 到 影 響 日 常 生 活 分 除 外 ) 5.5 通 常 一 個 系 統 評 分 為 5 分, 其 他 系 有 一 個 系 統 有 輕 微 失 能 ( 即 一 個 系 統 統 為 0 或 1 分 或 其 他 超 過 4.0 的 組 2.0 評 分 為 2; 其 他 系 統 評 分 為 0 或 1 分 ) 合 間 歇 性 或 單 邊 經 常 性 需 有 輔 助 工 具 有 兩 個 系 統 有 輕 微 失 能 ( 即 兩 個 系 統 2.5 評 分 為 2; 其 他 系 統 評 分 為 0 或 1 分 ) 6.0 下 才 能 行 走 100 公 尺 通 常 有 兩 個 以 上 系 統 評 分 為 3 分 以 上 仍 可 自 由 活 動 雙 邊 均 需 有 輔 助 工 具 才 能 走 20 公 有 一 個 系 統 有 中 度 失 能 ( 即 一 個 系 統 6.5 尺 通 常 有 兩 個 以 上 系 統 評 分 為 3 評 分 為 3; 其 他 系 統 評 分 為 0 或 1 分 ), 分 以 上 3.0 或 三 到 四 個 系 統 輕 微 失 能 ( 及 三 到 四 在 有 輔 助 工 具 下 也 無 法 行 走 5 公 尺 個 系 統 評 分 為 2; 其 他 系 統 評 分 為 0 或 7.0 以 上 需 倚 靠 輪 椅, 但 可 自 行 操 作 1 分 每 天 待 在 輪 椅 12 小 時 以 上 在 有 輔 助 工 具 下 只 能 走 幾 步 需 倚 仍 可 自 由 活 動 靠 輪 椅 及 有 人 運 送, 無 法 全 天 自 行 7.5 有 一 個 系 統 有 中 度 失 能 ( 即 一 個 系 統 操 作 一 般 輪 椅 一 個 以 上 系 統 評 分 3.5 評 分 為 3) 且 一 到 兩 個 其 他 系 統 評 分 為 為 4 分 以 上 2; 或 兩 個 功 能 系 統 評 分 為 3; 或 五 個 需 臥 床 或 使 用 輪 椅, 仍 維 持 許 多 自 系 統 評 分 為 2( 其 他 為 0 或 1 分 ) 8.0 我 照 顧 能 力, 手 的 功 能 還 不 錯 有 數 個 系 統 評 分 為 4 分 以 上 一 個 系 統 有 嚴 重 失 能, 但 不 需 輔 助 而 大 部 分 時 間 需 臥 床, 可 做 部 分 自 我 能 自 由 行 動 且 能 連 續 行 走 500 公 尺, 8.5 照 顧, 手 尚 有 部 分 的 功 能 通 常 有 4.0 而 一 天 中 至 少 有 12 小 時 以 上 可 活 動 數 個 系 統 評 分 為 4 分 以 上 一 個 系 統 評 分 為 4, 其 他 系 統 為 0 或 1 終 日 臥 床, 但 可 與 人 溝 通 進 食 9.0 分 或 其 他 超 過 之 前 級 別 的 組 合 通 常 大 部 分 系 統 評 分 為 4 分 以 上 一 個 系 統 有 嚴 重 失 能, 一 天 中 有 部 分 終 日 臥 床, 無 法 與 人 溝 通 進 食 活 動 受 限 或 需 輔 助 但 大 部 分 時 間 仍 能 9.5 吞 嚥 通 常 幾 乎 所 有 系 統 評 分 為 自 由 行 動 且 能 連 續 行 走 300 公 尺 一 分 以 上 個 系 統 評 分 為 4 分, 其 他 系 統 為 0 或 1 10 死 亡 分 或 其 他 超 過 之 前 級 別 的 組 合 31

40 表 2-3 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 姓 名 : 紀 錄 時 間 : / / 改 良 式 疲 勞 指 數 量 表 (MFIS) 請 跟 著 表 格 項 目 的 說 明, 描 述 疲 勞 對 您 的 影 響 疲 勞 是 指 生 理 上 的 疲 勞 感 和 從 事 活 動 時 的 各 項 身 體 功 能 下 降 請 回 答 以 下 問 題, 並 於 四 週 後 再 進 行 一 次 相 同 問 卷, 這 可 以 讓 我 們 知 道 疲 勞 對 你 的 影 響 請 選 擇 最 接 近 您 的 回 答 的 數 字 在 過 去 四 週 因 為 我 的 疲 勞 狀 況, 讓 我 從 不 稍 微 有 時 常 常 幾 乎 1 我 曾 經 有 腦 袋 較 不 清 醒 的 情 況 我 很 難 長 時 間 的 集 中 注 意 力 我 很 容 易 思 緒 不 清 我 的 手 腳 不 靈 活 我 很 健 忘 我 必 須 放 慢 我 的 日 常 生 活 步 調 我 對 於 較 費 體 力 的 活 動 缺 乏 動 機 我 較 不 想 參 與 社 交 活 動 我 限 制 自 己 從 事 離 開 家 的 事 情 我 對 長 時 間 維 持 體 力 有 困 難 我 很 難 對 一 件 事 下 決 定 我 對 於 要 思 考 的 事 情 較 缺 乏 動 機 我 覺 得 肌 肉 虛 弱 我 覺 得 身 體 上 不 舒 服 我 對 於 需 要 思 考 完 成 的 任 務 覺 得 困 難 當 在 做 家 事 或 工 作 時, 我 的 組 織 思 考 能 力 不 好 17 我 較 無 法 完 成 需 要 體 力 的 活 動 我 的 思 考 變 遲 鈍 了 我 不 太 能 集 中 精 神 我 會 限 制 自 己 的 身 體 做 活 動 我 需 要 較 長 或 較 久 時 間 的 休 息

41 a. b. 復 發 - 緩 解 型 續 發 漸 進 型 c. d. 首 發 漸 進 型 漸 進 復 發 型 病 程 圖 2-1 多 發 性 硬 化 症 的 四 種 病 程 a. 復 發 - 緩 解 型 b. 續 發 漸 進 型 c. 首 發 漸 進 型 d. 漸 進 復 發 型 初 期 六 個 月 後 一 年 後 圖 2-2 核 磁 共 振 檢 查 腦 部 斑 塊 的 顯 示 圖 ( 圓 圈 處 ) 33

42 正 常 人 的 髓 鞘 神 經 傳 導 神 經 傳 導 病 患 的 髓 鞘 神 經 傳 導 神 經 傳 導 圖 2-3 a. 正 常 髓 鞘 的 神 經 傳 導 b. 髓 鞘 損 傷 或 脫 失 時 的 神 經 傳 導 周 邊 組 織 T 淋 巴 細 胞 移 動 至 髓 鞘 表 面 抗 原 中 樞 神 經 血 腦 障 壁 T 淋 巴 細 胞 結 合 髓 鞘 表 面 抗 原 接 受 體 促 使 細 胞 素 釋 放 寡 株 帶 球 蛋 白 發 炎 反 應 增 加 小 神 經 膠 質 損 害 巨 噬 細 胞 髓 鞘 脫 失 髓 鞘 中 樞 神 經 傳 導 變 慢 失 敗 長 期 受 損 後 的 廢 用 肌 肉 無 力 中 樞 疲 勞 間 接 誘 發 周 邊 疲 勞 圖 2-4 多 發 性 硬 化 症 病 患 中 樞 神 經 髓 鞘 脫 失 的 過 程 和 疲 勞 的 生 成 34

43 上 運 動 神 經 元 中 樞 疲 勞 廢 用 營 養 改 變 (Trophic changes) 增 加 額 外 做 功 (Increased effort) 周 邊 肌 肉 無 力 下 運 動 神 經 元 周 邊 疲 勞 圖 2-5 上 運 動 神 經 元 與 中 樞 周 邊 疲 勞 的 關 係 剩 餘 力 量,T2 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量,T1 圖 2-5 中 樞 疲 勞 測 試 在 示 波 器 的 圖 形 ( 最 大 自 主 用 力 時 ) 35

44 第 三 章 研 究 方 法 與 步 驟 3.1 研 究 對 象 本 實 驗 受 試 者 包 含 九 名 多 發 性 硬 化 症 病 患 所 有 受 試 者 皆 接 受 肌 肉 能 力 測 試 (Muscle test) 和 主 觀 疲 勞 指 數 問 卷 量 表 評 量, 之 後 所 有 受 試 者 接 受 八 週 電 刺 激 訓 練, 並 於 電 刺 激 訓 練 後 再 接 受 相 同 的 肌 肉 能 力 測 試 和 問 卷 量 表 評 量 電 刺 激 訓 練 期 間, 病 患 應 避 免 影 響 實 驗 的 其 他 物 理 治 療 及 藥 物 改 變 兩 位 受 試 者 因 急 性 再 發 和 身 體 不 適, 未 完 成 訓 練 故 排 除 其 訓 練 結 果 的 資 料, 另 七 位 受 試 者 則 完 成 全 部 的 訓 練 受 試 者 詳 細 資 料 列 於 表 3-1 所 有 多 發 性 硬 化 症 病 患 均 須 符 合 以 下 收 案 條 件 : 經 診 斷 為 多 發 性 硬 化 症 的 病 患 且 四 個 月 病 情 穩 定 無 變 化, 年 齡 20 歲 至 55 歲, 下 肢 仍 能 做 主 動 肌 肉 收 縮 者 而 有 骨 質 疏 鬆 (Osteoporosis) 其 他 神 經 肌 肉 損 傷 心 血 管 疾 病 周 邊 循 環 疾 病 最 近 六 個 月 內 有 下 肢 骨 折 不 能 忍 受 超 強 電 刺 激 或 對 電 刺 激 不 適 應 的 病 患 均 會 予 以 排 除 3.2 實 驗 儀 器 與 設 備 本 實 驗 以 一 套 自 製 力 矩 量 測 系 統 來 收 集 受 試 者 股 四 頭 肌 各 參 數 的 力 矩 訊 號 與 圖 形 並 配 合 一 可 調 電 流 強 度 頻 率 波 長 等 參 數 的 電 刺 激 器, 誘 發 肌 肉 產 生 最 大 收 縮 ; 訊 號 經 由 力 矩 訊 號 放 大 器 處 理, 並 連 36

