1、Physical Therapy 物理治疗学 南京医科大学康复医学学系 Rehab Dept Nanjing Medical University 生物反馈疗法 Biofeedback therapy 缘起医学研究结果 n当代医学研究结果表明 n许多疾病不是由细菌、病毒或致病的理 化因素引起的，而是根源于有害的社会 心理因素。 n我们医疗工作面临的任务 n不仅应研究消除患者机体的病变和残疾 ，而且还应研究解除患者心理上的困扰 和不安。 治疗新技术生物反馈 n是现代物理治疗学的一项新技术，涉及 物理医学、控制论、心理学、生理学等 许多学科。 n是一个涉及多学科综合应用的新技术。 1、生物 n生物
2、就是有生命的物体。初一生物书 n自然界中所有具有生命的物体叫做生物。 n生物的特征 n生物的生活需要氧。 n生物能进行呼吸。 n生物能排出体内废物。 n生物能对外界刺激做出反应。 n生物能生长和繁殖。 n除病毒外，生物都是由细胞构成。 n生物的分类：植物、动物和微生物。 2、反馈 n美国数学家Norbert Winner提出。 n反馈是指将控制系统的输出信号以某种 方式返输回控制系统，以控制控制系统 的方法。 n生物反馈 n生物反馈？ n生物的信号反馈给生物体。 n绝不是“强调患者参与的主观能动性”。 正反馈与负反馈 n正反馈 n在反馈过程中，若反馈的结果使原动作加强 ，称为正反馈。 n负反馈
3、 n在反馈过程中，若反馈的结果使原动作减弱 ，则称为负反馈。 3、历史发展 n1962年 nKamiya发现人能自身调节脑电波的节律。 n1963年 nBasmajian通过实验证明，人可以控制单个运动单位 的放电。 n1969年 nMiller阐明人在某些情况下可以随意控制内脏和腺体。 n1971年 nBarber和Kamiya正式提出并使用生物反馈这一术语。 n60年代中期以后 n人们开始探索和应用生物反馈的原理治疗疾病。 4、定义生物反馈疗法 nBiofeedback therapy，BFT n又称生物回授疗法。 n应用电子技术将人在一般情况下感觉不 到的肌电、皮肤温度、血压、心率、脑
4、电等体内不随意生理、病理活动转变为 视听信号，通过学习和训练使患者对体 内非随意生理活动进行自我调节控制， 改变异常活动、治疗疾病的方法称为生 物反馈疗法。 一、生物反馈疗法原理 生物反馈疗法原理 n自我调节 n生物反馈与控制论 n经典条件反射与操作条件反射 n生物反馈作用原理 1、自我/身调节 n人生存于自然界，要面对两个环境。 n外环境（External Environment） n人体生活的外部环境。如大气环境等。 n内环境（Internal Environment） n是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 n细胞外液。 体液的分布及交换示意图 稳态（Homeostasis） n内环境的
5、理化性质保持相对恒定是维持 机体生存的必要条件。 n稳态 n维持内环境的理化性质经常处于相对稳定的 状态，称为稳态或自稳态。 生理功能条件的方式 n神经调节 nNervous Regulation n体液调节 nHumoral Regulation n自身调节 nAutoRegulation （1）神经调节 n人体最主要的调节方式。 n神经活动的基本过程：反射。 n反射（Reflex） n在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺 激所产生的规律性应答。 n反射的结构基础：反射弧。 n神经调节的特点 n效应迅速、调节作用准确、作用时间短暂。 反射弧 传入神经传入神经感受器感受器神经中枢神经中枢 传
