摘要
电刺激藉由引发传入和传出神经脉冲，能影响感觉、运动、腺体及内分泌功能。点刺激强度须足以使神经细胞膜电位达到或超过刺激阈值，始能兴奋神经或肌肉，达到治疗效果。主要藉由直接刺激支配下尿路的阴部传出神经，引发骨盆底肌肉级横纹尿道外括约肌的收缩，改善尿道闭锁机制，改善尿失禁。长期电刺激有助于强化肌力，增加肌肉截面积，强化尿道闭锁技能，同时增加缓动肌比例，抵抗疲劳能力增加，则有助于改善静息尿道闭锁功能。对压力性尿失禁患者而言，电刺激并不作为第一治疗工具，相对于骨盆底肌运动，电刺激产生被动骨盆底肌收缩，对不知如何收缩骨盆底肌患者，或骨盆底肌收缩非常无力，肌力在三分以下患者，电刺激能提供最大助益。刺激阴部传入神经，能刺激击碎反射机制，活化交感神经抑制系统，同时反射性由中枢抑制副交感神经促进系统，减少不必要的逼尿肌收缩，抑制膀胱躁动，对减轻频尿急尿和急尿性尿失禁有不错的效果。对膀胱无收缩力或收缩力不足患者，以膀胱内电刺激能刺激膀胱Aδ有髓鞘机械受器神经传入，引发排尿反射。部分慢性骨盆腔疼痛包括尿道症候群、间质性膀胱炎、非细菌性摄护腺炎/慢性骨盆腔疼痛症候群、提肛肌症候群，其病因可能与盆底肌痉挛有关，电刺激则能刺激身体产生内生性止痛物质，减轻慢性骨盆腔疼痛籍其他相关症状。慈济医学;17(Suppl1):55-
盆腔疼痛症候群、提肛肌症候群，其病因可能与盆底肌痉挛有关，电刺激则能刺激身体产生内生性止痛物质，减轻慢性骨盆腔疼痛籍其他相关症状。慈济医学;17(Suppl1):55-
前言
泌尿系统的神经管控同时涉入体神经（阴部神经）和自主神经系统（胸腰髓的交感神经及延髓的副交感神经）。膀胱或骨盆底肌功能失调会造成不正常的神经输入，影响神经刺激阈值，干扰中枢系统对排尿协调的控制，同时影响骨盆腔内其他器官的功能[1].电刺激为非特异刺激（nonspecific），主要应用于原有神经路径（neuralpathway）与排尿反射（micruritionreflex），藉由人造神经活动，引发传入及传出神经脉冲，导致中枢神经突触活动（synapticactivity）增加，以影响神经反射达到治疗效果[2]。
作用机制
电刺激藉由引发传入及传出神经脉冲，能影响感觉、运动、腺体及内分泌功能。电刺激治疗排尿障碍的作用机制可分为局部及中枢效应，局部效应为刺激运动神经，产生骨盆底肌收缩，强化肌肉张力。长期电刺激能使骨盆底肌肉肥大增加抗疲劳肌纤维（type2B）数量[3].此外电刺激能藉传入神经，影响脊髓及脊髓以上神经刺激阈值，稳定排尿反射[2]。
研究亦发现电刺激造成化学层面及神经层面的改变。在化学层面上，电刺激增加β-正肾上腺活动，降低乙酰胆碱活动，改变平滑肌放松激素浓度（如胜肽及血清激素vasointestinolpeptiedandserotonin），改变神经传导物质含量（GABA，acetylcholine，dopamine，serotonin，vasopressin，nitricoxide），刺激endophins及encephalins的释放[4].而神经层面上，电流能平衡兴奋性与抑制性之间的神经传达，抑制过度神经反射，影响中枢神经的恒定[5].
