何雯,王凱
腦卒中后上肢功能康復研究進展①
何雯,王凱
腦卒中后上肢功能障礙的發生率較高,而且恢復較為困難,嚴重影響患者的日常生活能力和生活質量。本文對腦卒中后偏癱上肢功能康復治療技術及方法進展進行綜述。主要的康復技術和方法有雙側上肢訓練、鏡像療法、體操棒訓練方法、音樂療法、運動想象療法、上肢康復機器人、虛擬現實游戲、強制性使用運動療法、功能性電刺激、肌電生物反饋療法、經顱磁刺激和神經肌肉促進技術等。
腦卒中;偏癱;上肢;康復;綜述
[本文著錄格式] 何雯,王凱.腦卒中后上肢功能康復研究進展[J].中國康復理論與實踐,2014,20(4):334-339.
近年來,腦卒中上肢功能康復一直是研究的熱點,也涌現出了多種治療技術和方法。本文就目前國內外對腦卒中后上肢功能康復治療方法做一綜述。
1996年,Mudie等提出雙側上肢訓練,研究發現該方法在患側單側表現方面顯示明顯快速的進步,并且在6個月隨訪后這種進步依然保留[1]。在此基礎上,眾多研究者開始深入研究。Whitall等于2000年提出有節律的聽覺刺激雙側上肢訓練(bilateral arm training with rhythmic auditory cueing,BATRAC),即患者在光滑的水平面進行上肢推拉運動,并配合節律的聽覺刺激,研究結果顯示,患側上肢的Fugl-Meyer評定(FMA)得分、運動速度及患側上肢作為支持性作用和在雙側任務中的實際使用方面均得到提高,訓練結束9周后效果仍然存在[2]。Cauraugh等研究顯示,訓練后雙側協調性運動組患者在盒子和阻礙物測試(box and block test)、運動反應時間和肌肉的持續收縮方面顯示出更大的進步[3-4]。研究初步認為,其可能對雙手協調性運動和單側運動中患手的表現有較好的療效,其機制可能與大腦皮質間抑制的正常化、開發同側運動通路及神經反饋有關。目前尚有待于進一步確定雙側上肢訓練效果的持久性和使用這種訓練普及化的方法,從而更好地指導腦卒中偏癱患者的臨床康復。
鏡像療法基于鏡像神經元系統(mirror neuron system)治療。2006年喬瓦尼等嘗試利用鏡像神經元的特性來訓練腦卒中后上肢癱瘓的患者,讓他們觀察并在腦中模仿一些動作,使他們的神經系統恢復對動作的控制和協調能力。目前主要應用于截肢、腦卒中及手部術后患者;動作方面對于關節活動度、抓握力量、動作時間、日常生活活動表現及動作功能皆有所進步。鏡像治療加入運動想象療法可以藉由患側肢體適當運動的視覺刺激而促進運動功能恢復,而非僅僅依賴腦中的想象。另外雙側上肢結合機械臂與鏡像運動的研究也有報道,前者對于患側上肢的功能水平要求較低[5],后者成功可能的理論是患者在治療過程中只看見健側上肢,而不是患側上肢,提供了一個成功運動的體驗[6]。國外許多的研究已經證明鏡像治療在改善活動度、上下肢功能、感覺和忽略綜合征方面的積極效果[7-10]。在做鏡像治療時患者應該具備充分的認知能力去理解和應用指示。哪怕是失用癥患者,只要具備應用運動指示的能力,就不能被排除在外。缺少遠端隨意運動、并發感覺和輕至中度忽略障礙的嚴重損傷患者能從鏡像治療中獲益;對于患側沒有隨意控制,如肌張力高或者是丘腦綜合征的患者,治療目標是降低疼痛或者是降低肌張力。目前國內的文獻報道相對比較少。
在康復實踐中觀察,體操棒對于上肢分離運動簡單易用效果明顯,可以提高肢體協調控制能力和平衡力,進一步訓練關節活動度和身體柔韌性。溫敬波等應用體操棒在對32例偏癱患者Bruunstrom分期評定為Ⅲ期或Ⅳ期患者進行上肢康復療效觀察,研究顯示,治療組明顯高于對照組,通過FMA評分的統計學分析,說明體操棒訓練有明顯改善上肢運動功能的作用[11]。
