虛擬情景互動(dòng)結(jié)合鏡像機(jī)器手套治療對(duì)腦卒中上肢功能障礙的影響

彭嫻鶯,艾 坤

(1. 湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410000;2. 邵陽(yáng)市中心醫(yī)院,湖南 邵陽(yáng) 422000)

近年來(lái)腦卒中發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì),數(shù)據(jù)顯示目前中國(guó)40歲及以上居民卒中患病人數(shù)為1 318萬(wàn),而超過(guò)1/2 的腦卒中患者會(huì)導(dǎo)致不同程度的上肢功能障礙[1-2]。腦卒中患者遺留的上肢功能障礙嚴(yán)重影響患者的日常生活及生活質(zhì)量,因此改善腦卒中患者的上肢功能問(wèn)題是研究的重點(diǎn)內(nèi)容。有研究發(fā)現(xiàn)虛擬情景互動(dòng)可以改善患者上肢運(yùn)動(dòng)功能及日常生活活動(dòng)能力[3],而鏡像機(jī)器手套能通過(guò)激活大腦鏡像神經(jīng)元改善患者手指功能,已被用于改善手部運(yùn)動(dòng)及感覺(jué)功能[4-5]。本研究觀察了兩者聯(lián)合應(yīng)用對(duì)腦卒中偏癱患者上肢運(yùn)動(dòng)功能、日常生活活動(dòng)能力及血清神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)、腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(BDNF)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)水平的影響,探討更為有效的治療方案。

1 資料與方法

1.1納入標(biāo)準(zhǔn) ①經(jīng)顱腦CT或MRI檢查確診,符合《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南 2018》[6]的腦梗死診斷標(biāo)準(zhǔn)或《高血壓性腦出血中國(guó)多學(xué)科診治指南》[7]的腦出血診斷標(biāo)準(zhǔn);②神志清楚,能夠正確執(zhí)行指令;③患側(cè)上肢和手Brunnstrom分期均為Ⅰ～Ⅲ期;④自愿參加研究,并能配合完成訓(xùn)練者。

1.2排除標(biāo)準(zhǔn) ①安裝心臟起搏器者;②肝功能不全、腎衰竭等嚴(yán)重器官功能障礙者;③認(rèn)知障礙,無(wú)法配合治療者;④嚴(yán)重疼痛或關(guān)節(jié)活動(dòng)受限影響活動(dòng)者。

1.3一般資料 選擇2022年1-9月在邵陽(yáng)市中心醫(yī)院康復(fù)科及門診就診的腦卒中偏癱患者42例,根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法分為常規(guī)組和實(shí)驗(yàn)組,每組各21例,2組性別、年齡、病程、病變類型和偏癱側(cè)比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05),見(jiàn)表1。本研究已獲得邵陽(yáng)市中心醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(KY2022-002-19),患者及其家屬均知情并簽署知情同意書。

表1 2組腦卒中偏癱患者一般資料比較

1.4治療方法

1.4.1常規(guī)組 給予理療、針灸、偏癱綜合訓(xùn)練、作業(yè)治療。其中理療包括腦電生物反饋、中頻電刺激、氣壓治療,各項(xiàng)目每天1次,每次20 min。偏癱綜合訓(xùn)練包括肢體活動(dòng)、平衡功能訓(xùn)練及步行訓(xùn)練,每天1次,每次30 min。針灸包括頭針及肢體針刺,每次20 min。作業(yè)治療依據(jù)患者需求及肢體情況選擇相應(yīng)作業(yè)活動(dòng),包括滾筒、轉(zhuǎn)移訓(xùn)練及日常生活活動(dòng)訓(xùn)練,每次20 min。以上項(xiàng)目每周進(jìn)行5次,治療3周。

1.4.2實(shí)驗(yàn)組 在常規(guī)組治療基礎(chǔ)上予以虛擬情景互動(dòng)訓(xùn)練結(jié)合鏡像機(jī)器手套訓(xùn)練。①虛擬情景互動(dòng)訓(xùn)練:開(kāi)始訓(xùn)練前由治療師檢測(cè)患肢各關(guān)節(jié)活動(dòng)度情況,并依據(jù)患者情況選擇相應(yīng)游戲種類,包括大魚(yú)吃小魚(yú)、圖片匹配、軌跡飛行等,每次選擇一個(gè)游戲進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練之前治療師給予充分解釋及示范動(dòng)作演示,并于患者相應(yīng)肢體部位佩戴藍(lán)牙連接器?；颊咴谥委煄熤笇?dǎo)下完成訓(xùn)練運(yùn)動(dòng),每次訓(xùn)練5 min,每天訓(xùn)練2次,每周訓(xùn)練5 d,治療3周。②鏡像機(jī)器手套訓(xùn)練:治療時(shí)患者取端坐位,保持安靜,治療師給患者帶上機(jī)器手套后囑咐患者跟隨屏幕上的示范動(dòng)作進(jìn)行抓握、放松活動(dòng),隨后治療師調(diào)節(jié)難度及時(shí)間。訓(xùn)練時(shí)間每次20 min,每天1次,每周訓(xùn)練5 d,治療3周。

