鏡像治療在腦卒中偏癱上肢功能恢復(fù)的循證實(shí)踐及應(yīng)用進(jìn)展

何愛群，聶天翠，宋秋爽 ，黎景波，王曉云

鏡像治療(mirror therapy，MT)源于1996年，最早是由Ramachandran等[1]作為一種緩解截肢者幻肢疼痛的治療方法提出的。在鏡像治療中患者坐在桌子前，在他們面前的矢狀面放置一面鏡子，患肢放在鏡子背后，患者按指示觀察自己健側(cè)肢體的鏡像，并把鏡像想象成患肢，給患者一種患肢正在正確工作的錯(cuò)覺或透視[2]，從而激活大腦皮層，促進(jìn)功能重建。

在過去的十年中，由于其操作簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求低，無明顯副作用，臨床效果較好，鏡像治療已經(jīng)成為一種熱門的腦卒中康復(fù)方法，越來越多的臨床研究證實(shí)了鏡像治療的積極療效。研究發(fā)現(xiàn)[3-4]，鏡像治療在一定程度上能夠改善腦卒中患者偏癱上肢功能、日常生活能力及疼痛，且在腦卒中早期、恢復(fù)期及后遺癥期均有積極的作用。但鏡像治療確切的程序或治療方案尚不統(tǒng)一，針對(duì)不同病情患者實(shí)施鏡像治療的最佳時(shí)間、實(shí)施頻率、持續(xù)時(shí)間等還有待進(jìn)一步研究?，F(xiàn)就鏡像治療在腦卒中偏癱上肢功能恢復(fù)的循證實(shí)踐及應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述，為規(guī)范應(yīng)用鏡像治療進(jìn)一步提供依據(jù)和方向。

1 鏡像治療的神經(jīng)生理機(jī)制

盡管鏡像治療有著較好的臨床療效，其神經(jīng)生理學(xué)機(jī)制仍不明確。研究最多的機(jī)制集中在視覺反饋和大腦皮層的激活以及鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)對(duì)學(xué)習(xí)過程的影響。大腦傾向于在本體感覺反饋或軀體感覺反饋之前識(shí)別視覺反饋，鏡像治療是基于這個(gè)理論所提出的神經(jīng)可塑性方法[5]。鏡像治療提供了患側(cè)上肢進(jìn)行正確運(yùn)動(dòng)的視覺輸入，這些視覺輸入可代償患側(cè)上肢減少或缺失的知覺輸入并建立肢體間的聯(lián)系[6]。通過鏡子反射的患側(cè)上肢和患手在主動(dòng)活動(dòng)的鏡像可以增加注意力和其它認(rèn)知控制相關(guān)區(qū)域的神經(jīng)活動(dòng)，增加投射到患側(cè)手/上肢的同側(cè)和對(duì)側(cè)初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層的興奮性[7]，激活并調(diào)節(jié)雙側(cè)大腦皮層的興奮性和平衡，并使損傷腦區(qū)的周圍區(qū)域進(jìn)行重組，通過這樣達(dá)到功能的重建并促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)[8]。在視覺信息轉(zhuǎn)換成為活動(dòng)行為時(shí)激活鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)，鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)的激活能影響運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)進(jìn)程，是通過視覺輸入進(jìn)行學(xué)習(xí)新技能的基礎(chǔ)[9]，是運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的重要神經(jīng)機(jī)制[10]。

