腦卒中偏癱患者康復(fù)治療前后的三維步態(tài)分析

盧利萍，桑德春，邵翠霞，劉海榮，劉建華，李媛媛

腦卒中偏癱患者康復(fù)治療前后的三維步態(tài)分析

盧利萍1,2，桑德春1,2，邵翠霞3，劉海榮3，劉建華2，李媛媛3

目的分析腦卒中偏癱患者康復(fù)治療前后的三維步態(tài)特點(diǎn)。方法采用三維步態(tài)分析儀對(duì)28例腦卒中偏癱患者6周的常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練前后分別進(jìn)行三維步態(tài)分析檢查。結(jié)果治療后患側(cè)下肢站立相百分比較前增加(P＜0.05)，擺動(dòng)相百分比較前減少(P＜0.05)，較前接近正常值；患側(cè)下肢的步長(zhǎng)、跨步長(zhǎng)，步速均較前增加(P＜0.05)；患者髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展、屈曲伸展，膝關(guān)節(jié)屈曲伸展，踝關(guān)節(jié)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)、內(nèi)翻外翻、背屈跖屈均較前改善(P＜0.05)。結(jié)論三維步態(tài)分析系統(tǒng)能定量地評(píng)價(jià)患者的步態(tài)情況，可作為康復(fù)療效評(píng)定的指標(biāo)之一。

腦卒中；偏癱；三維步態(tài)分析；康復(fù)

[本文著錄格式]盧利萍，桑德春，邵翠霞，等.腦卒中偏癱患者康復(fù)治療前后的三維步態(tài)分析[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐, 2014,20(8):752-755.

腦卒中后常導(dǎo)致患者步行能力障礙、步態(tài)異常，影響患者的日常生活，給患者家庭和社會(huì)帶來嚴(yán)重負(fù)擔(dān)。如何客觀地判斷患者的步行能力和步態(tài)，給予正確的康復(fù)治療并評(píng)定其療效，是人們關(guān)心的問題，也是本課題的研究目的。本研究對(duì)28例腦卒中偏癱患者康復(fù)治療前后的三維步態(tài)進(jìn)行分析，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取中國(guó)康復(fù)研究中心2012年5～12月腦卒中偏癱患者28例，其診斷符合全國(guó)第四次腦血管病會(huì)議診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]，均經(jīng)CT或MRI證實(shí)為腦梗死或腦出血，伴有左側(cè)或右側(cè)不同程度的肢體偏癱。排除標(biāo)準(zhǔn)：①嚴(yán)重的理解力缺失；②危及生命的疾??；③有周圍或其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病史；④下肢手術(shù)史；⑤未進(jìn)行規(guī)范化康復(fù)治療。

28例患者中男性21例，女性7例；年齡47～83歲，平均(65±18)歲；病程1～16個(gè)月，平均(8.5±7.5)個(gè)月；左側(cè)癱瘓11例，右側(cè)癱瘓17例；腦梗死22例，腦出血6例。

1.2 三維步態(tài)分析方法

本研究采用美國(guó)Motion Analysis三維步態(tài)分析儀，該儀器包括數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。測(cè)試對(duì)象在家屬陪伴下適應(yīng)環(huán)境后粘貼熒光球，分別位于雙側(cè)髂前上棘、骶骨上緣、雙側(cè)大腿前中部、雙側(cè)股骨外上髁、雙側(cè)股骨內(nèi)上髁、雙側(cè)小腿前中部、雙側(cè)足外踝、雙側(cè)足內(nèi)踝、雙側(cè)第二跖骨、雙側(cè)足跟，共標(biāo)記19個(gè)位點(diǎn)。粘貼標(biāo)記物后患者站在測(cè)力臺(tái)中央至少5 s，得到其靜止站立時(shí)各參數(shù)值。隨后去掉雙側(cè)股骨內(nèi)上髁、雙側(cè)足內(nèi)踝熒光球，開始在步行道上行走，要求盡量直線勻速行走，左右腿各記錄3次，每次行走選擇視頻采集到2個(gè)以上完整步行周期和最接近平日步行的步態(tài)做最終數(shù)據(jù)分析，得出分析報(bào)告。

康復(fù)治療前后進(jìn)行三維步態(tài)分析。主要觀察的步態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)有髖、膝、踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)角度范圍值；時(shí)間參數(shù)包括站立相百分比、擺動(dòng)相百分比、步頻；距離參數(shù)包括步長(zhǎng)、步速、跨步長(zhǎng)等。

