重復(fù)經(jīng)顱磁刺激聯(lián)合核心穩(wěn)定訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者平衡功能的影響研究

陳丹鳳,黃小玉,容健成,林鴻新,方建斌,黎芳燕

腦卒中具有高發(fā)病率和高致殘率,是目前世界第一大致殘?jiān)騕1]。其中,運(yùn)動(dòng)功能障礙是最常見表現(xiàn)[2],常導(dǎo)致卒中患者跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加[3]。大量研究表明,核心穩(wěn)定訓(xùn)練可以改善卒中患者的平衡功能[4-5]。重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)是近年來興起的一種神經(jīng)調(diào)控技術(shù),通過促進(jìn)大腦半球間平衡來改善腦卒中患者的肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙[6],而對(duì)軀干功能的研究很少。 Toshiyuki等[7]報(bào)道在健側(cè)半球進(jìn)行TMS刺激,可以誘發(fā)雙側(cè)腹外斜肌和豎脊肌的運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位(motor evoked potential, MEP),且對(duì)側(cè)腹外斜肌和豎脊肌的MEP較同側(cè)明顯;但在患側(cè)半球進(jìn)行TMS刺激,未能引起軀干肌肉中的MEP,完整的半球負(fù)責(zé)恢復(fù)軀干功能。且目前的研究在評(píng)估方面以平衡量表為指標(biāo)居多,很少關(guān)注到治療對(duì)腹部肌肉厚度的影響。Acar等[8]分析54名老年人軀干肌厚度與靜態(tài)姿勢(shì)平衡之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)老年人軀干肌厚度的增加會(huì)增加姿勢(shì)穩(wěn)定并減少姿勢(shì)搖擺。肌骨超聲已被廣泛用于測(cè)量肌肉厚度,具有客觀、無創(chuàng)、成本低優(yōu)點(diǎn)[9]。因此,本研究選擇在健側(cè)大腦半球進(jìn)行rTMS聯(lián)合核心穩(wěn)定訓(xùn)練治療腦卒中患者,結(jié)合超聲成像技術(shù)觀察腹部核心肌群的厚度變化,探討聯(lián)合治療是否通過腹部肌肉厚度增加從而更能改善軀干控制,提高運(yùn)動(dòng)功能,為其臨床應(yīng)用及推廣提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年10～2022年5月在我科住院的腦卒中患者45例,納入標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)1995年全國第四次腦血管會(huì)議制定的關(guān)于腦卒中的診斷和分類標(biāo)準(zhǔn),第一診斷為初發(fā)腦卒中(腦梗死或腦出血),經(jīng)CT或MRI確診;病程<6個(gè)月的患者;一側(cè)肢體偏癱;患側(cè)下肢Brunnstrom分期≤IV期,改良Ashworth量表評(píng)分≤2級(jí);無認(rèn)知缺陷,簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查表(mini-mental state examination,MMSE)≥24分,能夠理解并遵循口頭指示的患者;沒有腰椎手術(shù)史的患者;沒有腹部手術(shù)史的患者;醫(yī)學(xué)穩(wěn)定的患者;可以簽署知情同意書或可以由授權(quán)代表簽署知情同意書的患者。排除標(biāo)準(zhǔn):腰痛患者;有腰椎手術(shù)史的患者;有腹部手術(shù)史的患者;有既往其他原因所致獲得性腦損傷史的患者;除中風(fēng)以外有神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者;既往有癲癇病史或正在服用抗癲癇藥物預(yù)防癲癇發(fā)作;心、肺、肝、腎等重要臟器功能減退或衰竭;嚴(yán)重認(rèn)知及交流障礙而不能配合;戴有起搏器、顱內(nèi)有金屬植入物及其他體內(nèi)金屬植入物,或有顱骨缺損;患者病情惡化,出現(xiàn)新的梗死灶或腦出血量增加。將符合入選標(biāo)準(zhǔn)的患者45例,隨機(jī)分為聯(lián)合組、磁刺激組和對(duì)照組各15例。3組患者的年齡、性別、病程、卒中類型等一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見表1。本研究經(jīng)江門市中心醫(yī)院倫理委員會(huì)審查批準(zhǔn),批件編號(hào):江心醫(yī)倫理審查[2020]號(hào)。

