高家歡,胡昔權(quán)
運動想象在腦卒中上肢功能康復(fù)的應(yīng)用進展①
高家歡,胡昔權(quán)
運動想象有多種分類方法,可用多種方法進行評估,并有比較成型的運動想象方案。在常規(guī)康復(fù)的基礎(chǔ)上加用運動想象,可促進腦卒中患者上肢功能恢復(fù);任務(wù)態(tài)及靜息態(tài)功能磁共振研究顯示,運動想象可激活相關(guān)腦區(qū)和腦功能網(wǎng)絡(luò)連接。
腦卒中;上肢;運動想象;康復(fù);功能磁共振成像;綜述
運動功能損害是腦卒中患者最常見的功能損害,其造成的單側(cè)面部、上肢和下肢運動控制障礙影響80%左右腦卒中患者,其中40%~50%遭受長期上肢功能損害,嚴(yán)重影響患者日常生活活動能力及社會參與能力[1]。運動想象療法是一種新的康復(fù)手段,簡單易行,需材簡單,是一種很有前景的輔助治療方法。
1.1 概念
運動想象(motor imagery,MI)的概念來自于心像(mental imagery)。Hossack[2]在1950年提出心像的概念,即在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下,在感官未受到相應(yīng)刺激時,產(chǎn)生一種類似感受器受刺激所產(chǎn)生的反應(yīng)。Decety[3]提出,運動想象可被定義為一種特殊的運動狀態(tài),想象者在工作記憶中內(nèi)在反復(fù)模擬特定的活動,卻沒有明顯的運動輸出。
1.2 分類
一般將運動想象分為動覺運動想象(kinesthetic imagery,KI)和視覺運動想象(visual imagery,VI)。KI以感知自身本體感覺為主,想象者感覺到自己實際完成了整個動作,又稱為第一方想象或內(nèi)在想象。VI是指想象者好像在一定距離外看到了自己或他人完成整個動作,想象者是自身肢體動作或外部運動圖像的旁觀者;VI以視覺感官意向為主,且與空間環(huán)境密切相關(guān),又稱第三方想象或外在想象[4]。
根據(jù)與其他治療整合的方式,運動想象又可以分為植入型運動想象(embdded motor imagery)和附加型運動想象(added motor imagery)[5]。植入型運動想象即將運動想象訓(xùn)練整合入康復(fù)訓(xùn)練過程中,而附加型運動想象指在其他訓(xùn)練任務(wù)前或結(jié)束后進行完整的運動想象訓(xùn)練。植入型運動想象方案需要一對一的訓(xùn)練方式,而附加型運動想象方案可以采用一對多的方式[6]。雖然與植入型運動想象方案相比,附加型運動想象的指導(dǎo)語需要專門錄制,但這種方法在臨床研究中仍較為常用。
1.3 運動想象能力評估
Sirigu等[7]指出,頂葉損傷可能會損傷患者運動想象能力。Oostra等[8]應(yīng)用腦網(wǎng)絡(luò)研究方法指出,額-頂葉網(wǎng)絡(luò)損傷會損傷腦卒中患者的想象能力。de Vries等[9]對12例單側(cè)腦卒中患者在卒中后第3周及第6周,分別進行3種想象任務(wù)評估,結(jié)果顯示,第6周時的運動想象能力較第3周時顯著改善,表明病程可能會影響患者的運動想象能力。Schott等[10]研究表明,隨著年齡增長,運動想象能力可能下降。除此之外,目前大量運動想象研究均排除認知水平較低、伴有失語等患者參與運動想象研究??傊颊叩哪挲g、損傷部位、病程及認知、失語等均可能影響患者運動想象能力,從而影響患者能否進行運動想象訓(xùn)練。因此有必要對患者進行運動想象能力評估。
問卷法是評估運動想象能力的常見方法。目前可用的問卷包括改良運動想象問卷(Revised-Movement Imagery Questionnaire,MIQ-R)[11]、運動想象清晰度問卷(Vividness of Motor Imagery Questionnaire,VMIM)[12]和運動覺-視覺想象問卷(Kinesthetic and Visual Imagery Questionnaire,KVIQ)。前兩種問卷更多用于健康成年人,但Butler等[13]研究表明,MIQ-R對于評估腦卒中患者的運動想象能力也是一種可靠且有效的工具。KVIQ有KVIQ-20和KVIQ-10兩個版本,Malouin等[14]的研究表明,KVIQ-10和KVIQ-20在健康成人及腦卒中患者中都有良好的信度和效度,KVIQ-10簡便易行,花費時間少,是評估腦卒中患者運動想象能力的良好選擇。
其他可用于運動想象評估的方法包括心理測時法(mental chronometry)和手偏側(cè)化判斷任務(wù)法(Hand Laterality Judgement Task)[15-16]。
