下肢開鏈增重法對腦卒中患者位置覺和步態對稱性的即刻影響

冉軍，劉華衛，趙亦超，賴梅金，梅雨，何雅琳，徐燕，姚加佳，孫奕

·臨床觀察·

下肢開鏈增重法對腦卒中患者位置覺和步態對稱性的即刻影響

冉軍，劉華衛，趙亦超，賴梅金，梅雨，何雅琳，徐燕，姚加佳，孫奕

目的研究下肢開鏈增重對腦卒中患者位置覺和步態對稱性的即刻影響。方法2016年1月至2017年1月，選取本院腦卒中患者39例，分別在增重前后進行下肢位置覺測評，包括主動定位-主動復位(ARAP)和被動定位-被動復位(PRPP)測評，記錄目標角度與復位角度差值；以及步態測評，記錄足偏角對稱性、步長對稱性、單腿支撐相時長對稱性。結果下肢增重后，髖直腿抬高PRPP位置覺無改善(t=0.832,P=0.832)，ARAP位置覺改善(t=3.158,P=0.011)；足偏角對稱性無改善(t=-0.704,P=0.483)，步長對稱性改善(t=2.022,P=0.041)，單腿支撐相對稱性無改善(t=0.381,P=0.702)。結論下肢開鏈增重可以改善腦卒中患者的下肢主動位置覺和步長對稱性。

腦卒中；開鏈；增重；位置覺；步態

[本文著錄格式]冉軍，劉華衛，趙亦超，等.下肢開鏈增重法對腦卒中患者位置覺和步態對稱性的即刻影響[J].中國康復理論與實踐,2017,23(8):950-954.

CITED AS:Ran J,Liu HW,Zhao YC,et al.Immediate effects of lower limb with open chain weight-adding on joint position sense and gait symmetry in stroke patients[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(8):950-954.

腦卒中是常見的心腦血管病，具有高發病率、高死亡率和高致殘率的特點，對于家庭和社會帶來巨大負擔[1-3]。步行障礙是最常見的腦卒中后遺癥之一[4-6]，患者是否具有良好的步行能力直接關系到他們的獨立生活能力和生活質量。很多患者同時希望能夠獲得盡可能正常化的步態。因此在腦卒中康復中，步行獨立和步態正常化是主要康復目標之一[7]。研究證明，本體覺減退是腦卒中后患者步行障礙的重要原因[8]，利用肢體對重量的感覺差異來測定本體覺是經典的本體覺測評方法[9]。下肢開鏈增重可能對本體覺產生影響，進而影響患者的步態。

本研究旨在探討下肢開鏈增重對腦卒中患者相關關節位置覺和步態的即刻影響，為改善腦卒中患者本體覺和步態提供可行方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2016年1月至2017年1月在本院治療的腦卒中患者39例，均符合全國第四屆腦血管病的診斷標準，確診為腦卒中。其中男性33例，女性6例；平均年齡(49.4±12.8)歲；平均病程(10.3±6.6)個月；平均身高(171.4±7.6)cm，平均體質量(70.3±11.2)kg；腦梗死19例，腦出血20例；右側偏癱19例，左側偏癱20例；Fugl-Meyer下肢運動評分(22.6±2.8)分。

納入標準：①生命體征穩定，無認知障礙；②下肢本體覺存在但減弱；③下肢運動控制Brunnstrom分期3期或以上，且Fugl-Meyer下肢運動評分18分以上(滿分34分)；④可獨立步行15 min以上。

排除標準：①生命體征不穩定、無法耐受試驗；②失語、失用、認知和精神功能障礙；③下肢有肌肉骨骼疾患，關節存在僵硬、腫脹、疼痛。

本研究經本院醫學倫理委員會審批通過。

1.2 方法

1.2.1 實驗流程

①下肢肌力測評，并取50%1 RM值作為增重干預時的增重量。②無增重下肢位置覺測評，包括主動定位-主動復位(active reproduction of active positioning,ARAP)、被動定位-被動復位(passive reproduction of passive positioning,PRPP)。③下肢開鏈增重干預下，進行下肢位置覺測評(ARAP,PRPP)。④無增重干預下，進行步態測評。⑤下肢開鏈增重干預下，進行步態測評。

1.2.2 下肢開鏈增重

使用SH-1K型數顯推拉力計(上海思為儀器制造有限公司)，單位選擇kg，最大精確度為0.1 kg。患者仰臥位，下肢置于床外，測試感應頭置于脛骨遠端，患者盡力完成直腿抬高(straight leg raise)到達最大幅度，此時患者繼續用力，測試者則于脛骨遠端給予充分阻力使下肢肌肉產生離心收縮直至肢體歸于起始位。記錄整個過程中的最大用力數值，取50%1 RM值作為增重干預時的增重量。

