強(qiáng)化運(yùn)動想象療法對腦卒中偏癱患者步行的影響與機(jī)制研究

徐立偉，胡志，高光儀，李月紅，郭廷超，李美玲，趙小會，楊新波

腦卒中后肢體運(yùn)動功能障礙是其主要并發(fā)癥，85%腦卒中幸存者的首要康復(fù)目標(biāo)是恢復(fù)步行的能力[1]，本研究旨在通過單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(single photon emission computed tomography, SPECT)探討步態(tài)運(yùn)動想象療法對腦卒中偏癱患者動態(tài)腦血流的影響及不同強(qiáng)度運(yùn)動想象療法對下肢功能的影響與可能機(jī)制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2014年8月～2015年6月我科收治的腦卒中偏癱患者30例，均符合全國第四屆腦血管病學(xué)術(shù)會議制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]，并經(jīng)頭顱CT或MRI檢查明確診斷。隨機(jī)分為基礎(chǔ)運(yùn)動想象組(A組)和強(qiáng)化運(yùn)動想象組(B組)各15例。①A組：男9例，女6例；年齡(45.07±7.06)歲；病程(63.07±42.40)d；腦出血5例，腦梗死10例；左側(cè)偏癱10例，右側(cè)5例。②B組：男8例，女7例；年齡(78.33±36.02)歲；病程(46.87±5.54)d；腦出血6例，腦梗死9例；左側(cè)偏癱7例，右側(cè)8例。2組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。另選入健康人5例為對照組，男3例，女2例；年齡(45.15±6.20)歲。對照組與腦卒中組(A組和B組)在性別、年齡上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性。

1.2 方法 ①干預(yù)方法：A、B組患者在常規(guī)藥物治療外不接受任何其他形式的治療。A組每日接受1次運(yùn)動想象治療，每次30min，B組每日接受2次運(yùn)動想象治療，每次30min，2次間隔8h，腦卒中患者15d為1個(gè)療程，連續(xù)治療3個(gè)療程，各療程間休息1d；對照組僅接受1次運(yùn)動想象訓(xùn)練，時(shí)間30min。3組受試者在首次治療前及首次治療結(jié)束時(shí)經(jīng)腦血流灌注顯像檢查。A、B兩組3個(gè)療程治療結(jié)束后再進(jìn)行一次腦血流灌注顯像檢查。②運(yùn)動想象的實(shí)施方法：治療前，由同一治療師進(jìn)行講解，示范想象的動作內(nèi)容，要求受試者明確動作的組成，并將動作想象一遍，同時(shí)應(yīng)用表面肌電圖儀對下肢肌肉活動進(jìn)行監(jiān)測，以保證在執(zhí)行想象任務(wù)時(shí)無任何肌肉收縮，通過心率改變來判斷是否完成了想象動作。治療時(shí)，取平臥位，閉目，在背景音樂中聽取錄音指令，卒中患者想象偏癱側(cè)下肢完成治療動作，對照組想象單一一側(cè)下肢完成治療動作。本研究運(yùn)動想象的實(shí)施為30min，分6個(gè)循環(huán)，每循環(huán)前3min放松，后2min聽錄音指導(dǎo)語，主要為“患腿屈髖、屈膝、勾腳、邁步、重心調(diào)整、腳放平、重心調(diào)整”。

