卒中足下垂、上肢功能障碍中的应用与临床操作手册

康复医学 · FES · 功能性电刺激

功能性电刺激 FES

卒中足下垂、上肢功能障碍中的应用与临床操作手册

导读

FES，全称 functional electrical stimulation，中文常译为功能性电刺激。它属于低频电刺激的重要应用形式，核心特点是把电刺激放进具体功能动作中，例如步行、足背屈、伸腕、伸指、抓握释放、站立或骑行。

FES 和普通“电一下肌肉”不同。它更强调刺激时机、目标动作和功能结果：该足背屈时让踝背屈，该伸腕伸指时帮助手打开，该完成任务时让电刺激和主动训练同步。临床常见应用包括卒中、脑瘫、多发性硬化、脊髓损伤等中枢神经系统疾病导致的足下垂、步态异常和上肢功能障碍^[1-9]。

本文主要参考依据

本文理论和操作部分主要参考《物理因子治疗学》和《康复治疗师临床工作指南——物理因子治疗技术》中低频电疗与功能性电刺激相关内容^[1-2]。

涉及足下垂、卒中步态、上肢功能和循证推荐时，进一步参考 NICE 中枢神经源性足下垂 FES 指南、VA/DoD 2024 卒中康复指南，以及 FES 与踝足矫形器、腓总神经 FES、上肢 FES 系统评价等资料^[4-9]。

01｜FES 是什么？和 TENS、NMES 有什么区别？
02｜FES 为什么强调“功能性”？
03｜FES 的常见类型和适应症
04｜哪些人不能做或要慎用 FES？
05｜FES 常用参数怎么设置？
06｜FES 电极片怎么贴？
07｜卒中足下垂 FES 临床操作流程
08｜上肢功能障碍 FES 操作思路
09｜临床常见误区
10｜常见事故、不良反应与应急处理
11｜不同疾病中的 FES 使用建议
12｜家用 FES 安全建议
13｜总结与参考文献

PART 01

FES 是什么？和 TENS、NMES 有什么区别？

FES 是在功能动作过程中，通过电刺激诱发目标肌肉收缩，从而帮助患者完成或改善某一具体动作的治疗技术。它可以理解为“带着任务做电刺激”，而不是单纯让肌肉收缩^[1-2]。

例如，足下垂患者在步行摆动期不能充分踝背屈，FES 可以在合适步态时相刺激腓总神经或胫前肌，帮助足部抬起，减少拖脚和绊倒风险。上肢功能障碍患者在伸腕、伸指、抓握释放训练中，也可以通过 FES 辅助目标动作完成。

表1　TENS、NMES 与 FES 的区别

技术	核心目的	目标反应	常见应用
TENS	镇痛	强而舒适的麻颤感，通常不要求明显肌肉收缩	术后痛、神经痛、急慢性疼痛辅助管理
NMES	诱发肌肉收缩、肌肉再教育	目标肌肉出现可见、可耐受的收缩	肌肉无力、废用性萎缩、肩关节稳定训练
FES	在功能动作中触发肌肉收缩	刺激与动作时机配合，如摆动期足背屈、抓握时手指打开	卒中足下垂、上肢功能训练、FES 骑行、站立和步态训练

一句话理解：NMES 关注“肌肉有没有收缩”，FES 更关注“这个收缩有没有帮助完成一个功能动作”。

PART 02

FES 为什么强调“功能性”？

01　关键在“时机”

FES 不是一直通电，而是在功能动作需要某块肌肉参与时触发刺激。足下垂 FES 通常在步行摆动期刺激腓总神经或胫前肌，帮助踝背屈；进入支撑期后刺激停止，避免影响负重稳定。

02　目标是改善动作质量

FES 的治疗目标不是让患者“感觉到电”，也不是单纯看到肌肉跳动，而是减少拖脚、改善步态安全、帮助抓握释放或提高训练参与度。VA/DoD 2024 卒中康复指南提出，应将 FES 与步态训练或其他有挑战性的物理治疗活动结合，可能更有利于改善结果^[5]。