1.3 康復(fù)治療方法

根據(jù)生理學(xué)及神經(jīng)發(fā)育學(xué)原理，按照患者疾病的不同階段、不同特點(diǎn)以Bobath療法、Brunnstrom療法、Rood療法、本體感神經(jīng)肌肉促進(jìn)療法等為基本方法，綜合運(yùn)用其技術(shù)進(jìn)行康復(fù)治療，內(nèi)容包括體位控制、改善關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍、抗痙攣、隨意性改善訓(xùn)練、肢體耐力訓(xùn)練、坐位和立位平衡訓(xùn)練、單足支撐訓(xùn)練、步行訓(xùn)練等，同時(shí)注意家屬指導(dǎo)，以配合康復(fù)治療，每次45min，每天1～2次，療程為6周。

通過三維步態(tài)分析確定患者異常步態(tài)的主要問題，并尋找相關(guān)原因，如肌力弱、肌張力高、髖膝踝關(guān)節(jié)控制差、步態(tài)不對(duì)稱、單腿負(fù)重能力差、重心轉(zhuǎn)移差等，采取有針對(duì)性的康復(fù)治療方法進(jìn)行治療?？祻?fù)治療后再次進(jìn)行三維步態(tài)分析，評(píng)估患者步態(tài)改善情況，指導(dǎo)下一步治療。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)康復(fù)治療前后的三維步態(tài)數(shù)據(jù)采用配對(duì)t檢驗(yàn)，顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 時(shí)間參數(shù)

治療后患者患側(cè)下肢站立相百分比較前增加(P＜0.05)，較前接近正常值(60%～65%)[2]；患側(cè)下肢擺動(dòng)相百分比較前減少(P＜0.05)，較前接近正常值(35%～40%)[2]?；颊咧委熀蠼?cè)下肢站立相百分比較前減少，擺動(dòng)相百分比較前增加，但均無顯著性差異(P＞0.05)?；紓?cè)下肢站立相百分比及擺動(dòng)相百分比與健側(cè)下肢相比，治療后較治療前差值縮小(t=3.537,P= 0.015)。患者兩側(cè)治療前后的步頻均小于正常值(95～125/min)[2]，但均無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

2.2 距離參數(shù)

治療后兩側(cè)下肢的步長(zhǎng)、跨步長(zhǎng)及步速均較前增加(P＜0.05)?；紓?cè)下肢與健側(cè)下肢比較，治療前后均無顯著性差異(P＞0.05)。康復(fù)治療后，患者步寬較前減小，但無顯著性差異(P＞0.05)。見表2。

表1 治療前后時(shí)間參數(shù)比較(n=28)

表2 治療前后距離參數(shù)比較(n=28)

2.3 關(guān)節(jié)活動(dòng)度

治療后髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展、屈曲伸展，膝關(guān)節(jié)屈曲伸展，踝關(guān)節(jié)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)、內(nèi)翻外翻、背屈跖屈活動(dòng)度均較治療前有顯著性差異(P＜0.05)。見表3。

表3 治療前后患側(cè)下肢髖膝踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度變化(n=28)

3 討論

步態(tài)分析(gait analysis)是研究步行規(guī)律的檢查方法，旨在通過生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)手段，揭示步態(tài)異常的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和影響因素，從而指導(dǎo)康復(fù)評(píng)估和治療，也有助于臨床診斷、療效評(píng)估、機(jī)制研究等。

步速是影響步行的重要參數(shù)，也是反映偏癱患者步行能力的敏感、可靠而準(zhǔn)確的指標(biāo)[3]。通常將適合個(gè)體的舒適速度作為正常速度，此時(shí)個(gè)體將能耗的效率發(fā)揮至最大[4]。影響步頻的主要因素有患肢的負(fù)重能力、步行的穩(wěn)定性及對(duì)下肢的控制能力[5]。

偏癱是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)失去高位中樞神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控，使原始的、被抑制的、受到調(diào)節(jié)的皮層下中樞運(yùn)動(dòng)反射釋放，導(dǎo)致肢體肌群間協(xié)調(diào)紊亂，肌張力異常而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)障礙[6]。典型的偏癱步態(tài)常表現(xiàn)為足下垂、內(nèi)翻、膝過伸、髖關(guān)節(jié)外展外旋之“劃圈”步態(tài)。

三維步態(tài)分析系統(tǒng)是一種新興的步態(tài)分析手段，具有客觀、定量、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，目前逐漸被應(yīng)用于骨科康復(fù)[7]、神經(jīng)康復(fù)[8-10]、矯形外科[11]、助行器輔助具[12]等領(lǐng)域。運(yùn)動(dòng)學(xué)分析需要對(duì)步行和其他運(yùn)動(dòng)時(shí)數(shù)十個(gè)關(guān)節(jié)標(biāo)記體不斷地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集頻率一般在60次/min以上，并對(duì)關(guān)節(jié)和軀體階段性運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析和三維重建[13-14]。

