Application Effect HD-tDCS Combined with Repetitive Facilitative Exercise on Stroke Patients in Recovery Period/SUN Jing,LIU Huiling, LI Wenyan, WU Junying.
[Abstract]Objective: To investigate the application effct high definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS)combined with repetitive facilitative exercise (RFE)on stroke patients in recovery period. Method:Atotal123 strokehemiplegia patients inrecovery periodtreated intheFirst Hospital Shanxi Medical University from May 2022 to May 2024 were selected and divided into conventional group, HD-tDCS group and combined intervention group by random number table method, with 41 cases in each group.The conventional group received routine rehabilitation training,the HD-tDCS group received routine rehabilitation training and HD-tDCS intrvention, and thecombined intervention groupreceived HD-tDCS combined RFE intervention on the basis the conventional group.The limb hemiplegia degree (Brunnstrom stage),hand function[action research arm test (ARAT)], upper limb motor function [Fugl-Meyer assessment upper limb (FMA-UL)], surface electromyography indexes[root mean square (RMS)and integrated electromyography (iEMG) surface electromyography wrist extensorandextensordigitorum]anddailylivingability[modified Barthelindex(MBl)]beforeandafterintervention were compared among thethree groups.Result:After intervention,therewas significant diference in Brunnstrom stage among the three groups ( P- lt;0.05). After intervention, the proportion stage VI in the combined intervention group was higher than that in the conventional group ( 58.54% VS 21.95% ), the difference was statistically significant ( P lt;0.05).After intervention, ARAT scores, FMA-UL scores, RMS,iEMG levels wrist extensor and extensor digitorumwere allincreased inthree groups,and those inthe combined interention group werehigher than those in the HD-tDCS group and conventional group,MBI scores were increased in three groups,and that in the combined intervention group was higher than that inthe conventional group,the diferences were statistically significant (Plt;0.05) . Conclusion: HD-tDCS combined with RFE can improve the degree stroke hemiplegia patients in recovery period, promote the recovery hand function and upper limb motor function, enhance the degree neuromuscular excitation upper limb, and improve the self-care ability daily life.
[Key words] StrokeRecovery period HemiplegiaHigh definition transcranial direct current stimulation Repetitive facilitative exercise Hand function Surface electromyography