6、出神经传出神经效应器效应器 （2）体液调节 n体液调节 n是指由内分泌细胞或某些组织细胞生成并分 泌的特殊的化学物质，经由体液运输，到达 全身或局部的组织细胞，调节其活动。 n分类 n全身性调节、局部性调节 n特点 n效应较缓慢、作用广泛、持续时间较长。 激素、受体 （3）自身调节 n自身调节 n是指机体的器官、组织、细胞自身不依赖于 神经和体液调节，而由自身对刺激产生适应 性反应的过程。 n如心肌收缩的初长度调节。 n特点 n调节幅度较小、灵敏度较低，但在某些器官 和组织，仍具有重要的生理意义。 自身调节示例图 2、生物反馈和控制论 n20世纪40年代兴起。 n控制论观点 n人体为了适应环境
7、的变化，在大脑和各器官 之间存在着一套反馈调节系统，其控制部分 和被控制部分之间依反馈信息存在着往返的 双向联系，用以维护机体功能正常运行。 人体效应器官（被控部分）大都有多种神 经感受器，将采集到的信息反馈给控制 部分。 n如骨骼肌中有肌梭感知肌张力的变化，并将 其反馈到中枢，使中枢对肌肉活动控制更加 精确。 自我控制和反馈调节图示 控制原件受控制系统 干扰 参考信息误差信息 比较装置 控制信息 传感装置 反馈条件 n生物反馈疗法是控制论的反馈原理在人 体的应用，它是通过再学习或训练来调 整人体的内环境，改善身体内部调节机 制的一种治疗方法。 3、条件反射与操作条件反射 n经典条件反射可获得
8、动物的内脏反应 n操作性条件反射也可获得某些内脏反应 nMiller认为：这是同一现象在不同条件下的两种 表现。 n应答性行为 n指由特定的、可观察 的刺激所引起的行为 。 n如在巴甫洛夫实验室 里，狗看见食物或灯 光就流唾液，食物或 灯光是引起流唾液反 应的明确的刺激。 n操作性行为 n指在没有任何能观察的外部刺激的情境下的 生物体行为，是自发的。 n如白鼠在斯金纳箱中的按压杠杆行为就找不 到明显的刺激物。 斯金纳提出两种学习形式 n经典式条件反射 n用以塑造有机体的应答行为。 n操作式条件反射 n用以塑造有机体的操作行为。 铃声与食物结合形成条件反射机制 操作性条件反射的建立 n如果一个操
9、作发生后，接着给予一个强 化刺激，那么其强度就增加。 n例如，鸽子偶一抬高头，受到强化，此后会 继续抬高它的头；婴儿偶尔叫一声“妈”，妈 妈便报以微笑和爱抚，于是孩子学会了叫“ 妈妈”。 n斯金纳甚至依据这个原理，训练两只鸽 子玩一种乒乓球游戏，获得成功。 操作性条件反射的消退 n关于操作性条件反射的消退，斯金纳总 结说：“如果在一个已经通过条件化而增 强的操作性活动发生之后，没有强化刺 激物出现，它的力量就削弱。“ n可见，与条件作用的形成一样，不消退 的关键也在于强化。 n例如，白鼠的压杆行为如果不予强化，压杆 反应便停止。学生某一良好反应未受到教师 充分的关注和表扬，学生便最终放弃这一作
10、 出良好反应的努力。 生物反馈疗法 n生物反馈疗法多与内脏和自主神经的操 作性条件反射有关。通过学习学会控制 自身某些不随意活动的能力。 n生物反馈疗法在形成操作性条件反射时， 需要几个基本条件： n靶反应（Target response，R） n实验者和受试者均希望得到的一种特异反应，如 EMG、ECG、EEG、BP、心率、手指温度的变化等 。 n强化刺激（Reinforcing Stimulus，S） n是在生物反馈仪上，靶反应一旦出现，立即向患者 提供声、光、仪表读数、曲线或图像等反馈信号。 n工具（Instrument）：电子仪器，转换信号。 4、生物反馈作用原理 下丘脑和垂体反应下丘
