不同上肢限制法對(duì)腦卒中偏側(cè)肘屈肌活躍性和平衡的影響

陳昕，王盛，王彤，吳勤峰，李向哲

1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院，上海市 200020；2.南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州科技城醫(yī)院，江蘇蘇州市 215153；3.南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，江蘇南京市210029

腦卒中患者在完成坐站、行走[1?2]等不需要上肢過(guò)度參與的功能性活動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)偏癱上肢異常屈曲模式，導(dǎo)致平衡下降、步行效率降低、跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加、手臂使用受限等問(wèn)題。正常情況下，人遇到小的立位平衡干擾時(shí)，通常利用預(yù)期性姿勢(shì)調(diào)整(anticipatory postural adjustments,APAs)，主要是軀干和下肢的姿勢(shì)肌群活動(dòng)維持平衡[3]；而當(dāng)遇到大的干擾時(shí)，需要利用代償性姿勢(shì)調(diào)整(compensatory postural adjust?ments,CPAs)使偏移的質(zhì)心回到平衡位置。常見的CPAs 包括邁步反應(yīng)、上肢擺動(dòng)、扶物等[4]；上肢活動(dòng)可在較嚴(yán)重的失平衡中，幫助平衡的恢復(fù)和維持[5]。分析偏癱型腦癱患兒常速和快速步行時(shí)步態(tài)和上肢各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)上肢的固定防御姿勢(shì)可能是一種代償策略以維持平衡[6]，偏癱型腦癱患兒手臂的異常屈曲固定姿勢(shì)主要與前后向步態(tài)不穩(wěn)定有關(guān)[7]。這提示腦卒中患者偏癱上肢異常屈曲模式也可能與平衡維持有關(guān)。本研究對(duì)偏癱患者站立和步行中偏癱上肢采用不同方法，限制肘關(guān)節(jié)屈曲，探討其降低偏癱上肢屈肌活躍性的有效性及其對(duì)平衡穩(wěn)定性的即刻影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年9月至12月在南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州科技城醫(yī)院住院或門診治療的腦卒中患者偏癱16 例，均符合1995年第四屆全國(guó)腦血管病會(huì)議通過(guò)的腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡20～70歲；②病程＜6個(gè)月；③能在監(jiān)督下獨(dú)立步行5 m，且步行時(shí)偏癱上肢呈屈曲模式；④生命體征平穩(wěn)；⑤同意參與試驗(yàn)并簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①體質(zhì)量指數(shù)＞28 kg/m2；②認(rèn)知障礙或聽理解障礙，不能接受動(dòng)作性指令；③并發(fā)其他神經(jīng)相關(guān)和肌肉骨骼系統(tǒng)相關(guān)疾病，如腦炎、帕金森病、多發(fā)性硬化、周圍神經(jīng)病等。

剔除標(biāo)準(zhǔn)：①測(cè)試中所測(cè)肌群肌電信號(hào)明顯異常；②測(cè)試中無(wú)法用健手輔助患側(cè)肩前屈維持站立20 s或行走10 s。

本研究已經(jīng)南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州科技城醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(No.K2007003)。

本研究采用的肘屈肌收縮率此前未在研究中出現(xiàn)，無(wú)法直接進(jìn)行樣本量估算。Gerachshenko 等[6]選擇16例腦卒中患者，采用與肘屈肌收縮率類似的腕屈肌興奮指數(shù)作為主要指標(biāo)進(jìn)行研究。本研究也選取16例患者，其中2例因無(wú)法在健手輔助患側(cè)肩前屈(限制方法3)狀態(tài)下維持站立平衡而剔除，其余14例患者一般資料見表1。

1.2 方法

患者分別在不同上肢限制方法下，在站立位和常速步行狀態(tài)下，采用Desktop DTS 無(wú)線表面肌電設(shè)備(美國(guó)NORAXON 公司)采集關(guān)鍵肌群肌電活動(dòng)，DTS 3D Accelerometer 無(wú)線加速度計(jì)(美國(guó)NORAXON 公司)記錄運(yùn)動(dòng)起始點(diǎn)；采用950?441 Biodex 平衡系統(tǒng)(美國(guó)BIODEX MEDICAL SYSTEMS公司)測(cè)試站立位平衡穩(wěn)定性。

1.2.1 上肢限制方法

無(wú)限制：患者上肢自然垂于身體兩側(cè)，無(wú)任何限制。

限制方法1 (肘伸直型支具固定)：采用輕便、可調(diào)節(jié)肘關(guān)節(jié)支具，將支具調(diào)節(jié)到0°位，運(yùn)動(dòng)軸心對(duì)齊肱骨外上髁下方，用綁帶固定患側(cè)肘關(guān)節(jié)。