腦卒中患者在臥床及坐位時,由于手臂長時間放在體側,腕處于屈曲位,肩帶后縮下沉及前臂內收內旋,增加腕的壓力;另一方面腕關節屈曲受壓使上肢靜脈回流受阻,易導致手指及腕部腫脹。倪歡歡等自行設計制作手部輔助支具來固定患手,以保證早期偏癱患者能自行進行棍棒操的鍛煉[12]。這套操的目的是鼓勵患者在不引起疼痛和加劇水腫情況下,多做主動運動,主要是肩部全范圍的活動,研究顯示,在無痛范圍內盡可能讓患者主動做肩部全范圍的活動或者主動結合輔助運動,對于保持偏癱上肢各關節的正常關節活動度、預防肩-手綜合征以及促進上肢功能康復有著重要意義。
音樂治療學作為一門完整的現代學科,于20世紀中期在美國興起。目前我國的音樂治療已在精神病、兒童腦癱、精神發育遲緩的矯治、心理治療、心身疾病的輔助治療以及手術期疼痛緩解等領域取得一定成果[13]。它的應用大致可分為被動性音樂療法、主動性音樂療法和綜合性音樂療法。目前音樂治療的研究主要集中于被動感受式音樂治療,對主動音樂治療的研究相對較少。在腦卒中康復方面的應用主要集中于緩解焦慮抑郁情緒、失語癥、認知障礙等[14],在卒中后肢體運動功能康復方面的研究較少,針對上肢運動功能康復的研究更少,需要進一步研究。
音樂屬于節律性聽覺刺激,運動系統對于這種聽覺刺激的反應非常靈敏。節律性聽覺刺激可以直接改善腦血管疾病偏癱患者的運動功能,尤其在動作的穩定性方面,而且這種改善不是通過學習逐步達到的[15-16]。Bradt發現有節律的聽覺刺激可改善腦卒中患者步行時上下肢協調能力[17]。劉艷萍等使用被動感受音樂干預結合運動療法對腦卒中后痙攣性癱瘓的患者進行研究,結果發現治療1個月后被動感受音樂干預結合運動療法可改善腦卒中后痙攣性癱瘓患者的運動功能,降低肌張力[18]。Schneider等選擇64例中度運動功能障礙且無音樂基礎患者隨機分為兩組,音樂訓練從單音開始增加音節至20首不同的曲子,重復訓練,每次30 min,持續3周,結果顯示患者的粗大運動、精細運動及日常活動能力均改善[19]。
目前仍需要更大樣本觀察音樂治療對卒中后患側上肢運動功能恢復程度、運動擴大范圍及在現實環境中的治療效果。對于實施程序、評價方法、樂器選擇及音樂的選擇方面仍需要進一步的研究。
運動想象療法在腦卒中的康復訓練中得到越來越多的重視。腦損傷后會影響正常的運動想象能力,在精確性和及時性方面都受到影響,即混亂運動想象(chaotic motor imagery)。運動想象療法也稱作心智影像,是指通過大腦有意識地模擬、訓練某一動作而不伴有明顯的身體或肢體活動,最早是應用于教練員、運動員和體育運動心理學工作中,作為一種心理技能訓練方法。運動想象療法主要是通過視覺和聽覺回路的主動式想象,以接受認識再接受到認識的循環往復過程,進行強化訓練,以增強患者的感覺信息回路傳輸到大腦信號,調節病變受損的神經突觸功能,使其活化,并促使再生,在訓練過程中始終貫穿模擬想象運動;并通過長期的模擬想象運動訓練,使非條件反射變為條件反射,改善神經功能和神經支配肌肉的功能,從而改善受損的“運動網絡”,達到運動想象訓練的目的[20-22]。
閆彥寧等通過單獨使用運動想象療法,評價治療前后患者上肢運動功能的變化情況,結果發現運動想象療法對于腦卒中后偏癱患者的上肢運動恢復功能有明顯的效果[23],同時槐雅萍等認為患者可在家自行實施運動想象訓練,不受環境、醫務人員有無以及治療場地和經費的約束,是一種經濟、簡便易行且值得推廣的治療方法[24]。Page等分別對病程>1年的腦卒中患者和腦卒中后4周~1年且患側上肢運動功能障礙已穩定的患者在接受傳統上肢康復訓練結束后再進行運動想象,雖然FMA評分均有所改善,但治療組更明顯[25]。國內對于運動想象在腦卒中康復中的應用研究大多以在訓練中進行想象知識的傳授,而沒有進行想象能力測試。在國外的報道中已有人使用運動想象問卷評估偏癱患者的想象能力,認為<25分者不宜進行運動想象訓練。運動想象訓練需要患者能理解指導語,對于智力或認知障礙、失語患者不宜進行運動想象。目前的研究內容欠深入,面臨著適應癥的選擇、認知及依從性的篩選、指導語的規范及有效的檢測手段,對于腦卒中后伴有半脫位和肩痛的患者無疑是一種可行有效的康復訓練手段,具有積極意義。