1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) 腦卒中患者分別于治療前、后由同一名康復(fù)評定師在安靜環(huán)境下進(jìn)行單盲功能評定。①肢體功能：采用簡化Fugly-Meyer下肢部分(Fugl-Meyer assessment oflower extremity, FMA-L)[3]。②步行速度：采用10min最大步行速度(maximum walking speed，MWS)[4]。③平衡功能：采用Berg平衡量表(Berg Balance Scale，BBS)[5]。④腦血流灌注顯像：患者于暗室中封閉試聽15min，團(tuán)注锝雙半胱乙酯注射液25MBq，繼續(xù)靜息30min后進(jìn)行檢查，其中首次治療結(jié)束時(shí)的腦血流灌注顯像檢查靜息時(shí)間即為運(yùn)動想象治療時(shí)間。采用美國GE公司Infinia 4SPECT/CT，后處理工作站Xeleris。將掃描后的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行半定量分析，以層厚5mm進(jìn)行重建，選取垂體層面至中央旁小葉層面共12幅軸位圖像，每幅圖像腦實(shí)質(zhì)分為左右對稱的12個(gè)分區(qū)(如圖1)，自動計(jì)算缺血區(qū)與對側(cè)鏡像區(qū)平均放射性計(jì)數(shù)率差異百分比，以>10%為有臨床意義，記錄缺血灶數(shù)。對雙側(cè)對稱缺血者，則采用相同大小的“ROI”測量病灶和相鄰正常區(qū)域的計(jì)數(shù)率，并以公式(正常區(qū)域計(jì)數(shù)率-缺血區(qū)計(jì)數(shù)率)/正常區(qū)域計(jì)數(shù)率×100%，以>10%為有臨床意義，計(jì)入陽性結(jié)果。以上操作均經(jīng)2位有經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)醫(yī)師閱片處理，對有爭議病灶不計(jì)入統(tǒng)計(jì)分析。

圖1 軸位圖像中腦實(shí)質(zhì)12個(gè)左右對稱的分區(qū)示意圖

2 結(jié)果

A、B組與對照組步態(tài)運(yùn)動想象訓(xùn)練均激活初級運(yùn)動區(qū)、輔助運(yùn)動區(qū)及頂葉，對照組的運(yùn)動想象均受對側(cè)腦控制，A、B組患者訓(xùn)練前運(yùn)動想象訓(xùn)練時(shí)雙側(cè)腦皮質(zhì)過分大面積激活，訓(xùn)練3個(gè)療程后激活范圍較前縮小，激活中心主要為對側(cè)初級感覺區(qū)、同側(cè)初級運(yùn)動區(qū)、同側(cè)輔助運(yùn)動區(qū)及相關(guān)后頂葉，而病灶對側(cè)初級運(yùn)動區(qū)及運(yùn)動前區(qū)激活較訓(xùn)練前減弱。提示運(yùn)動想象訓(xùn)練后，病灶同側(cè)大腦代償功能逐漸恢復(fù)，病灶對側(cè)大腦的泛化激活逐步減少。見圖2a～b。

圖2a～b A組1例患者治療前后腦血流灌注顯像檢查結(jié)果

注：圖a為治療前，頂葉血流灌注明顯降低，為“缺血半暗帶”，圖b為該患者治療3個(gè)療程后復(fù)查，缺血范圍明顯縮小

A、B 2組患者均完成本研究受試過程，無脫落。治療3個(gè)月后，2組FMA、MWS及BBS評分均較治療前有顯著提高(P<0.05)；且B組MWS及BBS評分更高于A組(P<0.05)，2組治療后FMA評分比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。

治療后，2組病灶數(shù)均較治療前明顯減少(P<0.05)，2組組間比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

組別n時(shí)間FMA(分)MWS(m/min)BBS(分)A組15治療前22.20±2.9623.07±8.7334.07±9.25治療后24.47±2.90a29.94±9.35a38.00±8.50aB組15治療前22.73±3.6323.17±9.0540.60±8.09治療后26.33±3.58a37.00±9.47ab46.20±5.97ab