45 結 示 波 器 即 時 監 控 和 訊 號 擷 取 系 統 收 集 於 電 腦 中, 再 做 事 後 分 析 儀 器 使 用 配 置 及 說 明 如 下 ( 圖 3-1): 1 力 矩 訊 號 放 大 器 (Gould transducer amplifier, Gould Instrument System Inc., USA) 此 放 大 器 之 放 大 倍 率 為 可 調 式 0.5 倍 到 250 倍 共 模 拒 斥 比 (Common mode rejection ratio, CMRR) 值 在 60 赫 茲 時 為 -80 分 貝, 本 研 究 採 用 的 放 大 倍 率 為 50 或 100 倍 2 示 波 器 (TDS 220 digital real time oscilloscope, Tektronix Inc., USA) 本 實 驗 以 每 方 格 速 度 500 毫 秒 大 小 500 毫 伏 特 至 1 伏 特 提 供 受 試 者 視 覺 回 饋 並 做 為 施 測 者 即 時 監 測 肌 肉 力 量 的 完 整 性 與 變 化 3 周 邊 電 刺 激 器 (Digitimer constant current stimulator model DS7A, Digitimer Ltd., England) 可 提 供 之 電 流 波 寬 範 圍 為 50 微 秒 至 2000 微 秒, 最 大 強 度 為 1 安 培, 最 大 電 壓 範 圍 為 100 至 400 伏 特 本 研 究 採 用 波 寬 200 微 秒, 電 壓 400 伏 特 之 單 一 脈 衝 (Pulse) 來 刺 激 股 四 頭 肌 產 生 肌 肉 電 抽 搐 力 量 4 自 製 力 矩 量 測 系 統 (Torque measurement system) 此 系 統 主 要 以 力 量 轉 換 器 (Force transducer) 組 成, 力 量 轉 換 器 的 測 量 範 圍 從 0 至 100 公 斤 將 力 量 轉 換 器 用 可 旋 轉 的 樞 紐 固 定 在 木 板 上, 且 力 量 轉 換 器 可 依 需 要 調 整 角 度 力 量 轉 換 器 可 將 力 矩 值 (Torque) 37

46 轉 換 成 電 壓 (Voltage), 方 便 我 們 計 算 5 訊 號 擷 取 系 統 將 放 大 器 放 大 的 訊 號 擷 取 並 儲 存 至 電 腦 以 便 事 後 分 析 系 統 包 括 訊 號 轉 接 盒 類 比 數 位 轉 換 器 (InstruNet Model 200PCI controller, USA) 以 及 資 料 擷 取 系 統 (InstruNet world, intrunet software, inet32.dll, Version 2.0, USA) 本 實 驗 以 擷 取 頻 率 100 赫 茲 紀 錄 力 矩 訊 號 6 攜 帶 式 電 刺 激 器 (Trio 300, ITO Ltd., Germany) 本 研 究 採 用 此 周 邊 電 刺 激 器 的 神 經 肌 肉 模 式 做 為 訓 練 方 式 此 神 經 肌 肉 模 式 可 調 整 之 電 流 波 長 範 圍 為 100 到 300 微 秒, 頻 率 範 圍 為 25 到 100 赫 茲, 收 縮 和 放 鬆 時 間 範 圍 為 0.5 到 30 秒 和 1 到 60 秒, 電 流 強 度 範 圍 為 0 到 80 毫 安 培, 可 調 整 訓 練 時 間 為 1 到 30 分 鐘 7 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 (National Multiple Sclerosis Society, 1997) 本 研 究 採 用 美 國 國 家 多 發 性 硬 化 症 病 友 會 所 使 用 的 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表, 專 門 用 於 評 估 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 主 觀 疲 勞 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 生 理 的 (Physical) 認 知 上 的 (Cognitive) 與 心 理 社 會 (Psychsocial) 等 方 面 的 影 響 ( 表 2-3) 3.3 實 驗 步 驟 在 施 測 者 告 知 實 驗 內 容 後, 請 參 與 實 驗 的 受 試 者 詳 閱 受 試 者 同 意 38

47 書 並 簽 名 填 完 同 意 書 後, 將 受 試 者 採 坐 姿, 用 護 具 固 定 受 試 者 身 體 避 免 移 動 維 持 膝 關 節 屈 曲 60 度, 並 將 小 腿 遠 端 固 定 於 自 製 力 矩 量 測 系 統, 以 便 受 試 者 能 做 股 四 頭 肌 (Quadriceps) 的 等 長 收 縮 固 定 好 用 力 位 置 後, 將 表 面 電 極 片 (9*12 公 分 ) 貼 在 髕 骨 上 端 約 3 到 5 公 分 處 的 股 四 頭 肌 上, 另 一 片 貼 於 靠 近 髖 關 節 處 的 股 四 頭 肌 肌 腹 處, 以 便 讓 周 邊 電 刺 激 器 給 予 一 連 串 的 誘 發 肌 肉 收 縮 的 電 刺 激 使 受 試 者 產 生 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 持 續 增 加 電 刺 激 強 度 直 到 產 生 最 大 的 肌 肉 電 抽 搐 力 量, 紀 錄 此 時 的 電 刺 激 大 小 此 電 刺 激 大 小 會 再 加 上 10% 的 電 流 強 度 便 是 本 實 驗 肌 肉 能 力 測 試 所 採 用 之 超 強 電 刺 激 測 試 開 始 前 請 受 試 者 練 習 做 五 次 最 大 自 主 用 力 並 當 作 熱 身, 每 次 練 習 間 需 相 隔 一 分 鐘 當 受 試 者 熟 悉 如 何 用 力 後, 就 正 式 開 始 肌 肉 能 力 測 試 及 紀 錄 先 測 試 受 試 者 的 最 大 自 主 用 力, 請 受 試 者 聽 施 測 者 的 指 示 做 三 次 股 四 頭 肌 的 最 大 自 主 用 力, 每 次 最 大 自 主 用 力 需 維 持 三 到 五 秒, 每 次 測 試 間 隔 30 秒 當 最 大 自 主 用 力 測 試 完 後, 請 受 試 者 休 息 一 分 鐘, 之 後 進 行 中 樞 疲 勞 測 試 請 受 試 者 完 全 放 鬆, 然 後 用 超 強 電 刺 激 誘 發 一 次 受 試 者 股 四 頭 肌 的 最 大 肌 肉 電 抽 搐 力 量, 之 後 停 三 秒, 請 受 試 者 做 最 大 自 主 用 力 並 在 用 力 第 二 秒 時 加 入 超 強 電 刺 激 誘 發 受 試 者 的 剩 餘 力 量, 之 後 請 39

48 受 試 者 完 全 放 鬆, 並 在 放 鬆 三 秒 時 再 用 超 強 電 刺 激 誘 發 第 二 次 股 四 頭 肌 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 我 們 將 兩 次 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 平 均 峰 值 定 為 T1, 剩 餘 力 量 稱 為 T2, 帶 入 公 式 可 算 出 肌 肉 自 主 活 化 程 度 當 中 樞 疲 勞 測 試 完 後, 請 受 試 者 休 息 一 分 鐘 後 進 行 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 測 試 請 受 試 者 完 全 放 鬆, 然 後 用 超 強 電 刺 激 誘 發 兩 次 股 四 頭 肌 的 最 大 肌 肉 電 抽 搐 力 量, 每 次 刺 激 相 隔 約 五 秒 在 測 試 時 要 注 意 受 試 者 是 否 有 完 全 放 鬆, 可 由 示 波 器 的 基 準 線 來 判 斷 之 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 測 試 完 後, 便 進 行 疲 勞 運 動 本 實 驗 的 疲 勞 運 動 為 固 定 時 間 20 分 鐘 內 做 間 歇 性 的 最 大 自 主 用 力 (MVC) 運 動 先 在 示 波 器 上 定 出 100% 90% 80% 70% 最 大 自 主 用 力 之 目 標 線 (Target line) 以 提 供 受 試 者 視 覺 回 饋, 之 後 施 測 者 依 時 間 喊 口 令 讓 受 試 者 能 依 口 令 做 最 大 自 主 用 力 5 秒 後 放 鬆 5 秒 的 間 歇 性 疲 勞 運 動 在 疲 勞 運 動 期 間, 每 隔 4 分 鐘 需 監 測 兩 次 中 樞 疲 勞 測 試 和 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 最 大 自 主 用 力 和 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 取 兩 次 的 平 均 值, 中 樞 疲 勞 測 試 則 取 較 好 的 一 次 計 算 肌 肉 自 主 活 化 程 度 整 個 實 驗 流 程 結 束 後, 將 周 邊 電 刺 激 器 換 成 攜 帶 式 電 刺 激 器, 紀 錄 兩 腳 在 產 生 40% 最 大 自 主 用 力 時 所 需 的 電 流 強 度 最 後 請 受 試 者 填 寫 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 實 驗 結 束 後 一 週, 開 始 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 訓 練 地 點 為 病 40

49 患 家 中, 每 週 三 次 並 隔 天 訓 練, 每 次 30 分 鐘 本 實 驗 選 擇 攜 帶 式 電 刺 激 器 作 為 訓 練 工 具, 前 兩 週 的 電 刺 激 強 度 從 能 誘 發 病 患 20% 最 大 自 主 用 力 開 始, 之 後 每 次 訓 練 增 加 5 到 10 毫 安 培, 第 三 週 開 始 電 刺 激 強 度 則 調 整 固 定 為 受 試 者 40% 最 大 自 主 用 力 神 經 肌 肉 電 刺 激 頻 率 定 為 25 赫 茲, 波 長 為 200 毫 秒, 肌 肉 收 縮 和 放 鬆 時 間 比 設 定 為 收 縮 0.5 秒 和 放 鬆 1 秒 訓 練 時, 病 患 坐 在 穩 定 的 椅 子 上, 高 度 要 讓 腳 底 貼 地 膝 關 節 能 屈 曲 90 度, 並 使 股 四 頭 肌 能 做 等 長 收 縮 (Isometric contraction) 電 極 片 正 極 貼 在 靠 髖 關 節 的 股 四 頭 肌 肌 腹, 負 極 貼 在 髕 骨 上 端 3 到 5 公 分 處 監 測 人 員 每 週 一 次 前 往 病 患 家 中 監 控 及 調 整, 另 兩 次 訓 練 請 病 患 或 其 家 屬 操 作 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 結 束 後 一 週, 再 重 複 一 次 相 同 的 肌 肉 能 力 測 試 和 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 便 完 成 全 部 的 實 驗 流 程 3.4 資 料 處 理 與 分 析 本 實 驗 以 Acknowledge3.7.3 套 裝 軟 體 進 行 訊 號 事 後 分 析 本 實 驗 參 數 為 最 大 自 主 用 力 (MVC) 肌 肉 自 主 活 化 程 度 (VA) 和 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 (Twitch), 和 疲 勞 活 動 後 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 中 樞 疲 勞 指 數 和 周 邊 疲 勞 指 數 在 擷 取 資 料 中 取 受 試 者 在 疲 勞 運 動 前 的 最 大 自 主 用 力, 從 此 最 大 41