First-author's address: Department Rehabilitation Medicine, First Hospital Shanxi Medical University, Taiyuan 0300o1, China doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2025.11.001
上肢功能障礙為腦卒中常見后遺癥,調(diào)查數(shù)據(jù)顯示有 55%~75% 的腦卒中患者病發(fā)后會遺留上肢功能障礙。相較于下肢提供簡單粗大的行走功能,上肢運動功能尤其是手功能多以精細(xì)運動為主,需要大腦皮層提供更為復(fù)雜且精細(xì)的控制能力,部分偏癱患者在開展傳統(tǒng)治療與康復(fù)訓(xùn)練后,肢體遠(yuǎn)端的手功能仍難以恢復(fù)至理想狀態(tài),影響患者生活質(zhì)量。因而,采取有效干預(yù)措施對于提升腦卒中后運動功能障礙患者上肢功能的恢復(fù)效果尤為重要。高精度經(jīng)顱直流電刺激(highdefinitiontranscranialdirectcurrentstimulation,HD-tDCS)為近年來逐漸興起的非侵入性神經(jīng)調(diào)控技術(shù),其通過向大腦皮質(zhì)功能區(qū)釋放特定且恒定密度的直流電刺激,改變患側(cè)大腦皮質(zhì)區(qū)神經(jīng)元活動程度,誘發(fā)大腦功能重塑。相較于傳統(tǒng)經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)技術(shù),其擁有更強空間聚焦性與更持久電流刺激的顯著優(yōu)勢,目前其已廣泛用于腦卒中后運動功能障礙、帕金森病、失語癥、抑郁癥等疾病的康復(fù)治療中[3-4]。反復(fù)促進療法(repetitive facilitative exercise,RFE)是經(jīng)臨床實踐證實可改善腦卒中后功能障礙的神經(jīng)康復(fù)療法,包括牽張反射、皮膚反射、肌肉反射及姿勢反射等多項促通刺激,可充分激活并重塑腦神經(jīng),具有強化特定神經(jīng)傳導(dǎo)通路、促進靶肌肉收縮等效果[5-。但目前臨床針對腦卒中恢復(fù)期患者采取HD-tDCS聯(lián)合RFE治療的效果研究相對較少,基于此,本研究探討HD-tDCS聯(lián)合RFE對腦卒中恢復(fù)期患者的影響效果,報道如下。
1資料與方法
1.1一般資料
納人2022年5月一2024年5月山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院收治的123例腦卒中恢復(fù)期患者。(1)納入標(biāo)準(zhǔn): ① 參照文獻[7]《中西醫(yī)結(jié)合腦卒中循證實踐指南(2019)》中腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)臨床癥狀、頭顱CT/MRI檢查等確診; ② 首發(fā)腦卒中; ③ 上肢Brunnstrom分期 ?I 期; ④ 生命體征平穩(wěn),偏癱,處于恢復(fù)期。(2)排除標(biāo)準(zhǔn): ① 先天肢體缺殘、肌無力、神經(jīng)肌肉嚴(yán)重病變; ② 既往有顱腦外傷或顱內(nèi)腫瘤; ③ 合并癲癇、帕金森、認(rèn)知障礙等神經(jīng)系統(tǒng)疾?。?④ 顱內(nèi)伴有金屬植入物或心臟起搏器;⑤ 無法耐受HD-tDCS; ⑥ 中途病情惡化導(dǎo)致退出研究。根據(jù)隨機數(shù)字表法將患者分為常規(guī)組、HD-tDCS組和聯(lián)合干預(yù)組,各41例。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。患者或家屬知情同意。
1.2 方法
三組均予以腦卒中基礎(chǔ)藥物治療。
常規(guī)組實施常規(guī)康復(fù)治療。指導(dǎo)患者開展抓握、伸展、對指等主被動關(guān)節(jié)活動度訓(xùn)練;進行手屈肘摸頭頂、雙手交叉握手、肩臂上舉等上肢抗阻力訓(xùn)練與踝關(guān)節(jié)背屈外翻、膝部伸展屈曲等下肢控制訓(xùn)練;在專業(yè)康復(fù)治療師或家屬陪同下,進行床-椅轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、坐-站轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、日常生活活動訓(xùn)練等。要求每日訓(xùn)練時長維持在 40min 以上,每周訓(xùn)練5d,期間可依據(jù)耐受程度逐漸增強訓(xùn)練時長與強度,若患者出現(xiàn)頭暈、心慌、胸悶等癥狀,應(yīng)立即停止訓(xùn)練。持續(xù)訓(xùn)練3周。
HD-tDCS組提供HD-tDCS干預(yù)。使用 4×1 型智能HD-tDCS儀(沃高VTS-800C)治療,按照國際標(biāo)準(zhǔn)10-20腦電圖系統(tǒng),將陽極放置于患側(cè)運動區(qū) ,接收電極分別放置于運動區(qū)周圍的
?
、
,
。刺激電流恒定強度1.6mA ,接收電流分別為0.4、0.4、0.4、 0.4mA ,刺激開始前電流上坡與刺激結(jié)束后的電流下坡均設(shè)置為 30s , 20min/ 次,1次 /d , 5d/ 周,持續(xù)治療3周。
聯(lián)合干預(yù)組在常規(guī)組、HD-tDCS組基礎(chǔ)上聯(lián)合RFE干預(yù)。由具備豐富臨床實踐經(jīng)驗的康復(fù)治療師進行針對肩、肘、前臂、腕及手指關(guān)節(jié)部位的RFE治療,具體操作如下:(1)肩關(guān)節(jié)運動?;颊呷⊙雠P位或坐位,以肩關(guān)節(jié)前屈 、肘關(guān)節(jié)屈曲為起始位,指導(dǎo)患者進行肩脾骨內(nèi)收-外展,肩關(guān)節(jié)屈曲-外展-外旋及屈曲內(nèi)收外旋-伸展外展內(nèi)旋等動作。(2)肘關(guān)節(jié)運動?;颊呷⊙雠P位或坐位,肘屈曲
