鏡像視覺反饋療法對腦卒中后上肢功能康復的研究進展

鐘曉燕 彭生輝 汪孝紅 曾慶

1南方醫科大學康復醫學院（廣州 510282）；2南方醫科大學珠江醫院（廣州 510282）

腦血管病是全球范圍內的第一大死亡原因。每年約900萬人經歷腦卒中，而腦卒中是造成長期殘疾的第三大原因，特別是在低收入和中收入國家［1］。腦卒中后，約69%幸存者留有不同程度上肢功能障礙，上肢功能障礙程度是影響腦卒中患者生活質量的一個重要因素。康復的核心是功能重建，通過功能的改善讓患者重新回歸家庭和社會，因此探究如何改善腦卒中患者上肢功能是康復工作者的主要任務之一，目前也有不少學者做過相關干預措施方面的研究，如虛擬現實技術［2］、上肢機器人康復訓練［3］、強制性運動療法、任務導向性訓練［4］、諧振儀局部振動治療［5］等。但是上述干預措施效果不夠顯著，且其中一部分訓練需要昂貴的治療費用，將會增加患者經濟負擔，另外，操作的繁雜也大大降低了患者的參與積極性和主動性。隨著近年來鏡像神經元理論的提出，為腦卒中患者上肢功能的康復提供了新的治療思路。目前，已有不少學者將鏡像視覺反饋療法（mirror visual feedback therapy）應用于臨床研究，并從運動恢復控制、動作觀察、學習等方面觀察其療效［6?7］，肯定了其能顯著改善腦卒中患者的功能，尤其是上肢功能。本文就鏡像視覺反饋療法在腦卒中患者上肢功能康復中的應用予以綜述。

1 鏡像視覺反饋療法概述

1.1 鏡像視覺反饋療法的概念及臨床應用 鏡像視覺反饋療法，又稱鏡像療法（mirror therapy，MT），最初由RAM?ACHANDRAN等［8］在1995年提出，是利用平面鏡成像原理，將健側活動的畫面復制到患側，以正常的肢體鏡像代替患側肢體，通過視覺反饋誘發患側的活動，達到消除異常感覺或恢復功能的方法。1998年ALTSCHULER等［9］首次提出將鏡像視覺反饋療法應用于腦卒中后的功能康復，并在1999年將其用于上肢功能康復的臨床研究中，初步證實了鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者上肢功能障礙的積極作用。此后有學者提出鏡像視覺反饋療法可以達到中樞重塑的目的，可用于治療復雜性區域疼痛綜合征（complex regional pain syndrome，CRPS），現仍作為一項新技術被運用于減輕幻肢痛［10］。近年來，更有學者根據鏡像神經元能夠通過聽覺來理解他人行為、推測他人行為意圖、進行模仿學習、語言理解、共情等特性，提出鏡像視覺反饋療法對精神分裂癥患者有積極的治療作用［11］。雖然鏡像視覺反饋療法應用范圍廣泛，但相關研究更多地集中在鏡像視覺反饋療法應用于腦卒中后功能障礙的療效方面，尤其是對上肢功能的影響［12?14］。

1.2 鏡像治療的使用工具及方法 鏡像視覺反饋療法治療腦卒中患者上肢功能障礙的具體操作方法：（1）使用的工具。主要依靠平面鏡作為工具進行治療，但不同研究根據其實驗的具體情況選用的平面鏡的規格、形式等有所差別。如王穎［15］、侯紅［16］等同樣應用矢狀位放置的平面鏡作為視覺反饋工具，但他們選擇鏡子的尺寸分別為35 cm×35 cm和50 cm×60 cm。SAMUELKAMALESHKUMAR等［17］則選擇了鏡盒作為研究工具，該鏡盒一面是鏡子，一面是中空的空間，治療期間參與者將患側上肢放置于鏡盒內，該裝置能很好的遮住患者的視線，參與者更專注于觀察鏡中反射出的上肢的運動。（2）使用的方法。將鏡子或鏡盒矢狀位放置于患者雙側上肢之間，鏡中反射出的健側上肢的運動就像是患側上肢的運動，患者集中注意力觀察鏡中健側上肢的動作，并將其想象成自己患側肢體的真實動作。