2 鏡像治療在腦卒中偏癱上肢功能恢復(fù)的循證實(shí)踐

盡管治療方案尚不統(tǒng)一，隨著越來越多臨床研究的開展，鏡像治療在臨床應(yīng)用中有關(guān)單一和聯(lián)合應(yīng)用的療效，不同活動(dòng)方案的療效比較及鏡像治療療效的決定因素等這些臨床關(guān)注問題都得到了實(shí)證。David等[11]系統(tǒng)回顧鏡像治療與常規(guī)康復(fù)治療在促進(jìn)急性和慢性腦卒中患者上肢功能恢復(fù)的療效，以確定鏡像治療是否優(yōu)于其他干預(yù)方法。對(duì)納入研究的主要變量的組間和組內(nèi)比較均表明，單獨(dú)應(yīng)用鏡像治療比常規(guī)康復(fù)或常規(guī)康復(fù)聯(lián)合鏡像治療在短期內(nèi)促進(jìn)腦卒中上肢功能的恢復(fù)有更好的上肢功能結(jié)局，鏡像治療聯(lián)合常規(guī)康復(fù)治療較常規(guī)康復(fù)治療對(duì)偏癱上肢功能的促進(jìn)更有效，主要表現(xiàn)在上肢運(yùn)動(dòng)恢復(fù)、上肢功能和手總靈巧度。研究指出為達(dá)到最大效果，鏡像治療的干預(yù)應(yīng)包括每周5d，每次20min，持續(xù)4周。

鏡像治療可與經(jīng)顱磁刺激[12-13]、肌電生物反饋電刺激[14]、多通道電刺激[15]、針灸等聯(lián)合應(yīng)用[16]，在目前的研究中均顯示出積極的臨床效果。Luo等[17]進(jìn)行的一項(xiàng)聯(lián)合鏡像治療對(duì)腦卒中患者上肢協(xié)同作用的系統(tǒng)綜述和薈萃分析中,檢索了最近6年鏡像治療聯(lián)合其他方法的隨機(jī)對(duì)照研究，探討鏡像治療聯(lián)合肌電圖生物反饋、電刺激手套、針灸、肌電誘發(fā)電刺激對(duì)腦卒中患者上肢的協(xié)同作用并分析判斷4種聯(lián)合方式的療效。一共10個(gè)隨機(jī)對(duì)照研究，共計(jì)444例卒中后上肢功能受損的患者納入薈萃分析,結(jié)果表明與單一康復(fù)治療相比，聯(lián)合鏡像治療對(duì)促進(jìn)偏癱上肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的治療效果顯著，鏡像治療與其他治療的聯(lián)合應(yīng)用(特別是肌電圖生物反饋和肌電誘發(fā)電刺激)優(yōu)于單一的康復(fù)治療，表現(xiàn)在Fugl-Meyer評(píng)估的肌肉反射能力，協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)以及準(zhǔn)確操作方面。但因樣本量和治療時(shí)間因素導(dǎo)致異質(zhì)性較高。

鏡像治療的運(yùn)動(dòng)方案中動(dòng)作執(zhí)行的方式有兩種，一種是復(fù)制身體的姿勢(shì)和動(dòng)作即基于動(dòng)作的鏡像治療，如波恩方案及由波恩方案發(fā)展而來的柏林方案和家庭自我訓(xùn)練方案[18-20]，波恩方案和柏林方案允許近身和遠(yuǎn)身結(jié)合姿勢(shì)，從而改變?nèi)蝿?wù)難度。另一種是操作物體的功能活動(dòng)即基于任務(wù)的鏡像治療，對(duì)改善腦卒中腕手部功能[21-22]、改善偏側(cè)忽略和日常生活活動(dòng)能力有積極療效[23-24]，但目前仍沒有標(biāo)準(zhǔn)的基于任務(wù)的鏡像治療方案。為比較基于動(dòng)作的鏡像治療(movement based mirror therapy,MMT)和基于任務(wù)的鏡像治療(task based mirror therapy,TMT)在偏癱上肢功能恢復(fù)的療效，Bai等[25]納入34例偏癱上肢功能輕度至中度損傷的亞急性腦卒中患者進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照研究，研究表明MMT和TMT均能有效改善腦卒中偏癱患者的上肢功能，但MMT(復(fù)制肢體的姿勢(shì)和動(dòng)作如手腕伸展和屈曲)在使用FMA評(píng)估上肢運(yùn)動(dòng)障礙方面顯示出更好的效果，提示MMT在改善偏癱上肢損傷方面優(yōu)于TMT。Morkisch[26]的研究也指出執(zhí)行基于動(dòng)作的練習(xí)可能是增強(qiáng)鏡像治療在卒中后改善運(yùn)動(dòng)功能效果的一個(gè)療效參數(shù)。