03　提供感觉输入和运动反馈

在神经康复中，FES 可以让患者在“想动”的同时看到和感受到动作发生，形成感觉输入、视觉反馈和主动尝试之间的训练闭环。卒中上肢 FES 系统评价显示，FES 对部分上肢运动功能指标有积极结果，但不同系统、参数和研究质量存在差异^[8-9]。

临床提醒

FES 不应只作为“被动电疗项目”。理想状态是：电刺激、患者主动意图、任务动作和治疗目标同时存在。

PART 03

FES 的常见类型和适应症

FES 可以按应用场景分为下肢步态 FES、上肢功能 FES、FES 骑行/站立训练、植入式 FES 等。康复科临床最常见的是表面电极 FES，其中以足下垂 FES 和上肢功能训练 FES 最常见。

表2　FES 常见应用类型

类型	刺激对象	功能目标	临床说明
足下垂 FES	腓总神经、胫前肌及相关背屈肌群	摆动期踝背屈，减少拖脚和绊倒	NICE 认为中枢神经源性足下垂 FES 改善步态的安全性和有效性证据足以支持规范使用^[4]
上肢功能 FES	腕伸肌、指伸肌、拇指外展肌、肘伸肌等	辅助伸腕、伸指、抓握释放和任务训练	可用手动触发、EMG 触发、脑机接口控制等方式^[8-9]
FES 骑行/站立训练	股四头肌、腘绳肌、臀肌、小腿肌群等	辅助循环运动、站立或下肢活动训练	常用于脊髓损伤或重度运动障碍患者的专门训练，需要专业设备和监测
肩关节稳定 FES/NMES	冈上肌、三角肌后部	改善肱骨头控制和肩关节稳定	VA/DoD 建议可提供 FES 管理肩关节半脱位，推荐强度为弱推荐^[5]

PART 04

哪些人不能做或要慎用 FES？

FES 不仅会产生电刺激，还会诱发功能动作。因此，安全评估除了常规电疗禁忌症外，还要关注患者能否安全站立、步行、转移或完成上肢任务。

表3　FES 常见禁忌症与慎用情况

情况	为什么要注意	处理建议
心脏起搏器、植入式除颤器或其他电子植入装置	电刺激可能干扰植入设备，尤其靠近胸部、肩颈和上肢近端区域时	不要自行使用，需医生评估^[3]
深静脉血栓或疑似血栓	肌肉收缩和步行训练可能增加风险	未排除血栓前不宜做下肢强收缩或步态 FES
严重平衡障碍或跌倒风险高	足下垂 FES 训练中可能出现绊倒、跌倒或动作失控	必须在保护下训练，必要时先使用 AFO 或辅助具
皮肤破损、感染、严重皮炎或电极过敏区域	可能加重皮肤刺激、感染或过敏	避开该区域或暂缓治疗
感觉明显减退、认知障碍或不能表达不适	患者无法及时反馈灼痛、电击痛、皮肤损伤或过强刺激	慎用，降低强度并严密观察
脊髓损伤患者存在自主神经反射异常风险	强刺激、疼痛或膀胱肠道问题可能诱发血压异常	训练前评估，训练中监测血压、面色、出汗和头痛

必须停止并重新评估的情况

训练中出现明显皮肤灼痛、电击痛、头晕心慌、胸闷、膝软跌倒风险、足部方向异常、关节牵拉痛、肩痛加重、血压异常或治疗后疼痛明显加重时，应立即停止 FES 并重新评估。

PART 05

FES 常用参数怎么设置？

FES 的参数包括频率、脉宽、强度、刺激时机、上升/下降时间、触发方式和训练时长。与普通 NMES 相比，FES 更重视“什么时候刺激”和“刺激后动作是否改善”。

表4　FES 常用参数参考

参数	常用范围/设置	设置思路
频率	常见 20～50Hz	频率过低动作不平滑，过高容易疲劳。以产生平稳、功能性收缩为目标。
脉宽	常见 200～400μs	脉宽越长越容易募集肌肉，但不适感也可能增加。
强度	个体化调节	以产生目标动作且不明显疼痛为度。例如足下垂 FES 以诱发踝背屈、轻度外翻为宜。
刺激时机	根据任务触发	足下垂 FES 多在摆动期触发；上肢 FES 可在伸腕、伸指、抓握或释放时触发。
触发方式	手动按钮、足跟开关、倾斜传感器、IMU、EMG 触发、BCI 等	触发方式越贴近真实动作时机，越符合 FES 的功能性特点。
训练时间	常见 15～30min/次，或按步行距离、任务次数设计	以动作质量、疲劳和安全性为依据，不机械追求时长。