限制方法2 (健手輔助患側(cè)上肢伸直于身后)：健側(cè)手將患側(cè)上肢拉到身后，使肩處于內(nèi)旋位，前臂旋前，健側(cè)手固定患側(cè)腕手于伸展位。

限制方法3(健手輔助患側(cè)肩前屈90°)：健側(cè)手從患側(cè)肘關(guān)節(jié)或上臂下方用力上托，輔助患者肩前屈超過(guò)90°。

限制方法1、2均為臨床常用上肢限制方法。限制方法3 為課題組自行設(shè)計(jì)，主要考慮部分患者患側(cè)肩帶下沉，通過(guò)自我輔助患肩上抬，能提拉患側(cè)軀干，同時(shí)使偏癱上肢處于伸肘位。

1.2.2 站立位測(cè)試

75%酒精擦拭患側(cè)肱二頭肌、肱三頭肌相應(yīng)皮膚區(qū)域，對(duì)體毛濃密者必要時(shí)備皮。將一次性表面電極片貼在肩峰與肘窩連線下1/3處(肱二頭肌)和肩峰與尺骨鷹嘴連線中點(diǎn)處(肱三頭肌)[8?9]。無(wú)線傳感器用雙面膠貼于電極片旁，適當(dāng)調(diào)整傳感器位置，保證患者活動(dòng)時(shí)不會(huì)摩擦傳感器。然后患者站在Biodex平衡系統(tǒng)上，在4 種限制狀態(tài)下分別站立20 s。同步記錄肌電活動(dòng)和擺動(dòng)指數(shù)。

1.2.3 步行測(cè)試

肌電信號(hào)采集方法同站立位測(cè)試。將無(wú)線加速度計(jì)貼于患者健側(cè)足部，記錄患者開始邁步的時(shí)間點(diǎn)。囑患者在4種限制狀態(tài)下分別以正常速度行走10 s。

每種狀態(tài)下測(cè)試間歇5 min，休息時(shí)牽伸偏癱側(cè)腕、肘關(guān)節(jié)，以緩解因步行所引起的屈肌異常興奮性增高，直到肌肉靜息肌電信號(hào)恢復(fù)至步行前狀態(tài)。

1.3 評(píng)定指標(biāo)

1.3.1 擺動(dòng)指數(shù)

Biodex 平衡系統(tǒng)記錄受試者在20 s 內(nèi)的擺動(dòng)指數(shù)。

1.3.2 肘屈肌收縮率

對(duì)采集的肌電信號(hào)進(jìn)行濾波、翻正處理，獲得相應(yīng)肌肉的積分肌電值(integrated electromyogram,iEMG)[10]。計(jì)算肘屈肌收縮率。屈肌收縮率表示某一時(shí)間段互為拮抗的屈伸肌協(xié)同收縮狀況[11]，比值越大，屈肌相比伸肌越活躍，屈肌模式越嚴(yán)重。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料經(jīng)檢驗(yàn)，均服從正態(tài)分布；經(jīng)方差齊性檢驗(yàn)，方差齊者采用單因素方差分析檢驗(yàn)，兩兩比較采用SNK法；方差不齊者采用秩和檢驗(yàn)。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

四種狀態(tài)下，擺動(dòng)指數(shù)、立位和步行肘屈肌收縮率均有顯著性差異(P＜0.05)。SNK比較，擺動(dòng)指數(shù)限制方法3 大于其他限制方法(P＜0.05)，限制方法2 大于無(wú)限制(P＜0.05)，限制方法1、2 間無(wú)顯著性差異(P＞0.05)；站立肘屈肌收縮率限制方法1 大于限制方法2 (P＜0.05)，其他狀態(tài)間無(wú)顯著性差異(P＞0.05)；步行肘屈肌收縮率限制方法1 大于其他方法(P＜0.05)，其他方法間無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。見表2。

表1 受試者一般資料

表2 各狀態(tài)下各參數(shù)比較

3 討論

上肢功能恢復(fù)是腦卒中康復(fù)的核心內(nèi)容，也是極難解決的問(wèn)題。很多患者即使經(jīng)過(guò)系統(tǒng)康復(fù)，上肢功能恢復(fù)不佳。新技術(shù)的運(yùn)用，如經(jīng)顱磁刺激[12]、上肢機(jī)器人輔助[13?16]、鏡像神經(jīng)元理論下的技術(shù)[17?18]、局部振動(dòng)[19]，提高了腦卒中上肢功能康復(fù)的效果。

