強化運動想象療法對腦卒中偏癱患者步行的影響與機制研究

徐立偉，胡志，高光儀，李月紅，郭廷超，李美玲，趙小會，楊新波

腦卒中后肢體運動功能障礙是其主要并發(fā)癥，85%腦卒中幸存者的首要康復(fù)目標是恢復(fù)步行的能力[1]，本研究旨在通過單光子發(fā)射計算機斷層顯像(single photon emission computed tomography, SPECT)探討步態(tài)運動想象療法對腦卒中偏癱患者動態(tài)腦血流的影響及不同強度運動想象療法對下肢功能的影響與可能機制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2014年8月～2015年6月我科收治的腦卒中偏癱患者30例，均符合全國第四屆腦血管病學(xué)術(shù)會議制定的診斷標準[2]，并經(jīng)頭顱CT或MRI檢查明確診斷。隨機分為基礎(chǔ)運動想象組(A組)和強化運動想象組(B組)各15例。①A組：男9例，女6例；年齡(45.07±7.06)歲；病程(63.07±42.40)d；腦出血5例，腦梗死10例；左側(cè)偏癱10例，右側(cè)5例。②B組：男8例，女7例；年齡(78.33±36.02)歲；病程(46.87±5.54)d；腦出血6例，腦梗死9例；左側(cè)偏癱7例，右側(cè)8例。2組一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。另選入健康人5例為對照組，男3例，女2例；年齡(45.15±6.20)歲。對照組與腦卒中組(A組和B組)在性別、年齡上差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性。

1.2 方法 ①干預(yù)方法：A、B組患者在常規(guī)藥物治療外不接受任何其他形式的治療。A組每日接受1次運動想象治療，每次30min，B組每日接受2次運動想象治療，每次30min，2次間隔8h，腦卒中患者15d為1個療程，連續(xù)治療3個療程，各療程間休息1d；對照組僅接受1次運動想象訓(xùn)練，時間30min。3組受試者在首次治療前及首次治療結(jié)束時經(jīng)腦血流灌注顯像檢查。A、B兩組3個療程治療結(jié)束后再進行一次腦血流灌注顯像檢查。②運動想象的實施方法：治療前，由同一治療師進行講解，示范想象的動作內(nèi)容，要求受試者明確動作的組成，并將動作想象一遍，同時應(yīng)用表面肌電圖儀對下肢肌肉活動進行監(jiān)測，以保證在執(zhí)行想象任務(wù)時無任何肌肉收縮，通過心率改變來判斷是否完成了想象動作。治療時，取平臥位，閉目，在背景音樂中聽取錄音指令，卒中患者想象偏癱側(cè)下肢完成治療動作，對照組想象單一一側(cè)下肢完成治療動作。本研究運動想象的實施為30min，分6個循環(huán)，每循環(huán)前3min放松，后2min聽錄音指導(dǎo)語，主要為“患腿屈髖、屈膝、勾腳、邁步、重心調(diào)整、腳放平、重心調(diào)整”。

1.3 評定標準 腦卒中患者分別于治療前、后由同一名康復(fù)評定師在安靜環(huán)境下進行單盲功能評定。①肢體功能：采用簡化Fugly-Meyer下肢部分(Fugl-Meyer assessment oflower extremity, FMA-L)[3]。②步行速度：采用10min最大步行速度(maximum walking speed，MWS)[4]。③平衡功能：采用Berg平衡量表(Berg Balance Scale，BBS)[5]。④腦血流灌注顯像：患者于暗室中封閉試聽15min，團注锝雙半胱乙酯注射液25MBq，繼續(xù)靜息30min后進行檢查，其中首次治療結(jié)束時的腦血流灌注顯像檢查靜息時間即為運動想象治療時間。采用美國GE公司Infinia 4SPECT/CT，后處理工作站Xeleris。將掃描后的原始數(shù)據(jù)進行半定量分析，以層厚5mm進行重建，選取垂體層面至中央旁小葉層面共12幅軸位圖像，每幅圖像腦實質(zhì)分為左右對稱的12個分區(qū)(如圖1)，自動計算缺血區(qū)與對側(cè)鏡像區(qū)平均放射性計數(shù)率差異百分比，以>10%為有臨床意義，記錄缺血灶數(shù)。對雙側(cè)對稱缺血者，則采用相同大小的“ROI”測量病灶和相鄰正常區(qū)域的計數(shù)率，并以公式(正常區(qū)域計數(shù)率-缺血區(qū)計數(shù)率)/正常區(qū)域計數(shù)率×100%，以>10%為有臨床意義，計入陽性結(jié)果。以上操作均經(jīng)2位有經(jīng)驗的核醫(yī)學(xué)醫(yī)師閱片處理，對有爭議病灶不計入統(tǒng)計分析。

