經(jīng)顱直流電刺激聯(lián)合傳統(tǒng)書法練習(xí)對老年腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力的影響

強(qiáng)乙 鄭曉 李巖峰 周凌峰 張盛禹 秦蓓瑛

摘要 目的：觀察經(jīng)顱直流電刺激聯(lián)合傳統(tǒng)書法練習(xí)對腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力的影響。方法：以59例腦卒中病人為研究對象，采用隨機(jī)方法分為對照組（29例）和試驗(yàn)組（30例）。兩組均接受常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練和經(jīng)顱直流電治療，試驗(yàn)組在對照組基礎(chǔ)上實(shí)施書法練習(xí)，共8周。采用Carroll功能評估量表和目標(biāo)觸碰測試評估上肢運(yùn)動控制能力，評估內(nèi)容包括完成時間、平均速度、肘關(guān)節(jié)角度、運(yùn)動平滑度和肘關(guān)節(jié)角度變異性，并比較兩組治療前后差異。結(jié)果：治療后對照組量表評分、完成時間、平均速度和肘關(guān)節(jié)角度變異性優(yōu)于治療前，試驗(yàn)組量表評分和運(yùn)動控制能力相關(guān)指標(biāo)優(yōu)于治療前，且試驗(yàn)組完成時間、平均速度、運(yùn)動平滑度及變異性優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論：經(jīng)顱直流電刺激聯(lián)合傳統(tǒng)書法練習(xí)可顯著改善腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力。

關(guān)鍵詞 腦卒中；經(jīng)顱直流電刺激；書法練習(xí)；上肢；運(yùn)動控制能力

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.05.030

基金項(xiàng)目 上海市進(jìn)一步加快中醫(yī)藥事業(yè)發(fā)展三年行動計(jì)劃［No.ZY（2018-2020）-FWTX-8004）］

作者單位 上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬市中醫(yī)醫(yī)院（上海 200071）

通訊作者 秦蓓瑛，E-mail：334513641@qq.com

引用信息 強(qiáng)乙，鄭曉，李巖峰，等.經(jīng)顱直流電刺激聯(lián)合傳統(tǒng)書法練習(xí)對老年腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力的影響［J］.中西醫(yī)結(jié)合心腦血管病雜志，2024，22（5）：925-928.

上肢功能障礙是腦卒中后遺癥中典型的功能障礙之一，嚴(yán)重制約著病人日常生活能力和生活質(zhì)量［1-3］。有研究顯示，因異常中樞控制導(dǎo)致的上肢運(yùn)動控制能力缺失和異常運(yùn)動模式是制約上肢功能康復(fù)的關(guān)鍵［4-5］。因此，如何有效提高運(yùn)動控制能力引發(fā)康復(fù)領(lǐng)域研究人員的持續(xù)關(guān)注。

經(jīng)顱直流電刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）作為一種非侵入性腦調(diào)控技術(shù)，通過直流電可調(diào)控大腦皮質(zhì)神經(jīng)元的興奮性，增強(qiáng)腦皮層-神經(jīng)肌肉間的連接和運(yùn)動控制能力［6-7］。鑒于tDCS切實(shí)有效的研究成果，被稱為“神經(jīng)啟動或增強(qiáng)技術(shù)”，已納入上肢功能康復(fù)指南中［8-9］?？祻?fù)領(lǐng)域內(nèi)將“內(nèi)源性”的腦調(diào)控技術(shù)和“外源性”的運(yùn)動干預(yù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，通過協(xié)同效應(yīng)可顯著改善上肢功能障礙［7，10］。相關(guān)研究顯示，tDCS與不同的外周干預(yù)形式結(jié)合可產(chǎn)生不同的效果［11］。因此，尋求有效的中樞-外周干預(yù)結(jié)合方式，對腦卒中后功能康復(fù)具有重要的意義［12］。