積極的證據(jù)證明[3]，與其它治療比較,鏡像治療對(duì)腦卒中后偏癱運(yùn)動(dòng)功能和運(yùn)動(dòng)障礙有顯著的積極影響，可以改善偏癱上肢功能、日常生活活動(dòng)和疼痛。但因在個(gè)別研究中使用的治療方案有顯著的變異性，Morkisch[26]等在Thieme等[3]的基礎(chǔ)上對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行二次薈萃分析，以檢測(cè)鏡像治療方案中可能影響偏癱上肢療效的參數(shù)，主要分析鏡子的大小，單或雙側(cè)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行和運(yùn)動(dòng)的類型這三個(gè)因素。共32個(gè)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(其中20個(gè)試驗(yàn)滿足三個(gè)亞組的分析)，1031例參與者納入研究，分析指出使用大鏡子(≥50cm×40cm，達(dá)到眼睛水平)比使用小鏡子(高度<50cm的定義為小鏡子)對(duì)運(yùn)動(dòng)功能有更高的影響。單側(cè)執(zhí)行動(dòng)作對(duì)運(yùn)動(dòng)功能的影響高于雙側(cè)執(zhí)行動(dòng)作(健側(cè)和患側(cè)上肢執(zhí)行運(yùn)動(dòng)視為雙側(cè)執(zhí)行動(dòng)作，排除患側(cè)由治療師被動(dòng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng))。與基于動(dòng)作的鏡像治療相比，包括操縱物體在內(nèi)的鏡像治療練習(xí)對(duì)運(yùn)動(dòng)功能的影響較小。這項(xiàng)分析的結(jié)果表明，鏡像治療對(duì)運(yùn)動(dòng)功能和受損上肢的影響取決于治療方案，一個(gè)大鏡子(鏡子尺寸足夠大，讓患者看到反射肢體的整個(gè)長(zhǎng)度，幫助患者在不需要扭曲軀干的情況下更容易地看到整個(gè)肢體的鏡像，能夠輕松地進(jìn)行一系列雙邊運(yùn)動(dòng)，而看不到鏡子后面的肢體)，單側(cè)運(yùn)動(dòng)和執(zhí)行基于動(dòng)作的練習(xí)可能是增強(qiáng)鏡像治療在卒中后改善運(yùn)動(dòng)功能效果的參數(shù)。

3 鏡像治療技術(shù)的新進(jìn)展

鏡像治療經(jīng)過多年的理論和臨床實(shí)踐，工具及治療形式加快發(fā)展，治療設(shè)備也從傳統(tǒng)的平面鏡或鏡盒發(fā)展到投影技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)反饋裝置及機(jī)器人輔助系統(tǒng)[27-28]。

3.1 電腦增強(qiáng)反射技術(shù) 增強(qiáng)反射技術(shù)(augmented reflection technology,ART)是基于鏡像治療的原則發(fā)展出來的。ART除傳統(tǒng)鏡像療法的功能外，允許有更廣泛的計(jì)算機(jī)介導(dǎo)的視覺錯(cuò)覺和鍛煉的可能性。計(jì)算機(jī)介導(dǎo)的鏡像視覺錯(cuò)覺(如在ART中使用的鏡像)會(huì)引起與光學(xué)鏡像(如傳統(tǒng)的鏡像盒)相似的大腦激活[29]。ART的欺騙能力達(dá)到鏡盒的三倍,參與者更容易相信屏幕一側(cè)鏡像的手就是患手[30]。此外，ART還能讓使用者對(duì)展示的肢體產(chǎn)生強(qiáng)烈的擁有感。Hoermann等[31]提出并評(píng)估了一種新穎且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(ART)，結(jié)合柏林方案用于腦卒中后偏癱上肢康復(fù)，研究結(jié)果證明柏林方案與ART結(jié)合在臨床應(yīng)用的可行性,ART可作為一項(xiàng)輔助治療干預(yù)用于亞急性期的卒中患者。作為一種虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，ART顯示出更有效利用住院時(shí)間和增強(qiáng)患者康復(fù)的潛力，ART的鏡像治療可以有意義地增加到大多數(shù)患者的臨床常規(guī)治療中。

