痉挛继发于多种疾病，包括脑损伤、脊髓损伤等，症状为肌张力增高。尽管针对该症状已有多种医疗手段，但常规药物与手术治疗临床效果常常不充分，常规非侵入性电刺激又无法针对深层肌群。近年来硬膜外脊髓电刺激（SCS）对脊髓性痉挛（如脊髓损伤）和脑源性痉挛（如脑瘫、脑卒中、多发性硬化等）患者都表现出较好的疗效^[1]。随着SCS缓解痉挛的研究进展，近年出现了高频脊髓电刺激（HF-SCS）对改善痉挛及肌张力的应用探索，本文主要针对相关研究进行总结。

约七成胸髓SCI患者存在肌张力高、阵挛等痉挛症，药物和毁损性外科手段副作用明显，为了验证1200Hz HF-SCS抑制痉挛及促进下肢运动的效果，2025年，Simone等人为两名胸段不完全性脊髓损伤合并明显痉挛和肌肉协同收缩的患者植入了SCS系统，覆盖T11-T12椎体。基于外周神经领域“千赫兹阻滞（kilohertz block）”的理论基础设计了个性化的高频硬膜外电刺激（HF-SCS）参数，首次评估了HF-SCS联合传统低频硬膜外电刺激（LF-SCS）与强化康复训练的综合方案，对改善患者运动功能的作用^[2]。低频刺激参数为20-100Hz（主要为40Hz）、300μs，幅度大小设置在感觉阈值（引发患者感知）与运动阈值（引发非自主肌肉收缩）之间。高频刺激参数为1.2kHz、20μs，幅度大小设置以患者可耐受的值为上限。

研究方案

为确定不同电极触点配置下的肌肉募集情况，患者仰卧时，施加脉宽300 μs、频率2Hz且幅度递增的单次硬膜外电刺激（SCS）脉冲。通过表面肌电图（EMG）各脉冲峰-峰幅值的归一化值评估肌肉募集程度。筛选出能选择性激活受试者P1右腿（运动功能受损最严重侧）和受试者P2双侧下肢主要肌群的电极触点配置。实现了对髋屈肌[股直肌（RF）]、髋伸肌[臀大肌（GLmax）]、膝屈肌[股二头肌（BF）与半膜肌（SM）]、膝伸肌[股外侧肌（VL）]及踝跖屈肌[腓肠肌（GM）]的高功能选择性。

对于受试者P1，选择了针对右腿运动的电极触点配置。采用这些电极触点施加的LF-SCS增强了多种运动期间的EMG活动和关节角度，包括膝关节屈曲（股二头肌BF和半膜肌SM），三联腿屈曲（股直肌RF、股二头肌BF、半膜肌SM和胫骨前肌TA），以及膝关节伸展（股外侧肌VL）、踝关节跖屈（腓肠肌内侧头GM）、髋关节伸展（臀大肌GLmax）、踝关节背屈（胫骨前肌TA）和髋关节屈曲（股直肌RF）（视频1）。

对于受试者P2，配置电极触点以刺激右腿或左腿，并通过单脉冲EES评估肌肉募集情况。LF-SCS的辅助增强了两腿的独立运动，即髋关节屈曲和三联腿屈曲，以及膝关节伸展、踝关节跖屈和膝关节屈曲（视频1）。

                                                                    

视频1

LF-SCS恢复或增强单关节和多关节的自主活动

对于受试者P1，通过设计针对膝伸肌（股外侧肌，VL）的HF-SCS方案，可改善行走时右腿膝伸肌与屈肌的协同收缩问题。受试者P2也设计了类似的HF-SCS方案，用于抑制右膝伸肌的过度活动，以训练俯卧位时的自主膝屈曲能力。受试者P2存在中度病理性踝关节跖屈肌（腓肠肌）协同收缩，我们推测这可能会限制足部的主动背屈，从而影响步态表现。因此，设计了HF-SCS方案来抑制左右腿的跖屈肌群。

在反射亢进较严重的受试者P1中，HF-SCS的效果在刺激开始后并未立即显现，而是需要数分钟才发挥作用。对于反射亢进较轻的受试者P2，HF-SCS的施加立即引起反射幅度显著降低且腿部回弹现象消失（视频2）。此外，与P1患者类似，相较于无刺激状态，HF-SCS在后续测试中反射幅度更大幅度下降，表明其随时间增强的效果在P2中同样存在。

在受试者P2中，还研究了HF-SCS对双侧踝阵挛的抑制能力。通过快速背屈拉伸测试，比较了无刺激状态与采用相同电极触点配置（针对腓肠肌内侧头）施加HF-SCS和低频硬膜外电刺激（LF-SCS）的效果（视频2）。实验表明：虽然HF-SCS和LF-SCS均可抑制踝阵挛但LF-SCS会引起肌肉收缩反弹（表现为踝关节运动学峰值），进而导致双腿运动范围减小。