50 自 主 用 力 的 峰 值 往 後 取 0.5 秒 平 均 時 間 的 力 矩 值 (Mean) 並 紀 錄, 然 後 再 取 兩 次 最 大 自 主 用 力 力 矩 值 的 平 均 數 便 是 本 研 究 採 用 之 最 大 自 主 用 力 基 準 值 ( 圖 3-2) 本 研 究 將 疲 勞 運 動 前 的 最 大 自 主 用 力 基 準 值 定 為 100%, 並 將 疲 勞 運 動 後 測 得 的 最 大 自 主 用 力 變 化 值 與 運 動 前 的 基 準 值 進 行 標 準 化, 即 可 得 出 疲 勞 運 動 後 最 大 自 主 用 力 的 下 降 率, 疲 勞 運 動 後 此 時 間 點 的 下 降 率 便 定 義 為 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數, 當 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 增 加 時, 即 表 示 病 患 整 體 疲 勞 改 善 在 疲 勞 運 動 前 的 中 樞 疲 勞 測 試 中, 我 們 取 最 大 自 主 用 力 前 後 兩 次 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 峰 值 再 取 平 均 值, 此 平 均 值 本 研 究 定 為 T1, 而 較 好 一 次 的 的 剩 餘 力 量 峰 值 稱 為 T2, 帶 入 公 式 1- T2 / T1 可 算 出 肌 肉 自 主 活 化 程 度 基 準 值 ( 圖 3-3) 本 研 究 將 疲 勞 運 動 前 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 基 準 值 定 為 100%, 並 將 疲 勞 運 動 後 測 得 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 變 化 值 與 運 動 前 的 基 準 值 進 行 標 準 化, 即 可 得 出 疲 勞 運 動 後 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 下 降 率, 疲 勞 運 動 後 此 時 間 點 的 下 降 率 便 定 義 為 中 樞 疲 勞 指 數, 當 中 樞 疲 勞 指 數 增 加 時, 即 表 示 病 患 中 樞 疲 勞 改 善 在 擷 取 資 料 中 取 受 試 者 在 疲 勞 運 動 前 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 峰 值, 取 兩 次 最 大 電 抽 搐 力 量 峰 值 的 平 均 數 便 是 本 研 究 採 用 之 肌 肉 最 大 42

51 電 抽 搐 力 量 基 準 值 ( 圖 3-4) 本 研 究 將 疲 勞 運 動 前 的 最 大 電 抽 搐 力 量 基 準 值 定 為 100%, 並 將 疲 勞 運 動 後 測 得 的 最 大 電 抽 搐 力 量 變 化 值 與 運 動 前 的 基 準 值 進 行 標 準 化, 即 可 得 出 疲 勞 運 動 後 最 大 電 抽 搐 力 量 的 下 降 率, 疲 勞 運 動 後 此 時 間 點 的 下 降 率 便 定 義 為 周 邊 疲 勞 指 數, 當 周 邊 疲 勞 指 數 增 加 時, 即 表 示 病 患 周 邊 疲 勞 改 善 3.5 統 計 分 析 本 實 驗 以 統 計 軟 體 SAS(The SAS system for Windows V8), 進 行 單 因 子 重 複 量 數 變 異 數 分 析 (Two-way repeated measures of ANOVA) 來 分 析 病 患 在 疲 勞 運 動 後 各 參 數 疲 勞 指 數 的 變 化 自 變 數 分 別 為 電 刺 激 訓 練 ( 訓 練 前 後 ) 和 疲 勞 運 動 ( 運 動 前 後 ), 依 變 數 為 標 準 化 的 最 大 自 主 用 力 肌 肉 活 化 程 度 和 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量, 以 及 標 準 化 的 整 體 疲 勞 指 數 中 樞 疲 勞 指 數 和 周 邊 疲 勞 指 數, 以 Tukey 法 作 事 後 分 析 (Post hoc), 顯 著 水 準 α 為 0.05 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 使 用 描 述 性 統 計 分 析 43

52 表 3-1 病 患 基 本 資 料 編 號 性 別 年 齡 ( 歲 ) EDSS( 分 ) S1 M S2 F S3 M S4 F S5 F S6 F S7 a F S8 a F S9 F a 表 示 未 完 成 訓 練 並 排 除 其 訓 練 結 果 之 病 患 44

53 圖 3-1 實 驗 器 材 配 置 圖 最 大 值 力 矩 值 0.5 秒 圖 3-2 最 大 自 主 用 力 基 準 值 的 擷 取 方 式 ( 黑 色 範 圍 為 0.5 秒 力 矩 值 ) 45

54 剩 餘 力 量,T2 峰 值 最 大 自 主 用 力 第 一 個 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 平 均 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量,T1 第 二 個 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 圖 3-3 肌 肉 自 主 活 化 程 度 基 準 值 的 擷 取 方 式 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 峰 值 圖 3-4 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 基 準 值 的 擷 取 方 式 46

55 第 四 章 實 驗 結 果 兩 位 病 患 在 電 刺 激 訓 練 期 間 身 體 不 適, 未 完 成 訓 練 故 排 除 其 訓 練 結 果, 以 下 均 為 七 位 病 患 的 實 驗 結 果 分 成 以 下 部 分 : 一 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 最 大 自 主 用 力 的 變 化 ; 二 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 變 化 ; 三 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 變 化 ; 四 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 的 變 化 ; 五 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 中 樞 疲 勞 指 數 的 變 化 ; 六 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 周 邊 疲 勞 指 數 的 變 化 ; 七 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 主 觀 自 覺 疲 勞 指 數 量 表 的 變 化 八 總 結 4.1 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 最 大 自 主 用 力 的 變 化 電 刺 激 訓 練 後, 有 六 位 病 患 的 最 大 自 主 用 力 增 加, 一 位 病 患 下 降 ( 附 錄 4-1) 電 刺 激 訓 練 前, 病 患 的 平 均 股 四 頭 肌 最 大 自 主 用 力 為 32.4±8.9 公 斤 重, 電 刺 激 訓 練 後 為 32.9±12.4 公 斤 重, 無 顯 著 增 加 (p=0.1077)( 表 4-1) 4.2 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 變 化 電 刺 激 訓 練 後, 有 六 位 病 患 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 比 值 增 加, 一 位 病 患 下 降 ( 附 錄 4-1) 電 刺 激 訓 練 前, 病 患 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 為 68±15%, 電 刺 激 訓 練 後 增 加 為 71±15%, 有 顯 著 增 加 (p=0.0127)( 表 47

56 4-1) 4.3 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 變 化 電 刺 激 訓 練 後, 有 四 位 病 患 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 增 加, 一 位 無 改 變, 另 兩 位 則 是 減 少 ( 附 錄 4-1) 電 刺 激 訓 練 前, 病 患 的 股 四 頭 肌 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 為 13.4±4.4 公 斤 重, 電 刺 激 訓 練 後 為 14.5±6.3 公 斤 重, 無 顯 著 增 加 (p=0.2470)( 表 4-1) 4.4 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 的 變 化 電 刺 激 訓 練 後, 有 六 位 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 增 加, 僅 一 位 病 患 下 降 電 刺 激 訓 練 前, 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 為 66.6 ± 13.0%; 訓 練 後 疲 勞 指 數 增 加 為 74.9 ± 11.0%, 達 顯 著 差 異 (df=5, F=15.00 P=0.0181), 顯 示 病 患 肌 肉 疲 勞 比 訓 練 前 改 善 ( 表 4-2, 圖 4-1) 4.5 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 中 樞 疲 勞 指 數 的 變 化 電 刺 激 訓 練 後, 有 六 位 病 患 的 中 樞 疲 勞 指 數 增 加, 僅 一 位 病 患 下 降 電 刺 激 訓 練 前, 病 患 之 中 樞 疲 勞 指 數 為 73.2 ± 18.1%; 訓 練 後 疲 勞 指 數 增 加 為 84.5 ± 11.9%, 達 顯 著 差 異 (df=5, F=19.41, P=0.0044), 顯 示 病 患 中 樞 疲 勞 比 訓 練 前 改 善 ( 表 4-2, 圖 4-2) 4.6 八 週 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 周 邊 疲 勞 指 數 的 變 化 48

57 電 刺 激 訓 練 後, 有 五 位 病 患 的 周 邊 疲 勞 指 數 增 加, 兩 位 病 患 下 降 電 刺 激 訓 練 前, 病 患 之 周 邊 疲 勞 指 數 為 93.8 ± 7.4%, 訓 練 後 疲 勞 指 數 增 加 為 ± 9.2%, 無 顯 著 差 異 (df=5, F=0.48, P=0.1451), 顯 示 病 患 周 邊 疲 勞 與 訓 練 前 無 異 ( 表 4-2, 圖 4-3) 4.7 電 刺 激 訓 練 前 後 主 觀 自 覺 疲 勞 量 表 的 變 化 電 刺 激 訓 練 後, 所 有 病 患 的 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 分 數 都 下 降 病 患 在 電 刺 激 訓 練 前 的 平 均 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 分 數 為 40.3±11.1 分, 在 電 刺 激 訓 練 後 下 降 為 34.6±14.4 分, 顯 示 病 患 之 主 觀 自 覺 疲 倦 感 比 訓 練 前 改 善 ( 表 4-3) 4.8 總 結 一 病 患 在 電 刺 激 訓 練 後, 最 大 自 主 用 力 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 無 顯 著 增 加, 但 肌 肉 自 主 活 化 程 度 有 顯 著 增 加, 表 示 病 患 的 周 邊 無 力 無 顯 著 改 善 二 病 患 在 電 刺 激 訓 練 後, 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 和 中 樞 疲 勞 指 數 有 顯 著 增 加, 但 周 邊 疲 勞 指 數 無 顯 著, 表 示 訓 練 後 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 和 中 樞 疲 勞 改 善, 但 周 邊 疲 勞 則 無 改 變 三 病 患 在 電 刺 激 訓 練 後, 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 分 數 增 加, 顯 示 病 患 的 主 觀 自 覺 疲 倦 感 比 訓 練 前 改 善 49

