腦卒中執行功能障礙康復技術的研究進展①

徐金獻，陳長香

腦卒中(stroke)是急性腦循環障礙導致局限性或彌漫性腦功能缺損的臨床事件，可分為缺血性和出血性。前者又稱為腦梗死，包括腦血栓形成和腦栓塞；后者包括腦出血和蛛網膜下腔出血[1]。臨床最常見的類型為腦梗死和腦出血。腦卒中有發病率、致殘率、死亡率、復發率高的特點，是目前人類三大死因之一，也是我國致殘率最高的疾病。先進的醫學水平提高了腦卒中患者搶救成功率，但患者遺留有程度不等的殘疾，如偏癱、失語等。執行功能障礙也是其中之一。

1 執行功能和執行功能障礙

1.1 執行功能的概念和內容 執行功能(executive function,EF)包括：①注意和抑制：指將注意力集中在相關的信息和加工過程，抑制無關信息；②工作記憶：指在短時間內儲存和保持信息的能力；③任務管理：指在進行加工復雜任務時，將注意力在不同任務中進行切換；④監控功能：指更新和檢查工作記憶的內容，以決定下一步加工序列；⑤制定計劃：指規劃目標行為的加工序列[2]。

1.2 執行功能障礙 認知領域損害包括執行功能、思維速度、空間定向能力等的損傷，以執行功能障礙最明顯[3]。文獻報道，執行功能障礙是血管性認知功能損害、腦皮質下小血管梗死與腦小血管疾病的早期和突出的表現[4-5]。近年來，功能性磁共振成像(fMRI)技術顯示，執行功能和前額葉皮層功能并不是完全等同。執行功能并不僅僅依賴于前額葉皮層，還依賴于邊緣系統等其他皮質區，包括額葉背外側皮層、眶額葉、前扣帶回和基底神經節等在內的額葉-紋狀體環路，以及小腦等[6]。Bour等報道，卒中后2年仍有66.6%的患者存在執行功能障礙和抑郁癥狀[7]。

2 常見的執行功能評測工具

2.1 威斯康星卡片分類測驗 威斯康星卡片分類測驗(Wisconsin Card Sorting Test,WCST)包括4張刺激卡和128張應答卡，分別依據顏色、形狀、數量進行分類[8]。該測試的內容繁多，操作費時、費力，對卒中后執行功能障礙進行分類的精確性較差[9]。

2.2 連線測驗 連線測驗(Trail Making Test,TMT)[10]是Halstead-Reitan成套神經心理測驗中的一個分測驗，分為TMT-A和TMT-B兩種版本。

2.3 Stroop色詞測驗 色詞測驗(Color Word Test,CWT)是Stroop于1935年研制，2001年Delis等編制DK執行功能系統時將其編入。測驗分3步，分析指標包括完成每張卡片的耗時數、正確閱讀數、錯誤數等。

2.4 畫鐘測驗 畫鐘測驗(Clock-drawing Test,CDT)要求患者在白紙上畫出一個鐘表的表盤，把數字放在正確的位置上，并用表針標出測試者指出的時間。

2.5 詞匯提取測驗 詞匯提取測驗又稱“語言流暢性測驗”(Word-fluently Test,WFT)，要求被試在1 min內列出盡可能多的有關“動物”和“水果”兩個范疇的詞，滿分20分。

2.6 漢諾塔測試 漢諾塔測試(tower of Hanoi,TOH)[11]評估執行功能中的計劃能力、順序能力和問題解決能力。

2.7 額葉功能評定量表 額葉功能評定量表(Frontal Assessment Battery,FAB)由Dubois等于2000年設計，包含6個亞測驗，分別測查抽象能力、智力靈活性、動作程序性、對抗干擾力、注意抑制力、環境影響力等[12]。

2.8 執行缺陷綜合征的行為評價 執行缺陷綜合征的行為評價(Behavioral Assessment of Dysexecutive Syndrome,BADS)是Wilson等于1996年在綜合比較了多種執行功能的研究方法后發展而來[13]。BADS的最大特點是具有生態效度(ecological validity)，即可測查和預測日常生活中的執行功能障礙。

2.9 虛擬現實(virtual reality,VR)技術 以色列海法大學Rand等以一個大型虛擬超市為背景，研究腦卒中患者和健康對照組的執行情況[14]。Werner等證明了虛擬超市作為執行功能評估工具的可靠性和有效性[15]。

3 執行功能障礙的康復技術

3.1 有氧運動 運動可提高癡呆患者的胰島素樣生長因子-1(IGF-1)水平，降低同型半胱氨酸水平。IGF-1是一種神經營養因子，可促進神經元活性，提高認知功能；而同型半胱氨酸具有神經毒性，可損害老年人的神經心理功能[16]。有氧運動(aerobic exercise,AEX)能改善腦卒中患者的信息處理速度和記憶力，提高患者的感覺運動控制[17-18]。聯合運動和娛樂的訓練方法可改善慢性腦卒中患者的執行功能和記憶功能[19]。