圖1 軸位圖像中腦實質(zhì)12個左右對稱的分區(qū)示意圖

2 結(jié)果

A、B組與對照組步態(tài)運動想象訓(xùn)練均激活初級運動區(qū)、輔助運動區(qū)及頂葉，對照組的運動想象均受對側(cè)腦控制，A、B組患者訓(xùn)練前運動想象訓(xùn)練時雙側(cè)腦皮質(zhì)過分大面積激活，訓(xùn)練3個療程后激活范圍較前縮小，激活中心主要為對側(cè)初級感覺區(qū)、同側(cè)初級運動區(qū)、同側(cè)輔助運動區(qū)及相關(guān)后頂葉，而病灶對側(cè)初級運動區(qū)及運動前區(qū)激活較訓(xùn)練前減弱。提示運動想象訓(xùn)練后，病灶同側(cè)大腦代償功能逐漸恢復(fù)，病灶對側(cè)大腦的泛化激活逐步減少。見圖2a～b。

圖2a～b A組1例患者治療前后腦血流灌注顯像檢查結(jié)果

注：圖a為治療前，頂葉血流灌注明顯降低，為“缺血半暗帶”，圖b為該患者治療3個療程后復(fù)查，缺血范圍明顯縮小

A、B 2組患者均完成本研究受試過程，無脫落。治療3個月后，2組FMA、MWS及BBS評分均較治療前有顯著提高(P<0.05)；且B組MWS及BBS評分更高于A組(P<0.05)，2組治療后FMA評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

治療后，2組病灶數(shù)均較治療前明顯減少(P<0.05)，2組組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。

組別n時間FMA(分)MWS(m/min)BBS(分)A組15治療前22.20±2.9623.07±8.7334.07±9.25治療后24.47±2.90a29.94±9.35a38.00±8.50aB組15治療前22.73±3.6323.17±9.0540.60±8.09治療后26.33±3.58a37.00±9.47ab46.20±5.97ab

與治療前比較，aP<0.05；與A組比較，bP<0.05

表2 2組治療前后病灶數(shù)比較 例

與組內(nèi)治療前比較，aP<0.05

3 討論

中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有可塑性，其主要特點是使用的依賴性和任務(wù)的特定性[6]。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性和功能重組是其損傷后功能恢復(fù)的主要依據(jù)，也是康復(fù)治療的理論基礎(chǔ)[7]。評價一項康復(fù)手段能否成為最佳干預(yù)模式需在遵守運動學(xué)習(xí)原則的同時可促進中樞神經(jīng)系統(tǒng)重塑[8]。腦卒中后偏癱肢體在運動時也總是先有運動意念，然后才有肌肉收縮和肢體運動，康復(fù)的作用之一是反復(fù)強化這一從大腦至肌群的正常運動模式，運動意念能更有效地促進這一正常運動傳導(dǎo)通路的強化。另一方面，康復(fù)治療的作用依賴于對病損部位的利用率，利用程度越多，發(fā)揮潛能越大，其功能代償就越強，要充分發(fā)揮其潛能，就必須通過反復(fù)、大量的功能訓(xùn)練[9]?；谝陨显恚狙芯刻岢鰬?yīng)用強化步態(tài)運動想象療法作用于腦卒中后偏癱患者，并探討其對下肢功能的影響與機制。

運動想象療法指為提高運動功能而進行的反復(fù)動作想象，無任何運動輸出，根據(jù)運動記憶在大腦中激活某一活動的特定區(qū)域而達到提高運動功能的目的[10]，近年成為腦卒中康復(fù)治療領(lǐng)域的熱點。其理論模式主要是心理神經(jīng)肌肉理論[11]，它認為真實運動和運動想象有類似的運動神經(jīng)元通路，通過對運動神經(jīng)元和運動皮層中已存儲的“運動模式”進行訓(xùn)練，使運動想象達到與真實運動同樣的效果。運動想象與實際運動具有相似的神經(jīng)機制，但又有自身特點，不僅能激活與實際運動相似的腦區(qū)，還能激活特定腦區(qū)(如額下皮層、中腦)，被認為參與認知活動[12]。早期應(yīng)用運動想象可增強感覺信息的輸入，促進潛伏通路和休眠突觸的活化，加速缺血半暗帶的再灌注及腦血流的改善，降低神經(jīng)功能的損害程度，提高康復(fù)治療效果。通過想象能夠改善運動技巧形成過程中的協(xié)調(diào)模式，并給予肌肉額外的技能練習(xí)機會，從而有助于學(xué)會或完成活動[13]。