58 表 4-1 八 週 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 平 均 之 最 大 自 主 用 力 肌 肉 自 主 活 化 程 度 比 值 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 變 化 ( 平 均 數 ± 標 準 差 ) 訓 練 前 訓 練 前 最 大 自 主 用 力 ( 公 斤 重 ) 32.4± ±12.4 肌 肉 自 主 活 化 程 度 (%) 68±15% 71±15%* 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 ( 公 斤 重 ) 13.4± ±6.3 * 表 示 p<0.05, 訓 練 前 後 有 達 統 計 顯 著 差 異 表 4-2 八 週 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 的 疲 勞 指 數 變 化 ( 平 均 數 ± 標 準 差 ) ( 將 疲 勞 運 動 前 定 為 100%) 疲 勞 指 數 (%) 訓 練 前 訓 練 後 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 66.6±13.0% 74.9±11.1%* 中 樞 疲 勞 指 數 73.2±18.1% 84.5±11.9%* 周 邊 疲 勞 指 數 93.8±7.4% 104.8±9.2% * 表 示 p<0.05, 訓 練 前 後 有 達 統 計 顯 著 差 異 50

59 表 4-3 八 週 電 刺 激 訓 練 後 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 的 變 化 ( 平 均 數 ± 標 準 差 ) 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 訓 練 前 訓 練 後 S S S S S S S 平 均 40.3± ±

60 % * 60 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 訓 練 訓 練 前 後 運 動 前 運 動 後 圖 4-1 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 的 最 大 自 主 用 力 變 化, 運 動 後 此 點 代 表 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 (* 表 示 訓 練 後 有 達 統 計 顯 著 差 異 ) % 100 * 中 樞 疲 勞 指 數 訓 練 訓 練 前 後 運 動 前 運 動 後 圖 4-2 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 變 化, 運 動 後 此 點 代 表 中 樞 疲 勞 指 數 * 表 示 訓 練 後 有 達 統 計 顯 著 差 異 ) 52

61 % 周 邊 疲 勞 指 數 訓 練 訓 練 前 後 運 動 前 運 動 後 圖 4-3 電 刺 激 訓 練 前 後, 病 患 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 變 化, 運 動 後 此 點 代 表 周 邊 疲 勞 指 數 53

62 第 五 章 討 論 本 研 究 結 果 得 之, 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後, 雖 然 病 患 肌 力 未 達 顯 著 改 善, 但 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 分 數 下 降, 且 病 患 的 整 體 和 中 樞 疲 勞 指 數 達 顯 著 增 加, 顯 示 本 研 究 的 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 是 有 降 低 病 患 疲 勞 的 效 果 5.1 結 果 與 假 設 之 支 持 與 反 對 一 本 研 究 結 果 反 對 第 一 個 假 設, 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後, 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 最 大 自 主 用 力 和 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 無 顯 著 增 加 而 電 刺 激 訓 練 後, 肌 肉 活 化 程 度 有 顯 著 增 加, 顯 示 電 刺 激 訓 練 後 病 患 的 中 樞 疲 勞 改 善, 這 亦 表 示 周 邊 電 刺 激 訓 練 可 能 有 影 響 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 中 樞 神 經 傳 導 二 本 研 究 結 果 支 持 第 二 個 假 設, 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後, 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 和 中 樞 疲 勞 指 數 有 顯 著 增 加, 這 顯 示 病 患 在 從 事 疲 勞 運 動 時 的 肌 肉 疲 勞 和 中 樞 疲 勞 減 少 了 而 周 邊 疲 勞 指 數 無 顯 著 增 加, 這 顯 示 病 患 在 從 事 疲 勞 運 動 時 的 周 邊 疲 勞 並 無 預 期 的 減 少 三 本 研 究 結 果 支 持 第 三 個 假 設, 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後, 多 54

63 發 性 硬 化 症 病 患 的 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 的 分 數 有 下 降, 顯 示 病 患 的 主 觀 自 覺 疲 倦 感 有 改 善 5.2 電 刺 激 訓 練 後 最 大 自 主 用 力 不 變 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 八 週 電 刺 激 訓 練 後, 最 大 自 主 用 力 無 顯 著 增 加, 顯 示 本 研 究 中 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 對 病 患 股 四 頭 肌 肌 力 沒 有 顯 著 改 善 效 果 與 先 前 相 關 的 研 究 比 較,Vahtera 等 人 使 用 三 種 電 刺 激 頻 率 :5-10 赫 茲 赫 茲 和 50 赫 茲 來 訓 練 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 骨 盆 肌 電 刺 激 訓 練 時 每 種 頻 率 10 分 鐘, 訓 練 時 間 為 兩 週 內 需 做 完 六 次, 之 後 再 讓 病 患 居 家 從 事 骨 盆 底 肌 肉 運 動 訓 練 六 個 月, 他 們 發 現 六 次 電 刺 激 訓 練 後 病 患 做 骨 盆 肌 最 大 自 主 用 力 時 的 表 面 肌 電 圖 振 幅 (Amplitude) 有 顯 著 較 大 (Vahtera et al, 1997) 他 們 的 結 果 與 本 研 究 不 同, 可 能 的 原 因 為 雖 然 骨 盆 肌 和 股 四 頭 肌 都 屬 骨 骼 肌, 但 兩 者 的 控 制 卻 相 差 很 大 骨 盆 肌 平 日 較 少 被 使 用, 且 大 部 分 人 對 骨 盆 肌 的 收 縮 都 較 不 會 控 制 和 使 力 電 刺 激 訓 練 可 以 提 供 病 患 一 生 理 回 饋 (Biofeedback) 幫 助 病 患 學 習 骨 盆 肌 的 收 縮, 讓 病 患 更 容 易 完 成 和 使 力, 因 此 病 患 骨 盆 肌 的 最 大 自 主 用 力 顯 著 增 加 ; 而 本 研 究 所 訓 練 的 股 四 頭 肌 則 是 一 常 用 肌 肉, 且 大 部 分 人 對 股 四 頭 肌 的 收 縮 則 是 很 好 控 制 和 使 力, 也 因 為 如 此, 所 以 55

64 電 刺 激 訓 練 提 供 病 患 的 生 理 回 饋 對 股 四 頭 肌 影 響 就 比 較 小, 因 此 病 患 股 四 頭 肌 的 最 大 自 主 用 力 沒 有 顯 著 上 升, 這 可 能 是 本 研 究 和 Vahtera 等 人 不 同 的 可 能 原 因 ; 另 一 個 不 同 的 原 因 是 Vahtera 等 人 的 研 究 中, 受 試 者 在 最 後 兩 次 電 刺 激 的 同 時 還 會 做 自 主 的 骨 盆 肌 收 縮 訓 練 病 患 用 力, 而 本 研 究 則 僅 只 做 電 刺 激 訓 練, 因 此 在 六 次 電 刺 激 訓 練 後 Vahtera 等 人 發 現 最 大 自 主 用 力 時 的 表 面 肌 電 圖 振 幅 顯 著 較 大 也 可 能 有 受 此 自 主 收 縮 訓 練 的 影 響 Quittan 等 人 探 討 慢 性 心 臟 失 調 (Chronic heart failure) 病 患 在 長 期 患 病 導 致 肌 肉 萎 縮 後, 利 用 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 是 否 能 改 善 其 膝 伸 直 肌 群 的 肌 力 他 們 採 用 的 電 刺 激 訓 練 模 式 為 頻 率 50 赫 茲 波 長 0.7 毫 秒 收 縮 放 鬆 比 為 2 秒 :6 秒, 訓 練 強 度 為 25 到 30% 的 最 大 自 主 用 力, 訓 練 的 時 間 為 一 週 五 天 一 天 30 分 鐘, 最 後 兩 個 星 期 增 加 為 一 天 60 分 鐘 他 們 的 結 果 發 現 病 患 在 訓 練 後 的 膝 伸 直 肌 其 等 長 肌 力 力 量 比 訓 練 前 顯 著 增 加 (Quittan et al, 1998) 他 們 的 結 果 與 本 研 究 不 同, 原 因 可 能 是 在 於 電 刺 激 訓 練 每 週 的 訓 練 次 數 較 本 研 究 多 從 Bax 等 人 整 理 相 關 研 究 發 現, 因 病 而 導 致 肌 肉 萎 縮 的 病 患, 通 常 電 刺 激 訓 練 週 數 在 六 週 以 上 一 週 訓 練 三 天 以 上 每 次 訓 練 時 間 需 在 30 分 鐘 以 上, 就 會 有 較 顯 著 的 肌 力 改 善 (Bax et al, 2005) 本 研 究 為 八 週 的 電 刺 激 訓 練, 一 周 訓 練 三 天, 每 次 訓 練 30 分 鐘, 然 而 本 研 究 中 最 56

65 大 自 主 用 力 和 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 卻 無 顯 著 增 加 過 去 的 研 究 中 發 現, 肌 力 訓 練 時, 早 期 力 量 增 加 的 機 轉 來 自 於 神 經 系 統 適 應, 後 期 肌 纖 維 才 開 始 會 有 明 顯 變 化, 一 般 健 康 成 人 約 在 六 至 八 週 時 會 有 顯 著 的 肌 力 增 加 (Hainaut & Duchateau, 1992), 因 此 有 可 能 是 本 研 究 的 電 刺 激 訓 練 時 間 可 能 介 於 讓 病 患 肌 纖 維 開 始 變 化 的 初 期, 但 卻 還 不 足 以 讓 病 患 的 肌 肉 肥 大 (Hypertrophy) 並 顯 著 增 加 肌 力, 所 以 未 來 使 用 更 長 或 更 久 的 訓 練 時 間 或 週 數 或 許 就 會 有 顯 著 的 肌 力 增 加 Marqueste 等 人 比 較 六 週 功 能 性 電 刺 激 訓 練 後, 一 般 健 康 人 的 股 直 肌 (Rectus femoris) 的 肌 力 是 否 有 增 加 此 篇 研 究 採 用 功 能 性 電 刺 激 訓 練, 電 刺 激 訓 練 模 式 為 頻 率 4 赫 茲 到 75 赫 茲 反 覆 的 變 頻, 波 長 400 微 秒, 收 縮 放 鬆 比 為 11 秒 :19 秒, 一 週 五 天 每 次 30 分 鐘 共 六 週 他 們 發 現 電 刺 激 訓 練 後, 健 康 成 人 股 直 肌 的 肌 力 有 顯 著 增 加 (Marqueste et al, 2003) 本 研 究 的 結 果 與 此 篇 不 同, 有 可 能 是 電 刺 激 的 頻 率 不 同 所 致 變 頻 或 較 高 頻 率 的 電 刺 激 訓 練 對 快 肌 纖 維 是 比 較 理 想 的 收 縮 頻 率, 而 快 肌 的 張 力 特 性 較 高, 因 此 訓 練 後 股 直 肌 的 肌 力 增 加 可 能 來 自 於 電 刺 激 對 快 肌 的 較 佳 訓 練 效 果 所 致 ( 廖 文 炫 等 人, 民 90 年 ) 另 外 也 有 學 者 發 現 慢 性 脊 髓 損 傷 患 者 在 高 頻 (50 赫 茲 ) 電 刺 激 訓 練 後 電 誘 發 肌 肉 收 縮 力 量 有 增 加 (Gerrits et al, 2002) 本 研 究 中 採 用 的 電 刺 激 訓 練 頻 率 是 25 赫 茲, 是 屬 較 低 頻 率 的 神 經 肌 肉 電 刺 激, 訓 練 後 也 發 現 病 患 的 最 大 57