書法練習(xí)是我國傳統(tǒng)文化的瑰寶。從運(yùn)動控制的角度分析，包含一系列神經(jīng)反饋及獨(dú)特且精細(xì)運(yùn)動控制模式的書法練習(xí)可能在腦卒中后上肢運(yùn)動控制障礙方面具有潛在的有益價值［13］。相關(guān)研究明確了傳統(tǒng)書法練習(xí)在改善老年人和腦卒中病人認(rèn)知功能和心理狀態(tài)方面的有效性［14］，但對運(yùn)動控制能力方面的影響尚未明確。目前研究多采用簡單且主觀的量表評估，不能完全反映運(yùn)動控制能力（如運(yùn)動柔順度、準(zhǔn)確度等）。本研究旨在觀察tDCS聯(lián)合傳統(tǒng)書法練習(xí)對腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力的影響，以期從“中樞-外周”和“中西醫(yī)結(jié)合”角度為腦卒中后上肢功能康復(fù)提供全面有效的康復(fù)方案。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2021年3月—2021年11月上海市中醫(yī)醫(yī)院收治的102例腦卒中后上肢功能障礙病人，最終入組64例病人。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)［15］，且經(jīng)CT或MRI證實(shí)，首次發(fā)?。粏蝹?cè)偏癱，Brunnstrom分期Ⅲ～Ⅴ級；具備一定的上肢功能，F(xiàn)ugl-Meyer上肢評分＞33分，患側(cè)手可持筆；無認(rèn)知障礙，簡易智力狀態(tài)檢查量表（Mini-mental State Examination，MMSE）＞24分；無上肢痙攣，改良Ashworth評分＜1分；年齡60～70歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有嚴(yán)重高血壓或心、肺等全身性疾病；嚴(yán)重上肢關(guān)節(jié)疼痛；視力、聽力及理解有嚴(yán)重障礙；腦內(nèi)有金屬植入物、心臟起搏器；影響上肢功能的其他神經(jīng)疾病或骨科疾病。本研究經(jīng)上海市中醫(yī)醫(yī)院倫理委員會審批；參與研究前，研究人員告知病人研究目的和內(nèi)容，并簽署知情同意書。終止標(biāo)準(zhǔn)：干預(yù)過程中病人出現(xiàn)頭暈、肩關(guān)節(jié)疼痛、訓(xùn)練不耐受等不良反應(yīng)，終止試驗(yàn)。脫落標(biāo)準(zhǔn)：病人主動要求退出、失去聯(lián)系、出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)等，視為脫落。

采用SPSS 22.0隨機(jī)數(shù)字生成器生成1～64個隨機(jī)數(shù)字，將隨機(jī)序列放入密封、不透光的信封，當(dāng)病人基線測試完成后，拆開信封進(jìn)行分配。采用隨機(jī)分配方法，將符合納入標(biāo)準(zhǔn)并簽署知情同意書的64例病人隨機(jī)分為對照組和試驗(yàn)組，各32例。兩組臨床資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。詳見表1。

1.2 治療方法

兩組均接受常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練，該方案包含關(guān)節(jié)活動度訓(xùn)練、肌力訓(xùn)練、精細(xì)動作訓(xùn)練、日常生活活動能力訓(xùn)練、與任務(wù)相關(guān)粗大動作和靈巧性練習(xí)等。對照組在常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練基礎(chǔ)上接受tDCS刺激，實(shí)施tDCS刺激時未介入任何運(yùn)動干預(yù)；試驗(yàn)組在常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練基礎(chǔ)上接受tDCS刺激和書法練習(xí)，即在書法練習(xí)同時實(shí)施tDCS刺激。訓(xùn)練參數(shù)：每次40 min（常規(guī)訓(xùn)練20 min，干預(yù)措施20 min），每日1次，每周5 d，持續(xù)8周。

tDCS治療：根據(jù)大腦半球競爭理論，選取同時激活患側(cè)活性和抑制健側(cè)激活的方案［16-17］。采用tDCS治療儀（Soterix，USA）實(shí)施經(jīng)顱直流電治療，陽極置于患側(cè)初級運(yùn)動區(qū)（primary motor area，M1），陰極置放于健側(cè)M1。設(shè)置參數(shù)：電流密度0.057 A/m2，電流強(qiáng)度2 mA，刺激時間為20 min。

書法練習(xí)：選用傳統(tǒng)文化中常見的毛筆書法練習(xí)，以腦卒中患肢為訓(xùn)練目標(biāo)。書法練習(xí)難度分為3級：簡單為筆畫和簡單字節(jié)描寫；易為筆畫字?jǐn)?shù)≤5筆；難為筆畫字?jǐn)?shù)＞5筆。難度等級設(shè)計(jì)符合運(yùn)動技能和神經(jīng)重塑的發(fā)展規(guī)律。首先，由康復(fù)治療師囑病人佩戴tDCS刺激帽，設(shè)置刺激參數(shù)，之后要求病人執(zhí)行書法練習(xí)，囑病人注意力集中于上肢軌跡和運(yùn)動控制，字跡盡可能不超出框架。針對完成困難的病人，應(yīng)盡可能鼓勵和引導(dǎo)病人進(jìn)行上肢軌跡的控制，必要時提供簡單輔助。

