多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車對(duì)腦卒中早期患者平衡功能及步行能力的影響研究

宋琳琳，李哲

（鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，河南 鄭州 450052）

0 引言

腦卒中是一種高發(fā)病率、高死亡率、高致殘率的疾病[1]，腦卒中后遺留的肢功能障礙是影響患者日常生活活動(dòng)能力和生活質(zhì)量的重要因素[2]，腦卒中后偏癱患者常發(fā)生站立及軀干姿勢控制能力障礙，從而影響平衡功能進(jìn)而影響日常生活[3],而腦卒中患者發(fā)生跌倒的最重要的風(fēng)險(xiǎn)因素之一就是平衡能力的下降[4]。所以在臨床治療中改善腦卒中患者的平衡功能對(duì)于提高患者運(yùn)動(dòng)能力、提升生活質(zhì)量，都具有十分重要的意義[5]。已有研究證明多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車(function electrical stimulation-cycling,FES-cycling)可有效改善腦卒中患者下肢異常步態(tài)，提高步行能力[6]。但多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車對(duì)于腦卒中早期患者平衡功能的影響研究尚不充分，本研究擬觀察FES-cycling對(duì)腦卒中早期患者平衡功能及下肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究開始前已經(jīng)取得鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)的審查批準(zhǔn)并簽署知情同意書，所有入選患者均來自鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科。

1.1.1 入組標(biāo)準(zhǔn)

①初次發(fā)病的腦卒中患者；②符合第五屆全國腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議上通過的腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]，伴有下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙；③病程＜1個(gè)月；④Brunnstrom分期(下肢)I一Ⅱ期，不具備獨(dú)立步行的能力。

1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)

①認(rèn)知功能障礙；②嚴(yán)重心、肺、肝、腎等重要臟器功能不全；③下肢關(guān)節(jié)疼痛、被動(dòng)活動(dòng)受限等不能配合者；④皮膚對(duì)電極片過敏者。

按隨機(jī)數(shù)字表隨機(jī)分為試驗(yàn)組（FES-cycling組）和對(duì)照組各20例。共入組46例，剔除4例，退出2例,40例完成了實(shí)驗(yàn)研究。兩組受試者一般資料（年齡、性別、病程）無顯著性差異（P＞0.05），見表1。

表1 入選時(shí)2組患者一般資料情況比較

1.2 治療方法

對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組均接受常規(guī)康復(fù)治療，包括常規(guī)基礎(chǔ)藥物治療以及一般康復(fù)訓(xùn)練。試驗(yàn)組加用多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車訓(xùn)練（FES-cycling）治療。1次/天，每次進(jìn)行40min, 6次/周,共4周。

FES-cycling（RT-300，Restorative Therapies/美國，SLSA）系統(tǒng)是一種多通路、程序化、智能化的多肌群協(xié)同收縮訓(xùn)練，使得低頻電刺激有序、同步、反復(fù)地作用于肌肉相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)，誘發(fā)相應(yīng)肌群產(chǎn)生協(xié)調(diào)主動(dòng)收縮，使得肌群的正常運(yùn)動(dòng)功能得以維持和恢復(fù)[8]。治療時(shí)患者取坐位，雙腳置于踏板上并用繃帶固定，將標(biāo)準(zhǔn)表面電極（3×3cm）分別置于患側(cè)豎脊肌、臀大肌、股四頭肌、胭繩肌、脛前肌和腓腸肌，通過智能調(diào)節(jié)來輔助患者完成完整踏車循環(huán)運(yùn)動(dòng)，模仿正常的步行周期，刺激參數(shù)的設(shè)定參照以往研究文獻(xiàn)[9]。

1.3 評(píng)定方法

所有受試者分別在治療前、治療4周后采用盲法評(píng)測，由具有評(píng)定資格且不知道分組情況的同一醫(yī)師進(jìn)行評(píng)定。

1.3.1 Berg平衡量表（Berg balance scale, BBS）[10]

包括無支撐坐位、無支撐站立、從坐到站起、轉(zhuǎn) 移、閉眼站立、上臂前伸等14項(xiàng)與平衡相關(guān)的功能性活動(dòng)，平衡功能每個(gè)項(xiàng)目5級(jí)，得分由低到高為0、1、2、3、4分，分為14個(gè)項(xiàng)目，總分56分，得分高表明平衡功能越好。