66 自 主 用 力 和 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 沒 有 顯 著 增 加, 這 顯 示 低 頻 對 快 肌 纖 維 是 比 較 不 理 想 的 收 縮 頻 率, 因 此 本 研 究 結 果 肌 力 增 加 不 顯 著 有 可 能 是 因 使 用 較 低 頻 率 的 電 刺 激 訓 練 所 致 5.3 電 刺 激 訓 練 後 整 體 肌 肉 疲 勞 顯 著 改 善 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 電 刺 激 訓 練 後, 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 有 顯 著 增 加, 顯 示 本 研 究 中 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後 病 患 肌 肉 疲 勞 改 善 疲 勞 運 動 中 整 體 肌 肉 疲 勞 會 受 同 時 中 樞 疲 勞 和 周 邊 疲 勞 的 影 響 調 控, 過 去 的 研 究 發 現, 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 肌 肉 疲 勞 受 中 樞 疲 勞 影 響 較 大 (Kent-Braun et al, 1994;McComas et al, 1995;NG et al, 2004) 而 本 研 究 中 病 患 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 顯 著 增 加, 但 周 邊 疲 勞 指 數 卻 無 顯 著 增 加, 顯 示 本 研 究 中 病 患 整 體 肌 肉 疲 勞 的 改 善 可 能 與 電 刺 激 訓 練 後 肌 肉 自 主 活 化 程 度 和 中 樞 疲 勞 改 善 的 因 素 有 關 與 其 它 相 關 的 電 刺 激 研 究 比 較,Quittan 等 人 探 討 慢 性 心 臟 失 調 (Chronic heart failure) 病 患 在 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 是 否 能 改 善 其 膝 伸 直 肌 群 的 疲 勞 他 們 所 使 用 的 疲 勞 測 試 是 病 患 從 事 20 分 鐘 的 間 歇 性 次 最 大 強 度 的 等 長 肌 肉 收 縮 運 動, 肌 肉 收 縮 頻 率 為 收 縮 兩 秒 放 鬆 一 秒, 病 患 每 次 用 力 需 達 到 30 到 40% 的 最 大 自 主 用 力 的 目 標 線 並 紀 錄 其 力 量 下 降 情 形 他 們 的 結 果 發 現 在 電 刺 激 訓 練 後 病 患 的 力 量 有 顯 著 增 58

67 加, 且 力 量 下 降 有 顯 著 減 少, 顯 示 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 有 改 善 他 們 的 研 究 結 果 與 本 研 究 類 似, 而 本 研 究 更 進 一 步 發 現 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 改 善 可 能 與 中 樞 疲 勞 改 善 有 關, 相 關 討 論 將 於 之 後 說 明 Marqueste 等 人 比 較 六 週 功 能 性 電 刺 激 訓 練 後, 一 般 健 康 人 的 股 直 肌 (Rectus femoris) 的 耐 力 時 間 是 否 有 增 加 耐 力 時 間 的 測 試 方 法 為 受 試 者 盡 可 能 維 持 60% 的 最 大 自 主 用 力 直 到 力 量 下 降 10%( 即 受 試 者 只 能 維 持 50% 最 大 自 主 用 力 ), 下 降 10% 前 的 維 持 時 間 即 為 受 試 者 的 耐 力 時 間 他 們 發 現 健 康 成 人 在 電 刺 激 訓 練 後, 股 直 肌 的 耐 力 時 間 無 顯 著 增 加 (Marqueste et al, 2003) 本 研 究 結 果 發 現 病 患 整 體 肌 肉 疲 勞 和 中 樞 疲 勞 皆 有 顯 著 改 善, 顯 示 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 改 善 是 由 於 中 樞 疲 勞 改 善 所 致 然 而 Marqueste 等 人 的 研 究 受 試 者 為 一 般 健 康 人, 他 們 並 沒 有 明 顯 的 中 樞 疲 勞, 因 此 電 刺 激 訓 練 後 對 一 般 健 康 人 的 中 樞 疲 勞 改 變 可 能 不 多, 所 以 耐 力 改 善 情 況 也 相 對 減 少 了 另 一 個 可 能 的 原 因 是 電 刺 激 的 頻 率 廖 文 炫 等 人 整 體 過 去 的 研 究 也 發 現 較 低 頻 的 電 刺 激 訓 練 對 於 抗 疲 勞 能 力 強 的 慢 肌 纖 維 訓 練 效 果 較 好, 因 此 肌 耐 力 的 改 善 效 果 也 較 明 顯 ( 廖 文 炫 等 人, 民 90 年 ), 如 Hudlicks 在 兔 子 身 上 利 用 低 頻 電 刺 激 作 用 於 快 肌 纖 維 數 週 後 發 現, 快 肌 纖 維 有 逐 漸 改 變 成 慢 肌 纖 維 的 趨 勢 (Hudlicks et al, 1982);Martin 等 學 者 以 低 頻 (10 赫 茲 ) 的 電 刺 激 訓 練 脊 髓 損 傷 患 者, 他 們 一 天 訓 練 八 小 時 共 24 59

68 週 他 們 訓 練 後 發 現 患 者 的 慢 肌 纖 維 比 例 和 氧 化 脢 的 活 動 皆 有 顯 著 改 善, 顯 示 肌 肉 抗 疲 勞 的 能 力 改 善 (Martin et al, 1992) 本 研 究 中 採 用 的 電 刺 激 訓 練 頻 率 是 25 赫 茲, 雖 然 較 先 前 研 究 所 採 用 的 電 刺 激 頻 率 高, 但 仍 屬 較 低 頻 率 的 電 刺 激 頻 率, 而 本 研 究 也 發 現 訓 練 後 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 顯 著 改 善, 證 明 低 頻 電 刺 激 訓 練 對 耐 力 的 確 是 有 訓 練 效 果 5.4 電 刺 激 訓 練 後 肌 肉 自 主 活 化 程 度 顯 著 增 加 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 八 週 電 刺 激 訓 練 後, 肌 肉 自 主 活 化 程 度 有 顯 著 增 加, 顯 示 本 研 究 中 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 對 病 患 股 四 頭 肌 的 中 樞 神 經 傳 導 可 能 有 改 善 效 果 神 經 肌 肉 電 刺 激 屬 周 邊 的 訓 練, 理 論 上 並 不 會 影 響 中 樞 神 經 損 傷 病 患 的 中 樞 神 經 病 灶, 而 是 直 接 誘 發 病 患 的 周 邊 運 動 神 經 元 活 性 和 肌 肉, 因 此 一 般 來 說 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 主 要 改 善 的 是 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 和 周 邊 無 力 然 而 本 研 究 發 現 在 電 刺 激 訓 練 後, 病 患 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 有 顯 著 增 加 在 過 去 的 研 究 中 發 現, 超 過 動 作 閾 值 (Motor threshold) 的 周 邊 電 刺 激 可 以 增 加 大 腦 皮 層 的 興 奮 性 ( 謝 宗 勳,2004), 這 可 能 是 本 研 究 電 刺 激 訓 練 增 加 病 患 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 原 因, 相 關 討 論 我 們 會 在 下 一 節 再 詳 細 說 明 本 研 究 中 病 患 的 肌 肉 自 主 活 化 程 度 有 顯 著 增 加, 但 最 大 自 主 用 力 60

69 卻 無 顯 著 增 加, 這 表 示 雖 然 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 能 增 加 大 腦 皮 層 的 興 奮 性, 但 可 能 還 尚 不 足 影 響 病 患 的 肌 力 表 現 5.5 電 刺 激 訓 練 後 中 樞 疲 勞 顯 著 增 加 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 電 刺 激 訓 練 後, 病 患 的 中 樞 疲 勞 指 數 有 顯 著 增 加, 顯 示 本 研 究 中 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 後 病 患 的 中 樞 疲 勞 改 善 有 關 於 周 邊 訓 練 是 否 對 中 樞 疲 勞 有 影 響 的 研 究 幾 乎 沒 有,Mount 和 Dacko 兩 位 學 者 的 前 趨 研 究 中 (pilot study) 利 用 八 週 的 等 長 最 大 自 主 用 力 訓 練 五 位 多 發 性 硬 化 症 病 患, 並 探 討 是 否 能 增 加 病 患 的 耐 力 和 中 樞 疲 勞 的 改 變 訓 練 為 一 次 4 組 反 覆 10 次 共 40 次, 訓 練 強 度 為 60% 的 最 大 自 主 用 力, 一 週 三 天 以 上 共 八 週 他 們 的 結 果 發 現 其 中 一 位 病 患 耐 力 有 顯 著 改 善, 且 病 患 的 中 樞 疲 勞 有 顯 著 減 少, 因 此 他 們 認 為 周 邊 的 肌 力 訓 練 可 能 會 給 予 多 發 性 硬 化 病 患 一 個 中 樞 學 習 (Central learning) 效 果 並 影 響 病 患 的 耐 力 (Mount & Dacko, 2006) 本 研 究 僅 使 用 電 刺 激 訓 練, 也 發 現 病 患 在 電 刺 激 訓 練 後 的 中 樞 疲 勞 指 數 顯 著 改 善, 這 可 能 顯 示 病 患 中 樞 疲 勞 的 改 善 並 不 一 定 要 自 主 運 動 的 參 與 就 能 改 善, 這 也 顯 示 電 刺 激 訓 練 改 善 中 樞 疲 勞 的 機 制 可 能 與 自 主 運 動 不 同, 且 電 刺 激 的 訓 練 效 果 可 能 優 於 自 主 運 動 訓 練 效 果 另 外 在 先 前 的 研 究 中,Ridding 等 人 利 用 周 邊 電 刺 激 訓 練 尺 神 經 兩 61

