心肺運動試驗指導下四肢聯(lián)動訓練治療腦卒中后非特異性腰痛的效果研究

章金蓉，包鳳岐，費惠慧，潘潔，陳蘭，何俊

本研究創(chuàng)新點：

（1）非特異性腰背痛在腦卒中患者中較為常見，但臨床對其診治重視不足，以使用鎮(zhèn)痛類藥物干預為主。本文提出了改善腦卒中后非特異性腰背痛患者的有效康復方法，為此類患者功能康復提供了新的策略；（2）本研究在心肺運動試驗指導下開展四肢聯(lián)動訓練，可精準化、個體化確定患者的訓練負荷，在保證安全的情況下充分發(fā)揮患者的心肺潛能，從而促進康復進程，節(jié)約醫(yī)療資源，值得借鑒。

非特異性腰背痛（nonspecific low back pain，NLBP）是腦卒中后慢性疼痛的重要類型，以腰背部、腰骶部疼痛為主要臨床特征，不僅嚴重影響患者的生存質(zhì)量，而且可能誘發(fā)運動恐懼，出現(xiàn)廢用綜合征，導致殘疾[1-2]。目前，腦卒中后NLBP仍以非甾體抗炎藥、麻醉類鎮(zhèn)靜劑等藥物治療為主，長期使用這類藥物可誘發(fā)免疫系統(tǒng)疾病、消化系統(tǒng)疾病以及臟器功能損傷。目前認為，NLBP的發(fā)生是由腦卒中后的平衡功能異常、偏癱步態(tài)、上下肢運動不協(xié)調(diào)、軀干肌力減退等多種功能障礙綜合導致。因此，改善患者相關功能障礙是治療NLBP的關鍵。而在腦卒中患者平衡功能、上下肢運動功能、軀干控制等常規(guī)訓練中，需要治療師采取一對一的方式開展，康復效率相對較低。四肢聯(lián)動是利用腦卒中患者健側肢體帶動患側肢體運動，以提高運動協(xié)調(diào)性、體能為目的的一種訓練方法，具有簡便、易行、經(jīng)濟、有效等特點。既往研究顯示，四肢聯(lián)動訓練可提高腦卒中患者平衡功能、步行能力以及促進下肢肌肉的激活與協(xié)調(diào)性[3-4]，這些治療作用與腦卒中后NLBP的發(fā)病機制有著共通點，推測四肢聯(lián)動訓練可能使腦卒中后NLBP患者獲益。心肺運動試驗（cardiopulmonary exercise test，CPET）是在不同負荷下評估個體心肺適能的一種方法，其可為康復訓練提供準確的運動負荷，使訓練更精準、高效[5-6]。本研究旨在探討CPET指導下四肢聯(lián)動訓練治療腦卒中后NLBP的效果，為腦卒中后NLBP患者的治療提供參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2019年10月至2020年12月在常州市德安醫(yī)院康復中心就診的腦卒中后NLBP患者60例進行隨機對照研究，腦卒中診斷符合《各類腦血管疾病診斷要點》[7]中的診斷標準，NLBP診斷符合《中國急/慢性非特異性腰背痛診療專家共識》[8]中的診斷標準。采用隨機數(shù)字表法將患者分為對照組、觀察組，每組30例。本研究經(jīng)常州市德安醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核與批準（編號：DA201905）。

1.2 納入、排除與剔除標準 納入標準：（1）年齡40～70歲，單側偏癱；（2）腰背痛持續(xù)12周及以上；（3）生命體征平穩(wěn)，耐受CPET；（4）除腰背痛外無明顯的其他類型疼痛；（5）簡易精神狀態(tài)檢查量表（Mini-Mental State Examination，MMSE）評分＞24分，F(xiàn)ugl-Meyer運動功能評定量表（Fugl-Meyer Assessment Scale，F(xiàn)MAS）評分≥50分；（6）患者及家屬對本研究知情同意，并簽署研究知情同意書。排除標準：（1）合并嚴重的臟器功能不全、惡性腫瘤、結核病、惡性高血壓及其他重大疾病者；（2）腦卒中前伴有慢性腰痛者，或有腰椎間盤突出、脊柱骨折、嚴重關節(jié)炎、骨性椎管狹窄、強直性脊柱炎等影響肌肉骨骼系統(tǒng)的疾病者；（3）伴有意識不清、視聽障礙、言語障礙、智能障礙、中重度抑郁/焦慮、偏側忽略、偏盲者；（4）近1個月內(nèi)使用了非甾體抗炎藥及鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜類、肌肉松弛、抗抑郁/焦慮等藥物或其他非藥物方法治療腰痛者。剔除標準：（1）中途自行或因病情變化等因素而退出研究的患者；（2）依從性差，未完成既定運動計劃者；（3）研究期間接受了其他課題研究，可能影響結果評定者。

