功能性電刺激、足踝矯形器對腦卒中后足下垂內(nèi)翻患者即刻步行能力的影響

趙娟 劉培樂 華艷 王瑜元 張備 高蓓瑤 李瑩瑩 李策 王曉文 張榮 白玉龍

摘 要 目的：評價佩戴功能性電刺激（FES）、踝足矯形器（AFO）對腦卒中后足下垂內(nèi)翻患者即刻步行能力的影響。方法：選取30例符合入組標(biāo)準(zhǔn)的腦卒中后足下垂內(nèi)翻患者，依次佩戴FES、AFO及不佩戴輔具步行，3種狀態(tài)下分別對患者進(jìn)行10 m步速、功能性步行分級（FAC）評定。結(jié)果：佩戴AFO時的10 m舒適、快速步速均顯著高于無支具時，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；佩戴FES時的10 m舒適步速與無支具時相比無顯著差異，10 m快速步速高于無支具時，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；佩戴AFO與佩戴FES時的10 m快速步速之間無顯著差異；佩戴AFO和FES時的FAC分級皆顯著高于無支具時，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；佩戴AFO與佩戴FES時的FAC分級之間無顯著差異。結(jié)論：佩戴FES、AFO均可以改善腦卒中后足下垂內(nèi)翻患者即刻步行能力，AFO的即刻療效優(yōu)于FES。

關(guān)鍵詞 功能性電刺激 踝足矯形器 腦卒中 足下垂 足內(nèi)翻 步行能力

中圖分類號：R497； R743.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1006-1533（2018）11-0031-04

The immediate effect of functional electrical stimulation and ankle-foot orthosis on the walking abilities of post-stroke patients with foot drop and strephenopodia*

ZHAO Juan1， LIU Peile1， HUA Yan1， WANG Yuyuan1， ZHANG Bei1， GAO Beiyao1， LI Yingying1， LI Ce1， WANG Xiaowen2， ZHANG Rong3， BAI Yulong1**（1. Department of Rehabilitation Medicine， Huashan Hospital ， Fudan University， Shanghai 200040， China； 2. Shanghai Third Rehabilitation Hospital， Shanghai 200436， China； 3. Shanghai Tianshan Traditional Chinese Medicine Hospital， Shanghai 200051， China）

ABSTRACT Objective： To compare the immediate effect of functional electrical stimulation （FES） and ankle-foot orthosis （AFO） on the walking abilities of post-stroke patients with foot drop. Methods： Thirty post-stroke patients with foot drop and strephenopodia were enrolled according to the inclusion criteria. The 10 meter walk test （10 MWT） and functional ambulation category （FAC） were evaluated on each patient under 3 conditions： wearing FES， AFO or no assistant device. Results： Wearing AFO demonstrated statistically higher speed for both 10 meter comfort walk test and 10 meter rapid walk test compared with wearing no assistant device. While there were no significant differences between wearing FES and no assistant device in 10 MWT. For 10 meter comfort walk test， wearing AFO showed higher speed than wearing FES though no significant differences were detected. FAC grades when wearing AFO and FES were significantly higher than those without assistant device though their differences showed no statistical significance. Conclusion： Both wearing FES and AFO can improve the immediate walking abilities of post-stroke patients with foot drop and strephenopodia. At the beginning of wearing assistant devices， AFO has an immediate effect over FES.

KEy WORDS functional electrical stimulation （FES）； ankle-foot orthosis （AFO）； stroke； foot drop； strephenopodia； walking abilities

腦卒中是高發(fā)病率、高死亡率的疾病。中國每年新發(fā)腦卒中患者約200萬人，其中70%～80%的患者因此殘疾不能獨(dú)立生活[1]。腦卒中發(fā)病6個月后，超過1/2的患者仍存在不同程度偏癱，接近3/4的患者生活需要輔助[2]。足下垂、足內(nèi)翻一直是腦卒中偏癱患者康復(fù)過程中的難題之一，在很大程度上影響了患者步行能力和行走效率，不僅妨礙患者行走過程中的平衡，也增加跌倒的風(fēng)險(xiǎn)，使得他們的自理能力、參與能力和生活質(zhì)量都受到很大影響。目前臨床上用于腦卒中患者足下垂、內(nèi)翻的治療主要包括：運(yùn)動訓(xùn)練、肌內(nèi)效貼貼扎治療、踝足矯形器（ankle-foot orthosis，AFO）、神經(jīng)肌肉電刺激、生物反饋電刺激、功能性電刺激（functional electrical stimulation，F(xiàn)ES）、減重與水中訓(xùn)練、虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練、下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練、肉毒毒素注射等。其中AFO和FES是足下垂、內(nèi)翻常用且有效的治療方法[3-5]。AFO將踝關(guān)節(jié)固定在功能位，從而起到穩(wěn)定和保護(hù)踝關(guān)節(jié)、防止足下垂的目的。而FES通過步行時小腿前后擺動的位置和速度來控制電刺激的時機(jī)，將刺激分布于脛骨前肌和腓總神經(jīng)使踝關(guān)節(jié)產(chǎn)生背屈，并矯正內(nèi)翻動作，使患者在步行過程中患足能夠適時抬起，達(dá)到防止足下垂內(nèi)翻的目的。本研究擬通過評估腦卒中患者功能性步行分級（functional ambulation category，F(xiàn)AC）、10 m舒適步速和10 m快速步速，來比較佩戴FES、AFO后對腦卒中后足下垂內(nèi)翻患者即刻步行能力的影響。