70 小 時 後, 測 量 該 神 經 所 支 配 的 肌 肉 時 發 現 其 中 樞 神 經 的 興 奮 性 增 加 了, 但 周 邊 神 經 元 的 活 性 並 無 增 加 (Ridding et al, 2001); 謝 宗 勳 發 現 在 超 過 動 作 閾 值 的 周 邊 電 刺 激 30 分 鐘 後, 健 康 人 的 中 樞 動 作 誘 發 電 位 (Motor evoked potential) 上 升, 但 周 邊 H 反 射 (H reflex) 和 最 大 M 波 (M wave) 則 沒 有 改 變, 顯 示 電 刺 激 訓 練 也 可 以 增 加 大 腦 皮 層 的 活 性 ( 謝 宗 勳, 民 93 年 ) 而 本 研 究 中 神 經 肌 肉 電 刺 激 會 同 時 刺 激 傳 入 神 經 ( 如 Ⅰ a Ⅰ b 傳 入 神 經 等 ), 增 加 感 覺 神 經 元 傳 入 訊 息, 可 能 因 此 增 加 了 中 樞 神 經 的 興 奮 性, 進 而 改 善 病 患 的 中 樞 疲 勞 5.6 電 刺 激 訓 練 後 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 和 周 邊 疲 勞 不 變 多 發 性 硬 化 症 病 患 在 八 週 電 刺 激 訓 練 後, 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 和 周 邊 疲 勞 指 數 無 顯 著 增 加, 顯 示 本 研 究 中 電 刺 激 訓 練 對 病 患 股 四 頭 肌 的 周 邊 無 力 與 周 邊 疲 勞 無 顯 著 改 善 效 果 另 一 方 面, 本 研 究 中 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 有 顯 著 改 善, 這 與 原 先 認 為 改 善 周 邊 無 力 能 使 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 周 邊 疲 勞 改 善 進 而 改 善 整 體 肌 肉 疲 勞 的 假 設 不 同 與 先 前 的 研 究 比 較,Gerrits 等 人 探 討 12 週 低 頻 電 刺 激 訓 練 後 對 慢 性 脊 髓 損 傷 患 者 股 四 頭 肌 的 影 響 他 們 所 採 用 的 電 刺 激 模 式 一 週 七 天, 每 次 35 分 鐘, 頻 率 10 赫 茲 波 寬 0.25 毫 秒 收 縮 放 鬆 比 為 20 秒 :50 秒 的 訓 練 方 式 在 12 週 低 頻 電 刺 激 訓 練 後, 患 者 在 30 赫 茲 每 兩 秒 刺 激 1 秒 62

71 的 2 分 鐘 強 度 約 130±6 毫 安 培 ( 此 強 度 約 能 誘 發 患 者 30% 的 肌 群 參 與 收 縮 ) 的 電 誘 發 肌 肉 疲 勞 測 試 中, 電 誘 發 肌 肉 收 縮 的 力 量 下 降 較 少 且 與 訓 練 前 達 顯 著 改 善, 顯 示 周 邊 疲 勞 有 改 善 (Gerrits et al, 1999, 2002) 本 研 究 結 果 與 此 篇 不 同, 可 能 在 於 本 研 究 訓 練 週 數 與 總 訓 練 刺 激 較 Gerrits 等 人 研 究 少 有 關, 他 們 的 訓 練 週 數 為 12 週, 而 本 研 究 只 有 八 週, 在 前 面 我 們 探 討 過 本 研 究 的 八 週 電 刺 激 訓 練 可 能 是 最 短 讓 病 患 肌 肉 肥 大 和 增 加 肌 力 所 需 的 時 間, 而 所 以 本 研 究 的 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 未 顯 著 增 加 可 能 的 確 是 因 電 刺 激 訓 練 時 間 不 足 所 致 此 外, 慢 性 脊 髓 損 傷 患 者 的 快 肌 纖 維 比 率 會 增 加 (Gerrits et al, 2003), 但 Gerrits 等 人 的 結 果 與 本 研 究 結 果 不 同 可 能 不 能 歸 因 於 肌 纖 維 類 型 的 差 別 因 電 刺 激 徵 召 運 動 單 位 (Motor unit) 的 順 序 是 從 大 運 動 單 位 開 始 徵 召,Gerrits 等 人 使 用 的 電 刺 激 強 度 為 能 徵 召 25-30% 最 大 自 主 用 力, 本 研 究 則 是 40% 最 大 自 主 用 力, 因 此 都 應 徵 召 到 快 肌 纖 維, 所 以 無 法 用 動 作 單 位 類 型 的 不 同 來 解 釋 結 果 的 差 異 本 研 究 中 電 刺 激 訓 練 後, 病 患 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 和 中 樞 疲 勞 指 數 有 顯 著 增 加, 而 周 邊 疲 勞 指 數 無 顯 著 增 加, 這 表 示 本 研 究 病 患 從 事 疲 勞 運 動 時 整 體 肌 肉 疲 勞 改 善 並 不 是 因 周 邊 疲 勞 的 影 響, 而 是 因 中 樞 疲 勞 改 善 所 致 63

72 5.7 電 刺 激 訓 練 後 主 觀 自 覺 疲 倦 感 顯 著 改 善 在 電 刺 激 訓 練 後, 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 有 改 善, 顯 示 病 患 在 電 刺 激 訓 練 後 除 了 整 體 肌 肉 疲 勞 減 少 外, 病 患 產 生 的 主 觀 自 覺 疲 倦 感 也 減 輕 了 本 研 究 中, 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 的 改 善 可 能 與 電 刺 激 訓 練 後 病 患 的 肌 肉 疲 勞 和 中 樞 疲 勞 改 善 有 相 關, 病 患 可 能 在 還 未 感 到 疲 倦 時 便 能 完 成 該 運 動, 因 此 病 患 在 運 動 時 會 覺 得 輕 鬆 容 易, 也 較 不 會 產 生 疲 倦 感 而 與 其 他 的 研 究 相 較, 不 論 是 有 氧 訓 練 重 量 訓 練 或 是 其 他 的 訓 練, 多 發 性 硬 化 症 病 患 就 算 沒 有 生 理 上 ( 如 肌 力 最 大 攝 氧 量 疲 勞 指 數 ) 的 改 善, 但 在 各 種 主 觀 自 覺 疲 勞 量 表 上 卻 都 有 顯 著 改 善 (Surakka et al, 2004;Kileff & Asburn, 2005), 顯 示 參 與 訓 練 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 應 有 一 安 慰 劑 的 效 果, 因 此 就 算 生 理 上 的 測 試 都 沒 有 顯 著, 只 要 病 患 能 參 與 訓 練, 就 增 強 了 他 們 從 事 運 動 的 意 願, 也 可 能 改 變 他 們 更 積 極 願 意 出 門 的 態 度, 這 也 可 能 是 影 響 病 患 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 改 善 的 因 素 64

73 結 論 八 週 每 週 三 次 強 度 為 40% 最 大 自 主 用 力 的 股 四 頭 肌 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練, 可 改 善 多 發 性 硬 化 症 病 患 股 四 頭 肌 的 整 體 肌 肉 疲 勞 和 中 樞 疲 勞, 但 這 樣 的 訓 練 強 度 尚 不 足 以 改 善 周 邊 肌 力 和 周 邊 疲 勞 整 體 肌 肉 疲 勞 的 改 善 可 能 與 肌 肉 自 主 活 化 程 度 和 中 樞 疲 勞 的 改 善 有 關, 而 肌 肉 自 主 活 化 程 度 和 中 樞 疲 勞 的 改 善 可 能 與 電 刺 激 造 成 更 多 的 神 經 傳 入 刺 激 有 關 改 良 式 疲 勞 能 力 指 數 量 表 的 改 善 可 能 與 整 體 肌 肉 疲 勞 和 中 樞 疲 勞 的 改 善 相 關 外, 也 可 能 是 因 病 患 想 參 與 訓 練 本 身 的 效 果 65

74 臨 床 應 用 一 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 能 改 善 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 整 體 疲 勞 和 中 樞 疲 勞 症 狀 二 八 週 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練 也 許 能 增 加 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 中 樞 神 經 傳 導 興 奮 性 未 來 研 究 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 周 邊 肌 力 和 周 邊 疲 勞 並 未 改 善, 因 此 未 來 可 增 加 不 同 參 數 的 總 訓 練 時 間 之 神 經 肌 肉 電 刺 激 訓 練, 研 究 對 多 發 性 硬 化 症 病 患 之 疲 勞 改 善 的 能 力 66

75 參 考 文 獻 1. Kiernan 著, 王 宗 道 編 譯, 巴 氏 神 經 解 剖 學, 藝 軒 出 版 社, 台 北, 民 國 80 年 2. Gilman 著, 盧 榮 昌 編 譯, 臨 床 神 經 解 剖 與 神 經 生 理 學 手 冊, 合 計 圖 書 出 版 社, 台 北, 民 國 89 年 3. 廖 文 炫 等 編 著, 物 理 因 子 治 療 學 - 電 磁 療 學, 合 計 圖 書 出 版 社, 台 北, 民 國 90 年 4. Kitchen 著, 許 怡 婷, 楊 書 苓 編 譯, 電 療 學 : 臨 床 實 證, 合 計 圖 書 出 版 社, 台 北, 民 國 93 年 5. 楊 智 超, 謝 松 蒼, 多 發 性 硬 化 症 之 診 斷 與 治 療 斷 與 治 療, 當 代 醫 學, 第 28 卷 第 1 期,18-28 頁,90 年 1 月 6. 韓 德 生, 林 朝 加 等, 亞 洲 型 多 發 性 硬 化 症 之 臨 床 經 驗, 中 華 復 健 醫 誌, 第 29 卷 第 4 期, 頁,90 年 7. 陳 建 中, 缺 血 性 疲 勞 肌 肉 對 於 中 樞 與 周 邊 神 經 調 控 功 能 之 影 響, 國 立 體 育 學 院, 碩 士 論 文 ( 桃 園 ), 民 國 91 年 8. 謝 宗 勳, 動 作 誘 發 電 位 和 H 反 射 在 感 覺 缺 損 之 脊 髓 損 傷 患 者 經 周 邊 神 經 神 經 刺 激 後 之 調 控 長 庚 大 學 研 究 所, 碩 士 論 文 ( 桃 園 ), 民 國 93 年 9. O Sullivan S.B., Physical Rehabilitation Assessment and Treatment, 67

76 Davis company, New York, , Simon C. Gandervia, Roger M. Enoka et al: Fatigue: Neural and Muscular Mechanisms. Advances in Experimental Med and Bio. Vol 384, Plenum Press, New York, Stuart D. Cook, Handbook of Multiple Sclerosis, Marcel Dekker, New York, Ritvo PG, Fiscker JS, Miller DM et al. Multiple sclerosis quality of life inventory: a user s manual, National Multiple Sclerosis Society, New York, Abdel-Moty E, Fishbain DA, Goldberg M et al. Functional electrical stimulation treatment of postradiculopathy associated muscle weakness. Arch Phys Med Rehabil, 75, pp , Bax L, Staes F, Verhagen A. Dose neuromuscular electrical stimulation strengthen the quadriceps femoris? Sports Med, 35(3), pp , Bakshi R, Hutton GJ, Miller JR, et al. The use of magnetic resonance imaging in the diagnosis and long-term management of multiple sclerosis. Neurology, 14(63), pp S3-S11, Bülow PM, Nørregaard J, Mehlsen J, et al. The twitch interpolation technique for study of fatigue of human quadriceps muscle. J Neurosci Meth, 62, pp , Caggiano E, Emrey T, Shirley S et al. Effects of electrical stimulation or voluntary contraction for strengthening the quadriceps femoris muscles in an aged male population. The J of Orthop and Sports Phys Ther (JOSPT), 20(1), pp22-28,