1.3 評估測試

評估測試分為量表評估和目標(biāo)觸碰測試。1）量表評估：采用Carroll功能評估量表對干預(yù)前后病人手和上肢整體功能進(jìn)行評估。其中，1～4類主要評定手的抓握和對指捏功能，5類或6類主要評定上肢整體功能和協(xié)調(diào)性，評分越高提示功能越好［18］。2）目標(biāo)觸碰測試：相關(guān)研究表明，目標(biāo)觸碰測試（reach to target test）任務(wù)中的運(yùn)動學(xué)參數(shù)和功能狀態(tài)高度相關(guān)［19-21］。在測試中，病人端坐于測試桌前，要求其使用患側(cè)手臂從初始位開始，抓取桌上的目標(biāo)物，取完后再次返回初始位置。采用慣性運(yùn)動捕捉系統(tǒng)（Xsens MVN，Xsens，Netherlands）實(shí)時測量病人在目標(biāo)觸碰任務(wù)中的上肢運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)，病人完成10次測試，計(jì)算指標(biāo)包括完成時間、平均速度、肘關(guān)節(jié)角度、運(yùn)動平滑度和肘關(guān)節(jié)角度變異性［17］。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。首先采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正態(tài)分布，若滿足正態(tài)分布，采用單因素方差分析對兩組基線定量資料、功能量表得分和運(yùn)動控制能力相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行組間比較，配對t檢驗(yàn)進(jìn)行組內(nèi)比較差異；若不滿足正態(tài)分布，采用非參數(shù)檢驗(yàn)。定性資料以例數(shù)、百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)或Fisher確切概率法；等級資料采用秩和檢驗(yàn)。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

干預(yù)周期內(nèi)，因轉(zhuǎn)院等因素導(dǎo)致對照組脫落3例，試驗(yàn)組脫落2例，最終納入59例，其中對照組29例，試驗(yàn)組30例。治療前，兩組Carroll功能評分和運(yùn)動控制能力相關(guān)指標(biāo)比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；與治療前比較，治療后對照組完成時間、平均速度和肘關(guān)節(jié)角度變異性改善，試驗(yàn)組運(yùn)動控制能力相關(guān)指標(biāo)均改善（P＜0.001）；與對照組比較，試驗(yàn)組完成時間縮短、平均速度加快、運(yùn)動平滑度更優(yōu)、肘關(guān)節(jié)角度變異性降低（P＜0.001）。詳見表2、表3。

3 討 論

提高腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力對改善日常生活能力和生活質(zhì)量具有重要的臨床意義［2，11］。本研究將傳統(tǒng)書法練習(xí)和非侵入性腦調(diào)控技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，設(shè)計(jì)隨機(jī)對照試驗(yàn)證實(shí)了其在改善腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力的有效性。本研究結(jié)果顯示，治療后試驗(yàn)組上肢功能評分和上肢運(yùn)動控制能力相關(guān)指標(biāo)均優(yōu)于對照組。表明上肢運(yùn)動協(xié)調(diào)和軌跡控制的書法練習(xí)在提高上肢功能方面具有潛在優(yōu)勢。外源性控制練習(xí)聯(lián)合內(nèi)源性腦調(diào)控的整合方法，較單一技術(shù)可能更有效。

初級運(yùn)動區(qū)（M1）在運(yùn)動任務(wù)規(guī)劃和執(zhí)行中具有重要作用，主要包括外周肌肉收縮的傳出控制及控制運(yùn)動方向、速度［22-23］。對健康人群而言，兩側(cè)半球相互平衡、相互抑制。然而，腦卒中病人患側(cè)M1興奮性降低，健側(cè)M1興奮性升高。相關(guān)研究顯示，半球間的不平衡進(jìn)一步抑制患側(cè)M1激活，限制腦卒中病人功能恢復(fù)［24-25］。本研究結(jié)果顯示，對照組治療后Carroll功能評分、完成時間、平均速度和肘關(guān)節(jié)角度變異性均優(yōu)于治療前。表明單純tDCS干預(yù)可改善腦卒中病人上肢功能，與相關(guān)研究結(jié)果［7，18］一致。相關(guān)指南推薦，tDCS可進(jìn)一步改善腦卒中病人上肢運(yùn)動功能，提高日常生活活動能力［9-10］。然而，關(guān)于是否可改善運(yùn)動控制能力方面缺乏共識。本研究結(jié)果顯示，tDCS干預(yù)改善腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力提供了臨床證據(jù)。