1.3 鏡像視覺反饋療法常用的評價量表 為了評價鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者上肢功能恢復的影響，目前各研究學者多采用的評價量表包括上肢功能Fugl?Meyer評定法（Fugl?Meyer assessment upper extremity，FMA?UE）、上肢 動 作 研 究 量 表（action research arm test，ARAT）、Brunnstrom上肢功能評定法、簡易上肢功能量表（simple test for evaluating hand function，STEF）、改良 Barthel指數（MBI）等來證實鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者上肢功能的影響；同時有文獻顯示功能磁共振成像（Functional magnetic resonance imaging，fMRI）、經顱磁刺激（Transcrani?al magnetic stimulation，TMS）、肌電圖法（Electromyography，EMG）等可作為評價指標。MAN等［18］通過觀察fMRI顯示的大腦活動來判斷鏡像視覺反饋療法對腦卒中后上肢功能的恢復情況。CAIRES等［19］則運用肌電圖法分析腕關節屈曲過程中腕關節屈曲的作用來評價鏡像視覺反饋療法的療效。

2 鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者上肢功能恢復的影響

綜合國內外文獻，鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者上肢功能的影響主要包括以下幾個方面。

2.1 改善腦卒中后患側上肢關節活動度及運動速度 1999年，ALTSCHULER等［9］對腦卒中后6個月的患者進行治療試驗，實驗組和對照組分別使用鏡子和透明塑料，并通過觀察患者治療前后肩膀、手腕、手肘、手的功能表現，初步證實了鏡像視覺反饋療法能夠提高患側上肢的關節活動度及運動速度。隨后許多學者在研究中也肯定了鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者患側上肢關節活動度及運動速度的積極作用。2015年CRISTINA等［12］在對鏡像治療應用于腦卒中患者上肢運動康復的研究中，通過對15例參與對象設計實驗與觀察，其中8例受試者僅接受常規綜合康復訓練并作為對照組，另外7例受試者在對照組的基礎上加上每周5次，每次30 min的鏡像治療，發現鏡像治療能夠改善上肢的運動機能和手指活動度。2016年，AMASY?ALI等［20］也通過設計實驗來探究鏡像視覺反饋療法對腦卒中后患者上肢、手功能的影響，通過對24例腦卒中患者進行隨機對照試驗，其中9例接受鏡像視覺反饋治療（MT組），7例接受肌電刺激療法（electric stimulation，ES組），8例作為對照組接受常規理療，實驗中采用上肢的Fugl?Mey?er分數、握力、手腕伸展量、組塊測試來進行評定，結果顯示MT組相對于對照組增加了腕背伸活動度、手的握力及靈活性，相對于ES組更有助于提高手部技巧。

2.2 改善腦卒中患者患側上肢的感知覺和協調能力 我們通過上肢的感知覺接收外界信息、判斷運動速度，來保持上肢運動的流暢性、精準性和協調性。近年來，有不少學者針對鏡像視覺反饋療法對腦卒中后上肢感知覺與協調能力的影響進行了相關研究。2015年，PARK等［21］通過臨床觀察研究鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者上肢功能和ADL功能時發現，雙側對稱性的動作能夠刺激雙側大腦皮質進而增強對偏癱側上肢的刺激，實驗結果運用FMA（fugl?meyer motor function assessment）和 BBT（box and block test）進行評價，研究結果顯示，實驗組在常規治療的基礎上增加了鏡像治療，在改善腦卒中患者上肢功能及協調功能方面較對照組效果更為顯著，說明雙側對稱性的動作能夠刺激雙側大腦皮層進而增強對偏癱側上肢的刺激。2016年，COLOMER等［22］通過對31例腦卒中后上肢功能受損患者進行試驗，實驗組進行鏡像視覺反饋治療，而對照組只進行被動運動，結果顯示實驗組患者上肢觸覺感覺得到明顯改善。同年ARYA等［23］對21例腦卒中患者進行隨機對照試驗，實驗組除了傳統的康復治療外加上任務性的鏡像視覺反饋治療（如舉起玻璃杯、擠壓球和拾取物體等任務），試驗結果通過明尼蘇達手動靈巧測試（MMDT），普度釘板測試（PPBT）和手動肌肉測試（MMT）來測量，干預后發現鏡像視覺反饋治療能夠提高腦卒中后患側上肢的協調性及肌力。