既往研究已經(jīng)證實了強化訓(xùn)練具有顯著的積累作用[14-15]，能提高腦卒中患者偏癱側(cè)肢體功能。強化運動想象療法既增強了運動想象這一內(nèi)部刺激對人腦的作用，又一定程度上避免了肢體強化訓(xùn)練易引起代償性動作和異常運動模式加重的不利影響，既能增加患者對動作的認知、理解，提高對動作、技能的熟悉和掌握程度，又可解決康復(fù)訓(xùn)練最佳治療時間問題[16]。Fritz等[17]研究得出，強化訓(xùn)練在慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的步態(tài)、平衡功能及運動功能方面是一種可行的康復(fù)方法，且訓(xùn)練效果可在訓(xùn)練結(jié)束后持續(xù)一段時間。

通過SPECT技術(shù)進行腦血流灌注斷層顯像可在局部腦血流量(Regional cerebral blood flow, rCBF)發(fā)生變化時顯示相應(yīng)改變，較形態(tài)影像學(xué)檢查更易發(fā)現(xiàn)缺血灶，故腦梗死發(fā)病24h以內(nèi)能利用此技術(shù)確定病變的部位及范疇，發(fā)現(xiàn)缺血半暗帶，且48h內(nèi)對腦梗死的診斷陽性率明顯高于CT[18]。臨床研究中多采用SPECT進行指標觀察，治療前后對比rCBF灌注的恢復(fù)情況，整體觀察腦組織(包括患側(cè)、健側(cè)及其他腦組織)的血流灌注情況，有助于對腦卒中患者的治療效果及預(yù)后進行判斷[19]。

有研究表明[20]，患者下肢的運動功能和步行速度呈正相關(guān)，在偏癱患者步行速度影響因素的研究中發(fā)現(xiàn)下肢的運動功能和力量是決定步行速度的最重要因素，而本研究中所得結(jié)果，B組步行速度及平衡功能較A組有顯著性提高，下肢運動功能FMA評分兩組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，因此我們推測，一是有否與選擇的下肢運動功能評定的指標不夠敏感，而其他指標相對敏感有關(guān)；二是兩組患者下肢運動功能評定組內(nèi)比較差異具有顯著性，組間比較無顯著性差異，是否與想象任務(wù)的設(shè)定不夠系統(tǒng)、精確，治療療程短有關(guān)；三是否與本研究設(shè)定的強化訓(xùn)練強度不足有關(guān)。另外，本研究中，全部腦卒中患者治療前SPECT灌注顯像共見311個缺血灶，患者臨床癥狀、體征與病灶定位吻合，治療后缺血灶數(shù)減少到240個，71個病灶的腦血流基本完全恢復(fù)，其血流灌注的改善程度與治療后FMA-L、10 MWS及BBS評分提高基本一致，且強化步態(tài)運動想象訓(xùn)練療效更好。研究所得兩組的缺血灶減少程度并無統(tǒng)計學(xué)意義，這可能與我們的強化訓(xùn)練量不足有關(guān)，亦可能提示低灌注灶中存在部分存活但功能減低的腦細胞，通過長期強化訓(xùn)練其功能有所恢復(fù)，患者下肢功能的改善主要依靠的是所致下肢殘疾的病灶區(qū)腦血流改善使其部分腦功能得以重組，而非單獨某一次要功能區(qū)或小缺血灶血流的完全恢復(fù)所致，這與其他一些相關(guān)研究存在共同之處[21]，值得進一步深入研究與探討。

應(yīng)用步態(tài)運動想象療法治療腦卒中后偏癱患者，能引起相應(yīng)腦功能區(qū)動態(tài)腦血流量的改變，有助于改善下肢運動功能，且血流灌注的改善程度與下肢步行能力的提高基本一致。究其原因，可能與缺血灶血流灌注的改善引起該部分腦區(qū)功能重組有關(guān)。本研究表明，步態(tài)運動想象療法是治療腦卒中偏癱患者下肢運動功能障礙的有效措施，且一定強度的強化步態(tài)運動想象療法療效在一定程度上更好。強化運動想象療法既增加了訓(xùn)練強度，又因不引起實質(zhì)肌肉運動而避免了行為代償?shù)漠a(chǎn)生，無需借助大型器材，具有方便、經(jīng)濟、有效、無時間地點限制等特點，具有一定的實用前景，值得在臨床醫(yī)療工作中及患者家庭康復(fù)訓(xùn)練中應(yīng)用和推廣。

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