特定任務(wù)訓(xùn)練在腦卒中后上肢功能障礙中的應(yīng)用現(xiàn)狀

肖堯，孫秀麗，耿超，胡國金

腦卒中是目前導(dǎo)致全球范圍內(nèi)成年人死亡和殘疾的主要原因，具有發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高和復(fù)發(fā)率高的特點(diǎn)，2016年全球疾病負(fù)擔(dān)（Global Burden of Disease，GBD）數(shù)據(jù)顯示，腦卒中是造成我國壽命年損失的第一位病因［1］。腦卒中急性期和恢復(fù)期約80%以上的患者存在運(yùn)動(dòng)功能障礙，后遺癥期約有50%以上的患者獨(dú)立生活能力受限［2］。近年隨著基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)的深入研究，臨床醫(yī)生對(duì)腦卒中后運(yùn)動(dòng)再學(xué)習(xí)技術(shù)、神經(jīng)可塑性等方面有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，腦卒中后及時(shí)、有效的康復(fù)訓(xùn)練可使中樞神經(jīng)功能重組，進(jìn)而促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)［3］。

研究表明，特定任務(wù)訓(xùn)練（task-specific training，TST）對(duì)腦卒中偏癱患者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)具有積極作用［4］，且該訓(xùn)練已得到澳大利亞、加拿大、英國和美國等國家腦卒中康復(fù)指南的推薦［5-6］。有動(dòng)物學(xué)研究證實(shí)，在制作大鼠腦卒中康復(fù)模型時(shí)，常用的以簡單任務(wù)為導(dǎo)向的重復(fù)訓(xùn)練（如抓取食物為目的的重復(fù)性伸展和抓握動(dòng)作）可以促進(jìn)大鼠上肢功能恢復(fù)，具有特定任務(wù)的訓(xùn)練方案可產(chǎn)生皮質(zhì)重組及患側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)功能改善［4］。近年來，以TST為核心開展的康復(fù)訓(xùn)練在臨床中應(yīng)用廣泛，相關(guān)研究也越來越多。本文就TST的神經(jīng)分子機(jī)制、訓(xùn)練效果遷移及其在腦卒中后上肢功能障礙中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，以期提高臨床醫(yī)生對(duì)TST的認(rèn)識(shí)及推動(dòng)TST的發(fā)展。

1 TST的概述

在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，TST廣義的概念為“練習(xí)特定情境的運(yùn)動(dòng)任務(wù)并接受某種形式的反饋”，旨在通過反復(fù)目標(biāo)導(dǎo)向的練習(xí)來提高功能性任務(wù)的效率，也曾被學(xué)者稱為“重復(fù)功能性任務(wù)訓(xùn)練”“重復(fù)性任務(wù)訓(xùn)練”［7］。TST過程需圍繞有現(xiàn)實(shí)意義的日常生活活動(dòng)展開，參與者需借助實(shí)際物體進(jìn)行以任務(wù)導(dǎo)向?yàn)榛A(chǔ)的重復(fù)動(dòng)作訓(xùn)練，旨在通過豐富多彩的訓(xùn)練來促進(jìn)患者受損功能的恢復(fù)。以TST概念為基礎(chǔ)的訓(xùn)練需具備以下核心要素，即任務(wù)相關(guān)、隨機(jī)有序、重復(fù)、全面；操作者在進(jìn)行訓(xùn)練前需完成以下4個(gè)步驟：（1）將任務(wù)活動(dòng)分解為不同的組成部分；（2）評(píng)估患者在整個(gè)任務(wù)及其不同任務(wù)組成部分中的表現(xiàn)；（3）觀察患者哪些技能和/或任務(wù)組成部分的完成存在困難并分析原因；（4）針對(duì)患者“可以做”和“需要/想要做”之間的不匹配制定治療計(jì)劃［8］。在具體實(shí)施過程中，治療師可根據(jù)患者功能改善情況調(diào)整治療方案，使治療效果最大化［9］。

目前，強(qiáng)調(diào)或弱化TST的部分核心要素的具象化干預(yù)措施被提出并廣泛用于神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域，如強(qiáng)制性運(yùn)動(dòng)療法（constraint-induced movement therapy，CIMT）、小組循環(huán)訓(xùn)練（circuit class therapy，CCT）、任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練（task-orientated therapy，TOT）等，均可用以改善患者認(rèn)知、感覺、運(yùn)動(dòng)及平衡功能，并取得較滿意的效果［4，10-11］。