1.3 方法 對照組給予常規(guī)康復治療，主要包括平衡功能訓練、橋式訓練、軀干穩(wěn)定性訓練、日常活動訓練等，訓練1次/d，60 min/次，6次/周，持續(xù)訓練6周。觀察組在常規(guī)康復治療基礎上增加CPET指導下四肢聯(lián)動訓練。兩組患者訓練初始，對腰背痛嚴重并影響訓練開展的患者給予適量非甾體抗炎藥治療，但用藥不超過1周。

1.3.1 CPET 患者佩戴好呼吸氣體分析面罩以及血壓監(jiān)測袖套，坐于四肢聯(lián)動訓練座椅上，調(diào)節(jié)合適的手柄長度、座椅與踏腳之間的距離。根據(jù)患者個體情況選擇初始運動阻力，而后每2 min增加1～2檔阻力，運動速度≥70踏/min，直至達到最大運動負荷（檢測到患者攝氧量已不再增加）后停止，或者出現(xiàn)以下情況后停止，即：檢測到患者心率已經(jīng)超過年齡預測心率的85%，或者患者主觀疲勞程度評分（Borg評分量表評分）＞16分，或者血壓出現(xiàn)異常。

1.3.2 四肢聯(lián)動訓練 （1）患者訓練之前采用心肺功能測試系統(tǒng)進行CPET，根據(jù)每例患者評估獲得的最大運動負荷來開展四肢聯(lián)動訓練。整個訓練期間每隔2周測試1次，以便及時增加訓練強度，提高訓練效率。（2）患者取直立坐位，根據(jù)患者情況調(diào)整合適的座椅前后距離、手柄長度等。由康復治療師指導患者采用健側上肢推動扶手、健側下肢踩踏分別帶動患側上肢、患側下肢進行四肢屈曲、伸展訓練，訓練期間患者盡可能保持軀干平衡。（3）在康復治療師保護下進行身體搖擺訓練，在安全范圍內(nèi)讓患者做身體左右旋轉(zhuǎn)的動作，以激活腰背肌群，增強軀干穩(wěn)定性與控制能力。（4）患側上下肢肌力達到3級以上患者，由患側上下肢運動帶動健側上下肢訓練。訓練時患側下肢做最大程度的膝關節(jié)屈曲與伸展動作、踝背屈動作，以增加髖關節(jié)、膝關節(jié)以及踝關節(jié)的活動范圍與能力。軀干根據(jù)訓練節(jié)奏做相應的搖擺動作，以增強核心肌力與軀干控制能力。上述訓練負荷設定為CPET最大運動負荷。每次四肢聯(lián)動訓練時，前10 min在較小強度下進行熱身訓練，患者適應后調(diào)至目標訓練強度訓練40 min，最后10 min漸漸下調(diào)訓練強度，直到停止訓練。訓練過程中密切注意患者體征變化與勞累程度。四肢聯(lián)動訓練1次/d，60 min/次，6次/周，持續(xù)訓練6周。兩組患者分別在訓練前、訓練6周后評估或測量相關指標。