1.2.3 無增重下肢位置覺測評

采用IsoMed 2000型等速系統(德國)進行干預前后的髖關節位置覺測試[10]。患者仰臥位，下肢置于測試床外，髖置于后伸位，手握手持開關，戴眼罩和耳塞(除去視聽覺干擾)，等速運動臂與下肢長軸平行，軸心為髖關節，固定點為脛骨遠端。測試前練習，隨機選取1個目標角度，肢體移動至目標角度并停留10 s，使患者識記目標角度，再將肢體歸于起始位，接下來再次移動肢體，囑患者達到目標角度時按下按手持開關(停止按鈕)，重復進行此程序3次，使患者充分熟悉測試流程，ARAP和PRPP分別進行練習。PRPP正式測試，角速度定為5°/s，目標角度選分別在2個范圍(屈髖位：-10°～10°、10°～30°)進行選取，每個范圍隨機選取3次共6個角度進行測試。ARAP正式測試，角速度定為60°/s，具體角度選取同PRPP，為了避免疲勞影響，每次測評間歇30 s[11]。記錄PRPP和ARAP目標角度與復位角度差值，并計算差值絕對值的平均值，平均值越大，表示位置覺越差。

1.2.4 下肢開鏈增重下肢位置覺測評

以1.2.2測評結果為依據，將50%1 RM重的沙袋固定于脛骨遠端。即刻進行下肢關節位置覺測評，方法同1.2.3。

1.2.5 無增重下步態測評

采用Zebris步態跑臺分析系統(德國)進行測試，跑臺面積為150×50 cm。通過跑臺上的足底壓力系統和對應的KISTLER軟件進行步行力學和時空參數態分析。測試前，在跑臺上進行適應性行走3 min，從0.1 m/s速度開始，每隔10 s增加0.1 m/s，直到達到患者主觀最舒適速度(自我感覺步態最對稱時的步行速度)。步行過程中，患者目視前方，不得低頭，避免視覺對下肢控制的干擾。達到最舒適速度后，進行步態數據采集，采集時長30 s。設備自動生成步態分析結果。本研究以足偏角對稱性、步長對稱性、單腿支撐相時長對稱性為步行對稱性的主要觀察指標，即以左右足偏角差值的絕對值、左右步長差值的絕對值、左右下肢單腿支撐相占左右步態時相百分比的差值的絕對值，作為步態對稱性的評價指標。絕對值越小，步行對稱性越好。

1.2.6 下肢開鏈增重步態測評

以1.2.2測評結果為依據，將50%1 RM重的沙袋固定于脛骨遠端，即刻行步態分析，方法同1.2.5。

1.3 統計學分析

使用SPSS 20.0統計分析軟件，各項指標以(xˉ±s)表示。采用配對t檢驗對增重前后主被動位置覺絕對誤差、足偏角對稱性、步長對稱性、單腿支撐相對稱性進行比較。顯著性水平α=0.05。

2 結果

下肢增重前后，髖直腿抬高PRPP位置覺無改善(P＞0.05)，ARAP位置覺改善(P＜0.05)；足偏角對稱性無改善(P＞0.05)，步長對稱性改善(P＜0.05)，單腿支撐相對稱性無改善(P＞0.05)。見表1、表2。

3 討論

PRPP角速度取值較低，可以給測評對象充分的時間去感受位置變化并做出判斷(是否達測評目標角度)，同時需要測評對象在認為達到目標角度時按下停止按鍵，使等速移動臂停止運動。如果PRPP角速度較大的話，會造成移動臂在目標角度位置停留時間過短，干擾位置覺的判斷，降低位置覺判斷的準確性，不能如實反映測評對象實際的位置覺能力。

ARAP測評時，需要測評對象主動用力，由于本研究采用的是等速設備進行位置覺測評，等速設備角速度一旦確定，則不論測評對象使用多大的力量，其角速度是不變的。如果ARAP角速度較低，會造成從起始位到目標角度移動的時間較長，易引起患者的疲勞，而疲勞對位置覺有不利影響[12-13]。ARAP取值較大時(本實驗ARAP角速度定為60°/s)，只要測評對象發力，就會引起等速移動臂運動，而一旦患者停止發力，等速移動臂也即刻停止運動，等速移動臂完全順應測評對象的發力而運動，不易引起疲勞，且不影響測評的準確性。