2 TST利于腦卒中后運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)的神經(jīng)分子機(jī)制

GBD數(shù)據(jù)顯示，2016年我國缺血性腦卒中發(fā)病率為276.75/10萬，出血性腦卒中發(fā)病率為126.34/10萬［1］。缺血性腦卒中發(fā)生后，缺血部位和周圍半暗帶出現(xiàn)一系列神經(jīng)毒性、炎癥和細(xì)胞變性、凋亡，對(duì)腦梗死周圍區(qū)域和連接區(qū)域的神經(jīng)元和突觸存活產(chǎn)生影響，且缺血部位不同表現(xiàn)出的功能障礙不同。腦卒中后運(yùn)動(dòng)障礙可以通過恢復(fù)和補(bǔ)償兩種不同的機(jī)制得到改善，這些機(jī)制與大腦可塑性和功能重組密切相關(guān)，涉及多種分子蛋白及基因表達(dá)的改變、興奮/抑制平衡的改變、受損后突觸再生修復(fù)等多個(gè)方面［12］。因此，腦卒中后康復(fù)訓(xùn)練可通過使病灶周圍殘損神經(jīng)功能重組、雙側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)（primary motor cortex，M1）再激活、皮質(zhì)脊髓束（corticospinal tract，CTS）功能重建、次要運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)〔如背側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)（dorsal premotor cortex，dPMC）、腹側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)（ventral premotor cortex，vPMC）、輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)（supplementary motor area，SMA）、扣帶運(yùn)動(dòng)區(qū)（cingulated motor areas，CMA）等〕參與的權(quán)重改變而誘導(dǎo)大腦可塑性改變及功能重組［13-15］。

TOMAZIN［16］在大鼠腦卒中模型中發(fā)現(xiàn)，TST后大鼠出現(xiàn)誤用等異常運(yùn)動(dòng)情況減少。進(jìn)一步研究表明，TST促進(jìn)腦卒中后功能障礙恢復(fù)的機(jī)制可能與誘導(dǎo)神經(jīng)元突觸軸突再生、增加對(duì)側(cè)CST功能重建、減少vPMC中介導(dǎo)功能恢復(fù)的抑制性標(biāo)志物等有關(guān)［17-19］。REHME等［20］進(jìn)行的一項(xiàng)大型Meta分析結(jié)果顯示，與健康成年人相比，腦卒中患者對(duì)側(cè)M1、雙側(cè)vPMC和SMA更為活躍；同側(cè)M1激活增加通常發(fā)生在腦卒中后6個(gè)月以上，且其激活程度與運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)程度呈正相關(guān)；以任務(wù)為導(dǎo)向的運(yùn)動(dòng)有利于腦卒中后肢體運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)，且主動(dòng)任務(wù)訓(xùn)練較被動(dòng)任務(wù)訓(xùn)練對(duì)同側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)的激活程度更高。

國內(nèi)外多項(xiàng)基礎(chǔ)研究證實(shí)，多種分子機(jī)制參與腦卒中后腦功能重塑［21］，其中Eph/ephrin是相鄰細(xì)胞之間互相通訊的雙向信號(hào)通路，在調(diào)控細(xì)胞增殖、分化、凋亡等方面均具有重要作用，神經(jīng)元損傷后該信號(hào)通路可抑制損傷修復(fù)［22］。腦卒中后，受損神經(jīng)元周圍星形膠質(zhì)細(xì)胞中ephrin-A5表達(dá)上調(diào)，可阻斷梗死周圍皮質(zhì)的軸突再生并限制運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)［23］。CHOI等［24］通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，TST可通過抑制缺血性腦卒中大鼠CST中星形膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)ephrin-A1和ephrin-A5而促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。王艷等［25］研究報(bào)道，任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練可促進(jìn)局灶性腦缺血大鼠前肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)，治療效果優(yōu)于動(dòng)物跑臺(tái)訓(xùn)練，分析其機(jī)制可能與上調(diào)腦缺血區(qū)周圍皮質(zhì)突觸素和生長相關(guān)蛋白43（growth associated protein 43，GAP-43）表達(dá)有關(guān)。上述研究表明，TST主要通過恢復(fù)機(jī)制而不是補(bǔ)償機(jī)制來改善腦卒中后患肢運(yùn)動(dòng)功能。

3 TST效果的遷移

腦卒中后個(gè)體通常會(huì)喪失較多執(zhí)行任務(wù)的能力，不同個(gè)體之間能力缺損存在較大異質(zhì)性。在康復(fù)進(jìn)程中，康復(fù)治療時(shí)間、空間及患者意愿、治療師資源限制等多種因素均會(huì)導(dǎo)致無法針對(duì)所有需要訓(xùn)練的功能任務(wù)制定計(jì)劃。因此，TST能夠改善多少相似任務(wù)活動(dòng)及不同任務(wù)活動(dòng)的能力就顯得至關(guān)重要。