11、脑和垂体反应生理反应生理反应心理边缘系统反应心理边缘系统反应 对外部信息情对外部信息情 绪与心理反应绪与心理反应 对内部信息情对内部信息情 绪与心理反应绪与心理反应 对内部信息对内部信息 直接感知直接感知 对外部信息感知对外部信息感知 对内部信息对内部信息 间接感知间接感知 （1 1） （2 2） （3 3）（4 4） （5 5） （8 8） （9 9） （6 6）（1010） （7 7） 意识下水平意识下水平 意识上水平意识上水平 生物反馈作用原理 外界信息 心理反应 生理反应 疾病产生 防治疾病 心理治疗 大脑皮层 反馈仪 行为操作 二、生物反馈治疗分类 生物反馈疗法 n从生物反馈原理而言
12、，各种生物信息都 可以用于生物反馈疗法。常用的有 n肌电生物反馈（EMGBF） n手指温度生物反馈（FSTBF） n血压生物反馈（BPBF） n心率生物反馈（HRBF） n脑电生物反馈（EEGBF） n皮肤电生物反馈（GSRBF） 1、肌电生物反馈 n肌电生物反馈治疗时通过传感器采得患 者某病患部位骨骼肌的肌电信号，经过 放大、处理取得积分电压，此电压与肌 紧张程度呈正比。通过声、光、数码显 示，可以观察到肌紧张的程度；再通过 学习和训练使患者学会随意控制该骨骼 肌的收缩。 2、手指温度生物反馈 n手指温度与肢体外周血管功能状态和血 液循环有密切关系。 n当人处于应激状态时，外周血管阻力增大，
13、 血流减少，手指温度降低。 n在精神安定，情绪良好的状态下，手指温度 升高。 3、血压生物反馈 n现代研究结果表明，相当部分的原发性 高血压，是由于心理应激或CNS过度紧张 造成的。 n治疗时用电子器械测量出血压值，患者 通过观察血压值学习自我调节血压。 4、心率生物反馈 n心率受植物神经控制。正常人的心率每 分钟70次左右，在精神松弛、心情平静 的状态下，心率变慢；情绪激动、焦虑 、运动和其他刺激，则使心率加快。 n分类 n心动过缓生物反馈治疗 n心动过速生物反馈治疗 5、脑电生物反馈 n脑电图有、四种波形。 正常脑电波各种波形 n波 n在清醒、安静并闭眼时出现。 n波 n波与波同时在一个部
14、位出现，而波重合在波的 上面。 n波 n在成年人极度疲劳时及麻醉状态下出现。 n波 n在困倦时可见。 n成人清醒状态下，几乎是没。 正常脑电波各种波形 6、皮肤电生物反馈 n皮肤电阻与皮肤血管舒张与汗腺分泌有 密切关系。 n在精神紧张和交感神经兴奋时，手掌心或足 心出汗。皮肤表面汗液中的水分和NaCl，可 使皮肤电阻值降低。 n应用皮肤电生物反馈能调节情绪、血压和周 围血管张力，治疗交感神经兴奋性增高疾病 。 7、其它 n血管容积 n胃肠PH值 n直肠压力 n 三、技术与方法 1、生物反馈仪 n生物反馈仪性能和质量优劣，直接关系 到治疗的成败。 n技术参数 n工作范围、灵敏度、线性度、频响与带
15、宽、 信噪比、稳定性、隔离度、反馈方式 n电极与传感器 2、训练前准备 n了解病情 n训练环境 n心理准备 n自身准备 n仔细观察 3、训练方法 n训练体位 n皮肤清洁 n电极放置 4、家庭训练 n家庭训练是指不在治疗室中、脱离生物 反馈仪的情况下进行自我训练。 n要求患者将在治疗时的感受在脱离仪器 的情况下独自重复训练，以强化刺激， 增加疗效。 5、疗效评价 n肌电生物反馈 温度生物反馈 四、临床应用 生物反馈解决的功能问题 n痉挛状态 n松弛状态 n疼痛 n活动度受限 在康复医学中的应用 n上运动神经元损害 n脑血管意外、脊髓损伤、脑瘫等。 n下运动神经元损害 n周围神经病损 n癔病性瘫痪