1.5觀察指標(biāo) ①2組患者治療前后Fugl-Meyer 運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分量表上肢部分(FMA-UE)評(píng)分、Brunnstrom分期、偏癱上肢功能測(cè)試-香港版(FTHUE-HK)分級(jí)、改良Barthel指數(shù)(MBI)、美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院卒中量表(NIHSS)評(píng)分。FMA-UE部分總計(jì)33項(xiàng),每項(xiàng)2分,總分為66分,分?jǐn)?shù)越高代表上肢功能越好[8]。Brunnstrom分期把偏癱肢體恢復(fù)分為弛緩期1分、痙攣期2分、共同運(yùn)動(dòng)期3分、部分分離期4分、完全分離期5分、正常6分[9]。FTHUE-HK共設(shè)有7個(gè)級(jí)別,分級(jí)越高患者上肢運(yùn)動(dòng)功能越好[10]。MBI評(píng)分包括10個(gè)項(xiàng)目,總分為100分,分?jǐn)?shù)越高表示患者自理能力越好[11]。NIHSS評(píng)分包括11個(gè)項(xiàng)目,總分42分,分?jǐn)?shù)越高表示患者卒中越嚴(yán)重。所有評(píng)估均由不清楚分組情況的康復(fù)治療師進(jìn)行評(píng)估。②治療前后采集2組患者空腹肘靜脈血,采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定NGF、BDNF和VEGF水平。

2 結(jié) 果

2.12組FMA-UE評(píng)分和Brunnstrom分期評(píng)分比較 治療后,2組FMA-UE評(píng)分和Brunnstrom分期評(píng)分均較治療前明顯提高,且實(shí)驗(yàn)組均明顯高于常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 2組腦卒中偏癱患者FMA-UE評(píng)分和Brunnstrom分期比較分)

2.22組FTHUE-HK分級(jí)和MBI、NIHSS評(píng)分比較 治療后,2組FTHUE-HK分級(jí)、MBI評(píng)分均較治療前明顯提高,NIHSS評(píng)分均較治療前明顯降低,且實(shí)驗(yàn)組FTHUE-HK分級(jí)、MBI評(píng)分均明顯高于常規(guī)組,NIHSS評(píng)分明顯低于常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。見(jiàn)表3。

表3 2組腦卒中偏癱患者FTHUE-HK分級(jí)和MBI評(píng)分、NIHSS評(píng)分比較

2.32組血清NGF、BDNF和VEGF水平比較 治療后,2組血清NGF、BDNF和VEGF水平均較治療前明顯升高,且實(shí)驗(yàn)組明顯高于常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。見(jiàn)表4。

表4 2組腦卒中偏癱患者血清NGF、BDNF和VEGF水平比較

3 討 論

近年來(lái)腦卒中患者患病率呈年輕化趨勢(shì),本次研究中患者最小年齡為23歲,40～50歲患者占比較高,這些患者大多為家中勞動(dòng)力,腦卒中后導(dǎo)致的上肢功能障礙極大影響患者回歸家庭與工作崗位。由于臨床中常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練具有局限性,患者上肢功能恢復(fù)欠佳,因此鏡像療法、腦-機(jī)接口技術(shù)、經(jīng)顱磁刺激、虛擬情景互動(dòng)、上肢康復(fù)機(jī)器人等新型輔助技術(shù)被用于治療卒中后上肢功能障礙患者[12]。