運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，動(dòng)作得到訓(xùn)練后機(jī)體執(zhí)行動(dòng)作所需要的注意力就會(huì)減少，動(dòng)作更加自如；具有相似運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的一類動(dòng)作因神經(jīng)肌肉支配相近，故理論上訓(xùn)練一種動(dòng)作可使這一類動(dòng)作得到改善。對(duì)健康個(gè)體而言，一項(xiàng)功能性任務(wù)的重復(fù)訓(xùn)練效果可以遷移到另一項(xiàng)功能性任務(wù)上［8］。EL AMKI等［26］研究發(fā)現(xiàn)，TST可以改善腦卒中大鼠模型不同任務(wù)的運(yùn)動(dòng)功能，這與COMBS等［27］研究結(jié)果相似。HORNBY等［28］對(duì)腦卒中慢性期患者進(jìn)行為期6周的高強(qiáng)度TST，結(jié)果發(fā)現(xiàn)未經(jīng)訓(xùn)練的運(yùn)動(dòng)任務(wù)也得到改善，這可能與肢體肌力增加或協(xié)調(diào)性改善有關(guān)。有學(xué)者對(duì)慢性期腦卒中患者進(jìn)行為期5 d的高強(qiáng)度單一任務(wù)訓(xùn)練（攝食任務(wù)，平均450次/d），結(jié)果發(fā)現(xiàn)另外兩項(xiàng)未接受訓(xùn)練的排序、穿衣任務(wù)也得到了改善，究其原因主要為短時(shí)間內(nèi)高強(qiáng)度訓(xùn)練不足以形成“肌肉記憶”，但其潛在的轉(zhuǎn)移機(jī)制可能與神經(jīng)功能重組有關(guān)［29］。但目前的研究樣本量較小，尚不足以支持“腦卒中后有限的TST可廣泛改善患者相似的任務(wù)功能”的結(jié)論。

完成任務(wù)時(shí)注意力的減少可以從側(cè)面反映與此項(xiàng)任務(wù)相關(guān)的功能改善程度。SCHAEFER等［30］通過雙重任務(wù)訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)，在健康成年人中已訓(xùn)練和未訓(xùn)練任務(wù)在單次訓(xùn)練后均顯示出注意力減少，認(rèn)為雙重任務(wù)訓(xùn)練可用于檢測兩種運(yùn)動(dòng)之間是否發(fā)生遷移。但上述評(píng)價(jià)體系在TST效果遷移評(píng)估中的應(yīng)用較少，期待未來能展開更多的相關(guān)研究。

4 TST在腦卒中后上肢功能障礙中的應(yīng)用

腦卒中后約85%的患者存在不同程度的上肢功能障礙，后遺癥期仍有約50%的患者因上肢功能障礙而影響日常生活活動(dòng)，因此上肢功能的恢復(fù)被公認(rèn)為是腦卒中后的十大研究重點(diǎn)之一［31］。目前，TST被廣泛用于腦卒中后偏癱側(cè)上肢及手功能的康復(fù)治療中。在臨床實(shí)踐過程中，有諸多學(xué)者展開不同強(qiáng)度的TST，以期找到可推廣使用的最佳證據(jù)。

WADDELL等［32］研究發(fā)現(xiàn)，腦卒中患者住院期間接受60 min/d、4 d/周的TST后手臂動(dòng)作調(diào)查測試（action research arm test，ARAT）、功能獨(dú)立性評(píng)分（functional independence measure，F(xiàn)IM）均有所改善，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)患者治療期間每天主動(dòng)參與訓(xùn)練的時(shí)間平均約47 min，平均重復(fù)次數(shù)可達(dá)289次，盡管疲勞評(píng)分很高，但很少有患者因疲勞而缺席訓(xùn)練。在另一項(xiàng)研究中，每次治療時(shí)TST平均重復(fù)次數(shù)可達(dá)322次［33］。臨床上普遍認(rèn)為，在單次治療期間進(jìn)行高頻訓(xùn)練可能更容易引起疲勞和疼痛等不良反應(yīng)，最終影響康復(fù)訓(xùn)練效果。而上述兩項(xiàng)研究中的TST頻次均低于腦卒中動(dòng)物模型和人類運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)研究中的頻次，故理論上引起疲勞和疼痛等不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)較低。