参数设置原则

FES 的参数是否合适，最终要看功能结果：足是否抬起来了、步态是否更安全、手是否更容易打开、抓握释放是否更顺利，而不是只看电流数值。

PART 06

FES 电极片怎么贴？

FES 电极贴放原则和 NMES 接近，但更强调动作结果。贴片后不仅要看肌肉是否收缩，还要看收缩是否在功能动作中有意义。

表5　FES 常见电极贴放与动作目标

应用场景	目标肌肉/神经	电极贴放建议	理想动作反应
足下垂 FES	腓总神经、胫前肌	刺激电极可放在腓骨头附近腓总神经走行区或胫前肌运动点附近；参考电极放在胫前肌肌腹远端或小腿前外侧。实际位置以诱发动作决定。	踝背屈伴轻度外翻，足尖清离地面；避免明显内翻或疼痛。
伸腕 FES	腕伸肌群	刺激电极置于肱骨外上髁下方伸肌群肌腹区域，参考电极置于远端近腕关节处。	腕伸展，利于手部准备抓握或释放。
伸指 FES	指伸肌群	刺激电极偏远端置于前臂中央，参考电极置于远端近腕关节处，可根据伸指反应微调。	手指打开，利于抓握释放训练。
肩关节稳定 FES/NMES	冈上肌、三角肌后部	刺激电极置于三角肌后部约 1/3 位置，辅助电极置于冈上肌区域^[2]。	肩周稳定肌收缩，改善肱骨头控制，避免牵拉疼痛。

PART 07

卒中足下垂 FES 临床操作流程

足下垂 FES 建议按以下流程操作

① 评估步态问题：确认是否存在摆动期足下垂、足尖拖地、绊倒风险或代偿步态。
② 排查禁忌症：血栓、皮肤破损、严重感觉障碍、认知障碍、起搏器、跌倒风险等。
③ 评估基础条件：踝关节被动背屈范围、痉挛、足内翻、腓总神经区域皮肤和感觉。
④ 寻找电极位置：从腓总神经走行区或胫前肌运动点开始，低强度试刺激。
⑤ 确认动作方向：理想反应为踝背屈伴轻度外翻；明显足内翻、疼痛或膝不稳需调整。
⑥ 选择触发方式：足跟开关、倾斜传感器、IMU 或治疗师手动触发。
⑦ 调整刺激时机：在摆动期开始前后触发，足落地或支撑期停止。
⑧ 在保护下步行训练：先平地短距离，再逐渐增加速度、距离和复杂环境。
⑨ 治疗后复评：观察步速、足清离地面、步态对称性、疲劳和皮肤反应。
⑩ 记录参数和反应：电极位置、频率、脉宽、强度、触发方式、训练距离和患者反馈。

足下垂 FES 的核心观察点

足尖是否清离地面、踝背屈是否及时、是否出现过度内翻或外翻、是否影响支撑期稳定、患者是否更敢走、更少绊倒，这些比“电流开到多少”更重要。

PART 08

上肢功能障碍 FES 操作思路

上肢 FES 不应只停留在“电伸腕、伸指”。更好的设计是把刺激嵌入任务训练中，例如伸腕准备抓杯、伸指打开手、抓握后释放物品、支撑时肘伸展等。

上肢 FES 可按这个顺序设计

① 明确功能任务：伸腕、伸指、抓握、释放、肘伸展、肩稳定，还是双手协作。
② 选择目标肌群：腕伸肌、指伸肌、拇指外展肌、肱三头肌、三角肌后部等。
③ 确认患者条件：是否有主动意图、是否能配合任务、是否存在严重痉挛或疼痛。
④ 先单肌群试刺激：确认目标动作正确，不诱发明显疼痛或错误协同。
⑤ 进入任务训练：让患者在通电阶段主动尝试动作，如伸手拿杯、放开物品。
⑥ 逐渐减少依赖：随着主动控制改善，减少刺激强度或减少辅助次数。
⑦ 复评功能结果：看 FMA、ARAT、抓握释放次数、日常活动表现是否改善。