电刺激的生理基础
点刺激强度须足以使神经细胞膜电位达到或超过刺激阈值，始能兴奋神经或肌肉，达到治疗效果。刺激阈值因神经纤维的直径大小及种类的不同而有异；一般而言，神经的刺激阈值与神经纤维直径大小成反比。而神经的刺激阈值又低于肌肉[6]。电刺激强度须足以兴奋神经或引发肌肉收缩才能产生生理学上有意义的改变，许多因素决定刺激电流是否足以刺激神经或引发肌肉收缩。这些因素包括阻抗、电极大小及放置位置、电流参数的选择。
电流传导型式
电极的选择一般为了减少阻抗及电流的分散，电极放置位置越靠近刺激标地越好。电极外型须与放置部位表面相契合，以维持稳定的接触面积。为刺激骨盆底肌收缩，常见电极形式为阴道或肛门电极与表面电极（图1）。
一、阴道或肛门电极
阴道为圆柱形或纺锤状，治疗时置入阴道内，放置位置最接近阴部神经及其分支，能有效刺激阴部神经，引发骨盆底肌收缩；用于治疗妇女压力性或急尿失禁能达到较好的效果。肛门电极适用于男性或小孩，对于女性阴道狭窄不适用阴道电极患者亦可适用（图2）[7]。
二、经皮表面电极
较无侵入性，以表面电极置于会阴部，刺激位于深处的阴部神经引发骨盆底肌收缩，因距离阴部运动神经较远，需克服皮肤及皮下脂肪产生的高阻抗，所需使用的电压较高，病人会极端不舒服，刺激骨盆底肌收缩效果较差。然而研究发现将表面电极置于第2-4延椎神经及其相关皮节，对治疗频尿急尿症候群却有不错的效果（图3）[8]。
三、膀胱内电刺激
较为侵入性的治疗方式，主要作用于逼尿肌收缩能力弱的患者，刺激前先灌注生理食盐水于膀胱内，利用特殊关的导管电极（阴极），经由尿道进入膀胱，阳极电极置于耻骨联合上方，膀胱内电刺激藉由不断刺激膀胱壁机械受器（Aδmechanoreceptor），逐渐增加膀胱壁受器的兴奋性，使排尿反射增强[9]。
、向量干扰电流（interferrentialcurrent）
使用两组频率略有差距的中频载波（-Hz）在体内深部组织互相作用干扰成频率为两者差距的差频（beatfrequency）（5-70bps），此种电流形式的衍生主要适用以刺激深部组织如骨盆底肌，藉由增加频率减少人体阻抗，减少刺激过程的不适，病人可忍受较大电流强度[10]。
治疗强度（intensity）（单位为微安培mA）
电流脉冲须有足够的强度及持续时间，才足以刺激组织细胞膜产生去极化，靠近电极的神经会先被兴奋，其中大直径神经纤维较小直径神经纤维容易被兴奋。动作电位採全有全无，当强度未达到刺激阈值时，则全无反应，增加轻度达刺激阈值则产生动作电位，超过刺激阈值后再持续增加电流强度，并不能使单一动作电位幅度增强，却能额外兴奋距离电极较远的神经纤维，募召更多数目的肌纤维参与收缩，产生更大肌肉力量，因此电流强度尽量在病人可忍受范围内调至最大[10]。不同病人因肥胖程度及组织含水量不同，阻抗不同，可忍受的最大电流强度差异很大，调整时依病人可忍受的范围内，尽量将电流强度调至最大。
电刺激脉冲波宽（pulsewidth）
电刺激脉冲波宽为脉冲持续时间,波宽大小与电刺激的总电荷量有关，在固定的强度之下波宽越大，所接受到的总刺激量越大，波宽须达到一定值才足以与兴奋神经或肌肉，不同种类神经因兴奋性不同，所需最小波宽不同，藉由调整波宽能控制所兴奋的神经纤维种类。根据Vealeetal的研究显示，长脉冲波宽（-μs）选择性刺激小直径感觉神经（Aδfiber），抑制膀胱躁动；短脉冲波宽（μs）选择性刺激运动神经，增加尿道闭锁压[11,12]。若选择较小的电刺激波宽（μs），则能刺激大直径感觉神经（A-βfiber），达到减轻疼痛效果（图4）[13]。
刺激频率（frequency）
阴部传入神经为直径中等大小有髓鞘神经，而阴部传出纤维为直径较大的运动型轴索。直径较小的神经须用较低的刺激频率，因此建议以10Hz或更低的刺激频率（5-10Hz）刺激阴部传入神经[14]，能抑制膀胱过动及促进括约肌放松；以35-50Hz能刺激阴部传出神经，有效募召骨盆底肌产生有力的收缩，而无肌肉疲乏的副作用[15,16]。20-50Hz则被用强化逼尿肌收缩力[9]。当持续增加频率频率超过50Hz，并不会增加收缩幅度，反而因神经传导物质释放的减少及突触聊会（synapticconnection）无法持续，急速增加疲乏机会，因此若选择50-70Hz较高频率，间断休息时间须同步增加，以降低疲乏的程度（图5）[7].