1.4 觀察指標 （1）一般資料。記錄兩組患者性別、年齡、病程（包括腦卒中及NLBP病程）、腦卒中類型（缺血性腦卒中、出血性腦卒中）、偏癱側別（左側、右側）、MMSE評分。（2）比較兩組患者訓練前后靜息、步行狀態(tài)下腰痛程度。應用視覺模擬評分法（Visual Analogue Scale，VAS）評估患者腰痛程度，讓患者在靜息狀態(tài)（直立坐位）、步行狀態(tài)下標出尺規(guī)上能代表自身腰痛程度的位置，0分表示無痛，10分表示最劇烈的疼痛，評分越高表示腰痛越劇烈、越嚴重。（3）比較兩組患者訓練前后步行狀態(tài)下肌肉電信號。采用表面肌電圖測試患者步行狀態(tài)下腹直肌、腰段豎脊肌電信號。電極片分別放置在患者兩側腹直?。毶戏? cm左右旁開3 cm）、兩側腰段豎脊肌（第三腰椎左右旁開3 cm）位置?；颊咭匀粘２綉B(tài)行走10個步態(tài)周期，在行走過程中記錄腹直肌、腰段豎脊肌平均功率頻率（mean power frequency，MPF）。在10個步態(tài)周期中每塊肌肉可獲得10個MPF，取10個MPF的平均值。（4）比較兩組患者訓練前后平衡功能。采用Berg平衡量表（Berg Balance Scale，BBS）進行評估，該量表共有14個條目，每個條目評分為0～4分，得分范圍為0～56分，得分越高提示軀干平衡能力越佳。（5）比較兩組患者訓練前后運動功能。采用FMAS進行評估。此量表分為上肢部分和下肢部分，其中上肢部分共有33個評估項目，總分0～66分；下肢部分共有17個評估項目，總分0～34分。得分越高表明患者上肢/下肢運動功能障礙越輕。（6）比較兩組患者訓練前后步態(tài)參數(shù)。采用三維步態(tài)分析系統(tǒng)對患者偏癱步態(tài)進行分析，記錄時空參數(shù)（步幅、步頻、步速）與步態(tài)對稱參數(shù)（步長偏差、健側擺動相/患側擺動相、健側支撐相/患側支撐相）。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 23.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)處理。符合正態(tài)分布或近似正態(tài)分布的計量資料以（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗，組內(nèi)比較采用配對t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以M（QR）表示，組間比較采用非參數(shù)檢驗；計數(shù)資料以相對數(shù)表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者一般資料比較 對照組有2例患者、觀察組有1例患者中途自行退出本研究，最終納入患者57例，其中對照組28例，觀察組29例。兩組患者性別、年齡、病程、腦卒中類型、偏癱側別、MMSE評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 對照組與觀察組患者一般資料比較Table 1 Comparison of general data between control group and observation group

2.2 兩組患者訓練前后靜息、步行狀態(tài)下VAS評分比較訓練前兩組患者靜息、步行狀態(tài)下VAS評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；訓練后兩組患者靜息、步行狀態(tài)下VAS評分分別低于本組訓練前，且觀察組患者靜息、步行狀態(tài)下VAS評分低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 對照組與觀察組患者訓練前后靜息、步行狀態(tài)下VAS評分比較（±s，分）Table 2 Comparison of VAS scores in resting and walking state between control group and observation group before and after training

表2 對照組與觀察組患者訓練前后靜息、步行狀態(tài)下VAS評分比較（±s，分）Table 2 Comparison of VAS scores in resting and walking state between control group and observation group before and after training

注：VAS=視覺模擬評分法

組別 例數(shù) 靜息狀態(tài)下VAS評分 步行狀態(tài)下VAS評分訓練前 訓練后 t配對值 P值 訓練前 訓練后 t配對值 P值對照組 28 5.53±0.82 3.38±0.59 18.540 ＜0.001 6.71±1.54 4.40±1.27 6.196 ＜0.001觀察組 29 5.35±0.94 2.54±0.61 19.002 ＜0.001 6.59±1.49 3.33±1.62 8.386 ＜0.001 t值 0.769 5.282 0.299 2.871 P值 0.445 ＜0.001 0.766 0.007

2.3 兩組患者訓練前后步行狀態(tài)下兩側腹直肌、腰段豎脊肌MPF比較 訓練前兩組患者患側及健側腹直肌、腰段豎脊肌MPF比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；訓練后兩組患者患側及健側腹直肌、腰段豎脊肌MPF分別高于本組訓練前，且觀察組患者患側及健側腹直肌、腰段豎脊肌MPF高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 對照組與觀察組患者訓練前后步行狀態(tài)下兩側腹直肌、腰段豎脊肌MPF比較〔M（QR），Hz〕Table 3 Comparison of MPF of bilateral rectus abdominis muscle and erector spine muscle between control group and observation group before and after training

2.4 兩組患者訓練前后BBS、FMAS評分比較 訓練前兩組患者BBS、FMAS上肢部分、下肢部分評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。訓練后兩組患者BBS、FMAS上肢部分、下肢部分評分分別高于本組訓練前，且觀察組患者FMAS上肢部分、下肢部分評分高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。訓練后兩組患者BBS評分比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表4。

表4 對照組與觀察組患者訓練前后BBS、FMAS評分比較（±s，分）Table 4 Comparison of BBS and Fugl-Meyer Assessment Scale scores between control group and observation group before and after training

表4 對照組與觀察組患者訓練前后BBS、FMAS評分比較（±s，分）Table 4 Comparison of BBS and Fugl-Meyer Assessment Scale scores between control group and observation group before and after training