1 對象與方法

1.1 研究設(shè)計(jì)

選取符合入組標(biāo)準(zhǔn)的腦卒中后足下垂、內(nèi)翻患者。所有入組的患者均進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，入組后，分別在佩戴FES（DC-L-500，江蘇德長醫(yī)療科技有限公司）、AFO（德國奧托博克）和無支具行走3種狀態(tài)下，對患者進(jìn)行10 m步速及FAC評定。

1.2 基本資料

選取符合入組標(biāo)準(zhǔn)的腦卒中后足下垂、內(nèi)翻的偏癱患者30例。入選標(biāo)準(zhǔn)：①符合第四屆全國腦血管病會議腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)；②首次發(fā)病，經(jīng)頭顱CT或MRI證實(shí)，病程1～12個月內(nèi)，病情穩(wěn)定；③均存在患側(cè)足下垂、足內(nèi)翻，愿意接受康復(fù)治療；④下肢改良Ashworth分級在Ⅱ級或以下；下肢Brunnstrom分級在Ⅲ或以上；⑤可獨(dú)立或在監(jiān)護(hù)下行走15 m以上，即FAC評分≥3級；⑥均簽署知情同意書，自愿加入本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并嚴(yán)重心肺肝腎功能不全，不宜進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練者；②可逆性腦卒中患者；③嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙患者，不能配合訓(xùn)練者，MMSE<23分；④精神疾患者；⑤聾、啞人。入組患者中腦出血及腦?；颊吒?5例；左側(cè)偏癱16例，右側(cè)偏癱14例；男性21例，女性9例；入組患者年齡在30～80歲范圍。

1.3 治療方法

康復(fù)訓(xùn)練：所有患者均使用常規(guī)內(nèi)科用藥治療基礎(chǔ)疾病，如高血壓、糖尿病、冠心病等。對患側(cè)下肢的常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練包括踝關(guān)節(jié)活動度維持訓(xùn)練；利用Rood技術(shù)輕拍和擦刷脛前肌、緩慢牽伸小腿三頭??；在鏡前糾正異常步態(tài)，正確指導(dǎo)步行模式，促使偏癱側(cè)足底充分落地；增強(qiáng)患者下肢協(xié)調(diào)控制能力訓(xùn)練，如上下樓梯、騎自行車等。

佩戴FES：亮色電極貼于腓骨小頭后外側(cè)，另一電極貼于脛前肌上。刺激頻率30 Hz，脈寬100 μs，調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度，確定能夠使踝關(guān)節(jié)背屈，固定電極片。將刺激儀固定在患側(cè)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)下方，令患者先邁健側(cè)，再邁患側(cè)，完成1個步行周期。此時，刺激儀會自動采集小腿完成步態(tài)周期需要的角度范圍。設(shè)置好患者步態(tài)角度后，讓患者開始步行。

佩戴AFO：選擇合適尺碼的AFO，使足部保持舒適度的外翻和背屈，按正確方法扣好AFO約束帶，保證足跟能緊貼AFO，無卡壓或約束感，穿上鞋，然后讓患者開始步行。

1.4 評定方法

用FAC評定患者的步行能力，分0～5級，級別越高，步行能力越好：0級為沒有步行能力；1級為需要大量持續(xù)性幫助；2級為需要少量幫助；3級為需要監(jiān)護(hù)或言語指導(dǎo)；4級為可在平地上獨(dú)立步行；5級為可獨(dú)立完全步行。

10 m步速測定（舒適步行速度、快速步行速度）。用彩色膠布在起點(diǎn)至終點(diǎn)的直線距離為16 m的平地上標(biāo)記步行測試的起點(diǎn)、3.0 m點(diǎn)、13.0 m點(diǎn)和終點(diǎn)。讓患者以舒適或快速步行狀態(tài)自起點(diǎn)步行至終點(diǎn)。用秒表記錄患者從3.0 m點(diǎn)至13.0 m點(diǎn)所需時間，記錄時間精確到0.1 s，共測試3次，取平均值作為最終結(jié)果（m/min）。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

研究數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。FAC采用兩相關(guān)樣本非參數(shù)檢驗(yàn)，10 m步速采用兩配對樣本t檢驗(yàn)，P <0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 FAC分級改善情況

佩戴AFO和佩戴FES狀態(tài)下的FAC分級顯著高于無支具狀態(tài)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；佩戴AFO與佩戴FES狀態(tài)的FAC分級之間無顯著差異（表1）。