1.3.2 Fugl-Meyer下肢運(yùn)動(dòng)功能量表(Fugl-Meyer assessment of lower extremity,FMA-LE)

評(píng)定下肢運(yùn)動(dòng)功能，仰臥位和坐位下反射活動(dòng)、屈伸肌共同運(yùn)動(dòng)、坐位下聯(lián)合共同運(yùn)動(dòng)、站立下的分離運(yùn)動(dòng)等。每項(xiàng)0～2分，總分34分，分值越高表示運(yùn)動(dòng)功能越好[11]。

1.3.3 功能性步行分級(jí)量表(Functional Ambu1ation Category Scale，F(xiàn)AC)

評(píng)估患者的行走功能（根據(jù)患者行走的獨(dú)立程度分為0-5級(jí)，對(duì)應(yīng)0-5分，0分為不能行走，5分為正常獨(dú)立行走）[12]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,其中計(jì)數(shù)資料（性別）采用χ2檢驗(yàn)，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，針對(duì)連續(xù)變量采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，針對(duì)等級(jí)變（FAC）采用秩和檢驗(yàn)，P＜0.05認(rèn)為差異具有顯著性意義。

2 結(jié)果

兩組患者在治療前BBS、FMA-LE、FAC差異均無顯著性(P＞0.05)),治療4周后,兩組患者BBS、FMA-LE、FAC較治療前均有明顯變化(P＜0.05)，且治療后實(shí)驗(yàn)組BBS、FMALE、FAC明顯高于對(duì)照組，差異具有顯著性(P＜0.05)。見表2-4。

表2 兩組受試者治療前后BBS變化(±s, n=20)

表2 兩組受試者治療前后BBS變化(±s, n=20)

時(shí)間 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 t P治療前 27.54±2.87 27.90±1.21 -0.517 0.610治療后 49.64±2.40 43.76±2.95 6.915 0.000

表3 兩組受試者治療前后下肢FMA變化(±s, n=20)

表3 兩組受試者治療前后下肢FMA變化(±s, n=20)

時(shí)間 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 t P治療前 14.40±4.97 16.00±4.10 1.111 0.274治療后 27.40±3.41 23.35±4.42 -3.247 0.003

表4 兩組受試者治療前后下肢FAC變化(±s, n=20)

表4 兩組受試者治療前后下肢FAC變化(±s, n=20)

時(shí)間 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 z P治療前 1.38±0.61 1.55±0.85 -0.858 0.391治療后 3.42±0.81 2.10±0.80 -3.889 0.000

3 討論

多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車(FES-cycling)可以使得早期腦卒中患者在坐位下進(jìn)行重復(fù)性模擬步行的雙側(cè)多肌群協(xié)同收縮和情景互動(dòng)性治療，提高患者參與康復(fù)治療的主動(dòng)參與性，同時(shí)避免了在患者尚無站立功能時(shí)進(jìn)行步行訓(xùn)練的跌倒風(fēng)險(xiǎn)[13]。并且有研究顯示，基于任務(wù)導(dǎo)向性的下肢重復(fù)性訓(xùn)練，對(duì)多肌群進(jìn)行協(xié)同收縮刺激，可提高下肢運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，改善下肢運(yùn)動(dòng)功能和轉(zhuǎn)移能力[14]。已有研究表明，多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車(FES-cycling)可以改善早期腦卒中患者下肢肌電信號(hào)[15]和改善下肢主動(dòng)運(yùn)動(dòng)[16]，同時(shí)提高患者的步行功能。但以往研究中，并未涉及到患側(cè)豎脊肌、臀大肌的電刺激治療，本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)治療組較對(duì)照組患者的BBS評(píng)分相比有更顯著的提高，這可能是因?yàn)橹委熃M采用的豎脊肌和臀大肌FES治療提升了患者軀干后伸能力，同時(shí)減緩了臀大肌的萎縮，增強(qiáng)了軀干穩(wěn)定性和坐位平衡能力。有研究發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車之后，使患者坐位下ADL能力得到提升[17]，這可能與豎脊肌和臀大肌FES治療提高了軀干穩(wěn)定性和坐位平衡功能有關(guān)，也與本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果相一致。腦卒中患者腰腹部核心肌肉力量不足，缺乏抗重力的活動(dòng)能力，同時(shí)軀干肌神經(jīng)控制失常，影響患者的姿勢控制，從而引起癱瘓側(cè)下肢的聯(lián)合反應(yīng)，導(dǎo)致平衡能力的下降[18]。腦卒中偏癱患者多出現(xiàn)主動(dòng)肌及拮抗肌協(xié)調(diào)能力降低，從而導(dǎo)致患者平衡功能下降。FES-cycling是多肌群協(xié)同收縮的運(yùn)動(dòng)模式，豎脊肌、臀大肌、股四頭肌、胭繩肌、脛前肌和腓腸肌協(xié)同收縮產(chǎn)生協(xié)同動(dòng)作，協(xié)同動(dòng)作中肌肉以固定的空間和時(shí)間關(guān)系模式運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到保護(hù)站立平衡的目的。