,前臂進行旋前-旋后、屈曲-伸展等動作。(3)前臂-手腕-手指組合運動?;颊呷∽?,由前臂旋前-手腕背屈-手指伸展動作,逐漸過渡到前臂旋后-手腕掌屈-手指屈曲動作。(4)腕關(guān)節(jié)與手指運動。進行手腕部弓形伸張、各手指分離-伸展動作。訓(xùn)練過程中,康復(fù)治療師需給予“彎曲/伸直/旋轉(zhuǎn)”等動作口令指導(dǎo),并要求目標(biāo)關(guān)節(jié)保持相對固定,減少協(xié)同運動的產(chǎn)生,期間可通過適當(dāng)快速拍打和摩擦目標(biāo)肌群皮膚,確?;颊邔⒁曈X注意力集中于目標(biāo)肌肉的配合中,避免非目標(biāo)肌肉的強烈收縮,當(dāng)患者不能自主完成時應(yīng)由康復(fù)治療師輔助完成。上述各項運動連續(xù)快速重復(fù)50次為1組,組間休息 1~2min ,訓(xùn)練時間不應(yīng)超過 40min ,避免患者過度疲勞,1次/d, 5d/ 周,連續(xù)治療3周。
1.3觀察指標(biāo)及判定標(biāo)準(zhǔn)
(1)肢體偏癱程度:干預(yù)后,參照Brunnstrom分期標(biāo)準(zhǔn)評估兩組患者肢體偏癱程度,其中I期為無主動收縮或反射性運動;Ⅱ期為通過健側(cè)肢體活動或反射刺激可誘導(dǎo)患側(cè)無意識的聯(lián)合反應(yīng);Ⅲ期為上肢可自主發(fā)起屈曲/伸展協(xié)同運動,手可抓握但不能伸展,坐站立位時下肢髖、膝、踝可協(xié)同性屈曲;V期為可分離運動,上肢在肩 、肘
時可前臂旋前、旋后,手可捏、小范圍伸展,坐位時下肢可后伸、踝背屈;V期為肌張力有明顯改善,可見分離精細(xì)運動,上肢可獨立協(xié)同運動,手指可同時伸展,但單獨伸展差,站位時下肢可先伸膝后伸髖、踝背屈;V期為協(xié)調(diào)性和速度接近健側(cè),但殘留輕微功能障礙8。(2)手功能:干預(yù)前后,采用手臂動作調(diào)查測試表(action research arm test,ARAT)評估,以0~3級評分法評估患者抓(6個項目)握(4個項目)捏(6個項目)粗大運動(3個項目)4個維度,總分值0~57分,分值與患者手功能呈正相關(guān)。(3)上肢運動功能:于干預(yù)前后,采用Fugl-Meyer上肢運動功能評估(Fugl-Meyer assessment upper limb,F(xiàn)MA-UL), 以 O~2 級評分法評估腱反射、肩、肘、腕與手指運動等33個項目,總分值為0\~66分,分值與上肢運動功能呈正相關(guān)。(4)表面肌電圖指標(biāo):干預(yù)前后,于室溫條件下,采用表面肌測試儀(SA9800,南京偉思有限公司)測定兩組患者腕伸肌、指伸肌的表面肌電均方根值(rootmeansquare,RMS)、積分肌電值(integratedelectromyography,iEMG)。(5)日常生活能力:干預(yù)前后,采用改良Barthel指數(shù)(modifiedBarthelindex,MBI),評估修飾、穿衣、進食等日常生活活動能力,分值0\~100分,分值與日?;顒幽芰Τ收嚓P(guān)
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理
采用SPSS22.0統(tǒng)計軟件進行分析。計數(shù)資料以率( % )表示,行 檢驗,等級資料采用秩和檢驗;計量資料以(
)表示,三組間比較采用F 檢驗,組內(nèi)干預(yù)前后采用配對 t 檢驗。 Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1 基線資料
常規(guī)組男21例、女20例;年齡52~74歲,平均( 63.57±5.43 )歲;體重指數(shù) ,平均( 22.36±2.01 )
;病程1~4個月,平均( 2.30±0.76 )個月;腦卒中類型:腦梗死27例、腦出血14例。HD-tDCS組男22例、女19例;年齡52~74歲,平均( 63.42±5.30 )歲;體重指數(shù)
,平均(
;病程1~4個月,平均( 2.43±0.52 )個月;腦卒中類型:腦梗死29例、腦出血12例。聯(lián)合干預(yù)組男24例、女17例;年齡52~74歲,平均( 63.57±5.43 )歲;體重指數(shù)
,平均( 22.47±2.19 )
.病程1\~4個月,平均( 2.39±0.68 )個月;腦卒中類型:腦梗死25例、腦出血16例。三組基線資料比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義( Pgt;0.05 ),具有可比性。
2.2 肢體偏癱程度
干預(yù)前,三組Brunnstrom分期比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義( Pgt;0.05 );干預(yù)后,三組Brunnstrom分期比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義( Plt;0.05 );干預(yù)后,聯(lián)合干預(yù)組V期占比高于常規(guī)組( 58.54% VS21.95% ),差異有統(tǒng)計學(xué)意義( Plt;0.05 )。見表1。
2.3 手功能
干預(yù)前,三組ARAT中抓、握、捏、粗大運動評分比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義( Pgt;0.05 );干預(yù)后,三組ARAT中抓、握、捏、粗大運動評分均升高,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義( Plt;0.05 );干預(yù)后,聯(lián)合干預(yù)組各項評分均高于HD-tDCS組、常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義( Plt;0.05 )。見表2。