上肢康復機器人近年來成為新興的熱門康復醫療技術為大家所熟知。近年研究證實,腦梗死后急性至慢性的不同時期均可觀察到患肢運動所引起的廣泛腦區激活[26],促進中樞神經系統的重組和功能代償,有利于患者肢體運動功能的恢復,這為機器人輔助康復訓練提供了重要的科學根據。但是機器人輔助康復運動訓練過程中很可能出現代償運動使上肢的肩肘關節訓練的效果不確定,進而影響患者上肢運動功能的恢復,可以在訓練中引入肩關節外展矯形器、肘夾板等輔助器具[27],強制患者增加肩關節外展及防止出現過度共同運動代償,使患者可以用與正常人相似的運動規律進行康復運動訓練,從而最終恢復或建立正確的運動模式。國外學者研究顯示,上肢機器人訓練不但于腦卒中恢復早期的患者有效[28-30],對于腦卒中恢復晚期乃至后遺癥期的患者亦有效[31-33],提示上肢康復機器人可用于腦卒中康復的各個時期。梁天佳等的研究顯示,上肢康復機器人尚有不足之處,如無法進行腕關節的屈伸訓練,系統自帶的關節活動范圍評估系統與量角器實際測得值誤差較大等[34]。
雖然上肢康復機器人技術在國內外研究取得了較大進展,但是目前的研究還是處于初級階段,一則機器人造價昂貴,沒有普及性;二則缺少大樣本量的臨床應用和研究。
虛擬現實技術是一種能給用戶提供虛擬場景和虛擬對象并允許用戶和虛擬對象間進行交互操作的技術。它是計算機圖形技術和傳感控制技術有機結合的產物,其主要特征是為操作用戶提供的操作環境,是實時逼真的視覺、觸覺等反饋信息。將虛擬現實游戲引入腦卒中患者的功能訓練[35-36]重要的一點是要為患者提供生動有趣的虛擬現實游戲項目。好的虛擬現實游戲具有以下幾個特點:一是內容的豐富性,虛擬現實游戲需要一個完整的游戲場景,它所包含的信息量是普通反饋形式無法比擬的;二是有明確的目的,如釣魚游戲要求規定時間內釣起盡可能多的魚,這樣就提供了一個明確的任務,再加上相應的獎懲措施,使患者覺得生動有趣,在滿足患者感官的同時激勵患者持續地訓練。
Holden等最先成功運用虛擬現實對卒中后的患者進行運動康復訓練,研究表明,由虛擬老師指導訓練的患者康復速度有極大提高[37]。康復訓練的根本目的在于最大限度恢復患者的受損功能,提高患者獨立生活的質量。日常生活行為是運動康復必不可少的訓練項目,這就要求康復訓練的環境和內容與真實生活密切相關,患者才能將訓練習得的技能遷移運用到實際生活中去。虛擬現實技術在模擬真實生活場景、提供日常生活技能練習方面具有不可比擬的優越性。Jack等的研究首次將虛擬現實操作系統應用于腦卒中后手功能的康復治療中,探討為期2周的虛擬現實系統訓練在改善腦卒中偏癱患者手運動功能方面的作用,訓練結束后,每位患者拇指的運動范圍和肌力、手指的分離運動和運動速度都有了顯著的改善[38]。Boian等對4例腦卒中患者進行了為期3周的虛擬現實系統訓練,訓練結束后,4例患者患側手指的關節活動范圍增加20%,運動速度提高10%~18%,最為明顯的改善是手指分離運動的產生,改善程度為40%~118%[39]。這次試驗證明,對慢性期腦卒中患者單獨進行以虛擬現實系統為基礎的訓練可以促進偏癱手功能的恢復。
隨著康復醫學的不斷發展,我們可以逐步嘗試將各關節的功能訓練進行整合,簡化操作系統,以較低的成本為用戶制定安全、個性化的訓練環境,為腦卒中患者ADL能力提供較為寬廣的訓練機會,并將功能評估標準化。
CIMT是近20年來最有影響的康復技術之一,在國內外得到了較大發展并受到廣泛關注。很多患者回到真實的家庭環境中卻不能運用已獲得的運動功能去完成日常生活活動,患者在家庭環境中完成日常生活活動能力較差。重復和強化訓練是CIMT的主要治療因素,它通過限制健肢活動,強迫患肢進行大量密集性訓練的方式來改善患肢的動作功能,從而提高腦梗死偏癱患者的運動功能和日常生活活動能力。該方法可將患者在臨床治療室中獲得的運動功能轉移到日常生活環境中。有研究表明腦缺血后給予強制性運動療法的干預會促進內源性神經干細胞的激活,導致神經系統的自身修復能力增強,從而促進肢體的康復。