注：BBS=Berg平衡量表，F(xiàn)MAS=Fugl-Meyer運動功能評定量表

組別 例數(shù) BBS評分 FMAS上肢部分評分 FMAS下肢部分評分訓練前 訓練后 t配對值 P值 訓練前 訓練后 t配對值 P值 訓練前 訓練后 t配對值 P值對照組 28 28.3±7.2 39.2±10.5 5.236 ＜0.001 42.2±9.2 48.2±13.3 2.605 0.015 18.7±4.4 26.7±6.6 5.150 ＜0.001觀察組 29 29.0±8.5 35.7±12.0 3.171 0.004 40.5±8.6 55.7±11.8 5.558 ＜0.001 20.7±5.0 32.4±7.9 7.535 ＜0.001 t值 0.350 1.146 0.725 2.252 1.640 2.998 P值 0.728 0.257 0.471 0.028 0.107 0.004

2.5 兩組患者訓練前后步態(tài)參數(shù)比較 訓練前兩組患者步幅、步頻、步速、步長偏差、健側擺動相/患側擺動相、健側支撐相/患側支撐相比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。訓練后兩組患者步幅、步頻、步速、健側擺動相/患側擺動相分別高于本組訓練前，步長偏差、健側支撐相/患側支撐相分別低于本組訓練前，且觀察組患者步幅、步頻、步速、健側擺動相/患側擺動相高于對照組，步長偏差、健側支撐相/患側支撐相低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表5。

表5 對照組與觀察組患者訓練前后步態(tài)參數(shù)比較（±s）Table 5 Comparison of gait parameters between control group and observation group before and after training

表5 對照組與觀察組患者訓練前后步態(tài)參數(shù)比較（±s）Table 5 Comparison of gait parameters between control group and observation group before and after training

組別 例數(shù) 步幅（cm） 步頻（步/min） 步速（cm/s）訓練前 訓練后 t配對值 P值 訓練前 訓練后 t配對值 P值 訓練前 訓練后 t配對值 P值對照組 28 51±7 58±10 3.173 0.004 44±10 56±14 3.457 0.002 35±9 44±12 2.854 0.008觀察組 29 53±6 65±11 6.471 ＜0.001 43±9 67±15 9.675 ＜0.001 34±10 52±13 8.492 ＜0.001 t值 0.817 2.356 0.428 2.867 0.483 2.457 P值 0.418 0.022 0.671 0.006 0.631 0.017組別 步長偏差（cm） 健側擺動相/患側擺動相 健側支撐相/患側支撐相訓練前 訓練后 t配對值 P值 訓練前 訓練后 t配對值 P值 訓練前 訓練后 t配對值 P值對照組 8.46±3.11 5.49±1.96 3.693 0.001 0.73±0.14 0.84±0.10 3.517 0.002 1.19±0.15 1.12±0.10 2.310 0.015觀察組 9.27±3.874.02±1.46 6.492 ＜0.001 0.70±0.16 0.91±0.07 6.549 ＜0.001 1.20±0.17 1.06±0.08 4.187 ＜0.001 t值 0.869 3.219 0.752 3.071 0.235 2.506 P值 0.389 0.002 0.455 0.003 0.815 0.015

3 討論

慢性疼痛是腦卒中患者常見的后遺癥，發(fā)生率可達70%[9]，其中包括肩痛、中樞神經(jīng)痛、痙攣性疼痛等[10]。相比于上述疼痛，腦卒中后NLBP常被忽視，導致大部分患者未獲得及時診斷及有效治療。盡管我國已有慢性腰痛的相關診療專家共識，但共識中推薦的非藥物干預方法主要針對無明顯功能障礙的人群[8]。腦卒中患者發(fā)生NLBP的原因較為復雜、特殊，主要是腦卒中后患者存在不同程度的平衡功能異常、偏癱步態(tài)、上下肢運動不協(xié)調(diào)、軀干肌力減退、關節(jié)活動受限、本體感覺障礙等，迫使患者采取偏離正常軀干對線的代償姿勢或代償體位來完成靜坐、站立、行走等日?；顒?，長此以往導致腰背肌力量失衡而引發(fā)疼痛[11-12]。因此，對于腦卒中后NLBP患者，除了需要及時有效緩解腰部疼痛癥狀外，還需要盡可能減輕身體的各項功能障礙。

本研究結果顯示，訓練6周后，觀察組患者靜息、步行狀態(tài)下VAS評分低于對照組。這一結果初步表明，在常規(guī)康復訓練基礎上增加四肢聯(lián)動訓練，可明顯減輕腦卒中患者靜息與步行狀態(tài)下腰痛程度。四肢聯(lián)動訓練時核心肌群會發(fā)生收縮反應，能有效激活腰背部穩(wěn)定肌群，同時牽伸軀干中失用或萎縮的肌群，增加肌肉活化率，增強軀干核心穩(wěn)定性，提升腰背肌肌力，改善兩側腰背肌失衡狀況[13-14]，從而有效緩解腰背痛。此外，四肢聯(lián)動訓練能促進腦卒中患者腰骶組織血流，加快血液以及腰部肌肉中乳酸的代謝，從而有助于減輕腰背痛。