对于受试者P1，在跑步机行走过程中，HF-SCS与LF-SCS联合方案能更有效地改善髋关节屈曲运动学特征。在爬楼梯任务中，HF-SCS产生的摆动期髋关节运动学参数与关闭刺激及LF-SCS刺激无统计学差异，但HF-SCS能产生更高重复性的结果。HF-SCS还与任务非相关肌肉（包括步态摆动期的膝伸肌和屈肌）肌电活动变异度降低相关。非活跃肌肉的肌电活动减弱可能意味着能量浪费减少，从而降低疲劳性。最后，在坐-站任务中，对任务主要肌群（膝伸肌）施加HF-SCS既未降低肌电活动，也不影响任务执行成功率。

在受试者P2中，评估了高频硬膜外电刺激（HF-SCS）对单关节运动和步行功能的促进作用。对踝跖屈肌群施加HF-SCS后，患者双侧踝背屈的自主运动能力显著提升（视频2）。此外，针对膝关节伸肌的HF-SCS在俯卧位增强了自主膝关节屈曲活动。而在此特定体位下，采用针对膝关节屈肌电极触点配置的LF-SCS相较于无刺激反而降低了运动范围。最后，通过将针对右侧腓肠肌（GM）的HF-SCS方案与专为步行设计的LF-SCS方案相结合，观察到10米步行测试的完成时间较无刺激及仅LF-SCS显著缩短。在6分钟步行测试中（不同日期两次重复），随着任务进行，LF-SCS + HF-SCS联合刺激比单独LF-SCS更能增加踝背屈角度。

受试者P1的康复治疗使其下肢自主运动能力得到改善（视频3）。通过MRC肌力量表和测力计评估，P1表现出多组肌肉功能的提升。该受试者在6分钟步行测试和计时起立行走测试中同样显示出进步。改良Ashworth量表（MAS）数据显示，髋关节伸肌（GLmax）及以踝跖屈肌（GM）为主的肌群痉挛状态有所改善。

受试者P2的康复过程也呈现出纵向改善趋势（视频4）。随着时间的推移，其双下肢MRC评分和肌力均有所提升。6分钟步行测试显示，患者步行距离呈稳定增长。该患者在10米步行测试和坐站测试中的表现也持续改善。与关闭状态相比，电刺激（SCS）在每次评估时点均产生更优的疗效指标。

受试者P1的长期神经康复效果

                                                                                                                 
       

视频4

受试者P2的长期神经康复效果

10kHz超高频SCS（HF10 SCS）止痛效果好且不受患者体位影响，被广泛应用于慢性疼痛的治疗。2024年，Gazzeri等人发表HF10 SCS治疗颈椎脊髓软化继发痉挛性四肢瘫痪的单病例研究^[3]。患者为66岁男性，诊断为C3-C6脊髓软化伴痉挛性四肢瘫，曾接受减压椎板切除术。症状表现为上下肢烧灼痛、痉挛、感觉异常，行走能力严重受限。由于患者C3-C6椎板切除术后形成硬膜外瘢痕组织，电极无法植入颈椎水平，最终仅在T8-T11节段植入了两根电极。刺激参数为10kHz频率、30μs脉冲宽度，振幅0.5-3.5mA，并依据患者反馈优化触点位置与强度。

经治疗，患者下肢疼痛完全缓解（VAS=0），DN4评分从7分降至0分，功能障碍显著减轻，ODI从50%改善至6%，下肢痉挛完全消失，肌张力显著降低，恢复独立行走能力，但上肢症状未见改善。该研究是10 kHz SCS首次用于痉挛性四肢瘫痪治疗，并带来痉挛恢复与运动改善的病例。该疗法作为无酥麻感的刺激，可克服传统低频SCS在脊髓脑脊液分流与靶组织招募上的局限，不仅可产生疼痛缓解作用，还能显著改善运动功能和痉挛症状，为这类患者的综合治疗提供了新方向。10KHz通过脊髓背角与相关网络的去敏化和抑制重建达到镇痛效果，同时实现千赫阻断，防止肌肉痉挛的发生。

用于治疗肌张力问题的SCS电极植入位置主要取决于治疗目标。针对四肢轻瘫及上肢痉挛，电极植入位置为C2-T1，临床中倾向于选择下颈段脊柱，利用颈膨大内丰富的中间神经元重建神经突触连接，促进上肢运动功能的复苏。针对下肢痉挛及步态障碍，电极植入位置为T10-L2，临床首选靶点为胸腰交界区，可通过刺激腰骶膨大诱发运动模式^[1]。

传统刺激方案多采用LF-SCS模式，参数选择普遍为电流2-5mA，频率选择350Hz以下^[1]。现有针对HF-SCS的研究一定程度上证明了该模式改善痉挛及肌张力的有效性，参数选择为1.2KHz的高频模式和10KHz的超高频刺激模式。然而，受限于研究样本量，结论仍需进行广泛验证。