與治療前比較，aP<0.05；與A組比較，bP<0.05

表2 2組治療前后病灶數(shù)比較 例

與組內(nèi)治療前比較，aP<0.05

3 討論

中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有可塑性，其主要特點(diǎn)是使用的依賴性和任務(wù)的特定性[6]。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性和功能重組是其損傷后功能恢復(fù)的主要依據(jù)，也是康復(fù)治療的理論基礎(chǔ)[7]。評價(jià)一項(xiàng)康復(fù)手段能否成為最佳干預(yù)模式需在遵守運(yùn)動學(xué)習(xí)原則的同時(shí)可促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)重塑[8]。腦卒中后偏癱肢體在運(yùn)動時(shí)也總是先有運(yùn)動意念，然后才有肌肉收縮和肢體運(yùn)動，康復(fù)的作用之一是反復(fù)強(qiáng)化這一從大腦至肌群的正常運(yùn)動模式，運(yùn)動意念能更有效地促進(jìn)這一正常運(yùn)動傳導(dǎo)通路的強(qiáng)化。另一方面，康復(fù)治療的作用依賴于對病損部位的利用率，利用程度越多，發(fā)揮潛能越大，其功能代償就越強(qiáng)，要充分發(fā)揮其潛能，就必須通過反復(fù)、大量的功能訓(xùn)練[9]。基于以上原理，本研究提出應(yīng)用強(qiáng)化步態(tài)運(yùn)動想象療法作用于腦卒中后偏癱患者，并探討其對下肢功能的影響與機(jī)制。

運(yùn)動想象療法指為提高運(yùn)動功能而進(jìn)行的反復(fù)動作想象，無任何運(yùn)動輸出，根據(jù)運(yùn)動記憶在大腦中激活某一活動的特定區(qū)域而達(dá)到提高運(yùn)動功能的目的[10]，近年成為腦卒中康復(fù)治療領(lǐng)域的熱點(diǎn)。其理論模式主要是心理神經(jīng)肌肉理論[11]，它認(rèn)為真實(shí)運(yùn)動和運(yùn)動想象有類似的運(yùn)動神經(jīng)元通路，通過對運(yùn)動神經(jīng)元和運(yùn)動皮層中已存儲的“運(yùn)動模式”進(jìn)行訓(xùn)練，使運(yùn)動想象達(dá)到與真實(shí)運(yùn)動同樣的效果。運(yùn)動想象與實(shí)際運(yùn)動具有相似的神經(jīng)機(jī)制，但又有自身特點(diǎn)，不僅能激活與實(shí)際運(yùn)動相似的腦區(qū)，還能激活特定腦區(qū)(如額下皮層、中腦)，被認(rèn)為參與認(rèn)知活動[12]。早期應(yīng)用運(yùn)動想象可增強(qiáng)感覺信息的輸入，促進(jìn)潛伏通路和休眠突觸的活化，加速缺血半暗帶的再灌注及腦血流的改善，降低神經(jīng)功能的損害程度，提高康復(fù)治療效果。通過想象能夠改善運(yùn)動技巧形成過程中的協(xié)調(diào)模式，并給予肌肉額外的技能練習(xí)機(jī)會，從而有助于學(xué)會或完成活動[13]。

既往研究已經(jīng)證實(shí)了強(qiáng)化訓(xùn)練具有顯著的積累作用[14-15]，能提高腦卒中患者偏癱側(cè)肢體功能。強(qiáng)化運(yùn)動想象療法既增強(qiáng)了運(yùn)動想象這一內(nèi)部刺激對人腦的作用，又一定程度上避免了肢體強(qiáng)化訓(xùn)練易引起代償性動作和異常運(yùn)動模式加重的不利影響，既能增加患者對動作的認(rèn)知、理解，提高對動作、技能的熟悉和掌握程度，又可解決康復(fù)訓(xùn)練最佳治療時(shí)間問題[16]。Fritz等[17]研究得出，強(qiáng)化訓(xùn)練在慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的步態(tài)、平衡功能及運(yùn)動功能方面是一種可行的康復(fù)方法，且訓(xùn)練效果可在訓(xùn)練結(jié)束后持續(xù)一段時(shí)間。