美國Taub教授提出CIMT,經美國多中心臨床研究證實CIMT是提高上肢運動功能最有效的康復治療技術,尤其適用于恢復期腦卒中偏癱上肢運動功能障礙患者[40-41],其行為學因素在運動功能的恢復中起著重要的作用。目前有關CIMT的研究多集中在臨床康復療效方面,而對其行為學因素作用機制方面研究報道不多見。國內研究亦認為,CIMT對上肢和手的運動功能的康復療效明顯優于傳統的神經促進技術[42]。與傳統的治療技術不同的是,CIMT不是單純的康復治療技術,而是將行為學因素應用于康復治療技術中,通過塑形技術、行為技術和限制技術等行為學因素改變患者以往形成的習得性廢用,即使用健側上肢完成日常生活活動的習慣,強制使用患側上肢,使患側上肢的使用能力得到提高,進而使患側上肢的運動功能得到恢復。康復治療中結合應用行為技術,可確保康復療效進一步提高。不能只片面注重某一康復技術的應用,而在重視功能康復同時應重視已獲得的康復療效的進一步鞏固,從而確保運動功能的持續提高。
FES是一種治療腦卒中患者偏癱的有效手段,它從20世紀60年代開始用于腦卒中偏癱患者的治療。FES是一種比較新興的電刺激,屬于神經肌肉電刺激的范疇。大量臨床研究證明,電刺激治療能顯著改善腦卒中患者的肢體功能,提高患者的生活自理能力,明顯降低致殘率;而且在預防與改善偏癱患側肩關節半脫位及肩關節疼痛、擴大關節活動范圍、提高運動功能、減輕上肢肌痙攣等方面有較好的療效[43-44]。
Vuagnat等采用FES治療腦卒中后偏癱肩關節半脫位伴疼痛患者,發現FES治療不僅能明顯緩解患者肩關節疼痛并促使其關節復位,還可顯著提高患者肩關節的運動功能[45]。Popovic等使用FES治療急性期腦卒中偏癱患者,經3周治療后,患側手功能得到有效改善,與對照組相比,有顯著性差異,并且這種效果持續到治療結束后6個月[46]。陳子玲等通過用FES刺激前臂腕背伸肌群產生腕背伸,在治療后第1、3、6個月,兩組在FMA評分有較明顯提高,患者的手腕屈伸功能及手的協調性活動均有明顯改善,FES組改善更明顯(P<0.05),說明不論是早期康復訓練還是早期康復加FES治療均可改善手的運動功能,但FES對于手功能的改善有更積極的意義,且療效可以持續比較長的時間(>6個月)[47]。近年來FES在國內外臨床上應用日益普遍,對其遠期效果觀察也在進一步研究,對患者進一步提高日常生活活動能力提供了又一有力保障。
肌電生物反饋療法國外始于20世紀60年代,國內于80年代初見于報道,它是一種應用肌電生物反饋儀將人們正常意識不到的肌肉組織生物電活動放大,轉換為可以被人們感覺到的視、聽等訊號,并把這些訊號通過眼、耳等器官回輸給大腦,以便人體能依據這些訊號自主地訓練,控制肌肉組織生物電活動,達到訓練的目的。目前是臨床上重要的治療手段之一,已成功地應用于腦卒中后偏癱肢體的康復,多數研究表明是一種有效地輔助療法,也是國內外研究的熱點之一[48]。
腦卒中患者神經功能損傷后,中樞神經系統結構和功能上具有代償、功能重組能力,當高級中樞或通路受損時,神經軸突可通過側支發芽、樹突增多、與鄰近完好神經元功能重組或通過低級中樞部分代償作用,形成新的神經通路[49-50]。運動系統必須有效獲得必要連續感覺信息流,如果沒有感覺信息不可能產生合適運動。腦卒中患者偏癱側肢體多數有感覺功能受損,因此要通過加強感覺刺激建立正常感覺反饋,為完成肢體正常運動功能提供有力保證。