77 18. Comi G, Leocani L, Rossi P, et al. Physiopathology and treatment of fatigue in multiple sclerosis. J Neurol, 248, pp , Chipchase SY, Leocani L, Rossi P, et al. Physiopathology and treatment of fatigue in multiple sclerosis. J Neurol, 248, pp , DeBolt LS & McCubbin JA. The effects of home-based resistance exercise on balance, power, and mobility in adults with multiple sclerosis, Arch Phys Med Rehabil, 85, pp , Delitto A & Snyder-Mackler L. Two theories of muscle strength augmentation using percutaneous electrical stimulation. Phys Ther, 70(3), pp , Di Fabio RP, Soderberg J, Choi T, et al. Extended outpatient rehabilitation: its influence on symptom frequency, fatigue, and functional status for persons with progressive multiple sclerosis. Arch Phys Med Rehabil, 79, pp , de Haan A, de Ruiter CJ, van der Woude LHV et al. Contractile properties and gatigue of quadriceps muscles in multiple sclerosis. Muscle Nerve, 23, pp , de Ruiter CJ, Jongen RJH, van der Woude LHV, et al. Contractile speed and fatigue of adductor pollicis muscle in multiple sclerosis. Muscle Nerve, 24, pp , Garner DJP & Widrick JJ. Cross-bridge mechanisms of muscle weakness in multiple sclerosis. Muscle & Nerve, 27, pp , Gehlsen GM, Grigsby SA, Winant DM. Effects of an aquatic fitness program on the muscular strength and endurance of patients with 69

78 multiple sclerosis. Phys Ther, 64(5), pp653-7, Gerrit HL, de Haan A, Hopman MTE et al. Contractile properties of the quadriceps muscle in individuals with spinal cord injury. Muscle Nerve, 22, pp , Gerrit HL, Hopman MTE, Sargent AJ et al. Effect of training on contractile properties of paralyzed quadriceps muscle. Muscle Nerve, 25, pp , Gerrit HL, Hopman MTE, Offringa C et al. Variability in fiber properties in paralysed human quadriceps muscle and effects of training. Eur J Physiol, 445, pp , Hainaut K and Duchateau J. Neuromuscular electrical stimulation and voluntary exercise. Sports Med, 14(2), pp , Hudlicks O, Tyler KR, Srihari T, et al. The effect of different patterns of long-term stimulation on contractile properties and myosin light chains in rabbit fast muscle. Pfluegers Arch, 393, , Kent-Braun JA, Khema RS, Miller RG, et al. Postexcercise phosphocecreatine resynthesis is slowed in multiple sclerosis. Muscle Nerve, 17, pp , Kent-Braun JA & Blanc RL. Quantitation of central activation fatigue during maximal voluntary contractions in humans. Muscle Nerve, 19, pp , Kent-Braun JA, Ng AV, Castro M, et al. Strength, skeletal muscle composition, and enzyme activity in multiple sclerosis. J Appl Physiol, 83(6), pp , Kent-Braun JA & Miller RG. Central fatigue during isometric exercise 70

79 in amyotrophic lateral sclerosis. Muscle Nerve, 23, pp , Kileff J & Ashburm A. A pilot study of the effect of aerobic exercise on people with moderate disability multiple sclerosis. Clin Rehabil, 19, pp , Kramer JF & Mendryk SW. Electrisl stimulation as a strength improvement technique: a review. The J of Orthop and Sports Phys Ther (JOSPT), 4(2), pp91-98, Krupp LB, Alvarez LA, LaRocca NG, et al. Fatigue in multiple sclerosis. Arch Neurol, 45, pp , Kurtzke JF. Rating neurologic impairment in multiple sclerosis: an expanded disability status scale (EDSS). Neurology, 33, pp , Lappin MS, Lawrie FW, Richards TL, et al. Effects of a pulsed electromagnetic therapy on multiple sclerosis fatigue and quality of life: a double-blind, placebo controlled trial. Altern Ther in Health Med, 9(4), pp38-48, Lenman AJ, Tulley FM, Vrbova G, et al. Muscle fatigue in some neurological disorders. Muscle Nerve, 12, pp , Leiber RL, Sliva PD, Daniel DM. Equal effectiveness of electrical and volitional strength training for quadriceps femoris muscle after anterior cruciate ligament surgery. J Orthop Res, 14, pp , Mainero C, Faroni J, Gasperini C, et al. Fatigue and magnetic resonance imaging activity in multiple sclerosis. J Neurol, 246, pp , Marqueste T, Hug F, Decherchi P et al. Changes in neuromuscular 71

80 function after training by functional electrical stimulation. Muscle Nerve, 28, pp , Martin T, stein RB, Hoeppner PH, et al. Influence of electrical stimulation on the morphological and metabolic properties of paralyzed muscle. J Apply Physiol, 72, pp , Mathiowetz V, Matuska KM, Murphy ME. Efficacy of an energy conservation course for persons with multiple sclerosis. Arch Phys Med Rehabil, 82, pp , Mount J & Dacko S. Effects of dorsiflexor endurance exercises on foot drop secondary to multiple sclerosis: a pilot study. NeuroRehabil, 21(1), pp43-50, Ng AV, Miller RG, Gelinas D, et al. Blunted pressor and intramuscular metabolic response to voluntary isometric exercise in multiple sclerosis. J Appl Physiol, 88, pp , Ng AV, Miller RG, Gelinas D, et al. Functional relationship of central and peripheral muscle alterations in multiple sclerosis. Muscle Nerve, 29, pp , Petajan JH, White AT. Recommendations for physical activity in patients with multiple sclerosis. Sports Med, 7(3), pp , Quittan M, Andrea S, Wiesiner GF et al. Strength improvement of knee extensor muscles in patients with chronic heart failure by neuromuscular electrical stimulation. Artif Organs, 23(5), pp , Quittan M, Wiesiner GF, Sturm B, et al. Improvement of thigh muscle by neuromuscular electrical stimulation in patients with regractory 72

81 heart failure. Am J Phys Med Rehabil, 80, pp , Ridding MC, McKay DR, Thompson PD, et al. Changes in corticomotor respresentations induced by prolonged peripheral nerve stimulation in humans. Clin Neuro, 112, pp , 2001.( 宗 勳 本 ) 54. Rodger MM, Mulcare JA, King DL et al. Gait characteristics of individuals with multiple sclerosis before and after a 6-month aerobic training program J Rehabil Res Dev, 36(3), pp , Schapiro RT & Langer SL. Symptomatic therapy of multiple sclerosis. Curr Opin Neurol, 7(3), pp229-33, Schwid SR, Covington M, Segal BM et al. Fatigue in multiple sclerosis: current understanding and future directions. J of Rehabil Res Develop, 39(2), pp , Sharma KR, Kent-Braun JA, Mynhier MA, et al. Evidence of an abnormal intramuscular component of fatigue in multiple sclerosis. Muscle Nerve, 18, pp , Sliwa JA. Neuromuscular rehabilitation and electrodiagnosis. 1. Central neurologic disorders. Arch Phys Med Rehabil, 81, S3-S12, Svensson B, Gerdle B, Elert J. Endurance training in patients with multiple sclerosis: five case studies. Phys Ther, 74(11), pp , Vahtera T, Haaranen M, Viramo-Koskela AL, et al. Pelvic floor rehabilitation is effective in patients with multiple sclerosis. Clin Rehabil, 11, pp ,

82 附 錄 一 受 試 者 同 意 書 受 試 者 同 意 書 一 試 驗 主 題 多 發 性 硬 化 症 患 者 疲 勞 成 因 分 析 及 最 佳 物 理 治 療 劑 量 研 究 二 簡 介 快 速 疲 勞 是 造 成 多 發 性 硬 化 症 患 者 日 常 功 能 受 限 的 一 大 主 因 多 發 性 硬 化 症 患 者 除 了 疲 勞 之 外, 也 會 有 肌 力 下 降 的 情 形, 這 種 肌 力 下 降 的 現 象, 可 能 來 自 於 活 動 力 下 降 的 後 果, 更 進 一 部 造 成 功 能 喪 失 過 度 的 肌 力 訓 練, 可 能 為 禁 忌 症 ; 過 輕 微 的 訓 練, 又 無 法 代 償 因 活 動 力 下 降 所 造 成 之 肌 力 損 失 了 解 疲 勞 成 因 及 監 控 疲 勞 發 生 是 對 多 發 性 硬 化 症 患 者 復 健 醫 療 的 一 項 重 要 的 問 題 因 此, 您 將 被 要 求 自 願 的 參 與 一 項 試 驗 試 驗 的 題 目 為 多 發 性 硬 化 症 患 者 疲 勞 成 因 分 析 及 最 佳 物 理 治 療 劑 量 研 究 若 您 為 年 滿 二 十 至 六 十 五 歲 之 健 康 成 人 且 沒 有 任 何 神 經 科 缺 損 或 下 肢 骨 科 疾 病 以 及 酗 酒 習 慣 者 或 多 發 性 硬 化 症 病 患 並 沒 有 合 併 有 任 何 其 他 神 經 科 缺 損 及 下 肢 骨 科 疾 病 之 病 史 者 即 可 成 為 本 試 驗 之 受 試 者 三 試 驗 目 的 分 析 多 發 性 硬 化 症 患 者 疲 勞 成 因, 尋 找 適 合 監 控 指 標, 以 設 定 安 全 物 理 治 療 劑 量 ; 並 針 對 不 同 成 因 的 疲 勞, 設 計 適 合 之 治 療 計 劃, 並 比 較 治 療 效 果 四 試 驗 方 法 與 程 序 說 明 在 取 得 您 的 同 意 參 與 試 驗 並 取 得 同 意 書 後 測 試 者 將 對 您 進 行 簡 短 的 訪 談 與 篩 檢 以 取 得 您 的 個 人 基 本 資 料 並 確 保 您 符 合 參 與 試 驗 之 資 格, 這 些 篩 檢 包 括 簡 單 的 溝 通 與 認 知 功 能 測 試 以 及 下 肢 運 動 控 制 74