腦卒中后患側(cè)肘屈肌活躍，即偏癱上肢屈曲模式，給患者的功能恢復(fù)帶來(lái)極大影響。腦卒中后痙攣的主要機(jī)制是脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元活動(dòng)水平上升[20]，主要康復(fù)方法是肢體松動(dòng)[21]。腦卒中早期，患者偏癱上肢肌張力較低時(shí)，使用吊帶能提高患者的平衡穩(wěn)定[22]，改善患者步行功能[23?24]。但網(wǎng)兜式吊帶可能加劇上肢屈曲狀態(tài)，有研究建議使用彈性伸直型吊帶[25]，在提高步行能力的同時(shí)，避免屈曲模式。

腦卒中恢復(fù)期偏癱患者的上肢屈曲模式可能與平衡穩(wěn)定性有關(guān)。Dickstein 等[26]發(fā)現(xiàn)，上肢屈肌痙攣患者在邁步時(shí)，患側(cè)上肢屈曲幅度增加，屈肌活躍性增加，認(rèn)為這種肘關(guān)節(jié)屈曲活動(dòng)是步行時(shí)平衡干擾下的姿勢(shì)反應(yīng)。有研究表明[27]，即使平衡較好的偏癱患者，平衡能力仍不能產(chǎn)生足夠的平衡穩(wěn)定性以保證上肢自由活動(dòng)。本課題組總結(jié)健康人[28]和腦卒中患者[29]上肢活動(dòng)狀態(tài)與平衡功能的關(guān)系，未發(fā)現(xiàn)有研究探討不同上肢干預(yù)方法對(duì)腦卒中后異常屈曲模式和平衡功能的影響。

本研究顯示，支具限制偏癱側(cè)肘關(guān)節(jié)于伸展位，會(huì)導(dǎo)致站立和步行時(shí)肘屈肌活躍性增加，不利于改善異常屈曲模式。支具是預(yù)防攣縮和痙攣進(jìn)展的常用輔具，系列進(jìn)展性支具對(duì)骨科患者上肢功能有積極意義[30]。支具和肉毒毒素均能有效改善慢性腦卒中患者的關(guān)節(jié)活動(dòng)度、肌張力和上肢功能[31]。但本研究通過(guò)肌電分析發(fā)現(xiàn)，肘關(guān)節(jié)雖然被強(qiáng)制維持在伸直位，但肘屈肌收縮率卻顯著高于上肢無(wú)干預(yù)的自然狀態(tài)，說(shuō)明強(qiáng)制性固定肘關(guān)節(jié)不能降低上肢屈肌主導(dǎo)模式，反而可能導(dǎo)致肌張力增高。有研究也指出[32?33]，任何支具的錯(cuò)誤使用均會(huì)導(dǎo)致畸形，并可能加重痙攣。因此，支具的使用應(yīng)慎重考慮。

本研究還顯示，身后限制法和健手輔助患手上舉限制法降低偏癱上肢屈肌活躍性的即刻效果不明顯，還需要進(jìn)一步研究。

本研究顯示，健手輔助患手上舉限制后，站立時(shí)身體擺動(dòng)指數(shù)較大，平衡穩(wěn)定性降低。如果站立位和動(dòng)態(tài)活動(dòng)(如步行)中偏癱上肢屈肌過(guò)度活躍是維持平衡的代償措施，那么屈肌活躍性降低，偏癱上肢參與平衡維持的程度減少，可導(dǎo)致患者平衡穩(wěn)定性下降。在健手輔助患手上舉的測(cè)試中，我們發(fā)現(xiàn)很多患者患側(cè)足負(fù)重減少，部分患者患足離開地面，這可能是患側(cè)軀干、肩胛帶代償性短縮所致。這也能部分解釋健手輔助患手上舉并未有效降低屈肌活躍性：患者為了維持一種難度較大的平衡狀態(tài)，患側(cè)上肢仍需參與平衡的維持中。如要打破這種異常的協(xié)同活動(dòng)模式，健手托舉患手可能是一種較好的方法。有必要進(jìn)一步研究健手托舉患手上舉和健手輔助患手背于身后的上肢限制法對(duì)于偏癱上肢異常屈曲模式的長(zhǎng)期影響。

偏癱上肢肘支具固定會(huì)導(dǎo)致患側(cè)屈肌收縮率增高，不是有效的上肢限制方法；健手托患手上肢限制法和健手輔助患手背于身后限制法仍需進(jìn)一步臨床研究驗(yàn)證。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。