通過SPECT技術(shù)進(jìn)行腦血流灌注斷層顯像可在局部腦血流量(Regional cerebral blood flow, rCBF)發(fā)生變化時(shí)顯示相應(yīng)改變，較形態(tài)影像學(xué)檢查更易發(fā)現(xiàn)缺血灶，故腦梗死發(fā)病24h以內(nèi)能利用此技術(shù)確定病變的部位及范疇，發(fā)現(xiàn)缺血半暗帶，且48h內(nèi)對腦梗死的診斷陽性率明顯高于CT[18]。臨床研究中多采用SPECT進(jìn)行指標(biāo)觀察，治療前后對比rCBF灌注的恢復(fù)情況，整體觀察腦組織(包括患側(cè)、健側(cè)及其他腦組織)的血流灌注情況，有助于對腦卒中患者的治療效果及預(yù)后進(jìn)行判斷[19]。

有研究表明[20]，患者下肢的運(yùn)動功能和步行速度呈正相關(guān)，在偏癱患者步行速度影響因素的研究中發(fā)現(xiàn)下肢的運(yùn)動功能和力量是決定步行速度的最重要因素，而本研究中所得結(jié)果，B組步行速度及平衡功能較A組有顯著性提高，下肢運(yùn)動功能FMA評分兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此我們推測，一是有否與選擇的下肢運(yùn)動功能評定的指標(biāo)不夠敏感，而其他指標(biāo)相對敏感有關(guān)；二是兩組患者下肢運(yùn)動功能評定組內(nèi)比較差異具有顯著性，組間比較無顯著性差異，是否與想象任務(wù)的設(shè)定不夠系統(tǒng)、精確，治療療程短有關(guān)；三是否與本研究設(shè)定的強(qiáng)化訓(xùn)練強(qiáng)度不足有關(guān)。另外，本研究中，全部腦卒中患者治療前SPECT灌注顯像共見311個(gè)缺血灶，患者臨床癥狀、體征與病灶定位吻合，治療后缺血灶數(shù)減少到240個(gè)，71個(gè)病灶的腦血流基本完全恢復(fù)，其血流灌注的改善程度與治療后FMA-L、10 MWS及BBS評分提高基本一致，且強(qiáng)化步態(tài)運(yùn)動想象訓(xùn)練療效更好。研究所得兩組的缺血灶減少程度并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能與我們的強(qiáng)化訓(xùn)練量不足有關(guān)，亦可能提示低灌注灶中存在部分存活但功能減低的腦細(xì)胞，通過長期強(qiáng)化訓(xùn)練其功能有所恢復(fù)，患者下肢功能的改善主要依靠的是所致下肢殘疾的病灶區(qū)腦血流改善使其部分腦功能得以重組，而非單獨(dú)某一次要功能區(qū)或小缺血灶血流的完全恢復(fù)所致，這與其他一些相關(guān)研究存在共同之處[21]，值得進(jìn)一步深入研究與探討。

應(yīng)用步態(tài)運(yùn)動想象療法治療腦卒中后偏癱患者，能引起相應(yīng)腦功能區(qū)動態(tài)腦血流量的改變，有助于改善下肢運(yùn)動功能，且血流灌注的改善程度與下肢步行能力的提高基本一致。究其原因，可能與缺血灶血流灌注的改善引起該部分腦區(qū)功能重組有關(guān)。本研究表明，步態(tài)運(yùn)動想象療法是治療腦卒中偏癱患者下肢運(yùn)動功能障礙的有效措施，且一定強(qiáng)度的強(qiáng)化步態(tài)運(yùn)動想象療法療效在一定程度上更好。強(qiáng)化運(yùn)動想象療法既增加了訓(xùn)練強(qiáng)度，又因不引起實(shí)質(zhì)肌肉運(yùn)動而避免了行為代償?shù)漠a(chǎn)生，無需借助大型器材，具有方便、經(jīng)濟(jì)、有效、無時(shí)間地點(diǎn)限制等特點(diǎn)，具有一定的實(shí)用前景，值得在臨床醫(yī)療工作中及患者家庭康復(fù)訓(xùn)練中應(yīng)用和推廣。

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