3.2 執行及解決問題的能力訓練 安排患者參與日常生活相關的活動，如分蛋糕、行程安排等；指導患者做簡單數學題和物品加減法、錢幣的交換等；進行數字排列訓練、物品分類訓練、假設問題的處理、從一般到特殊的推理訓練等。這樣的訓練更貼近日常生活，可提高患者訓練的積極性和主動性，能最大限度地挖掘患者殘存的執行功能，改善現有的執行功能。

3.3 目標管理訓練 目標管理訓練(Goal Management Training,GMT)是一種關注目標過程和持久注意力理論的執行功能干預方法，可改善老年人及額葉損傷患者的執行功能[20-21]。GMT要求患者對復雜現實任務的目標進行管理和調整，總結完成目標的成功和失敗經驗，提高目標改變的意識[22]。

3.4 計算機工作記憶訓練 李舜等應用自編軟件，利用計算機的生動畫面讓腦卒中患者按照標志去醫院看病、到商場購物，挑選指定或非指定物品、付費與結算及處理問題等，治療前后患者的神經行為認知狀態檢查量表(NCSE)評分改善顯著[23]。Westerberg等認為，計算機工作記憶訓練可明顯改善腦卒中患者的工作記憶和注意力[24]。

3.5 經顱直流電刺激 Jo等研究顯示，經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)可提高左背外側前額皮質腦卒中患者的工作記憶能力[25]。

3.6 抗抑郁藥物治療 Narushima等研究顯示抗抑郁藥物治療可顯著改善患者的執行功能，改善效果能長期保持[26]。抗抑郁藥物可促進額葉前部神經元網絡的重組，調節單胺能神經遞質的傳遞，改善神經營養因子的活動。

3.7 VR技術 指利用電腦模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供給使用者視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，如同進入真實的空間。它是一種涉及眾多學科的新的實用技術，集先進的計算機技術、傳感與測量技術、仿真技術、微電子技術于一體。優點是患者可通過適當裝置對虛擬世界進行體驗和交互作用；即使患者有身體殘疾，也可通過不受限制的界面完成互動。虛擬現實互動技術應用于康復治療領域是一個新的發展方向，我國目前還處于起步探索階段。Rand等報道，虛擬超市的環境可改善腦卒中患者的執行功能和多任務能力[27]。

4 體感游戲Kinect

4.1 體感時代 1983年，日本任天堂(Nintendo)公司發售了FC(紅白機)，FC中的“打野鴨”、“打飛碟”這類需要游戲光槍支持的游戲稱為體感游戲的原始雛形。

20世紀90年代，起源于美國酒吧的街機開始流行。這是一種放在公共娛樂場所的經營性專用游戲機。“VR戰警”是世嘉公司推出的3D光槍射擊開山之作，這種需要玩家手持光槍配合手臂、腰等動作才能進行的游戲成為體感游戲的開始。

2011年初，17Vee率先在體感平臺的基礎上加入了網絡游戲理念，用戶僅需將手機與電腦連接，即可用手機作為游戲手柄，揮動手機操作體感游戲角色。

體感游戲Kinect于2010年12月問世，它是一種運動傳感輸入設備，可追蹤使用者的身體運動。與傳統體感游戲產品相比，Kinect最大的特點是讓使用者完全擺脫控制器的束縛，不必使用游戲控制器或其他任何物體，即可進行游戲或是其他程序，通過身體姿勢及語言進行控制。

Kinect是微軟公司于2010年11月推出的Xbox360游戲機的體感周邊設備外設，由“三只眼”構成：2個攝像頭和1個紅外發射裝置。由于加入了深度攝像頭、Depth from Focus、CodedAperture、面部識別等技術，Kinect可以完全感應人體全身的動作，在運行每一種游戲時，屏幕上均會出現使用者的得分，給出反饋。

Kinect設備產生所在場地的實時深度、顏色和聽覺數據，可追蹤1~2個人，前者要求使用者距離感應器約1.8 m，后者則要求離設備約2.5 m，同時使用者的身高至少要達到1 m。

4.2 Kinect的應用 作為一種全新的交互方式，Kinect正逐漸滲透到人們生活和工作的各個領域。起初只是為了家庭娛樂和作為一種3D視頻游戲而問世[28-29]，單臺Kinect可用于使用者姿勢控制的評價[30]，多臺Kinect可捕捉人體3D效果的全身運動[31]。Kinect可改善運動功能障礙患者的運動表現[32]，也可用于神經損傷患者的平衡訓練[33]。加利福尼亞戴維斯大學的Oliver Kreylos應用2臺Kinect進行視頻遠程會議[34]；美國明尼蘇達大學應用Kinect幫助臨床醫師診斷患兒精神障礙的范圍[35]；瑞士伯恩大學將Kinect搬進了手術室，在手術過程中，醫生可以通過徒手的體感操作控制和查看患者的影像資料，方便了醫生，也減少了室內人員的流動[36]。第四軍醫大學京西醫院的骨科醫生們也將Kinect應用于手術室。

4.3 展望 目前暫無關于Kinect用于腦卒中患者的認知功能障礙的康復報道，相關研究正在進行，初步預實驗結果顯示，Kinect可改善腦卒中患者的執行功能和記憶功能，它將為卒中后認知康復開辟新的領域，提供更加方便快捷的康復方法。

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