2.2 10 m舒適步速

3種狀態(tài)下進(jìn)行10 m舒適步速測定，佩戴AFO時的10 m舒適步速為（23.42±3.481） m/min，顯著高于無支具時的（21.07±3.437） m/min，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；佩戴AFO時的10 m舒適步速高于佩戴FES時的（21.85±3.251） m/min，但無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；佩戴FES時的10 m舒適步速與無支具時相比無顯著性差異。

2.3 10 m快速步速

3種狀態(tài)下進(jìn)行10 m快速步速測定，佩戴AFO時的10 m快速步速為（29.07±3.481） m/min，顯著高于無支具時的（26.37±3.437） m/min，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），佩戴FES時的10 m快速步速（27.89 ±3.251）m/min高于無支具時，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；佩戴AFO與佩戴FES時的10 m快速步速之間無顯著差異。

3 討論

偏癱步態(tài)主要表現(xiàn)為足下垂、內(nèi)翻，這在很大程度上影響了患者的步行效率和安全性。臨床上早期選用神經(jīng)肌肉電刺激治療腦卒中患者，使患者運(yùn)動功能有所恢復(fù)，但是神經(jīng)肌肉電刺激是被動性地誘發(fā)患者肌肉收縮，治療中患者缺乏主動參與性。生物反饋電刺激通過實(shí)時的肌電反饋信號，增加了患者主動的運(yùn)動訓(xùn)練，但是患者只能在坐位或仰臥位下進(jìn)行治療，下肢無法進(jìn)行功能性活動。減重與水中訓(xùn)練、虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練、下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練、肉毒毒素注射等治療或有場地要求，或設(shè)備、藥物價格昂貴，臨床上使用相對較少。AFO、FES常被用于腦卒中后患者足下垂、內(nèi)翻的糾正與預(yù)防。AFO在臨床上的運(yùn)用已被證實(shí)能有效地矯正腦卒中患者足下垂、內(nèi)翻，改善腦卒中患者的平衡能力[6]。研究表明，F(xiàn)ES能有效改善下肢肌力、運(yùn)動功能和步行能力，能有效地幫助腦卒中、多發(fā)性硬化、腦外傷以及其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷患者的下肢功能恢復(fù)。應(yīng)用基于正常步態(tài)的FES治療缺血性腦卒中后偏癱患者的自身前后對照研究表明，F(xiàn)ES有助于顯著改善步態(tài)周期、步速、步幅、健側(cè)和患側(cè)的單擺動相[7]。有研究認(rèn)為，腦卒中后在常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，電刺激較AFO能更有效地改善足下垂內(nèi)翻畸形[8]。一項(xiàng)納入了495名受試者并隨訪12個月的研究表明，F(xiàn)ES和AFO雖然對改善步速的作用類似，但長期使用FES能更有效地提高步行耐力和功能性活動，表現(xiàn)在6 min步行能力的顯著提高。

在本研究中，佩戴FES、AFO后，患者的10 m舒適、快速步行速度及步行功能較無支具行走均有改善，這進(jìn)一步證明了FES、AFO通過糾正腦卒中后足下垂內(nèi)翻，能有效地改善患者的步行能力。研究過程中，大部分患者主訴更喜歡佩戴FES，F(xiàn)ES在患者步行時不僅使患側(cè)踝關(guān)節(jié)增加了穩(wěn)定性，還在膝關(guān)節(jié)屈曲到一定角度時，自動刺激腓總神經(jīng)和肌肉，可以提高患側(cè)肢體的敏感性。

研究結(jié)果顯示，佩戴AFO時的10 m舒適步速高于佩戴FES時，但無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；佩戴FES時的10 m舒適步速與無支具下相比無顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。筆者認(rèn)為，在步行過程中，AFO使患側(cè)踝關(guān)節(jié)始終保持在中立位，患側(cè)下肢始終處于被動分離運(yùn)動的狀態(tài)下，患者可以更省力地調(diào)動其他關(guān)節(jié)，節(jié)約了整個步行周期的能耗。FES主要是根據(jù)患者的步態(tài)，設(shè)定在一定角度下給予刺激，從而達(dá)到糾正和治療足下垂、內(nèi)翻的目的，整個步行過程中，患側(cè)踝關(guān)節(jié)處于相對靈活的狀態(tài)下。在舒適環(huán)境中，患者往往會更多地將注意力集中在糾正自己的異常運(yùn)動模式，嚴(yán)格按照治療師指導(dǎo)的步行模式行走。佩戴AFO時，患者的下肢穩(wěn)定性更強(qiáng)，步速也會有提高。

本研究樣本量偏少，僅對患者進(jìn)行佩戴即刻的步行能力進(jìn)行分析比較，對FES的長期療效沒有進(jìn)一步隨訪，這也可能是3種狀態(tài)下的部分結(jié)果有差異，但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的原因。因此，佩戴AFO、FES在治療腦卒中后足下垂內(nèi)翻中的作用，仍需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量，延長治療周期，進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析。

綜上所述，佩戴FES、AFO均可改善腦卒中后足下垂內(nèi)翻患者即刻步行能力，在訓(xùn)練的最初階段，AFO的療效可能優(yōu)于FES。

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