表1 3組一般資料比較

1.2 方法 3組患者常規(guī)治療相同,包括藥物、基本的康復(fù)訓(xùn)練。對(duì)照組進(jìn)行假rTMS+核心穩(wěn)定性訓(xùn)練;磁刺激組在常規(guī)康復(fù)治療基礎(chǔ)上增加健側(cè)M1區(qū)1Hz rTMS;聯(lián)合組在常規(guī)康復(fù)治療基礎(chǔ)上增加健側(cè)M1區(qū)1Hz rTMS聯(lián)合核心穩(wěn)定訓(xùn)練。

1.2.1 常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練 包括關(guān)節(jié)活動(dòng)度練習(xí)、肌力訓(xùn)練、轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練和步態(tài)控制練習(xí)等。

1.2.2 核心穩(wěn)定訓(xùn)練 ①腹橫肌和多裂肌協(xié)同收縮訓(xùn)練:患者取仰臥位,雙膝彎曲并雙腳平放于墊上,保持脊柱中立位,深吸氣并放松腹部肌肉,然后再緩慢呼氣同時(shí)盡量收縮腹部,保持該狀態(tài)10s,注意此過程不可憋氣,同時(shí)訓(xùn)練過程中應(yīng)注意保持骨盆及背部位置相對(duì)固定。待患者掌握仰臥位腹橫肌和多裂肌協(xié)同收縮要點(diǎn)后,再進(jìn)行坐位、站位下訓(xùn)練;②軀干控制訓(xùn)練:腰腹力量較弱時(shí),患者取仰臥位,進(jìn)行橋式運(yùn)動(dòng)、軀干屈曲位旋轉(zhuǎn)、屈膝位腹斜肌運(yùn)動(dòng)等;待腹部力量提高后,患者取坐位或坐在瑞士球上,雙手扶髖(或治療師輔助)以固定骨盆,前后、左右傾斜,讓患者通過腰腹力量回正,鍛煉軀干屈、伸或側(cè)彎功能。③骨盆控制性練習(xí):包括臥位、坐位、站立位進(jìn)行骨盆前后左右方向的順時(shí)針和逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)。④靠墻半蹲練習(xí):立位,雙腳分開與肩同寬,背靠墻,腹部收緊,然后沿著墻慢慢下蹲,在膝關(guān)節(jié)屈曲可接受的范圍內(nèi)保持5～10s,然后慢慢沿著墻回到原來的位置。核心穩(wěn)定性訓(xùn)練需根據(jù)患者病情調(diào)整訓(xùn)練難度,治療師在旁進(jìn)行協(xié)助或監(jiān)護(hù),在指導(dǎo)下開展上述練習(xí),訓(xùn)練中患者可根據(jù)自身耐受情況,堅(jiān)持因人而異、循序漸進(jìn),注意以鍛煉后不感疲勞及疼痛為宜。以上治療每日1次,每次15min,每周5次,共治療3周。

1.2.3 rTMS治療 選用CCY-I經(jīng)顱磁刺激器。首先測(cè)定靜息運(yùn)動(dòng)閾值(resting motor threshold,RMT):刺激健側(cè)大腦初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)(primary motor cortex area,M1),在相應(yīng)患側(cè)拇短展肌記錄肌肉運(yùn)動(dòng)復(fù)合電位,即運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位(motor evoked potential,MEP),連續(xù)10個(gè)刺激下至少5次能記錄到大于 50uV MEP輸出時(shí)的最小刺激強(qiáng)度作為MEP的閾值,即靜息運(yùn)動(dòng)閾值(resting motor threshold,RMT)。體位及參數(shù)設(shè)置:患者仰臥位,將“8”字型線圈中心緊貼于顱骨表面,在健側(cè)M1區(qū)軀干運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)代表區(qū)作為靶刺激點(diǎn)[7],約在頂點(diǎn)前1.5cm和頂點(diǎn)外側(cè)3cm[21],磁刺激參數(shù):1Hz、80%RMT、重復(fù)1200個(gè)序列,序列無間隔;每次治療20min,每天1次,5次/周,治療時(shí)間為3周。對(duì)照組患者體位、線圈放置位置和參數(shù)設(shè)置與聯(lián)合組、磁刺激組一樣,但無輸出。在刺激線圈手柄上安裝了一個(gè)小型揚(yáng)聲器,為患者播放了模仿真實(shí)rTMS的聲音。以上治療,3組在康復(fù)訓(xùn)練時(shí)間上保持一致。磁刺激組常規(guī)康復(fù)治療時(shí)間每次30min,對(duì)照組和聯(lián)合組的核心穩(wěn)定訓(xùn)練(15min)+常規(guī)康復(fù)治療時(shí)間(15min),每日1次,每周5次,持續(xù)3周。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 3組在治療前和治療3周后均進(jìn)行以下評(píng)估。