2.3 提高上肢日常生活活動能力 許多學者在探究鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者上肢功能的影響時，也將是否能提高上肢ADL能力作為一項評價指標。2015年，CRIS?TINA等［12］在探究鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者上肢功能恢復時發現，與僅接受全面的康復治療的對照組相比，增加了鏡像視覺反饋治療的實驗組患者上肢功能得到更大的改善，具體體現在運動功能、手法技巧和日常生活活動等方面，并提出腦卒中后急性期接受治療效果最好，鏡像視覺反饋療法是一種簡單、低成本的恢復上肢功能的方法。2016年1月，KIM等［24］為了探究鏡像視覺反饋療法對腦卒中患者上肢功能及日常生活活動能力的影響，對25例腦卒中患者進行隨機對照試驗，并使用功能獨立性測量來測量，經過4周的治療發現，鏡像治療組相比于傳統組在上肢功能及日常生活活動能力方面均得到明顯改善。同年8月，LIM等［25］也通過對60例腦卒中患者進行臨床隨機對照實驗，通過改良Barthel指數（MBI）評估發現，介入4周鏡像視覺反饋治療的實驗組患者的上肢功能和日常生活活動均得到更大的改善，進一步證實了鏡像視覺反饋療法能夠提高腦卒中后上肢的日常生活活動能力。

3 鏡像視覺反饋療法聯合其他康復手段治療腦卒中后上肢功能障礙

腦卒中后上肢功能康復難度較大，單純的某一項訓練技術難以達到治療效果，目前多數學者傾向于將鏡像視覺反饋療法與其他治療相結合，以提升訓練療效。2014年，KOJIMA等［26］對13例腦卒中后上肢受損的患者進行臨床干預試驗，發現聯合鏡像視覺反饋療法和神經肌肉電刺激療法讓患者能得到更大的療效。2015年，CHO等［27］鏡像視覺反饋療法聯合經顱直流電刺激（transcranial direct cur?rent stimulation，tDCS）對慢性腦卒中患者上肢功能障礙進行臨床研究，所有受試者接受tDCS持續20 min后，實驗組接受鏡像視覺反饋治療，對照組使用與實驗組相同的上肢運動練習，但使用的鏡子不能反射出健側上肢的運動，持續6周的干預之后，實驗組使用鏡像視覺反饋療法結合tDCS對腦卒中后上肢功能恢復效果更加顯著。同年KIM等［28］也通過隨機對照試驗表明了聯合使用生物反饋功能性電刺激和鏡像治療對中風后上肢運動恢復是可行和有效的。2017年，SCHICK等［29］探究聯合視覺反饋療法和雙側肌電觸發的多通道電刺激（bilateral EMG?triggered multi?channel electrostimulation，EMG?MES）對腦卒中后上肢功能恢復的影響，對31例腦卒中偏癱患者進行臨床試驗，治療前后采用Fugl?Meyer評估測量上肢的運動恢復，發現聯合使用MVF和EMG?MES改善腦卒中后患者上肢功能效果更加明顯。由此可見，鏡像視覺反饋療法結合其他康復治療手段用于改善腦卒中后上肢功能恢復療效顯著。

4 作用機制

關于鏡像視覺反饋療法治療腦卒中患者上肢功能障礙的機制尚不明確，國內外很多學者在這方面做了很多研究，目前發現可能的機制有:

4.1 鏡像神經元系統的激活 腦卒中患者在接受康復治療后肢體相應運動皮質的鏡像神經元系統得到激活，進而有助于恢復患側肢體的功能［30］。RIZZOLATTI等［31］用實驗證實了F5區的一系列神經元不僅在自己進行特定動作時放電，而且在觀察其他個體進行同樣動作時也發生放電反應。這種具有特殊效應的F5區的神經元被命名為鏡像神經元。鏡像神經元廣泛分布于頂?額葉、腦島、杏仁體等，進而構成鏡像神經元系統，該系統是鏡像視覺反饋療法在腦卒中康復應用中的神經生理學基礎［32］。

