2023年2月，美国匹兹堡大学的研究人员在国际顶级医学期刊《Nature Medicine》上发表的研究论文表明，硬膜外电刺激颈脊髓有效地改善了两名卒中后慢性肌肉功能不全患者的手臂和手的运动和肌肉力量。该项研究表明了脊髓刺激（SCS）可以用作卒中后上肢康复潜在方法。

病例1：女，31岁，在参与该研究的九年前，因海绵状畸形继发于右侧丘脑出血性中风，病变局限于内囊、中脑和脑桥，FAS=0.17，Fugl-Meyer运动评估显示中度损伤。

病例2：女，47岁，在参与本研究的三年前，因右颈动脉夹层导致右侧缺血性大脑中动脉（MCA）卒中，导致大面积MCA梗死。SCS01的，病变范围较大，影响右半球的放射冠，FAS=0.35，Fugl-Meyer运动评估显示重度损伤。

电极类型：针状8触点，2根

电极植入部位：C4–T1背根内侧（术中通过神经生理监测指导电极放置具体位置）

刺激参数：植入电极4天后开始刺激，持续四周，每周5次，每天约4小时，共19次；29天后取出电极（SCS01：1R，8R，7C触点进行持续刺激，刺激频率60Hz，脉宽200μs，刺激强度2.4-6.2mA；SCS02：触点1R、1C、8C：频率50Hz，脉宽400μs，刺激强度：4.2-5.9mA，触点5C：频率100Hz，脉宽400μs，刺激强度：4.6-4.8mA）

测试期间不进行任何其他康复治疗

评估方法：参与者在单臂关节的等长屈伸时施加最大的力，将力施加到机器人平台上，测量关节扭矩；比较使用和不使用连续SCS刺激时，关节肌肉时产生的扭矩；

SCS01：

a.SCS持续增加肩部和肘部的屈伸强度，刺激时肘部的平均扭矩增加了一倍以上；

b.SCS可使手腕屈曲力矩的持续改善，在SCS刺激期间可以将手臂举过头顶；

c.肘关节屈伸等长测试中测试了多种刺激频率(20、40和60 Hz)，发现60 Hz产生最大扭矩；

d.手持式测功机测试等距握力增加40%；

e.开始刺激当天即可自主张开手；

f.肘部伸展时前三角肌、二头肌和三头肌的肌电图信号明显高于未刺激状态；

SCS02：

a.SCS刺激肘关节屈曲扭矩有显著改善；

b.手持式测功机测试等距握力增加108%；

c.肘部屈曲时前三角肌、二头肌和三头肌的肌电图信号明显高于未刺激状态；

评估方法：使用支撑手臂重量的机器人平台(KINARM)进行平面伸展和拉动任务（水平面上进行，以分离肩部无力和补偿运动对参与者向目标伸出手臂的能力的影响），比较开启刺激和关闭刺激参与者任务完成情况；SCS01任务：向不同方向的目标伸展，以最大化肘关节的主动伸展；SCS02任务：相对简单，只需到达间隔为10厘米的三条水平线中的最远处；

SCS01：

a.在没有刺激的情况下，无法到达中心目标点，在开启刺激时能够成功到达所有目标点；

b.开启刺激后运动明显更平滑，速度峰值明显降低（左右目标，相对不刺激分别减少34%、47%）；

c.速度更快，轨迹、可变性和最大到达距离都在刺激下得到改善；

SCS02：

a.在没有刺激的情况下，无法到达最远的线，开启刺激时，由于肘部伸展的促进，每次试验均能到达最远的线；

b.刺激后肘关节偏移角增加了23度；

c.进行SCS刺激后，最大距离增加了7.8 cm，总运动时间加快了37%；

d.开启刺激后运动明显更平滑、流畅（度峰值减少20%），轨迹方差和总路径长度也显著改善。

评估方法：

根据损伤程度个性化制定任务，并根据早期研究改善和个人康复目标的观察选择日常生活活动评定项目；

SCS01：进行三维（3D）到达运动的能力测试，要尽可能快地到达位于两个不同水平面上的六个目标；盒子和积木任务，抓住和举起小立方体物体从盒子的一边移动到另一边；ARAT手臂动作调查测试，受试者基线得分为31分（满分57分）；高技能和灵巧性的ADL项目，例如：画螺旋，伸手拿起汤罐，用叉子吃饭和打开锁。

SCS02：由于受试者无法维持对抗手臂重力作用，任务期间使用了上肢康复机器人提供辅助（50%的手臂重量支持）；在机器人辅助下进行3D清理任务、河内塔任务。

SCS01：

a.在完成两个不同水平面上的六个目标测试时，开启SCS使其更快地到达目标，相对未开刺激大约节约了一半时间；

b.在有刺激的情况下，她的表现一直更好，在植入后的第17天，转移的积木数量相对关闭刺激增加了一倍多，没有刺激的6块增加到了14块；

c.在研究结束时，ARAT评分在开启刺激时为45分（总分57分，相对基线提高14分），关闭刺激时为36分（总分57分）；

d.SCS刺激提高了受试者的整体灵活性，使其能够绘制更流畅、更一致的图画，能够到达、抓取和举起汤罐，以及开锁和进食等

SCS02：

a.开启刺激比没有刺激时3D清洁任务完成率更高；

b.进行SCS刺激时，受试者能够抓住并抬起金属圆柱体，还能在没有任何重量支撑的情况下将其放置在相邻的销子上；

c.关闭刺激时，无法完成任何河内塔任务步骤。

评估方法：

每天的测试中测量改良Ashworth量表(MAS)，以确保脊髓电刺激不会加剧痉挛或肌肉张力；

对测试开始前及测试后Fugl-Meyer评分进行评估。

结果：脊髓电刺激（SCS）未导致MAS评分的任何恶化或改善；SCS01 Fugl-Meyer评分从基线时的35分提高到47分，SCS02从15分提高到18分。