1.4 運動想象方案
在運動想象相關(guān)研究的基礎(chǔ)上[17-19],Page等[20]將附加型運動想象方案的實施概括為“PRACTICE”,即部分-整體(Part-whole)、 重 復(fù) (Repetitive)、 活 動 (Activities)、 客 戶 (Client)、訓(xùn)練(Train)、損傷(Impairment)、挑戰(zhàn)(Challenge)、強調(diào)(Emphasize),并進一步提到具體的運動想象訓(xùn)練方法:讓患者坐在安靜的環(huán)境中,聽長約30 min的運動想象錄音;錄音的前3~5 min讓患者想象在一個溫暖、放松的地方,收縮放松身體肌肉;中間20 min想象之前重復(fù)任務(wù)特異性訓(xùn)練(repetitive task-specific task)中的訓(xùn)練項目;最后3~5 min讓患者注意力回到屋子里。胡永新等[21]也采用類似的指導(dǎo)語進行訓(xùn)練。
Braun等[22]提出一個植入型運動想象框架,主要包括評估患者運動想象能力、確定治療性質(zhì)、教授運動想象方法、使患者將運動想象植入到主動訓(xùn)練中并監(jiān)督進展、進行自發(fā)的運動想象治療。附加型運動想象使用更方便,目前應(yīng)用較多。
運動想象目前沒有具體的運動處方。Kho等[23]的Meta分析顯示,運動想象療法為時3~12周,每周2~5 d,每次10~60 min,共計180~1800 min。
1.5 運動想象療法與運動再學(xué)習(xí)方案
運動再學(xué)習(xí)方案是臨床常用的康復(fù)治療手段,強調(diào)早期訓(xùn)練;以生理學(xué)、生物力學(xué)、運動科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)及心理學(xué)為理論基礎(chǔ),以作業(yè)或功能為導(dǎo)向,強調(diào)患者的主動參與和認知的重要性;按運動發(fā)生的先后順序,對患者進行訓(xùn)練,讓患者不斷思考和學(xué)習(xí)正常的運動模式[24]。在運動再學(xué)習(xí)臨床實踐中,治療師可能會要求患者在治療前、治療中及治療后感受運動,并將這種方法運用到其他活動中。這與植入型運動想象方案十分相似。歸根到底,它們都是運動技能學(xué)習(xí)的一個部分,都與運動技能的準(zhǔn)備及鞏固有關(guān)[25-26]。區(qū)別在于,運動想象的實施過程中并不要求患者進行任務(wù)活動;運動想象的實施以附加型想象任務(wù)多見;運動想象還有視覺想象的方法,而運動再學(xué)習(xí)主要限于運動覺想象。
運動想象可提高患者患肢使用量和運動質(zhì)量。Page等[18]對11例病程1年以上的腦卒中患者進行每次30 min、每周2次、持續(xù)6周的運動想象訓(xùn)練,5例對照組進行放松訓(xùn)練,結(jié)果發(fā)現(xiàn)運動想象可以提高患側(cè)肢體功能和使用量。Santos-Couto-Paz等[27]采用植入型運動想象法將功能性任務(wù)導(dǎo)向型運動想象訓(xùn)練運用到9例符合條件的患者中,發(fā)現(xiàn)4周的運動想象訓(xùn)練不僅能提高偏癱上肢的使用量和運動質(zhì)量,還能提高患者運動覺和視覺運動想象能力。Page等[17]進一步將32例平均病程3.6年的患者隨機分為實驗組和對照組,實驗組進行每次30 min、每周2次、持續(xù)6周的運動想象訓(xùn)練,對照組進行放松訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)實驗組上肢損害程度下降,功能增加,且只有實驗組發(fā)展出能夠進行新的重要活動的能力。提示運動想象不僅可以改善上肢功能,增加患肢使用量,還能提高新技能的學(xué)習(xí)能力。
Muller等[28]將17例初發(fā)腦卒中患者分成3組,6例進行連續(xù)性手指運動想象訓(xùn)練,6例進行與運動想象組相同動作的重復(fù)性動作訓(xùn)練,5例進行常規(guī)訓(xùn)練,發(fā)現(xiàn)運動想象訓(xùn)練組與重復(fù)性訓(xùn)練組結(jié)果相似,手的捏握力峰值以及Jebsen手功能測試的總體手功能都有提高,并優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組。Grabherr等[29]將25例腦卒中患者隨機分為運動想象組和運動執(zhí)行組,進行6個訓(xùn)練周期訓(xùn)練,結(jié)果發(fā)現(xiàn)運動想象組比運動執(zhí)行組上肢動作的準(zhǔn)確性更高。