長(zhǎng)期以來步態(tài)分析需要事后進(jìn)行，而且耗時(shí)巨大，從而極大地限制這一技術(shù)的臨床應(yīng)用。近年來由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，一臺(tái)普通服務(wù)器的性能已經(jīng)達(dá)到過去小型機(jī)甚至大型機(jī)的水平，數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和分析的速率極大地提高，從而可以實(shí)現(xiàn)關(guān)節(jié)標(biāo)記信號(hào)在運(yùn)動(dòng)中的實(shí)時(shí)采集和處理，并在極短的時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)的三維重建，極大地簡(jiǎn)化步態(tài)分析的過程，提高臨床步態(tài)分析的實(shí)際應(yīng)用；而三維圖像重建使步態(tài)分析的結(jié)果形象化，從而大大提高醫(yī)學(xué)技術(shù)人員對(duì)步態(tài)分析結(jié)果的理解和應(yīng)用。在紅外攝像技術(shù)主導(dǎo)的人體運(yùn)動(dòng)分析系統(tǒng)，電子測(cè)角器方式的研究同樣引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的重視[15]。

三維步態(tài)分析不僅能客觀定量評(píng)價(jià)患者的步態(tài)情況，同時(shí)根據(jù)三維步態(tài)分析結(jié)果得出腦卒中偏癱患者異常步態(tài)的主要問題[16]，尋找相關(guān)原因，如肌力弱、肌張力高、髖膝踝關(guān)節(jié)控制差、軀干穩(wěn)定性差、步態(tài)不對(duì)稱、單腿負(fù)重能力差、重心轉(zhuǎn)移差等，有針對(duì)性地進(jìn)行增強(qiáng)肌力，降低肌張力，通過本體神經(jīng)促進(jìn)技術(shù)(PNF)等提高下肢關(guān)節(jié)控制及軀干軸心控制，通過站立及立位平衡訓(xùn)練等提高單腿負(fù)重能力及重心轉(zhuǎn)移能力，改善步態(tài)對(duì)稱性及穩(wěn)定性。三維步態(tài)分析作為腦卒中偏癱康復(fù)治療中步態(tài)調(diào)整的依據(jù)，不僅能找出異常步態(tài)的問題點(diǎn)指導(dǎo)治療，同時(shí)可客觀評(píng)價(jià)康復(fù)后的步態(tài)改善情況。

本研究通過對(duì)28例腦卒中偏癱患者康復(fù)治療6周前后進(jìn)行三維步態(tài)分析，獲取其治療前后的時(shí)間和空間參數(shù)。患者治療前的患側(cè)下肢站立相時(shí)間百分比小于正常值，提示腦卒中偏癱患者的患側(cè)下肢單腿負(fù)重能力降低，需要增加健側(cè)下肢的站立相時(shí)間來穩(wěn)定重心及提高平衡能力。榮湘江等的研究顯示，在自然行走過程中，偏癱患者雙下肢的單支撐期和擺動(dòng)期的明顯縮短是導(dǎo)致患者步行周期延長(zhǎng)、步態(tài)異常、步速減慢、步行能力下降的根本原因，增加單足支撐訓(xùn)練是改善患者步態(tài)和步速的有效方法[17]。

本研究結(jié)果顯示，通過增加單足支撐訓(xùn)練，提高患者雙下肢單腿負(fù)重能力，從而使患側(cè)下肢的站立相百分比減少，擺動(dòng)相百分比增加，明顯縮小與健側(cè)下肢的差距，提高步態(tài)的對(duì)稱性及步行穩(wěn)定性，從而令整個(gè)步行周期縮短，且能明顯提高患者的步速，尤其是擺動(dòng)速度，并能增加患者患側(cè)的跨步長(zhǎng)。該結(jié)果與王煜等[18]、李華等[19]、徐光青等[20]研究結(jié)果一致。

偏癱患者下肢髖伸展、膝屈曲和踝背伸不對(duì)稱是描述偏癱下肢運(yùn)動(dòng)不對(duì)稱的有價(jià)值的指標(biāo)[17]。偏癱患者的髖伸、膝屈與踝背屈均受到限制，其角度變化明顯小于正常人，因而髖、膝、踝的關(guān)節(jié)角度的變化可用于判斷偏癱水平[21]。這是針對(duì)二維步態(tài)分析系統(tǒng)對(duì)偏癱患者步態(tài)分析得出的結(jié)論，只能觀察髖膝踝關(guān)節(jié)的矢狀面運(yùn)動(dòng)情況，而不能較客觀準(zhǔn)確地描述分析其冠狀面、橫斷面上髖膝踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。