虛擬情景互動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)是基于虛擬現(xiàn)實(shí)理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的專用于康復(fù)治療的虛擬現(xiàn)實(shí)新系統(tǒng),它主要利用紅外智能人體運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù)來(lái)捕捉身體的運(yùn)動(dòng)軌跡,同時(shí)將捕捉信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)虛擬圖像并將其展現(xiàn)在屏幕上。虛擬情景互動(dòng)具有趣味性、浸入感、互動(dòng)性等特點(diǎn),能依據(jù)患者需求及功能狀態(tài)提供個(gè)性化的處方。目前研究表明虛擬情景互動(dòng)可以改善偏癱患者上肢運(yùn)動(dòng)功能和日常生活活動(dòng)能力[13-14]。梁麗等[15]將仿真生物電穴位刺激與虛擬情景康復(fù)訓(xùn)練聯(lián)合應(yīng)用于腦卒中患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合治療除可明顯改善上肢運(yùn)動(dòng)功能與生活質(zhì)量外,還可以提高血清超氧化物歧化酶、BDNF、NGF等物質(zhì)水平,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。鏡像機(jī)器手套是一種氣動(dòng)式康復(fù)裝置,它具有安全、輕便、貼合手部運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。訓(xùn)練時(shí)受試者可以通過(guò)視覺(jué)反饋激活鏡像神經(jīng)元系統(tǒng),提高大腦手部運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)相關(guān)區(qū)域的興奮性,從而促進(jìn)手部功能恢復(fù)[16]。李姝穎[17]報(bào)道氣動(dòng)式手部裝置的鏡像模式訓(xùn)練可明顯改善腦卒中后患者的手指運(yùn)動(dòng)功能。辛松建等[18]發(fā)現(xiàn)氣動(dòng)式康復(fù)裝置可以改善手部的腫脹及運(yùn)動(dòng)功能。陳臻等[19]和李軍強(qiáng)等[20]報(bào)道鏡像康復(fù)機(jī)器人可明顯促進(jìn)肢體功能恢復(fù)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組患者治療后FMA-UE評(píng)分、Brunnstrom分期、FTHUE-HK分級(jí)及MBI評(píng)分改善情況優(yōu)于常規(guī)組,考慮其可能有以下原因:①虛擬情景互動(dòng)系統(tǒng)和鏡像機(jī)器手套的作用互為補(bǔ)充,虛擬情景互動(dòng)訓(xùn)練處方雖然包含了上肢、前臂及腕部所有運(yùn)動(dòng),但缺乏手指相關(guān)訓(xùn)練處方,而鏡像機(jī)器手套剛好彌補(bǔ)這一不足,鏡像機(jī)器手套針對(duì)手指進(jìn)行屈伸、對(duì)指等精細(xì)功能運(yùn)動(dòng),促進(jìn)了手指功能的恢復(fù)。②虛擬情景互動(dòng)系統(tǒng)及鏡像機(jī)器手套均能提供視覺(jué)反饋及聽(tīng)覺(jué)刺激,訓(xùn)練過(guò)程中患者通過(guò)運(yùn)動(dòng)觀察及運(yùn)動(dòng)想象可以激活大腦相應(yīng)運(yùn)動(dòng)區(qū)域,促進(jìn)神經(jīng)元間重新連接,導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)肌肉的重新支配,從而促進(jìn)肢體功能恢復(fù)。③虛擬情景互動(dòng)系統(tǒng)兼具任務(wù)導(dǎo)向功能,系統(tǒng)通過(guò)給予患者一個(gè)固定任務(wù)目標(biāo)引導(dǎo)其運(yùn)動(dòng),且訓(xùn)練內(nèi)容任務(wù)保證了一定重復(fù)性及趣味性,極大地提高了患者的積極性。

NGF、BDNF均是神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,當(dāng)腦組織缺氧缺血時(shí)其可保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞,并有利于促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的增殖和受損細(xì)胞的修復(fù)[15,21]。VEGF可促進(jìn)血管新生,增加病灶側(cè)支循環(huán)數(shù)目,增加腦血流量,有助于促進(jìn)腦梗死區(qū)微血管網(wǎng)重建,并能夠?yàn)槟X組織神經(jīng)功能修復(fù)提供養(yǎng)分,為損傷神經(jīng)元修復(fù)、突觸連接和神經(jīng)發(fā)生提供良好的基礎(chǔ)[22]。本研究顯示,治療后實(shí)驗(yàn)組NIHSS評(píng)分明顯低于常規(guī)組,血清NGF、BDNF和VEGF水平均明顯高于常規(guī)組。提示虛擬情景互動(dòng)系統(tǒng)及鏡像機(jī)器手套可進(jìn)一步促進(jìn)腦代謝,刺激NGF、BDNF和VEGF的表達(dá),促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的增殖、分化,改善腦血流灌注,減輕神經(jīng)細(xì)胞缺損程度,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。

綜上所述,虛擬情景互動(dòng)訓(xùn)練結(jié)合鏡像機(jī)器手套能有效改善腦卒中偏癱患者上肢運(yùn)動(dòng)功能及日常生活活動(dòng)能力,并提高血清NGF、BDNF和VEGF水平,促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)。同時(shí)儀器能因人而異定制個(gè)性化處方,且操作簡(jiǎn)單方便,能幫助醫(yī)務(wù)工作者節(jié)省人力物力。但本研究治療時(shí)間過(guò)短,未進(jìn)行遠(yuǎn)期療效觀察,未排除患者年齡、卒中類型及發(fā)病時(shí)間長(zhǎng)短等影響因素,納入研究的樣本量較小,有待控制影響因素、增大樣本量、進(jìn)行遠(yuǎn)期隨訪觀察等,以進(jìn)一步探討虛擬情景互動(dòng)結(jié)合鏡像機(jī)器手套療法改善上肢運(yùn)動(dòng)功能的效果及作用機(jī)制。

利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。