1.3.1 平衡功能 應(yīng)用Berg平衡量表(Berg balance scale, BBS):共14個(gè)項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目最低得分0分,最高得分4分,總分56分,測(cè)試一般在20min內(nèi)完成,得分越高,平衡能力越好。

1.3.2 下肢運(yùn)動(dòng)功能 應(yīng)用Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)評(píng)定量表(Fugl-Meyer motor assessment,FMA)中下肢部分進(jìn)行評(píng)定,FMA下肢部分包括17個(gè)項(xiàng),每項(xiàng)0～2分,分?jǐn)?shù)越高,提示運(yùn)動(dòng)功能越好。

1.3.3 日常生活活動(dòng)能力 應(yīng)用改良Barthel指數(shù)(Modified barthel index,MBI)評(píng)定,包括進(jìn)食、洗澡、穿衣、大便控制、小便控制、用廁、床椅轉(zhuǎn)移、平地行走、上下樓梯10項(xiàng)內(nèi)容,總分100分。評(píng)分>60分,生活基本自理;60～40分,中度功能障礙,生活需要幫助;40～20分,重度功能障礙,生活依賴明顯;<20分,完全殘疾,生活完全依賴。

1.3.4 超聲檢查 本研究所用設(shè)備為超聲診斷系統(tǒng)(SONIMAGE HIS,柯尼卡美能達(dá)公司,日本)。3組患者在治療前和治療3周后均進(jìn)行肌骨超聲檢查,分別測(cè)量健側(cè)和患側(cè)的腹橫肌(transversus abdominis,TrA)、腹內(nèi)斜肌(internal oblique,IO)和腹外斜肌(external oblique,EO)的厚度?；颊呷⊙雠P位,雙膝關(guān)節(jié)下方墊枕屈曲,使腹部完全放松。超聲探頭垂直放置在臍線處,水平放置在腋中線前2.5cm處下肋骨和髂嵴之間的中點(diǎn)[10]。沿腹橫肌向內(nèi)2cm的肌纖維為測(cè)點(diǎn),可清晰看到3塊待觀察肌肉。兩層線性回聲筋膜之間的垂直距離就是所測(cè)肌肉厚度。為減弱呼吸對(duì)肌肉厚度的影響,在平靜呼氣結(jié)束時(shí)進(jìn)行測(cè)量。每塊肌肉測(cè)量3次并記錄平均值。如圖1所示。BBS、FMA和MBI由同一名康復(fù)治療師評(píng)估,超聲檢查由同一名醫(yī)師操作。所有測(cè)試均采用單盲方式,即操作者不知研究分組或治療方案。

圖1 腹部肌群肌骨超聲TrA、IO、EO測(cè)量

2 結(jié)果

所有參與本研究的患者在治療過程中未見明顯不良反應(yīng),均完成治療,無中途退出者。

2.1 3組患者BBS、FMA和MBI評(píng)分比較 治療前3組BBS、FMA和MBI評(píng)分組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療3周后,3組BBS、FMA和MBI評(píng)分均較治療前明顯提高(P<0.001)。聯(lián)合組的FMA評(píng)分較磁刺激組明顯提高(P<0.05);聯(lián)合組的BBS、FMA和MBI評(píng)分均較對(duì)照組明顯提高(均P<0.05);磁刺激組的MBI評(píng)分較對(duì)照組明顯提高(P<0.05)。見表2。

表2 3組BBS、FMA和MBI評(píng)分治療前后比較 分,

2.2 3組患者患側(cè)TrA、IO和EO厚度比較 治療前3組患側(cè)TrA、IO和EO厚度組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療3周后,聯(lián)合組和磁刺激組患側(cè)TrA、IO和EO厚度均較治療前明顯增加(均P<0.05),而對(duì)照組較治療前增加差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療3周后,聯(lián)合組患側(cè)TrA厚度較磁刺激組增加明顯(P<0.05),聯(lián)合組患側(cè)TrA和EO厚度均較對(duì)照組明顯增加(均P<0.05),3組患側(cè)IO厚度組間比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表3。