4.2 視覺反饋機制 視覺作為知覺的主導，向大腦傳輸人體感知外界的主要信息來源。鏡像治療通過鏡像裝置將患側肢體正常運動的鏡像錯覺代替患側肢體本體感覺輸入，通過鏡子使視覺信號不斷輸入相對應的運動腦區，增強視覺輸入和運動腦區的聯系，建立對患側肢體運動的視覺反饋，從而有助于患側肢體功能的恢復。KUMRU等［33］通過臨床研究得出鏡像視覺反饋治療的運動訓練可通過與運動康復有關的多感覺整合誘導更強的神經塑性變化，從而有利于腦損傷后的運動恢復。

4.3 運動神經通路異化 鏡像治療裝置中形成的“雙側運動訓練”能夠增強初級運動皮層（M1）、前運動皮質區的興奮性，GRUNT等［34］通過設計實驗探討鏡像錯覺（mirror illusion，MI）對兒童和青少年初級運動皮層（M1）興奮性的影響是發現M1增加偏癱患者和典型發育受試者對側皮質脊髓組織的興奮性，從而提供了這一生理學證據。鏡像視覺反饋基于運動皮質的激活可能是由于對側（反作用）行動觀察網絡的參與［35］，使大腦神經網絡中的健、患側運動神經同時得到激活，可以認為鏡像視覺反饋能夠易化患側部分運動通路，促進肢體功能恢復。

4.4 減輕習得性廢用 腦卒中后患側肢體功能障礙、感覺輸入的減少或缺失、神經輸入?傳出環路的病理生理破壞將會產生患側肢體的習得性廢用。鏡像視覺反饋療法通過提供視覺輸入，增加了患側肢體的存在感，在這種“錯覺”信息的不斷刺激下，能夠減輕習得性廢用，促進功能的恢復［36］。

5 總結和展望

總之，眾多研究證明鏡像視覺反饋療法能夠改善腦卒中后上肢功能障礙。它作為一種簡單、廉價、操作方便的治療方法，不僅適用于醫院的臨床應用，也適用于患者的家居訓練。這不僅促進了患者上肢功能恢復、降低了致殘率，而且它作為一種以患者為主導的治療方法，大大調動了患者參與治療的積極性。同時鏡像視覺反饋療法作為一種以患者為主導的治療方法，也大大調動了患者參與治療的積極性。此外，患者可在沒有直接監督的情況下進行治療，達到了既增加了治療量又無需增加治療師的需求，從而降低了人力成本，減輕了社會負擔［37］。但鏡像視覺反饋療法作為一種新型的治療方法，還存在一些局限性，如鏡盒易碎、搬動麻煩、患者治療過程中易產生疲乏、治療周期及治療評價的標準不統一、對雙側肢體癱瘓無效等。

根據眾多學者研究證實，鏡像視覺反饋療法結合其他康復療法相比單純的鏡像視覺反饋療法在促進腦卒中患者上肢功能恢復方面更加顯著，以后的研究方向應更多地朝著多元的治療方法而不僅僅局限于單純的鏡像視覺反饋療法。此外，將近年發展起來的鏡像視覺反饋療法輔具（虛擬鏡像輔具、虛擬現實反饋裝置等）、基于鏡像神經元理論的其他康復療法（動作觀察療法、運動想象療法、腦?機接口技術）及神經系統影像學（如fMRI、正電子發射斷層攝影（positron emission tomography，PET）、腦電圖（electro?encephalogram，EEG）［38］等引入鏡像視覺反饋療法的研究中，不僅能為腦卒中患者上肢功能恢復提供更有效的訓練及評估方式，提高其恢復的潛力，縮短住院時間［39］，同時有助于設計更科學嚴謹的臨床試驗，為鏡像視覺反饋療法的應用提供更多的理論基礎。相信隨著鏡像機制的逐漸明確、鏡像輔具的優化和治療方法的進一步規范，該項治療技術可以得到更廣泛的應用，造福更多的患者。

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