腦調(diào)控技術(shù)聯(lián)合不同的運(yùn)動干預(yù)形式，產(chǎn)生的康復(fù)效果不同［7］。常見有兩種類型：tDCS聯(lián)合上肢機(jī)器人和tDCS聯(lián)合功能電刺激。Salazar等［17］研究顯示，雙極tDCS和功能電刺激使用可改善中重度上肢損傷腦卒中病人運(yùn)動能力和握力。以上聯(lián)合的運(yùn)動干預(yù)方式多聚焦于功能層面，但對整體的運(yùn)動控制能力涉及較少。本研究將雙極tDCS與傳統(tǒng)書法練習(xí)聯(lián)合使用，結(jié)果顯示，干預(yù)8周后，與對照組比較，試驗(yàn)組目標(biāo)觸碰測試完成時間縮短、平均速度加快、運(yùn)動平滑度更優(yōu)、肘關(guān)節(jié)角度變異性降低。tDCS聯(lián)合傳統(tǒng)書法干預(yù)后，試驗(yàn)組抓握、側(cè)捏、上肢日常生活能力有Carroll功能評分更高。表明tDCS與傳統(tǒng)書法練習(xí)結(jié)合的干預(yù)方式較單一腦調(diào)控技術(shù)，可顯著改善腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力。Xu等［14］明確了θ節(jié)奏的皮層興奮是毛筆書法練習(xí)的認(rèn)知神經(jīng)效應(yīng)所在，神經(jīng)反饋是書法控制理論的重要組成部分。因此，獨(dú)特的軌跡控制和神經(jīng)反饋可能是書法練習(xí)改善運(yùn)動控制的理論基礎(chǔ)。

本研究結(jié)果顯示，tDCS聯(lián)合書法練習(xí)對腦卒中病人運(yùn)動控制能力有顯著提升效果，可能與以下因素有關(guān)：1）研究設(shè)計(jì)，對照組接受20 min常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練后，僅接受單純tDCS刺激，試驗(yàn)組聯(lián)合了書法練習(xí)，試驗(yàn)組康復(fù)內(nèi)容高于對照組?？祻?fù)內(nèi)容與康復(fù)效果緊密相關(guān)，可能導(dǎo)致試驗(yàn)組評估指標(biāo)的改善更優(yōu)。2）介入時間，本研究納入的腦卒中病人功能狀態(tài)分離運(yùn)動干預(yù)前后，以Brunnstrom分期為依據(jù)。從運(yùn)動學(xué)習(xí)角度分析，分離運(yùn)動出現(xiàn)可能是運(yùn)動模式再建立的關(guān)鍵時期［26］。3）腦調(diào)控結(jié)合運(yùn)動干預(yù)的綜合方案，運(yùn)動干預(yù)誘導(dǎo)腦區(qū)皮層激活、興奮和重塑，tDCS可直接活化興奮腦皮層，兩種技術(shù)同時作用于潛在的腦區(qū)靶點(diǎn)，效果更優(yōu)。有研究顯示，腦調(diào)控技術(shù)聯(lián)合運(yùn)動干預(yù)較單一技術(shù)有效［27］。康復(fù)受益與運(yùn)動形式密切相關(guān)，由于運(yùn)動干預(yù)方案不同而不同。上述原因可能共同影響康復(fù)效果。隨著社區(qū)和居家康復(fù)的快速發(fā)展，毛筆書法因綠色經(jīng)濟(jì)且康復(fù)有效，可作為居家康復(fù)的手段之一。

本研究存在的局限性：1）缺乏隨訪研究，tDCS聯(lián)合傳統(tǒng)書法練習(xí)干預(yù)后效果衰減效應(yīng)未明確；2）未將傳統(tǒng)書法練習(xí)作為對照，未觀察單純書法練習(xí)對腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力的影響；3）對照組僅采用tDCS干預(yù)，未聯(lián)合其他有效的運(yùn)動干預(yù)手段，如上肢機(jī)器人等，不能明確書法練習(xí)是否優(yōu)于其他上肢功能訓(xùn)練方法。今后研究可在此基礎(chǔ)上，采用生物力學(xué)和核磁共振評估tDCS聯(lián)合傳統(tǒng)書法練習(xí)干預(yù)后運(yùn)動控制模式和腦功能的重塑規(guī)律，揭示其具體的機(jī)制?？傊瑃DCS聯(lián)合傳統(tǒng)書法練習(xí)可改善腦卒中病人上肢運(yùn)動控制能力。

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（收稿日期：2023-01-11）

（本文編輯薛妮）