83 能 力 測 試 接 著 您 將 被 要 求 換 上 短 褲 並 坐 在 測 試 椅 上 進 行 一 連 串 不 同 程 度 單 一 關 節 之 膝 蓋 伸 直 的 肌 肉 收 縮, 而 測 試 者 將 在 肌 肉 收 縮 中 經 由 在 大 腿 股 四 頭 肌 的 表 面 電 極 片 給 予 電 刺 激 接 下 來 我 們 將 會 讓 您 使 用 自 主 肌 肉 收 縮 方 式 造 成 肌 肉 疲 乏, 並 在 其 間 監 控 各 項 疲 勞 指 標, 只 要 達 到 預 先 設 定 值, 就 會 停 止 之 後 10 分 鐘 內, 每 三 分 鐘 會 再 記 錄 您 的 肌 肉 活 動 整 個 試 驗 過 程 包 含 訪 談 與 篩 檢 黏 貼 電 極 片 與 實 際 試 驗 步 驟 共 約 為 九 十 分 鐘 之 後 您 可 選 擇 參 與 六 週 的 電 刺 激 訓 練, 訓 練 的 部 位 為 股 四 頭 肌, 訓 練 的 地 點 為 您 的 家 中, 並 於 六 週 後 再 次 接 受 如 上 檢 測 五 可 能 產 生 之 副 作 用 及 危 險 本 試 驗 不 使 用 任 何 侵 入 性 之 檢 查 或 治 療, 參 加 本 計 劃 將 不 可 能 發 生 重 大 危 險 本 試 驗 幾 無 因 試 驗 步 驟 導 致 之 不 良 反 應, 僅 有 可 能 因 黏 貼 刺 激 與 記 錄 電 極 片 而 有 皮 膚 搔 癢 之 暫 時 性 不 適 感, 或 因 電 刺 激 而 產 生 暫 時 性 的 電 擊 感 與 皮 膚 針 刺 感 所 有 的 不 適 感 或 皮 膚 反 應 應 隨 試 驗 結 束 而 逐 漸 消 失 此 外, 週 邊 疲 勞 的 感 覺 會 持 續 約 一 週 六 預 期 試 驗 效 果 您 參 與 這 個 試 驗 對 您 目 前 的 治 療 或 健 康 並 沒 有 任 何 助 益 您 的 參 與 將 幫 助 於 我 們 了 解 多 發 性 硬 化 症 患 者 疲 勞 成 因 及 最 佳 物 理 治 療 劑 量 七 其 他 可 能 之 治 療 方 式 及 說 明 本 試 驗 不 提 供 您 任 何 其 他 治 療 方 法 您 決 定 參 與 這 個 試 驗 是 完 全 自 願 的 您 可 以 選 擇 不 參 與 本 試 驗 八 緊 急 狀 況 之 處 理 您 已 被 告 知 如 果 您 有 任 何 問 題 或 者 您 認 為 您 因 為 參 與 這 個 研 究 的 任 何 一 部 份 而 受 傷, 您 應 該 立 即 與 張 雅 如 女 士 聯 絡 ( 轉 5515) 75

84 九 受 試 者 權 益 損 害 賠 償 請 您 務 必 注 意, 人 體 試 驗 往 往 有 未 知 的 風 險, 可 能 對 您 的 健 康 甚 至 生 命 安 全 帶 來 威 脅, 進 而 造 成 損 害 您 的 同 意 加 入 試 驗 意 味 著 您 瞭 解 並 願 意 承 擔 這 些 風 險 但 如 果 是 因 為 本 院 之 醫 護 人 員 試 驗 主 持 人 及 其 助 理 助 手 之 故 意 或 過 失 行 為 所 造 成 您 的 損 害, 本 院 與 試 驗 主 持 人 將 依 法 負 損 害 賠 償 責 任 保 護 隱 私 我 們 對 您 所 做 的 調 查 結 果 將 持 保 密 的 態 度 這 個 試 驗 所 蒐 集 的 所 有 資 料 將 持 保 密 的 態 度 一 個 研 究 的 代 碼 會 取 代 您 的 姓 名, 您 的 姓 名 將 不 會 出 現 在 任 何 資 料 分 析 中 在 試 驗 結 果 的 呈 現 方 面 或 任 何 有 關 本 試 驗 之 出 版 物, 您 的 身 分 將 被 保 密 除 了 有 關 機 構 依 法 調 查 外, 我 們 會 小 心 維 護 您 的 隱 私 受 試 者 或 立 同 意 書 人 有 權 在 無 任 何 理 由 情 況 下, 隨 時 要 求 終 止 試 驗 受 試 者 : 病 歷 號 : 立 同 意 書 人 : ( 簽 名 ) 與 受 試 者 之 關 係 : 日 期 : 年 月 日 見 證 人 : ( 簽 名 ) 日 期 : 年 月 日 試 驗 主 持 人 : ( 簽 名 ) 日 期 : 年 月 日 76

85 附 錄 二 多 發 性 硬 化 症 病 患 的 個 別 資 料 (n=9) 受 試 者 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 a S8 a S9 年 齡 ( 歲 ) 性 別 M F M F F F F F F 身 高 ( 公 分 ) 體 重 ( 公 斤 ) 發 病 病 程 ( 年 ) ESDD( 分 ) a 表 示 未 完 成 電 刺 激 訓 練 的 病 患 ;EDSS 滿 分 為 10 分 ( 死 亡 ) 77

86 附 錄 三 單 因 子 重 複 量 數 變 異 數 分 析 之 F 值 附 錄 3-1 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 的 平 均 最 大 自 主 用 力 之 變 化 平 方 和 自 由 度 平 均 平 方 和 F P 疲 勞 運 動 訓 練 前 後 誤 差 值 (error) * 表 p<0.05, 具 顯 著 差 異 附 錄 3-2 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 的 平 均 肌 肉 自 主 活 化 程 度 之 變 化 平 方 和 自 由 度 平 均 平 方 和 F P 疲 勞 運 動 < 訓 練 前 後 * 誤 差 值 (error) * 表 p<0.05, 具 顯 著 差 異 附 錄 3-3 電 激 訓 練 前 後 病 患 的 平 均 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 之 變 化 平 方 和 自 由 度 平 均 平 方 和 F P 疲 勞 運 動 訓 練 前 後 誤 差 值 (error) * 表 p<0.05, 具 顯 著 差 異 附 錄 3-4 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 的 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 之 變 化 平 方 和 自 由 度 平 均 平 方 和 F P 疲 勞 運 動 訓 練 前 後 * 誤 差 值 (error) * 表 p<0.05, 具 顯 著 差 異 78

87 附 錄 3-5 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 的 中 樞 疲 勞 指 數 之 變 化 平 方 和 自 由 度 平 均 平 方 和 F P 疲 勞 運 動 訓 練 前 後 * 誤 差 值 (error) * 表 p<0.05, 具 顯 著 差 異 附 錄 3-6 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 的 周 邊 疲 勞 指 數 之 變 化 平 方 和 自 由 度 平 均 平 方 和 F P 疲 勞 運 動 訓 練 前 後 誤 差 值 (error) * 表 p<0.05, 具 顯 著 差 異 79

88 附 錄 四 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 最 大 自 主 用 力 的 變 化 與 運 動 前 最 大 自 主 用 力 基 準 值 之 百 分 率 % s1 s2 s3 s4 s5 s6 s9 運 動 前 pre 運 動 第 4 ex4 分 運 動 第 8 ex8 分 運 動 第 ex12 分 運 動 第 ex16 分 運 動 post 後 附 錄 4-1 電 刺 激 訓 練 前, 所 有 病 患 在 疲 勞 運 動 期 間 最 大 自 主 用 力 的 變 化 ( 疲 勞 運 動 後 此 點 代 表 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 ) 與 運 動 前 最 大 自 主 用 力 基 準 值 之 百 分 率 % s1 s2 s3 s4 s5 s6 s9 運 動 前 pre 運 動 第 4 ex4 分 運 動 第 8 ex8 分 運 動 第 ex12 分 運 動 第 ex16 分 運 動 post 後 附 錄 4-2 電 刺 激 訓 練 後, 所 有 病 患 在 疲 勞 運 動 期 間 最 大 自 主 用 力 的 變 化 ( 疲 勞 運 動 後 此 點 代 表 整 體 肌 肉 疲 勞 指 數 ) 80

89 附 錄 五 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 變 化 與 運 動 前 肌 肉 自 主 活 化 程 度 基 準 值 之 百 分 率 % s1 s2 s3 s4 s5 s6 s9 運 動 前 pre 運 動 第 4 ex4 分 運 動 第 8 ex8 分 運 動 第 ex12 分 運 動 第 ex16 分 運 動 post 後 附 錄 5-1 電 刺 激 訓 練 前, 所 有 病 患 在 疲 勞 運 動 期 間 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 變 化 ( 疲 勞 運 動 後 此 點 代 表 中 樞 疲 勞 指 數 ) 與 運 動 前 肌 肉 自 主 活 化 程 度 基 準 值 之 百 分 率 % s1 s2 s3 s4 s5 s6 s9 運 動 pre 前 運 動 第 4 ex4 分 運 動 第 ex8 8 分 運 動 第 ex12 分 運 動 第 ex16 分 運 動 post 後 附 錄 5-2 電 刺 激 訓 練 後, 所 有 病 患 在 疲 勞 運 動 期 間 肌 肉 自 主 活 化 程 度 的 變 化 ( 疲 勞 運 動 後 此 點 代 表 中 樞 疲 勞 指 數 ) 81

90 附 錄 六 電 刺 激 訓 練 前 後 病 患 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 變 化 與 運 動 前 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 基 準 值 之 百 分 率 % s1 s2 s3 s4 s5 s6 s9 運 動 前 pre 運 動 第 4 ex4 分 運 動 第 8 ex8 分 運 動 第 ex12 分 運 動 第 ex16 分 運 動 post 後 附 錄 6-1 電 刺 激 訓 練 前, 所 有 病 患 在 疲 勞 運 動 期 間 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 下 降 率 ( 疲 勞 運 動 後 此 點 代 表 周 邊 疲 勞 指 數 ) 與 運 動 前 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 基 準 值 之 百 分 率 0% s1 s2 s3 s4 s5 s6 s9 運 動 前 pre 運 動 第 4 ex4 分 運 動 第 8 ex8 分 運 動 第 ex12 分 運 動 第 ex16 分 運 動 post 後 附 錄 6-2 電 刺 激 訓 練 後, 所 有 病 患 在 疲 勞 運 動 期 間 肌 肉 最 大 電 抽 搐 力 量 的 變 化 ( 疲 勞 運 動 後 此 點 代 表 周 邊 疲 勞 指 數 ) 82