既往研究顯示，步行等功能性活動可加重腰痛患者的疼痛程度[15]。為此，本研究采用表面肌電圖測試患者步行過程中腹直肌、腰段腰段豎脊肌活動狀態(tài)，以明確CPET指導下四肢聯(lián)動訓練改善腦卒中后NLBP患者腰痛的效果。表面肌電圖是目前評估人體肌肉活動反應的一種有效手段，具有客觀性、無創(chuàng)性以及實時性等特點。MPF屬于表面肌電頻域分析指標之一，可在頻率維度上反映動作電位傳導速度以及肌肉疲勞情況[16]。腹直肌、腰段豎脊肌屬于腰背部淺層肌肉，能協(xié)助軀干完成較大幅度的動作，同時，在深層穩(wěn)定肌功能限制情況下，可通過過度活動來代償深層穩(wěn)定肌功能，進而確保步行等功能性活動時腰椎的穩(wěn)定性，但過度代償會導致肌肉疲勞而引發(fā)肌肉酸痛。本研究結果顯示，兩組患者訓練后兩側腹直肌、腰段豎脊肌MPF分別高于本組訓練前，觀察組患者訓練后兩側腹直肌、腰段豎脊肌MPF高于對照組。這一結果表明，CPET指導下四肢聯(lián)動訓練可明顯降低腦卒中后NLBP患者步行時兩側腹直肌與腰段腰段豎脊肌疲勞程度，從而減輕患者步行時腰背部肌肉酸痛。

本研究結果還顯示，觀察組患者訓練6周后FMAS上肢、下肢部分評分以及步態(tài)參數(shù)優(yōu)于對照組，與榮積峰等[17]研究結果基本一致。既往研究顯示，腦卒中偏癱患者進行上下肢活動時（無論是健側，還是患側），會不同程度地利用軀干前屈、側旋、重心偏移等動作來代償肢體功能障礙，從而導致軀干肌勞損[18]。有研究證實，偏癱步態(tài)的改善可有效降低腦卒中患者腰背肌張力，提升行走時的穩(wěn)定性、協(xié)調(diào)性，避免或減輕腰背肌代償性使用[19-20]。因此，四肢聯(lián)動訓練改善腦卒中后NLBP患者步行腰痛可能與其有助于改善患者上肢、下肢運動功能以及步態(tài)參數(shù)，從而減少軀干代償性使用、降低軀干肌疲勞有關。

CPET指導下四肢聯(lián)動訓練具有以下優(yōu)勢：（1）CPET可為四肢聯(lián)動訓練方案提供準確化、個體化的訓練負荷，從而能充分發(fā)揮患者的訓練潛能[21]，同時在整個訓練過程中定期進行心肺功能測試，可及時、準確地調(diào)整訓練強度，從而提高訓練效果，并確保訓練的安全性。（2）四肢聯(lián)動訓練可以同時訓練患者的拮抗肌以及主動肌，從而提高軀干肌群訓練效率。（3）四肢聯(lián)動訓練時患者雙足、雙手放于聯(lián)動踏板與扶手上進行運動，通過四肢觸覺、四肢壓覺以及各個關節(jié)活動等多維度刺激本體感受器，促進本體感覺輸入，從而加快上下肢運動功能、軀干肌群協(xié)調(diào)能力與控制能力的改善。（4）四肢聯(lián)動訓練有助于提升患者心肺功能，增強體能，還可緩解患者心理壓力與負性情緒，從而提高訓練依從性。

本研究初步顯示，在常規(guī)康復訓練基礎上增加CPET指導下四肢聯(lián)動訓練，能有效緩解腦卒中后NLBP患者的腰背痛，這可能與CPET指導下四肢聯(lián)動訓練更有助于改善患者上肢、下肢運動功能以及步態(tài)對稱性，從而減少軀干代償、減輕腰背部肌群疲勞有關。在后續(xù)的研究中，將通過擴大樣本量、增加表面肌電圖時域分析以及采取多中心研究等來進一步明確CPET指導下四肢聯(lián)動訓練治療腦卒中后NLBP的臨床效果。

作者貢獻：章金蓉、包鳳岐進行文章的構思與設計，研究的實施與可行性分析，撰寫、修訂論文；章金蓉、費惠慧、潘潔、陳蘭進行資料收集、整理；何俊進行統(tǒng)計學處理；章金蓉負責文章的質(zhì)量控制及審校；包鳳岐對文章整體負責，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。