Ietswaart等[30]將131例病程6個月內(nèi)的腦卒中患者隨機分為3組,在常規(guī)治療基礎(chǔ)上,實驗組予運動想象治療4周,一個對照組給予相同時間的非運動相關(guān)想象訓(xùn)練,另一個沒有額外訓(xùn)練,上肢動作研究量表評估顯示,三組間無顯著性差異。
國內(nèi)符俏等[31]將39例腦卒中患者隨機分為實驗組和對照組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)運動想象療法8周可明顯促進腦卒中偏癱患者上肢運動功能和日常生活活動能力。胡永新等[21]將30例腦卒中患者隨機分為實驗組和對照組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在常規(guī)康復(fù)治療基礎(chǔ)上輔以運動想象8周,可進一步提高患者上肢的運動功能。
功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)是腦科學(xué)的重要研究方法之一。對健康人的研究表明[32-33],運動想象激活的腦區(qū)與實際運動執(zhí)行相似,包括皮質(zhì)運動前區(qū)(premotor cortex,PMC)、輔助運動區(qū)(supplementary motor area,SMA)、頂葉皮質(zhì)(parietal cortex)和扣帶回(callosal convolution)等。近年來,fMRI和靜息態(tài)fMRI(resting-state fMRI,rs-fMRI)在探索運動想象改善上肢功能的可能機制上也得到很多關(guān)注。
3.1 相關(guān)腦區(qū)
Kimberley等[34]對10例手嚴(yán)重受損的患者和10例健康人行fMRI,研究患者想象腕部運動時大腦皮質(zhì)激活過程,結(jié)果健康人和患者健手運動時都激活對側(cè)腦區(qū);健康人想象手腕運動時仍激活對側(cè)腦區(qū),而患者想象患手運動時則有顯著的同側(cè)激活,主要是同側(cè)第一運動區(qū)(M1)、SMA和對側(cè)第一感覺區(qū)(S1)。Sharma等[35]對12例恢復(fù)良好的腦卒中患者和13例健康人行fMRI,發(fā)現(xiàn)主動對指運動和想象對指運動都涉及M1區(qū)激活;與健康人相比,腦卒中患者M1區(qū)前部(BA4a)和背側(cè)運動前區(qū)的激活不降低,損傷同側(cè)M1區(qū)后部(BA4p)激活與患者運動表現(xiàn)正相關(guān)。Page等[36]對10例平均病程36.7個月的患者進行運動想象訓(xùn)練10周,訓(xùn)練前后行fMRI,發(fā)現(xiàn)隨著患者肢體功能的改善,做腕屈伸想象任務(wù)時,雙側(cè)運動前區(qū)、主要運動區(qū)和同側(cè)頂葉皮質(zhì)激活增加。
3.2 腦激活模式及網(wǎng)絡(luò)連接
近年來從腦激活模式和腦連接的角度研究運動想象越來越多。孫莉敏等[37]對嚴(yán)重運動功能損害的腦卒中患者分別進行常規(guī)治療加病情宣教、常規(guī)治療加運動想象治療4周,治療前后行fMRI,發(fā)現(xiàn)兩組都存在募集激活和集中激活兩種皮質(zhì)重組模式,且對側(cè)感覺運動皮層的募集激活增加越多,患者的功能進步越大。
Kraft等[38]用fMRI研究17例亞急性期缺血性腦卒中患者和12例健康人在實際執(zhí)行和想象進行5 N等長握力時,大腦皮質(zhì)運動網(wǎng)絡(luò)的平衡情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與運動執(zhí)行相比,進行運動想象時,PMC有更加平衡的皮質(zhì)活動,且偏側(cè)指數(shù)(lateral index)有向損傷對側(cè)移動的趨勢。Bajaj等[39]將10例腦卒中患者隨機分為兩組,治療60 h,一組接受運動想象治療,一組進行運動想象結(jié)合物理治療,評估訓(xùn)練前后兩組M1區(qū)、PMC和SMA有效連接情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在運動想象過程中,SMA對M1有抑制作用,而實際運動中則沒有;兩種干預(yù)都會引起受損側(cè)和健側(cè)大腦半球腦網(wǎng)絡(luò)重組,PMC和M1在運動想象和運動執(zhí)行過程中都發(fā)揮重要作用。Zhang等[40]對17例腦卒中患者在1個月運動想象前后進行兩次rs-fMRI掃描,并與15例健康人進行比較,發(fā)現(xiàn)運動想象治療后,損傷側(cè)M1與對側(cè)M1區(qū)的功能連接增加,而損傷側(cè)M1與損傷側(cè)SMA及旁小葉的功能連接減弱。雙側(cè)M1區(qū)功能連接的變化與患者Fugl-Meyer評定量表評分相關(guān)。