PART 09

临床常见误区

1. FES 是不是加强版 NMES？

不是。NMES 重点是诱发肌肉收缩，FES 重点是把这种收缩放进功能动作中。没有功能任务和时机控制的电刺激，更多只是 NMES，而不是严格意义上的 FES。

2. 足下垂 FES 是不是只要小腿肌肉跳动就有效？

不是。足下垂 FES 需要在步行摆动期诱发合适的踝背屈，帮助足尖离地。如果只看到肌肉跳动，却没有改善足清离地面或反而造成足内翻，贴片和参数就需要调整。

3. FES 可以替代踝足矫形器 AFO 吗？

不一定。FES 和 AFO 都可用于足下垂管理。系统评价提示二者对步行速度均有积极作用，部分研究显示效果相近^[6-7]。选择时要看患者平衡、认知、皮肤、痉挛、操作能力、费用和使用场景。

4. FES 电流是不是越大，脚抬得越高越好？

不是。过强刺激可能引起疼痛、疲劳、足部过度外翻、膝关节不稳或步态代偿。目标是足尖安全清离地面，而不是追求夸张动作。

5. 上肢 FES 只做伸腕伸指就够了吗？

不够。上肢 FES 应尽量和任务训练结合，例如伸腕后抓物、抓握后释放、支撑时肘伸展。只有电刺激、没有任务目标，训练迁移到日常功能的可能性会下降。

PART 10

常见事故、不良反应与应急处理

FES 的风险不仅来自电刺激本身，也来自功能动作训练过程。尤其是足下垂 FES，需要关注跌倒、触发时机错误、皮肤刺激、肌肉疲劳和错误步态代偿。

表6　FES 常见不良反应、应急处理和预防

常见情况	可能原因	应急处理	预防
训练中绊倒或跌倒风险增加	刺激时机不准、足背屈不足、平衡差、疲劳	立即停止训练，保护患者，检查疼痛和受伤情况	早期在保护下训练，先短距离、低速度、简单环境练习
足内翻或外翻过度	电极位置偏离、刺激强度不当、痉挛或肌力不平衡	停止或降低强度，重新调整电极位置	调试时确认踝背屈伴轻度外翻，避免明显内翻
皮肤灼痛、电击痛或水疱	电极接触不良、电流密度过高、皮肤过敏或出汗移位	停止刺激，取下电极，检查皮肤，必要时处理伤口	治疗前检查皮肤，保持贴合，出汗后及时调整
肌肉明显疲劳或酸痛	训练时间过长、频率过高、强度过大、休息不足	降低强度或停止训练，评估疲劳和疼痛	按疲劳情况设计训练量，不机械追求时长
脊髓损伤患者头痛、面红、出汗、血压异常	可能与自主神经反射异常有关	立即停止训练，监测血压，按机构流程处理并就医	训练前排查诱因，训练中监测反应

PART 11

不同疾病中的 FES 使用建议

FES 的证据在不同疾病和不同设备之间差异较大。临床表达应避免“FES 一定比矫形器好”或“FES 可以替代所有训练”。更合理的说法是：FES 可作为功能训练的辅助选择，需根据患者能力、目标和安全性个体化使用。

表7　不同问题中的 FES 使用建议

疾病/问题	建议	说明
中枢神经源性足下垂	可考虑规范使用	NICE 认为其安全性和改善步态有效性证据足以支持使用，但需常规治理、知情同意和审核^[4]
卒中后足下垂	FES 或 AFO 均可考虑	VA/DoD 指南建议 FES 或传统 AFO 均可用于改善步速；系统评价提示二者对步行速度均有积极作用^[5-7]
卒中后上肢活动受限	可作为任务训练辅助	系统评价认为 FES 可改善卒中后活动和部分上肢运动功能指标^[8-9]
卒中后肩关节半脱位	可考虑	VA/DoD 建议可提供 FES 管理肩关节半脱位，推荐强度为弱推荐^[5]
脊髓损伤后下肢训练	需专业设备和监测	FES 骑行、站立或步态辅助属于专业训练，需结合损伤水平、骨质、皮肤和自主神经风险评估