采用直腿抬高來進行下肢位置覺測評，可以在安全體位下，最大程度模擬步行時的下肢開鏈運動動作。在ARAP測評中，由于患者主動用力，有可能會產生下肢張力增高和痙攣的發生，測試時無法排除痙攣的影響，但是不影響其對步行時下肢開鏈運動(邁步)的模擬。因為腦卒中患者實際步行邁步時，也同樣存在下肢肌張力增高和痙攣的發生。同時因為ARAP為主動定位-主動復位，也就是說，定位目標角度時是主動完成的，復位時也是主動完成的。前后主動運動時痙攣因素是相同的，具有可比性。本研究僅僅記錄ARAP直腿抬高位置覺的客觀數值，在具體分析時則要把痙攣因素考慮進去。

本研究發現，腦卒中患者下肢開鏈增重前后，髖(直腿抬高)PRPP位置覺無顯著性差異，ARAP位置覺改善。可能原因如下。

PRPP與ARAP測評的影響因素不同。ARAP測評時，除了關節、韌帶、關節囊等本體覺感受器受到刺激外，主動發力造成的努力的感覺和肌肉收縮對本體感受器的刺激也對位置覺有影響[14-15]。在PRPP測評狀態下，無論下肢增重與否，都是由等速移動臂提供動力進行被動活動，并無肌肉收縮，無法進一步激活本體覺感受器。在ARAP狀態下，增重可直接增加肌肉主動收縮強度，增加本體覺輸入。Bang等[16]針對15例腦卒中患者，進行負重和不負重下的膝關節主動位置覺測評，負重測評為單腿站立閉鏈位置覺測評，不負重測評為坐位下開鏈位置覺測評。結果為負重下膝主動位置覺更準確，說明適當增加肢體主動用力負荷可提高位置覺準確性。同時，位置覺的優劣與運動輸出的優劣無必然關聯。位置覺是一種主觀感覺，可以發生在肢體放松靜止時、肢體被動活動時或肢體主動運動時。位置覺異常者，通過視覺代償，也可以產生較好的運動輸出。而肢體運動癱瘓者，即使位置覺未受損，也無法進行高質量的運動輸出。本研究中的ARAP測評，本質上是將位置覺和運動輸出的結果進行綜合量化，即以ARAP測評的角度差絕對值來反映位置覺和肢體相應的運動控制能力。

髖常規位置覺測評與髖直腿抬高位置覺測評時腘繩肌受到的牽拉不同。常規測評髖位置覺時，不要求膝固定于伸直位，而是將膝置于放松位。而髖直腿抬高測評時，膝被固定于伸直位，直腿抬高時，腘繩肌受到牽拉，會增加本體覺輸入強度。肌肉受到牽伸時，產生的位置覺更精確已得到研究支持。吳毅等[17]針對28例膝骨關節炎和27例同齡健康人進行膝位置覺測評，分別在測試膝屈15°、45°、75°的位置覺時，發現兩組人群在75°時位置覺絕對誤差最小，15°時誤差最大，認為可能是角度較大時，對于肌肉牽伸程度也較大，肌梭傳入信號較強，位置覺更精確。

腦卒中患者步行可從三個大的方面進行評估，包括步行學習過程、步行運動特性和步行動作內容，而步態對稱性就屬于步行運動特性范疇[18-19]。本研究取足偏角對稱性、步長對稱性、單腿支撐相對稱性三個指標來表示步行對稱性。絕對值越小，步行對稱性越好。本研究顯示，與增重前相比，下肢開鏈增重后，足偏角對稱性無改善，步長對稱性改善，單腿支撐相對稱性無改善。可能原因如下。

足偏角是指行走時腳的縱軸與步行方向中線所成夾角，這個角度是由髖部解剖結構特性、髖部內外旋、小腿脛骨扭曲和各人足部結構特點所造成的。一般我們可以從調整髖內外旋和調整足部力學結構兩個方面來進行介入，從而改變足偏角[20-21]。腦卒中患者往往伴有髖外旋肌肉短縮，使髖固定于外旋位，同時腦卒中患者髖內旋的主動控制往往也較弱。開鏈增重可以在下肢離地運動時額外附加向下的力，患者需要進一步主動用力以對抗，這樣就增加了本體覺輸入。但開鏈增重無法增加下肢內外旋的感覺輸入，這是由開鏈增重的力學特性決定的。

脛骨遠端增重在下肢開鏈運動時會涉及到髖膝兩個關節，所以對髖膝同時會產生影響。本研究在進行下肢位置覺測評時，采用固定點在脛骨遠端的髖直腿抬高位置覺測評。這種測評方式最大限度地模擬了步行時下肢開鏈運動的情況，測評結果反映髖膝雙關節的綜合位置覺能力。本研究證明脛骨遠端增重后下肢主動直腿抬高位置覺改善。由于步行功能的維持有賴于感覺器官對人體所處位置信息的正確接受，中樞神經系統對這些信息的整合和應對，還有運動系統對中樞信號指令的正確執行等[21-22]。因此位置覺的改善可能對步行控制中的感覺反饋產生影響，從而改善步長對稱性，進而改善步行姿勢。