3.2 虛擬現(xiàn)實(shí)鏡盒 鑒于傳統(tǒng)鏡盒在技術(shù)和概念上的局限，如運(yùn)動(dòng)自由度更少，在鏡盒中完整的肢體和鏡像的肢體總是被認(rèn)為是一致運(yùn)動(dòng)的，與下肢的自然使用相違背。使用計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境(虛擬現(xiàn)實(shí)鏡盒)可克服這些局限。在虛擬現(xiàn)實(shí)鏡盒中，移動(dòng)的虛擬肢體實(shí)現(xiàn)時(shí)間延遲是可能的，因此可以產(chǎn)生交替肢體運(yùn)動(dòng)。研究表明[32]虛擬現(xiàn)實(shí)鏡盒較傳統(tǒng)鏡盒在鏡像/虛擬運(yùn)動(dòng)對(duì)側(cè)的初級(jí)軀體感覺皮層可引起更強(qiáng)的任務(wù)相關(guān)激活，在執(zhí)行運(yùn)動(dòng)對(duì)側(cè)的初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層與軀體感覺皮層之間有增強(qiáng)的功能連通性。行為數(shù)據(jù)顯示虛擬現(xiàn)實(shí)鏡盒與傳統(tǒng)鏡盒有相同的感知。在執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，觀察虛擬/鏡像手的運(yùn)動(dòng)較觀察自身鏡像手的運(yùn)動(dòng)更能增加軀體感覺區(qū)的激活，療效可能與虛擬手帶來更強(qiáng)的激活有關(guān)。鑒于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際優(yōu)勢(shì)，虛擬鏡像模式可以用于腦卒中后，具有復(fù)雜區(qū)域疼痛綜合征或截肢的患者驗(yàn)證治療后大腦激活的變化。

3.3 電腦數(shù)字化鏡像治療 Lee等[33]用電腦顯示屏、攝像頭及木盒將數(shù)字成像技術(shù)融入鏡像工具，代替了傳統(tǒng)平面鏡裝置的鏡像工具。患手由桌面上的木盒遮擋，健手活動(dòng)信號(hào)通過攝像頭捕捉投影于電腦顯示屏上，將光學(xué)成像轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字成像，使得微小的運(yùn)動(dòng)信號(hào)都得以被捕捉從而轉(zhuǎn)變?yōu)橐曈X信號(hào)，且信號(hào)傳播實(shí)時(shí)準(zhǔn)確度高。該系統(tǒng)打破傳統(tǒng)鏡像治療的對(duì)稱雙側(cè)協(xié)調(diào)訓(xùn)練，可提供延遲的鏡像視覺反饋，已在健康人身上驗(yàn)證可行性并建立其對(duì)皮質(zhì)活化影響的可行性分析模型，為未來開展臨床應(yīng)用提供基礎(chǔ)。丁力等[34]研發(fā)的數(shù)字化仿真鏡像治療訓(xùn)練系統(tǒng)，包括受訓(xùn)者交互顯示器、訓(xùn)練者操控平臺(tái)及數(shù)字鏡像訓(xùn)練盒硬件，通過攝像頭拍攝手部運(yùn)動(dòng)影像，經(jīng)鏡像影像處理技術(shù)形成數(shù)字化成像鏡像設(shè)備；該系統(tǒng)包含特定編制的空間想象訓(xùn)練模塊、基于動(dòng)作訓(xùn)練模塊和功能動(dòng)作訓(xùn)練模塊程序，增加了鏡像治療的可控性和可操作性，規(guī)范了訓(xùn)練方案實(shí)施程序。隨后在一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中比較該系統(tǒng)與常規(guī)干預(yù)方法對(duì)偏癱上肢的療效，數(shù)字化鏡像治療組的患者在上肢功能和日常生活活動(dòng)能力的改善優(yōu)于常規(guī)治療組。

3.4 機(jī)器人鏡像系統(tǒng) 鏡像上肢康復(fù)機(jī)器人是將鏡像治療與機(jī)器人相結(jié)合形成的鏡像訓(xùn)練裝置，通過提供人性化的、具有“沉浸感”的人機(jī)交互界面，應(yīng)用視覺、觸覺等多媒體技術(shù)，增強(qiáng)患者參與訓(xùn)練的積極性。鏡像上肢康復(fù)機(jī)器人研究尚屬初級(jí)階段，目前其主要是研究數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和控制方式，關(guān)于穩(wěn)定性分析、運(yùn)動(dòng)功能性評(píng)估和智能控制策略研究尚少[35]。