在本次研究中，患者平衡功能和步行能力的改善考慮是與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性有關(guān)，而運(yùn)動(dòng)活動(dòng)和感覺反饋是大腦運(yùn)動(dòng)功能重組的基礎(chǔ)，并且在腦卒中早期加強(qiáng)突觸結(jié)構(gòu)和功能的重建對(duì)于功能的恢復(fù)更為重要[18]。同時(shí)，本體感覺和視覺功能與人體平衡密切相關(guān)，多數(shù)人在失去視覺支撐如閉眼站立時(shí)姿勢不穩(wěn)，而視覺在本體感覺系統(tǒng)障礙后人體維持平衡的過程中起到代償作用。有研究表明[19]，視覺反饋可以有效訓(xùn)練腦卒中后平衡功能，能較好地提高患者運(yùn)動(dòng)能力。在腦卒中的早期，多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車(FEScycling)把軀干運(yùn)動(dòng)與雙側(cè)的、對(duì)稱的或不對(duì)稱的下肢運(yùn)動(dòng)相結(jié)合，并充分利用本體感覺和視覺刺激，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)重塑的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)整個(gè)軀體的穩(wěn)定性和平衡能力。通過多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車訓(xùn)練可使肢體進(jìn)行主被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，同步功能性電刺激促進(jìn)肌肉收縮，形成有效的本體感覺反饋傳入，促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)恢復(fù)和中樞傳導(dǎo)通絡(luò)重塑，進(jìn)而提高患者下肢的功能[20]。已有研究顯示，功能性電刺激可以提高神經(jīng)肌肉的活動(dòng)性，并且增加感覺運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)神經(jīng)元的興奮性[21]，這也可能與患者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)相關(guān)。FES-cycling可以在早期患者無法獨(dú)立完成站立、行走等功能性活動(dòng)時(shí)及時(shí)的進(jìn)行早期干預(yù)治療。FES-cycling是一種和行走相似的主動(dòng)的、重復(fù)性的、任務(wù)導(dǎo)向性的運(yùn)動(dòng)模式，有益于大腦的神經(jīng)重塑和運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。且和行走訓(xùn)練相比踏車運(yùn)動(dòng)更為安全，對(duì)平衡能力的要求更低，是腦卒中患者下肢功能訓(xùn)練的一種應(yīng)用更廣泛的訓(xùn)練方式。

4 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，多肌群協(xié)同收縮的功能性電刺激踏車訓(xùn)練可改善腦卒中早期患者的平衡功能,提升步行能力。但本研究尚存在局限性，有待后續(xù)擴(kuò)大樣本量、增加步態(tài)參數(shù)、深入中樞重塑機(jī)制方面的研究進(jìn)一步驗(yàn)證該療法的臨床療效。本課題尚未分析該研究的中、長期療效，作用機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。