电流输出/休息时间比例（on/offtime：Dutycycle）
在刺激骨骼肌收缩时，通常预设电流会输出一段时间，接着休息一段时间，目的使神经肌肉去极化后有时间回复，以减少疲乏的产生。治疗师可遵循以下原则以调整输出休息时间比。休息时间绝对不可少于输出时间。开始治疗肌肉极度无力的患者，建议设定输出休息时间比为1：2或1:3，举例如5秒输出10秒休息或更长休息时间，使病患有足够时间恢复疲劳。当病患阻抗疲乏的能力增加，再逐步调整输出休息时间比例至1:1或1:1.5以强化肌力[7]。当治疗频率选择设定在35Hz或以上，疲劳的机会相对提高，须将休息时间调整至输出时间的两倍以上，以避免不必要的疲劳。输出时间依病人指测肌力时骨盆底肌收缩能持续的秒数而定，如病人能维持3秒，则刺激时间多1-2秒为4秒[7，10].
治疗时间
治疗方式又可分为短期最大电刺激（acutemaxi-malstimulation）及长期低电量刺激（chroniclow-intensitystimulation）。长期低频（10Hz）低电量刺激以较低电流，调整至病人舒适程度即可，每天持续刺激三小时以上，一般以可携式居家性电刺激器在家每天使用，治疗持续一至六个月以上[6，10].短期最大电刺激方式为电流强度调至不引起疼痛的最大忍受强度，每次刺激20-30分钟，一星期两到三次，持续接受治疗五到六个星期，此模式适合临床治疗及居家治疗。
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临床应用
强化尿道闭锁机制（urethralclosuremechanism）
主要藉由直接刺激支配下尿路的阴部传出神经，引发骨盆底肌肉及横纹尿道外括约肌的收缩，改善尿道闭锁机制，改善尿失禁；对压力性尿失禁（stressincontinence）患者，选择频率35-50Hz，波宽-μs的方形间歇波，最能有效强化肌力，增加尿道闭锁压。治疗初期输出休息比例定为1：2或休息时间比例更长能避免肌肉疲乏，刺激强度则以病人能忍受的最大量为限，待患者能力增强，再逐步将输出休息时间比调至1:1[16]。对合并压力性及急迫性尿失禁患者，则建议以25Hz波宽为-μs能达到良好的治疗效果[17]。
电刺激对压力性尿失禁的治疗效果：研究报告显示改善率介于45%-90%，治愈率介于0%-50%之间[18-20]。对压力性尿失禁患者，电刺激能明显减少尿失禁次数，可能因电刺激能强化肛提肌及尿道外括约肌功能，约需10-14星期治疗始能达到明显疗效[21]。此外，临床报告显示以电刺激治疗压力性尿失禁，治疗后患者尿道压在腹压增加时由负转正；此项改变可能与电刺激能显著改善速动肌的反应，使骨盆肌较不易疲乏，收缩力增加，改善骨盆底肌反射机制[22]。长期持续电刺激有助于强化肌力，增加肌肉截面积，强化尿道闭锁技能，同时增加缓动肌比例，使抵抗疲乏能力增加，以上可能有助于改善静态尿道闭锁能力[3]。研究显示以频率10-60Hz电流连续刺激30天，速动肌将转形成缓动肌，使缓动肌比例增加，在刺激第60-90天此效果达最大。在停止刺激30天后缓动肌比例增加情形有反转现象[23]。因此，建议停止电刺激治疗后，持续骨盆底肌运动以维持疗效。