Beom等[28]在數(shù)字成像的基礎(chǔ)上，將虛擬現(xiàn)實(shí)游戲應(yīng)用于鏡像治療，同時(shí)使用傳感器記錄健側(cè)活動(dòng)，患側(cè)由外骨骼機(jī)器人提供輔助，外骨骼機(jī)器人糾正及補(bǔ)償計(jì)算機(jī)計(jì)算出的患側(cè)與健側(cè)扭力的差異，使得健患側(cè)做到同步運(yùn)動(dòng)并完成4個(gè)雙軸的虛擬現(xiàn)實(shí)游戲。1例56歲慢性右側(cè)基底節(jié)出血患者應(yīng)用該系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果顯示患者Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定量表上肢部分提高，左手捏力明顯提高，其對(duì)偏癱后的上肢功能康復(fù)有效，但無法鍛煉手腕和手指功能。

虛擬鏡像及虛擬現(xiàn)實(shí)反饋裝置為代表的數(shù)字化成像及反饋技術(shù)給鏡像療法帶來新的治療方式。因此，比較傳統(tǒng)鏡像治療與數(shù)字化成像及虛擬現(xiàn)實(shí)反饋技術(shù)等新康復(fù)技術(shù)的療效差異也是值得探討的新課題[36]。關(guān)于機(jī)器人技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能否給鏡像治療康復(fù)帶來真正進(jìn)步的問題，Darbois等[37]通過檢索1996～2018年5月發(fā)表的文獻(xiàn)，總結(jié)機(jī)器人或計(jì)算機(jī)鏡像治療研究活動(dòng)的范圍、性質(zhì)和基本原理，總結(jié)這些療法療效的主要來源和現(xiàn)有證據(jù)類型；經(jīng)系統(tǒng)回顧和薈萃分析后發(fā)現(xiàn)：盡管有公共資金的支持，第二代鏡像治療的大部分研究質(zhì)量很低，療效的主要來源和證據(jù)類型是病例系列或報(bào)告。鑒于開展這類研究的基于證據(jù)的理論基礎(chǔ)不足，不建議康復(fù)專業(yè)人員和機(jī)構(gòu)投資于此類設(shè)備?？紤]到所需的成本、時(shí)間和資源，在有公共資金的情況下，建議通過進(jìn)行良好的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)來評(píng)估現(xiàn)有設(shè)備代替開發(fā)新設(shè)備。

4 鏡像治療的展望

已有大量的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)和薈萃分析為鏡像治療的臨床應(yīng)用提供有效證據(jù)，但鏡像治療確切的程序或治療方案尚不統(tǒng)一[38]，尚缺乏對(duì)鏡像治療具體實(shí)施過程的研究，針對(duì)不同病情患者實(shí)施鏡像治療的最佳時(shí)間、實(shí)施頻率、持續(xù)時(shí)間等還有待進(jìn)一步研究，需要精心設(shè)計(jì)大樣本隨機(jī)對(duì)照研究[39]，進(jìn)一步明確療效評(píng)估工具[40]，以幫助更好地確定最有效的干預(yù)方案。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)患者的隨訪，分析干預(yù)的短、中、遠(yuǎn)期效果。

已有研究表明結(jié)合鏡像治療的家庭訓(xùn)練方案幫助腦卒中患者在日常任務(wù)和下肢力量的使用上表現(xiàn)出更好的改善[41]，提示居家或遠(yuǎn)程鏡像治療可能是未來鏡像治療的一種發(fā)展趨勢(shì)。有研究表明鏡像治療結(jié)合感覺再教育訓(xùn)練可有效地改善移植足趾再造手指指腹感覺功能恢復(fù)，基于鏡像神經(jīng)元理論的虛擬現(xiàn)實(shí)療法可以促進(jìn)身體受損兒童的康復(fù)[42]。越來越多的應(yīng)用證實(shí)了鏡像治療的可行性，未來鏡像治療將應(yīng)用到更廣闊的領(lǐng)域中去。