目前，循證醫(yī)學(xué)證據(jù)所推薦的康復(fù)訓(xùn)練方案指出，康復(fù)效果與訓(xùn)練過程中患者主動(dòng)參與訓(xùn)練時(shí)長有關(guān)，與治療過程中的重復(fù)次數(shù)無關(guān)?；谏鲜隼砟睿珼ALY等［9］研究發(fā)現(xiàn)，總時(shí)長超過150 h的TST可以有效改善腦卒中后慢性恢復(fù)期中重度上肢功能障礙患者患側(cè)上肢的協(xié)調(diào)能力，且在訓(xùn)練結(jié)束后3個(gè)月仍能發(fā)現(xiàn)患側(cè)上肢功能改善的證據(jù)。此外，還有學(xué)者嘗試尋找相對(duì)低強(qiáng)度的TST改善腦卒中后上肢功能的證據(jù)：LANG等［34］對(duì)312例在住院部和門診參與腦卒中后康復(fù)治療的腦卒中患者分析發(fā)現(xiàn)，每次治療時(shí)上肢TST的平均重復(fù)次數(shù)約為32次。POLLOCK等［31］對(duì)納入的24例慢性期腦卒中患者采用腕部/手指支具聯(lián)合TST治療，5 d/周、5組/d、10次/組，持續(xù)訓(xùn)練16周，并在訓(xùn)練結(jié)束后1個(gè)月進(jìn)行隨訪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試者9孔插板時(shí)間、Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定上肢和手部評(píng)分及手腕關(guān)節(jié)活動(dòng)度均明顯改善，這與VILLENEUVE等［35］報(bào)道的結(jié)果相一致，即任務(wù)特定、集中和重復(fù)訓(xùn)練可改善腦卒中慢性期患者偏癱側(cè)上肢功能、手指的靈活性及協(xié)調(diào)性，且該效果可在干預(yù)后持續(xù)至少3周。

同時(shí)，TST前的準(zhǔn)備也對(duì)訓(xùn)練效果產(chǎn)生影響，如KHALLAF等［36］進(jìn)行的病例報(bào)道顯示，在TST前進(jìn)行30 min有氧訓(xùn)練可有效改善亞急性期和慢性期腦卒中患者上肢功能；之后VALKENBORGHS等［37］又開展了一項(xiàng)納入42名受試者的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果證實(shí)TST前進(jìn)行為期30 min的連續(xù)有氧訓(xùn)練可提高患者的參與度及上肢功能改善效果。

目前臨床上普遍認(rèn)為，非侵入性刺激與康復(fù)治療相結(jié)合較單獨(dú)使用任何一種治療方法能更有效地促進(jìn)功能障礙的恢復(fù)。CAMONA等［38］研究報(bào)道，以肌電驅(qū)動(dòng)-功能性電刺激為基礎(chǔ)的肌-手穿戴裝置配合TST可改善腦卒中后慢性期重度功能障礙患者的手部感覺及運(yùn)動(dòng)功能。一項(xiàng)納入118項(xiàng)臨床研究共4 461名參與者的Meta分析結(jié)果顯示，周圍神經(jīng)刺激（peripheral nerve stimulation，PNS）聯(lián)合TST比單獨(dú)進(jìn)行TST能更有效地改善腦卒中后偏癱患者患側(cè)上肢功能［39］。但還有很多熱門輔助技術(shù)聯(lián)合TST的治療效果尚不清楚，期待未來有更多大樣本量的臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)為最佳治療方案的選擇提供證據(jù)。

5 小結(jié)與展望

目前，腦卒中康復(fù)面臨有效改善患者長期預(yù)后結(jié)局及制定個(gè)性化康復(fù)治療方案的雙重挑戰(zhàn)［40］。TST操作便捷、安全有效，可依據(jù)患者功能障礙評(píng)估結(jié)果及自身需求設(shè)計(jì)治療方案，患者接受度較高，對(duì)腦卒中后慢性期患者的上肢功能恢復(fù)具有較高的應(yīng)用價(jià)值，值得在社區(qū)和家庭康復(fù)中推廣。同時(shí)，TST的概念也為康復(fù)機(jī)器人的研發(fā)提供了相關(guān)理論基礎(chǔ)［41］，康復(fù)機(jī)器人的普及又提高了TST的趣味性和患者的參與度，在節(jié)約人力成本的同時(shí)可達(dá)到較優(yōu)的康復(fù)效果［42］。但未來仍需大樣本量、多中心的臨床研究探索TST后是否發(fā)生有效遷移、如何制定最佳方案以增強(qiáng)康復(fù)效果及如何確定針對(duì)腦卒中后不同恢復(fù)時(shí)期、不同部位所需的TST強(qiáng)度和頻率等問題。此外，也應(yīng)展開TST對(duì)腦卒中后下肢功能、平衡功能等改善效果的研究，以為臨床康復(fù)策略提供更多選擇。

作者貢獻(xiàn)：肖堯進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，文獻(xiàn)/資料收集，撰寫、修訂論文；孫秀麗進(jìn)行文章的可行性分析，并對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理；耿超進(jìn)行文獻(xiàn)/資料整理；孫秀麗、胡國金負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校。

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