本研究結(jié)果顯示，治療后髖關(guān)節(jié)內(nèi)收外展、屈曲伸展，膝關(guān)節(jié)屈曲伸展，踝關(guān)節(jié)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)、內(nèi)翻外翻、背屈跖屈均較前明顯改善(P＜0.05)?；颊咧委熀篌y關(guān)節(jié)內(nèi)收外展活動(dòng)度(14.39°)較前減小更接近正常范圍[2,16](+4°～-6°)，髖關(guān)節(jié)屈曲伸展活動(dòng)度(62.39°)較前增大，更接近正常范圍(+30°～-20°)；膝關(guān)節(jié)屈曲伸展活動(dòng)度(55.21°)較前增加，更接近正常范圍(0°～65°)；踝關(guān)節(jié)內(nèi)旋外旋活動(dòng)度(20.29°)較前減小，較治療前好轉(zhuǎn)，但仍大于正常范圍(+8°～-2°)，踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻外翻活動(dòng)度(11.31°)較前減小，更接近正常范圍(+3°～-12°)；背屈跖屈活動(dòng)度(36.93°)較前增加，基本達(dá)到正常范圍(+15°～-20°)?；颊咧委熐暗捏y關(guān)節(jié)活動(dòng)度主要表現(xiàn)為屈曲受限、過度外展外旋，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)度表現(xiàn)為屈曲受限，踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度表現(xiàn)為背屈受限，過度外旋內(nèi)翻。根據(jù)患者治療前三維步態(tài)分析結(jié)果，提高患者髖膝踝關(guān)節(jié)的控制能力，如加強(qiáng)髖關(guān)節(jié)伸展訓(xùn)練(強(qiáng)化練習(xí)臀大肌，放松髂腰肌及腰方肌)及控制髖關(guān)節(jié)過度外展外旋(強(qiáng)化內(nèi)收內(nèi)旋肌肉訓(xùn)練)；強(qiáng)調(diào)站立相時(shí)膝關(guān)節(jié)保持微屈狀態(tài)，避免膝反張，強(qiáng)化腘繩肌訓(xùn)練，避免股四頭肌過度緊張；通過改善足內(nèi)翻下垂，強(qiáng)化脛前肌及腓骨長(zhǎng)短肌，放松腓腸肌訓(xùn)練，糾正踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻跖屈狀態(tài)。通過上述治療，可提高髖膝踝關(guān)節(jié)控制能力，增強(qiáng)步行穩(wěn)定性。

綜上所述，三維步態(tài)分析可客觀、定量地評(píng)價(jià)腦卒中患者的步態(tài)情況，分析步態(tài)異常原因，為康復(fù)治療提供依據(jù)，并可作為康復(fù)治療的療效評(píng)定指標(biāo)加以應(yīng)用。

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3D Gait Analysis of Stroke Hemiplegic Patients before and after Rehabilitation

LU Li-ping,SANG De-chun,SHAO Cui-xia,LIU Hairong,LIU Jian-hua,LI Yuan-yuan.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine,Beijing Bo'ai Hospital,China Rehabilitation Research Center,Beijing 100068,China

ObjectiveTo explore the 3D gait analysis of stroke hemiplegic patients.Methods28 stroke hemiplegic patients were examined with the 3D gait analysis system before and after 6-week rehabilitation.ResultsAfter rehabilitation,support phase time of the affected lower limb increased and swing phase time decreased(P＜0.05).Step length,stride length and walking speed increased(P＜0.05).There was significantly difference in range of motion(ROM)of hip deduction/abduction,flexion/extension,and knee flexion/extension,and ankle internal/external rotation,varus/eversion,dorsiflexion/plantar flexion before and after rehabilitation(P＜0.05).Conclusion3D gait analysis system can evaluate the patient's gait objectively and quantitatively,and provide the basis for rehabilitation assessment.

stroke;hemiplegia;3D gait analysis;rehabilitation

10.3969/j.issn.1006-9771.2014.08.012

R743.3

A

1006-9771(2014)08-0752-04

2014-04-18

2014-06-24)

中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(No.2012CZ-25)。

1.首都醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院，北京市100068；2.中國(guó)康復(fù)研究中心北京博愛醫(yī)院，北京市100068；3.北京市殘疾人康復(fù)服務(wù)指導(dǎo)中心，北京市100070。作者簡(jiǎn)介：盧利萍(1983-)，女，湖南瀏陽市人，碩士，主治醫(yī)師，主要研究方向：康復(fù)評(píng)定。通訊作者：桑德春(1961-)，男，河北灤南縣人，碩士，主任醫(yī)師，主要研究方向：老年康復(fù)。E-mail:sdc12663@126.com。