对压力性尿失禁患者而言，电刺激并不作为第一治疗工具，研究显示对压力性尿失禁患者，电刺激效果并不会优于骨盆底肌运动[24]，相对于骨盆底肌运动，电刺激产生被动骨盆底肌收缩，对不知如何收缩骨盆底肌患者，或骨盆底肌非常无力，肌力在三分以下患者，电刺激能提供最大助益。电刺激藉由引发骨盆底肌收缩。增加骨盆底肌收缩知觉，对教导病患执行骨盆底肌运动为很好的辅助工具，一旦病人学会正确收缩骨盆底肌，或肌力达三分时，同时能持续收缩4秒以上，则鼓励病患主动执行骨盆底肌运动，以维持骨盆底肌功能[10，24]。
抑制膀胱过动
刺激阴部传入神经，能刺激脊髓反射机制，活化交感神经抑制系统，同时反射性由中枢抑制副交感神经促进系统，减少不必要的逼尿肌收缩，抑制膀胱躁动，对减轻频尿急尿或急尿性尿失禁等症状有不错的效果。电刺激可能藉由调整乙酰胆碱活动与β正肾上腺素活动之间神经传导物质平衡，强化内生性抑制系统，抑制膀胱不稳定[25]。此外电刺激亦可能藉由刺激中枢产生内生性吗啡（endogenousendophin），抑制膀胱躁动，间接调整下尿路症状[26]。
为刺激直径较小的阴部传入神经（Aδfiber），一般建议以10Hz或以更低的刺激频率（5-10Hz），长波宽（-μs）[14]，经阴道或肛门刺激阴部传入神经，能有效兴奋上述反射弧，达到抑制膀胱收缩的效果[20，27,28]。经皮电刺激亦能有效抑制膀胱躁动或治疗急迫性尿失禁，有效放置位置包括会阴部[29]，第三延神经皮节[8,30]、耻骨上方、后胫神经、总腓神经[31]。电刺激能明显改善尿路动力学（膀胱容量、排尿量增加、膀胱收缩次数减少）及主观症状，减少排尿次数、增加排尿量，减少漏尿次数，改善率介于50%-93%之间[20，27-31]。
对中枢神经损伤患者因膀胱过度反射引起之反射性尿失禁，刺激阴部传入神经，包括背部阴囊分支亦能有效减弱膀胱过度反射，明显增加膀胱容量，减少反射性尿失禁，增加涨尿感[32，33]。
改善排尿功能
对膀胱无收缩力或收缩力不足患者，以膀胱内电刺激能兴奋膀胱Aδ有髓鞘机械受器产生神经传入，引发排尿反射。膀胱内电刺激之电疗参数设定为频率25Hz，波宽0.7ms的方形单向连续波，刺激强度为以不引起疼痛的最大忍受强度刺激。初期膀胱会产生小幅度收缩（3-5cmH?O），藉由不断刺激膀胱壁机械受器（Aδmechanoreceptor），逐渐增加膀胱壁受器的兴奋性，促进向中枢传达的传入神经活动，强化对膀胱活动的知觉，产生类似生物回馈过程，使排尿反射增强，引发的膀胱收缩幅度会逐渐增加[9]。病人约需接受回合以上的治疗，才足以达到自主控制完全排空尿液的治疗效果；神经病变患者则须接受较多回合治疗[34-36]。
Bart等人则以后胫神经电刺激（脚根内踝上5厘米），治疗非阻塞性尿液滞留患者，刺激强度须能刺激大脚趾产生屈曲动作（图6），连续刺激12星期每次刺激30分钟，结果显示39位患者中，16位（41%）残尿量减少一半以上，其中6位（15%）尿液滞留完全治愈，刺激至第6-8星期始能产生明显效果[37]。
减轻骨盆腔疼痛