步行可以看作一連串失去平衡和恢復平衡的過程。左右步態時相對稱與否可以有效、敏感地評價步態的對稱性，其中單腿支撐相長短可直接反映步行的平衡穩定性[23]。根據步態時相特點可知[18]，單腿支撐相時長意味著對側下肢的擺動相時長。由于左右單腿支撐時的平衡控制能力不同和對側下肢擺動控制能力不同，導致左右單腿支撐相在左右整個步行時相中占時百分比不同。一般而言，腦卒中患者步行時偏癱側下肢單腿支撐能力和擺動控制能力均較差，從而造成偏癱側下肢單腿支撐相縮短，擺動相延長[21,24-25]。開鏈增重主要對下肢擺動相期的本體覺輸入和運動控制輸出產生影響。支撐相期由于地面提供支撐，此時并沒有增加人體的感覺輸入和運動輸出負荷。

本研究不足之處如下。

本研究測評時以仰臥直腿抬高來模擬站立邁步動作，而這兩者下肢的用力強度不同，涉及肌肉有差異，膝屈伸狀態不同，腘繩肌牽拉程度不同，任務數目和難度不同。因此仰臥直腿抬高與站立邁步的狀態仍有差異。如果能夠在實際站立邁步時，進行下肢增重前后的本體覺測評，則更具功能性意義。

本研究進行開鏈增重，而開鏈增重(增重于偏癱側下肢脛骨遠端)與閉鏈增重(增重于軀干，如穿戴增重背心)不同，本研究未能涉及閉鏈增重對本體覺和步態的影響。開鏈增重僅對偏癱側下肢擺動相時的感覺輸入和運動輸出產生影響，而閉鏈增重則對軀干和雙下肢相均產生影響。

本研究僅測評位置覺。位置覺是指對肢體位置的主觀感受。運動覺是指對于肢體是否運動、運動方向、運動速率等的主觀感受。兩者的內涵和影響因素不同。對于運動輸出而言，位置覺和運動覺的反饋都十分重要。本研究僅測評位置覺，無法全面說明下肢開鏈增重對于本體覺的影響情況。

本研究僅對下肢開鏈增重后位置覺和步態對稱性的即刻效果進行了研究，而忽略了長期的積累性、習得性效果。

綜上所述，下肢開鏈增重可以改善腦卒中患者的下肢主動位置覺和步長對稱性。下肢開鏈增重可以作為一種提高腦卒中下肢主動位置覺和步行對稱性的輔助手段。

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Immediate Effects of Lower Limb with Open Chain Weight-adding on Joint Position Sense and Gait Symmetry in Stroke Patients

RAN Jun,LIU Hua-wei,ZHAO Yi-chao,LAI Mei-jin,MEI Yu,HE Ya-lin,XU Yan,YAO Jia-jia,SUN Yi
Shanghai Sunshine Rehabilitation Center,Shanghai,201619,China

LIU Hua-wei.E-mail:13817361047@139.com

ObjectiveTo investigate the immediate effects of lower limb with open chain weight-adding on joint position sense and gait symmetry in stroke patients.Methods From January,2016 to January,2017,39 stroke patients were included.Their joint position sense and gait symmetry were compared before and after weight-adding.The joint position senses of active reproduction of active positioning(ARAP) and passive reproduction of passive positioning(PRPP)were assessed during lower limb straight leg raise.The gait symmetry was also assessed and three indexes were recorded including the symmetry of foot rotation angle,step length and percentage of single leg support phase.Results After weight-adding,the position sense of PRPP did not improve(t=0.832,P=0.832),nor of the symmetry of foot rotation angle(t=-0.704,P=0.483)and percentage of single leg support phase(t=0.381,P=0.702);the position sense of ARAP improved(t=3.158,P= 0.011),as well as the symmetry of step length(t=2.022,P=0.041).Conclusion The lower limb with open chain weight-adding could improve the active joint position sense and symmetry of step length.

stroke;open chain;weight-adding;joint position sense;gait

R743.3

A

1006-9771(2017)08-0950-05

2017-03-13

2017-06-07)

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.08.017

上海市殘聯優青課題(No.2014KFB01YQ)。

上海市養志康復醫院(上海市陽光康復中心)物理療法科，上海市201619。作者簡介：冉軍(1988-)，男，漢族，四川達州市人，碩士研究生，中級治療師，主要研究方向：神經物理治療。通訊作者：劉華衛(1982-)，男，漢族，江蘇揚州市人，碩士，主管治療師，主要研究方向：神經康復。E-mail:13817361047@139.com。