有大量的研究表明[51-52],肌電生物反饋技術有助于偏癱患者肢體功能的康復,尤其是在肌力恢復方面。肌力訓練通常被認為會增加痙攣、協同收縮及異常運動模式而被慎用。肌電生物反饋在腦卒中偏癱患者肌力的應用在上肢主要集中在腕伸肌肌力的恢復,上肢和手功能障礙的恢復是患者康復訓練的難點。有研究顯示,對腕背伸功能障礙患者在常規康復治療的同時加以肌電生物反饋技術,腕關節背伸主動關節活動范圍增大,腕背伸時肌肉最大收縮時肌電閾值明顯增高。肌電生物反饋技術在實施的過程中大大地提高了患者的主動參與性,還可以滿足患者的成就感,激勵患者持續進行訓練[52]。而單純的理療和運動療法等治療手段比較單調和枯燥,而且若沒有監督,患者很難訓練到位或長期堅持。但是,不同的研究采用不同的治療處方,又用不同的方法評價療效,而每一個治療處方又缺少基礎研究的論證,所以,如何在偏癱患者康復中恰當應用肌電生物反饋技術,仍需進一步研究并需按照循證康復醫學的要求加以科學的探討。
TMS是Sheffield大學Barker教授于1985年首次提出的一種通過磁場刺激大腦皮質誘導皮層下產生電流的一種神經電生理技術,其原理是置于頭部的線圈產生脈沖磁場,在頭部產生感應電流,從而刺激相應的腦神經元。磁刺激皮層運動區可以直接興奮大腦皮質運動中樞,也可以興奮皮質脊髓束到骨骼肌的整個運動系統,從而能引起大腦功能的興奮或抑制;還可以降低突觸傳導的閾值,使突觸興奮性增加,從而形成新的傳導通路,促進運動功能康復。
國內外學者研究均顯示,TMS可明顯提高腦卒中患者的FMA評分和Barthel指數,表明TMS可明顯改善患者的肢體運動功能及日常生活活動能力[53-54]。龍安國等研究結果顯示,3組患者在治療前FMA評分、Barthel指數無顯著性差異,治療2周后,健側刺激組和患側刺激組的運動功能及日常生活活動能力大幅度提高,明顯優于對照組,有利于偏癱患者的康復[55]。楊雅琴等也有相似報道,在肌力方面,治療前3組之間差異無顯著性;治療后3組都有肌力的恢復,但TMS治療組明顯優于對照組,說明TMS治療可以提高皮質脊髓束的興奮強度,明顯改善患者的肌力,促進偏癱患者肌力的恢復[53]。TMS刺激健側和患側均能提高患者的肌力、運動功能、日常生活活動能力,可作為腦梗死患者運動功能康復的治療手段,再者它無痛無創,操作簡便,很少引起不適感,不會造成交叉感染,沒有明顯的副作用,使用安全,療效明顯,值得臨床廣泛推廣應用。
神經肌肉促進技術是20世紀40年代開始出現的治療腦損傷后肢體運動障礙的方法。其典型代表有Bobath技術、Brunnstrom技術、神經肌肉本體促進技術(proprioceptive neuromuscular facilitation,PNF)、Rood技術,也是我們最為常用核心手法技術。它是以神經解剖學、生理學和神經發育學為理論基礎,采取各種方法刺激感覺、運動神經,調整神經通路的興奮性,即促進軟弱的肌肉和抑制過度興奮的肌肉,獲得可以控制的、協調的隨意肌肉活動,達到神經運動功能重組,包括促進易化技術、促進抑制技術。通過多途徑感覺輸入,提高中樞醒覺水平,興奮性增加有利于喚醒休眠神經元和功能代償;反復、多次正確活動模式訓練,獲得新的功能代償;進而在幫助個體適應環境和生存中起積極作用。
戴玲等研究結果顯示,神經肌肉促進技術在改善偏癱上肢運動功能及患者日常生活活動能力方面(尤其是偏癱上肢運動功能方面)有一定的療效;同時也強調了在施行技術操作過程中,要時刻注意患者體位、姿勢,尤其是頭頸、軀干、下肢的位置,偏癱側身體的負重等因素對上肢肌肉痙攣的影響;所有的活動都是在有引導、有控制的情形下進行,有利于患者打破聯合反應與共同運動等異常模式,促進高級運動控制形式的出現,針對性強[56]。楊丹丹等在選擇性使用肩胛和上肢的PNF對患者康復訓練后,發現PNF能明顯改善偏癱側肩痛、上肢功能和日常生活活動能力[57]。王玉龍遵循運動學原理,依據偏癱肩半脫位發生的機制,有針對性地選擇某些PNF運動模式和治療技術治療偏癱患者的肩半脫位,發現有選擇性地使用PNF運動模式和技術對偏癱肩半脫位有明顯的治療效果,且不同病程的患者有不同的療效,病程短者療效好[58]。對早期偏癱后肩關節半脫位患者效果顯著,但長期療效有待進一步觀察[59]。本體感覺神經肌肉促進療法是利用牽張、關節壓縮和牽引、施加阻力等本體刺激和應用螺旋形對角線式運動模式來促進運動功能恢復的一種治療方法,它符合正常生理上有功能的運動形式,大多數肌肉的附著點和纖維排列也符合這種形式,所有對角線型運動都越過中線,促進身體兩側的相互作用。