若干慢性骨盆腔疼痛患者，包括尿道症候群（urethralsyndrome）、间质性膀胱炎（interstitialcystitis）[38]、非细菌性摄护腺炎/慢性骨盆腔疼痛症候群（abacterialprostatitis/chronicpelvicpainsyndrome）[39]、提肛肌症候群（levatoranisyndrome）[40]，其病因可能与骨盆底肌痉挛有关。骨盆底肌痉挛本身即为骨盆腔疼痛来源之一，骨盆底肌痉挛亦可能造成过度骨盆底肌神经反射回延椎排尿中心，活化交感神经系统，释放组织胺及血管收缩剂，造成如间质性膀胱炎的膀胱躁动及疼痛症状[39].参数选择设定短波宽（50-μs）、高频（80-Hz）、高强度（产生肌肉收缩）能刺激骨盆底肌产生僵直收缩（tetaniccontraction），使骨盆底肌逐渐疲乏，达到减轻肌肉痉挛及疼痛的效果[40]。以低频（5-20Hz）高强度（产生肌肉收缩）电刺激则能刺激身体产生内生性止痛物质（endogenousopiate），减轻慢性骨盆腔疼痛及其他相关症状[38,39]。过去研究显示有效的刺激部位包括耻骨上方（suprapubic）、阴道或尿道内、后胫神经（posteriortibialnerve）、第三延椎神经之皮节。整体而言，治疗后病人的膀胱疼痛及其它膀胱躁动（频尿、急尿、夜尿）有明显改善，肌电图显示骨盆底肌肉张力降低，膀胱容量增加。对间质性膀胱炎患者，膀胱镜检查显示膀胱表皮黏膜肾丝球状出血（glomerulation）有回复性的改变[30,38-49]。
长期效应
长期刺激肌肉收缩之后绩效应除了肌肉肥大，运动单位型态的改变等周边效应外[3].其中枢效应更引人注意。相同的电刺激作用在对膀胱过度反射患者会产生抑制作用，作用在膀胱收缩力不足或尿道括约肌不稳或张力过高患者（频尿急尿疼痛症状），病人排空能力获得改善。犹如关闭的神经控制回路经由电刺激将开关打开，重回功能作用状态；然而停止治疗后复发率极高，长期疗效则有赖于是否能自主控制骨盆底肌及尿道外括约肌或长期使用电刺激以维持治疗效果[41-43]。
副作用
过去有报告提出，经肛门刺激有腹部抽筋、腹泻、肛门疼痛、肛门出血等副作用产生的情形，经阴道刺激亦可能造成阴道刺激、阴道疼痛、阴道出血。即使有副作用产生，症状也都非常轻微，一般在停止治疗几天内就会消失。
禁忌症：完全无神经支配的骨盆底肌，装心节律器、严重或不稳定的心律不整、怀孕、局部腺性瘤、会阴周遭皮肤破损或发炎、大肠出血、癫痫。肿痛、痔疮、现行尿路感染、阴道感染、萎缩性阴道炎患者，需先行治疗再施行电刺激治疗。对以下患者使用电刺激器需特别注意：老年痴呆或感觉异常患者、体内植入金属内置器、月经期间因感觉改变可能对电极过敏、穿孔（fissure）[7]。
结论
电刺激虽因不同治疗参数、不同电极放置位置，疗效尚无定论，治疗机制亦不明确，然而对改善神经肌肉系统功能，增加肌肉知觉，是一项有效的辅助治疗。因此建议对尿道闭锁不全患者欲强化骨盆底肌，在使用电刺激提供肌肉知觉的同时，能合并骨盆底肌运动或生物反馈训练；对膀胱过动或膀胱功能低下者，能合并行为再教育及药物治疗，使病人能获得最大助益；此外电刺激藉由刺激大纤维传入神经，阻断有害感觉输入，调节骨盆底肌刺激阈值，以减轻骨盆底肌疼痛，改善频尿急尿等排尿障碍。当所有保守疗法都失败时，可考虑使用永久植入式延椎神经电刺激，提供长期刺激，作为另一项治疗的选择。
注意：老年痴呆或感觉异常患者、体内植入金属内置器、月经期间因感觉改变可能对电极过敏、穿孔（fissure）[7]。
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