運動想象不需要特殊場地和器材,可應(yīng)用于不同階段腦卒中患者。目前運動想象缺乏統(tǒng)一的方案、有效的監(jiān)督手段,要求患者有較好的認知功能配合進行想象活動;同時研究的異質(zhì)性較大,應(yīng)用效果仍沒有確切結(jié)論,未來還需設(shè)計更加規(guī)范的方案確認其效果。Ang等[41]、張?zhí)业萚42]已在探索基于運動想象腦電的腦機接口在上肢康復(fù)中的應(yīng)用。
在“中國腦計劃”啟動的大背景下,未來運動想象fMRI研究也應(yīng)更多從腦功能網(wǎng)絡(luò)機制方面進行探討。更進一步研究需要多學(xué)科合作,探索能夠監(jiān)測及進行運動想象反饋的方法,盡可能闡明運動想象的腦功能網(wǎng)絡(luò),更好地使運動想象與其他療法,如經(jīng)顱磁刺激、腦機接口等技術(shù)融合,使其能夠發(fā)揮更大作用。
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Advance of Motor Imagery for Upper Limbs Rehabilitation in Patients after Stroke(review)
GAO Jia-huan,HU Xi-quan
The ThirdAffiliated Hospital of Sun Yat-Sen University,Guangzhou,Guangdong 510630,China
HU Xi-quan.E-mail:xiquhu@hotmail.com
Motor imagery can be classified in several ways,and assessed with various measures.There is a set of program to perform the motor imagery therapy.There are many reasearches about the effects of motor imagery for upper limbs rehabilitation in patients after stroke.Task-based and resting-state functional MRI explore the activation of various areas and functional linkages in cerebral network.
stroke;upper limb;motor imagery;rehabilitation;functional magnetic resonance imaging;review
R743.3
A
1006-9771(2017)09-1060-04
2017-01-31
2017-04-10)
10.3969/j.issn.1006-9771.2017.09.014
[本文著錄格式] 高家歡,胡昔權(quán).運動想象在腦卒中上肢功能康復(fù)的應(yīng)用進展[J].中國康復(fù)理論與實踐,2017,23(9):1060-1063.
CITED AS:Gao JH,Hu XQ.Advance of motor imagery for upper limbs rehabilitation in patients after stroke(review)[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(9):1060-1063.
廣州市科技計劃項目(No.2011Y2-00017-2)。
中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院康復(fù)科,廣東廣州市510630。作者簡介:高家歡(1991-),男,漢族,河南葉縣人,碩士研究生,主要研究方向:神經(jīng)康復(fù)。通訊作者:胡昔權(quán),男,安徽人,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師,主要研究方向:神經(jīng)康復(fù)。E-mail:xiquhu@hotmail.com。