疲勞的種類與測量

物治系 張雅如教授

疲勞 ( fatigue ) 除了發生在一般人運動後，對於神經系統疾病的患者亦是相當常見的症狀，例如中風、多發性硬化症、重症肌無力、癌症、脊髓損傷、腦外傷或是帕金森氏病患等。疲勞在不同疾病，有不同的盛行率，以帕金森病為例，疲勞的盛行率高達 33%~57% 不等。疲勞造成病人的生活品質下降，且藥物的治療效果有限，因此疲勞的發生原因與正確的分類疲勞，才能發展出解除疲勞的有效方法。

多數的人將疲勞與無力 ( weakness ) 混用，病人常使用一些描述來表達疲勞，例如「我覺得我的手臂很沉重」或是「我沒有辦法像以前走的這麼遠」。然而，這些症狀有可能代表的是無力的症狀。傳統上主觀量表測量，無法分辨疲勞的真正成因。最近幾十年的研究發現，疲勞除了是主觀感受的描述之外，在神經生理上，疲勞可以被分成中樞疲勞和週邊疲勞。

中樞疲勞為上神經元處發生的疲勞，例如腦部與脊髓。造成中樞疲勞的原因除了上神經元的受損之外，也有可能是執行任務的動機下降所造成。然而，動機下降不能完全解釋中樞疲勞的發生，研究指出：在動機極高的運動員身上，仍會發生中樞疲勞。在週邊疲勞方面，早期的生理研究，利用高頻率的電刺激誘發週邊疲勞，因為高頻率電刺激會造成神經肌肉交接點的疲勞，導致學者們一度認為週邊疲勞的位置在神經肌肉交接點。然而，較後期的研究發現，人體在執行自主性肌肉收縮時，動作單位的徵召頻率非常低，產生神經肌肉交接點疲勞的機率不大，進而發現週邊疲勞的機制包含下神經元的動作電位傳導，肌細胞膜的動作電位傳導，以及肌肉內部興奮-收縮耦合機制的失效等。

中樞與週邊疲勞可能會互相影響而加劇。McComas 在 1995 年提出廢用模型 ( 圖一 )，至今仍廣為使用。由此模型可知，下神經元受傷不僅造成週邊疲勞，由於下神經元損傷之後，執行同樣的任務，需要更大比率的活化程度，讓執行的任務變得相對困難，因而增加中樞疲勞的風險。由上神經元或下神經元而來的廢用，常發生在臥床或坐輪椅的病人身上，廢用會使中樞或週邊疲勞的症狀加劇。因此，將中樞疲勞、週邊疲勞和無力等幾種症狀詳細區分，查出疲勞的真正原因，才能使臨床發揮良好的療效。

測量疲勞的方式分成臨床上的主觀評估和實驗室的客觀測量，主觀評估主要是量表之填寫，例如疲勞嚴重程度量表 ( Fatigue Severity Scale，FSS ) 或是多面向疲勞量表 ( Multidimensional Fatigue Inventory，MFI ) 等。疲勞量表在臨床上應用層面廣，具有良好的信效度，且使用上方便與貼近生活品質的優點，現行的研究大多數使用量表評估疲勞。然而，量表評估疲勞的缺點，包括極難區分疲勞的種類，並且量表也將無力的描述混雜在其中，因此難以知道神經疾病患者之疲勞成因。

客觀的實驗室測量疲勞可定量中樞疲勞和週邊疲勞的程度。目前對於中樞疲勞的定量，常使用自主活化測試 ( Interpolation Twitch Technique，ITT ) 和經顱磁刺激 ( Transcranial Magnetic Stimulation，TMS )，計算中樞疲勞指數 ( Central Fatigue Index，CFI ) 和測量大腦皮質的興奮性。但研究發現，在健康人發生中樞疲勞時，經顱磁刺激所產生的動作誘發電位沒有變化。因此，自主活化測試仍是中樞疲勞主要測試方法。

週邊疲勞常用肌電圖訊號、最大抽搐力量 ( Twitch force ) 和最大自主力量 ( Maximal Voluntary Contraction，MVC ) 等方式定量，再依此計算出週邊疲勞指數 ( Peripheral Fatigue Index，PFI ) 和整體疲勞指數 ( General Fatigue Index，GFI )。其中，肌電圖中位頻率 ( Median Frequency，MF ) 下降，是一個非侵入性又簡便的方式，廣泛應用於神經生理與動作科學的研究，其缺點是肌電圖的中位頻率變化，恢復迅速，在研究上必須即時測量，以避免誤判。

近幾年，臨床上已漸漸無法滿足僅利用主觀量表評估疲勞，使用客觀方式定量疲勞，在全球的研究已經逐漸成為趨勢。例如近幾年研究利用客觀研究室測量，發現帕金森氏病患中樞自主活化程度比健康人低 ( Stevens-Lapsley 等人，2012；Moreno Catala 等人，2013 )。我們研究團隊近年也發展出定量疲勞成份貢獻度模式，除了定量病患的疲勞，也可更精確的評估介入效果 ( Chang 等人，2010 )。我們期待未來能發展出更簡便的疲勞定量法，以利推廣於臨床，並藉此發展出有效的疲勞解決方案。