16、 n肌肉痉挛 n如痉挛性斜颈、慢性疼痛等。 n矫形术后 n假肢活动的功能训练 在其它临床疾患的应用 n头痛 n哮喘 n消化道疾病 n雷诺氏病 n精神科疾病 n癫痫 n高血压与心率紊乱 n儿童多动症 n口吃 n 五、肌电生物反馈疗法 1、肌电生物反馈 n肌电生物反馈治疗时通过传感器采得患 者某病患部位骨骼肌的肌电信号，经过 放大、处理取得积分电压，此电压与肌 紧张程度呈正比。通过声、光、数码显 示，可以观察到肌紧张的程度；再通过 学习和训练使患者学会随意控制该骨骼 肌的收缩。 2、分类 n肌肉松弛性反馈训练 n治疗时依病情选择相应的肌肉，放置电极， 检测肌电信号，让患者全神贯注的根据由 EMG转
17、变而来的视听信号，用意识控制放松 肌肉，使之达到治疗目的。 n肌肉兴奋性反馈训练 n方式是将电极放置于被训练肌肉的体表，让 患者根据EMG转变来的视听信号，努力提高 肌电水平，达到增强肌力，恢复运动功能的 目的。 3、治疗作用 n随意控制降低肌肉的紧张度，用于放松 训练的负反馈训练。 n或增强受训肌肉收缩、提高肌力的正反 馈训练。 4、临床应用 n头痛、焦虑症、失眠、脑卒中后偏瘫、 脊髓损伤后截瘫、脑瘫、周围神经损伤 、肌移位术后、痉挛性斜颈、肺气肿患 者呼吸训练等。 5、设备 n采用肌电生物反馈治疗仪。 n仪器可以描记显示肌电的数值和曲线， 并发生不同颜色的灯光和声音信号。仪 器附有3个表面
18、电极（传感器），其中2 个是记录电极，1个是地极。有的仪器带 有供患者使用的耳机。 6、操作方法 n电极安放 n先用肥皂水清洁拟安放电极部位的皮肤，再 用95%酒精脱脂，角质层厚的部位可先用细 沙纸轻擦。 n在电极表面涂以导电膏，固定在皮肤上。 n电极部位 n治疗头痛时将电极放在额部。 n治疗肢体瘫痪时将电极放在患肢上。 n通常地极放在两个记录电极之间。 n开启电源后，仪器描记显示肌电电压数值和曲 线，发出灯光和声音信号。按照治疗要求，引 导患者学会根据视听信号自我控制调节肌电电 压，从而放松肌肉或增强收缩。 n一般每次先训练5min，休息35min后再训练 ，反复训练4回，达到每次总共训练1
19、015min ，放松或收缩75100下，每日训练13次。 7、注意事项 n治疗前找好最合适的电极放置位置，治疗后在 皮肤上作好标记，以保证疗效。 n训练时环境应安静，患者要集中注意力仔细体 会肌肉紧张与放松的感觉，注意视听信号和操 作者的引导，努力配合治疗训练。 n开始时要在操作者（或录音带）的指导语引导 下进行，指导语的速度、音调、音量要适宜， 经多次训练，患者熟悉了指导语后，可让患者 自已默诵指导语进行治疗。 n治疗期间，患者可以按照在治疗室学会 的感受和自我控制技术在家中不用治疗 仪进行自我训练，每次1520min，以强 化患者的认识与记忆，巩固和提高疗效 。最后过渡到完全不用治疗仪进行自我 训练治疗。 生物反馈的禁忌 n不愿接受治疗者,无自控能力者,变态人格 不能合作者 n太小的小儿,智力缺陷者,精神分裂急性期 n严重心脏病 本次课重点内容 n生物反馈疗法的定义 n生物反馈作用的原理 n常用的生物反馈疗法种类 n肌电生物反馈的定义、分类、治疗作用 、临床应用