2.4 上肢運動功能
干預(yù)前,三組FMA-UL評分比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義( Pgt;0.05 );干預(yù)后,三組FMA-UL評分均升高,且聯(lián)合干預(yù)組評分高于HD-tDCS組、常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義( Plt;0.05 )。見表3。
2.5表面肌電圖指標(biāo)
干預(yù)前,三組腕伸肌、指伸肌的RMS、iEMG水平比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義( Pgt;0.05 );干預(yù)后,三組腕伸肌、指伸肌的RMS、iEMG水平均升
高,聯(lián)合干預(yù)組均高于HD-tDCS組、常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義( Plt;0.05 )。見表4。
2.6日常生活能力
干預(yù)前,三組MBI評分比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意 義( Pgt;0.05 );干預(yù)后,三組MBI評分均升高,且
聯(lián)合干預(yù)組評分高于常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義( Plt;0.05 )。見表5。
3討論
腦卒中發(fā)作時因腦部血管破裂或阻塞,腦部血液灌注障礙,腦細(xì)胞發(fā)生缺血缺氧甚至壞死,多數(shù)患者在急性期后會遺留肢體運動障礙[2]。目前臨床已廣泛開展強制性運動療法、物理因子療法等多種康復(fù)手段,但多側(cè)重于下肢肌張力與行走能力的恢復(fù),對手部與上肢協(xié)調(diào)功能的重建尚未得到足夠重視,上肢功能障礙患者難以獲取滿意康復(fù)效果[13]。因此,臨床開展針對性康復(fù)治療方案以恢復(fù)患者手功能與上肢運動功能十分必要。
本研究結(jié)果顯示,與常規(guī)組相比,聯(lián)合干預(yù)組干預(yù)后Brunnstrom分期V期占比明顯高于常規(guī)組,且聯(lián)合干預(yù)組干預(yù)后的ARAT各維度評分、FMA-UL評分均高于HD-tDCS組、常規(guī)組,MBI評分高于常規(guī)組,證實HD-tDCS聯(lián)合RFE干預(yù)可減輕腦卒中后恢復(fù)期患者偏癱程度,促進手部、上肢功能恢復(fù),亦有助于改善患者日常生活自理能力。分析主要原因:(1)HD-tDCS通過施加最優(yōu)靶向的恒定電流刺激,可使受到抑制的患側(cè)大腦皮質(zhì)得到最大程度的激活,并強化感覺與運動控制系統(tǒng)對神經(jīng)中樞的正向反饋與輸人,有效糾正大腦皮質(zhì)區(qū)電位失衡現(xiàn)象[4?;颊唛_展手部、上肢康復(fù)訓(xùn)練的同時接受HD-tDCS刺激,可促進運動神經(jīng)中樞逐漸增強對靶肌肉的收縮與舒張調(diào)節(jié)功能,提升腕屈與背伸等肌群肌力,進而恢復(fù)肢體整體運動功能,且HD-tDCS電流刺激的腦功能區(qū)域更深,相較于傳統(tǒng)tDCS 可引發(fā)更明顯的肌肉收縮效果[15-16。(2)RFE通過對患者肩、肘、前臂、腕及手指關(guān)節(jié)等部位進行屈曲-伸展、內(nèi)收-外展、旋前-旋后等精細(xì)化動作訓(xùn)練,有效彌補了傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練中僅開展單純粗大運動的缺陷,同時開展反復(fù)多次的肢體功能康復(fù)訓(xùn)練,可將重復(fù)性運動模式信息傳入進中樞神經(jīng)系統(tǒng),誘發(fā)運動神經(jīng)元在皮層形成興奮痕跡,促進神經(jīng)傳導(dǎo)通路的恢復(fù)與重建,提升上肢運動控制能力與肌力[17-18]
表面肌電圖為神經(jīng)肌肉系統(tǒng)在隨意和非隨意活動時,神經(jīng)肌肉活動經(jīng)表面電極引導(dǎo)、放大顯示后所呈現(xiàn)的電壓時間序列信號,可精準(zhǔn)呈現(xiàn)神經(jīng)肌肉在各種負(fù)荷形式下的收縮力與活動狀態(tài)。本研究結(jié)果顯示,干預(yù)后,聯(lián)合干預(yù)組腕伸肌與指伸肌的RMS、iEMG水平均高于HD-tDCS組、常規(guī)組,證實HD-tDCS聯(lián)合RFE可增強腦卒中后恢復(fù)期患者的肌力。分析其原因,HD-tDCS通過電流刺激神經(jīng),可深度激活腦卒中患者自發(fā)性神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)運動活性,提升肌肉收縮幅度,同時輔以重復(fù)性特定動作學(xué)習(xí)訓(xùn)練,亦有助于增強中樞神經(jīng)信號傳人,影響中樞神經(jīng)對癱瘓肌群的有效控制,進而達(dá)到增強偏癱患者上肢肌力、改善肢體功能的效果[20]
綜上所述,HD-tDCS聯(lián)合RFE可減輕腦卒中后恢復(fù)期患者偏癱嚴(yán)重程度,改善手功能與上肢運動能力,調(diào)節(jié)上肢神經(jīng)肌肉活動狀態(tài),提升日常生活活動能力。
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(收稿日期:2024-08-22)(本文編輯:陳韻)