盡管神經肌肉促進技術已成為偏癱康復訓練中被廣泛采用的核心技術,但因其流派繁多,方法靈活多樣而難以被初學者掌握。治療師的工作經驗和技術水平決定其訓練效果,并且大多數患者只是被動接受康復訓練,訓練過程枯燥,較易使患者對康復訓練缺乏興趣和信心,而且治療師的工作量較大,容易疲勞,康復訓練效率較低。
上肢要承擔復雜、精細、靈巧的動作,尤其是手的功能相當精細和復雜,在日常生活活動中起著重要作用。隨著康復醫學的發展,許多新的康復治療技術和輔助康復設備不斷被引入到腦卒中上肢康復中來,效果也不錯。我們要遵循因人而異、早期介入、循序漸進、持之以恒的原則,采取多種綜合康復治療措施,制定科學合理的康復治療方案,盡量達到最佳的康復效果。
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Advance in Rehabilitation of Upper Limb Function in Hemiplegic Patients after Stroke(review)
HE Wen,WANG Kai.Department of Rehabilitation,Shanghai Jingan Geriatric Hospital,Shanghai 200040,China
The incidence of upper limb dysfunction of stroke patients was high,and the recovery was difficult,which seriously impacted their activities of daily living and quality of life.This article reviewed the new techniques and methods for hemiplegic patients after stroke.The main techniques and methods includeed bilateral isokine-matic training,mirror neuron system,gymnastics rods training,music therapy,motor imagery,upper limb rehabilitation robot,virtual reality,constraint induced movement therapy,functional electrostimulation, electromyographic biofeedback therapy,transcranial magnetic stimulation,neurophyisological therapy and so on.
stroke;hemiplegia;upper limb;rehabilitation;review
10.3969/j.issn.1006-9771.2014.04.008
R743.3
A
1006-9771(2014)04-0334-06
2013-03-25
2013-12-12)
上海靜安老年醫院康復科,上海市200040。作者簡介:何雯(1983-),女,漢族,江蘇江陰市人,碩士,主管技師,主要研究方向:腦卒中康復。