PART 12

家用 FES 安全建议

哪些情况可以在指导后考虑居家使用？

诊断明确、禁忌症已排除、患者能理解设备操作、能表达不适、皮肤感觉和认知基本可靠，且已经由专业人员完成电极位置、参数和触发时机调试后，可在指导下考虑居家使用足下垂 FES 或上肢 FES。

哪些人不建议自行使用？

起搏器或植入式除颤器患者、血栓风险未排除者、跌倒风险高且无人保护者、皮肤破损感染者、感觉障碍明显者、认知障碍者、新鲜骨折或术后限制活动阶段患者，以及不能正确贴电极或无法判断异常反应者。

居家使用时什么时候必须停止？

出现皮肤灼痛、电击痛、水疱、头晕心慌、胸闷、步行更不稳、足部方向异常、膝软、跌倒、肩痛加重或训练后疼痛明显加重时，应立即停止使用并联系医生或治疗师。

PART 13

总结

FES 是把电刺激放进功能动作中的低频电刺激技术。它最常见的应用包括中枢神经源性足下垂、卒中后步态训练、上肢抓握释放训练、肩关节半脱位管理和部分脊髓损伤下肢训练。

临床使用 FES 时，关键不是“电流开多大”，而是刺激是否出现在正确的功能时机、是否诱发正确动作、是否改善步态或任务表现、是否安全可持续。足下垂 FES 需要关注摆动期足背屈、跌倒风险和触发时机；上肢 FES 需要和伸腕、伸指、抓握释放等任务训练结合^[4-9]。

一句话记住：FES 的重点不是“电刺激本身”，而是“电刺激帮助患者完成更接近真实生活的功能动作”。

参考文献

[1] CAMERON M H. Physical Agents in Rehabilitation: From Research to Practice[M]. 3rd ed. St. Louis: Saunders/Elsevier, 2009.

[2] 沈滢, 张志强. 康复治疗师临床工作指南: 物理因子治疗技术[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2019.

[3] HOUGHTON P E, NUSSBAUM E L, HOENS A M. Electrophysical agents: contraindications and precautions: an evidence-based approach to clinical decision making in physical therapy[J]. Physiotherapy Canada, 2010, 62(5): 1-80. DOI: 10.3138/ptc.62.5.

[4] National Institute for Health and Care Excellence. Functional electrical stimulation for drop foot of central neurological origin: HealthTech guidance HTG178[EB/OL]. 2009-01-28.

[5] Department of Veterans Affairs, Department of Defense. VA/DoD clinical practice guideline for the management of stroke rehabilitation[EB/OL]. 2024.

[6] DA CUNHA M J, RECH K D, SALAZAR A P, et al. Functional electrical stimulation of the peroneal nerve improves post-stroke gait speed when combined with physiotherapy: a systematic review and meta-analysis[J]. Annals of Physical and Rehabilitation Medicine, 2021, 64(1): 101388. DOI: 10.1016/j.rehab.2020.03.012.

[7] PRENTON S, HOLLANDS K L, KENNEY L P J, et al. Functional electrical stimulation and ankle foot orthoses provide equivalent therapeutic effects on foot drop: a meta-analysis providing direction for future research[J]. Journal of Rehabilitation Medicine, 2018, 50(2): 129-139. DOI: 10.2340/16501977-2289.

[8] HOWLETT O A, LANNIN N A, ADA L, et al. Functional electrical stimulation improves activity after stroke: a systematic review with meta-analysis[J]. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 2015, 96(5): 934-943. DOI: 10.1016/j.apmr.2015.01.013.

[9] KHAN M A, FARES H, VÁZQUEZ GUARDADO A, et al. A systematic review on functional electrical stimulation based rehabilitation systems for upper limb post-stroke recovery[J]. Frontiers in Neurology, 2023, 14: 1272992. DOI: 10.3389/fneur.2023.1272992.

低频电疗-功能性电刺激 FES

功能性电刺激 FES

FES 是什么？和 TENS、NMES 有什么区别？

FES 为什么强调“功能性”？

01 关键在“时机”

02 目标是改善动作质量

03 提供感觉输入和运动反馈