表3 3組患者患側(cè)TrA、IO、EO厚度治療前后比較

2.3 3組患者健側(cè)TrA、IO和EO厚度比較 治療前3組健側(cè)TrA、IO和EO厚度組間比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療3周后,3組健側(cè)TrA、IO和EO厚度與治療前比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,3組健側(cè)TrA、IO和EO厚度組間比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表4。

表4 3組健側(cè)TrA、IO、EO厚度治療前后比較

3 討論

軀干控制是功能運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)控制的基礎(chǔ)。本研究選擇TrA、IO和EO作為超聲檢查的目標(biāo),因?yàn)樗鼈冏鳛楹诵募∪?在軀干姿勢(shì)控制中起主導(dǎo)作用。研究顯示,中風(fēng)會(huì)引起肌肉減少癥和骨骼肌變化[11]。Dickstein等[12]用肌電圖研究發(fā)現(xiàn)中風(fēng)患者的患側(cè)腹肌收縮較健側(cè)收縮延遲,由于這種異常收縮,雙側(cè)腹肌的對(duì)稱收縮顯著減少,隨著病程的延長(zhǎng),不對(duì)稱變得更嚴(yán)重。本研究通過超聲檢查發(fā)現(xiàn)患側(cè)腹部肌肉厚度明顯低于健側(cè),說明單側(cè)中風(fēng)損傷對(duì)患側(cè)軀干肌肉的收縮產(chǎn)生負(fù)面影響,結(jié)果與Dickstein等[12]研究相一致。對(duì)于特定肌肉,力量與其橫截面積成正比。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),治療后,聯(lián)合組和磁刺激組患側(cè)腹肌厚度增加較對(duì)照組明顯,尤其是聯(lián)合組。腹部肌群厚度越大,其核心力量越大,其控制性越好。

核心穩(wěn)定訓(xùn)練主要是將腰-骨盆-髖關(guān)節(jié)作為一個(gè)整體進(jìn)行力量的強(qiáng)化,可激活軀干深層肌肉和韌帶的本體感受器,強(qiáng)化感覺輸入,促進(jìn)橋網(wǎng)狀脊髓束,改善神經(jīng)肌肉控制,從而改善平衡功能。Wajeeha等[13]指出核心穩(wěn)定訓(xùn)練在改善中風(fēng)患者的軀干損傷、功能性步行和生活質(zhì)量方面效果更好。本研究對(duì)照組經(jīng)過3周核心穩(wěn)定治療后,BBS、FMA及MBI均較治療前明顯改善,結(jié)果與既往研究一致。Xiaofeng等[14]發(fā)現(xiàn),核心肌穩(wěn)定性訓(xùn)練8周,可改善腦卒中患者的平衡功能和步行速度,可能是通過增加腹橫肌的厚度。但本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)照組患側(cè)TrA、IO和EO厚度均較治療前有所增加但不明顯,這可能與樣本量小、病程較短、訓(xùn)練強(qiáng)度小和訓(xùn)練時(shí)程短等有關(guān)。

TMS技術(shù)是基于半球間交互性抑制原理來促進(jìn)腦卒中患者的功能恢復(fù)[15-16]。高頻rTMS提高患側(cè)大腦皮質(zhì)興奮性或低頻rTMS抑制健側(cè)大腦皮質(zhì)興奮性均可有效恢復(fù)半球平衡。Tosun等[17]將低頻rTMS應(yīng)用于缺血性卒中患者健側(cè)大腦M1區(qū)10個(gè)療程,通過功能磁共振發(fā)現(xiàn)患側(cè)半球M1區(qū)的激活增加,而健側(cè)M1區(qū)沒變化,且患側(cè)上肢運(yùn)動(dòng)功能明顯改善。陶峰等[18]研究發(fā)現(xiàn)rTMS或rTMS聯(lián)合鏡像療法均可促進(jìn)卒中患者下肢運(yùn)動(dòng)功能及平衡能力的恢復(fù)。本研究采取在健側(cè)M1區(qū)進(jìn)行磁刺激,經(jīng)過3周治療后,磁刺激組和聯(lián)合組的BBS、FMA、MBI及患側(cè)TrA、IO和EO厚度均較治療前明顯改善,提示rTMS或rTMS聯(lián)合核心穩(wěn)定訓(xùn)練均能明顯改善卒中患者平衡功能和運(yùn)動(dòng)功能,提高日常生活活動(dòng)能力。磁刺激組的FMA、MBI評(píng)分均較對(duì)照組明顯提高,提示磁刺激較核心穩(wěn)定訓(xùn)練更能促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù),推測(cè)可能在健側(cè)皮層行磁刺激可興奮皮層以下的整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),促進(jìn)皮質(zhì)脊髓通路功能重建,也有可能通過激活軀干神經(jīng)通路中未交叉通路的代償性增強(qiáng)[7],從而更有效幫助腦卒中患者恢復(fù)。同時(shí),我們還發(fā)現(xiàn),經(jīng)過3周治療后,聯(lián)合組的FMA評(píng)分和患側(cè)TrA厚度均較磁刺激組明顯提高;聯(lián)合組的BBS、FMA和MBI評(píng)分及患側(cè)TrA和EO厚度均較對(duì)照組明顯改善,這表明rTMS聯(lián)合核心穩(wěn)定訓(xùn)練較單純r(jià)TMS刺激或核心穩(wěn)定訓(xùn)練效果更佳,康復(fù)效率更高。我們推測(cè)rTMS聯(lián)合核心穩(wěn)定訓(xùn)練在促進(jìn)腦卒中患者運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)過程中可能產(chǎn)生了協(xié)同作用。Chiou等[19]研究在雙側(cè)半球M1上進(jìn)行經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)與20min的手臂循環(huán)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合,可以增加豎脊肌(Erector spinae muscles,ES)的皮質(zhì)脊髓興奮性,然而使用假tDCS進(jìn)行手臂循環(huán)運(yùn)動(dòng)20min后, ES的MEP大小并未增加,結(jié)果表明雙側(cè)tDCS增加了手臂和軀干肌肉之間的交叉皮質(zhì)脊髓促進(jìn),促進(jìn)了皮質(zhì)脊髓驅(qū)動(dòng)軀干肌肉的急劇變化。Sasaki等[20-21]使用TMS來研究皮質(zhì)脊髓通路中軀干-肢體相互作用,結(jié)果表明軀干肌肉的自主收縮促進(jìn)了四肢肌肉的皮質(zhì)脊髓興奮性,反之亦然。皮質(zhì)脊髓通路中軀干-肢體神經(jīng)相互作用可歸因于皮質(zhì)和/或皮質(zhì)下(脊髓)促進(jìn)機(jī)制。因此,透徹了解軀干-肢體皮質(zhì)脊髓相互作用的特征也可能有助于開發(fā)新的康復(fù)干預(yù)措施,以改善軀干-肢體相互作用。本研究中聯(lián)合組之所以康復(fù)效果較其它兩組高,其機(jī)制除了可能是皮層重組外,也可能是通過激活皮質(zhì)脊髓通路中軀干-肢體相互作用。因?yàn)榇罅垦芯恐赋鰎TMS可以明顯促進(jìn)肢體功能恢復(fù)[15-16],也就是四肢肌肉收縮性提高了,根據(jù)皮質(zhì)脊髓通路中軀干-肢體相互作用關(guān)系[20-21],這也促進(jìn)了軀干的皮質(zhì)脊髓興奮性,從而使軀干力量改善,可能通過腹肌厚度增加來表現(xiàn);同時(shí)核心穩(wěn)定訓(xùn)練通過增加軀干收縮,亦能促進(jìn)四肢的皮質(zhì)脊髓興奮性,兩者之間互為疊加效應(yīng),從而使得運(yùn)動(dòng)功能得以更好的恢復(fù)。

綜上所述,結(jié)合超聲成像技術(shù)發(fā)現(xiàn),rTMS聯(lián)合核心穩(wěn)定訓(xùn)練可通過激活皮質(zhì)和/或皮質(zhì)下(脊髓)促進(jìn)機(jī)制,調(diào)整患者腦組織可塑性,加速運(yùn)動(dòng)功能重組,改善軀干功能。