基于反重力跑臺訓練系統的雙重運動任務訓練對腦卒中患者平衡功能的效果

蔡慶，謝麗君，趙綠玉，葉鵬瑛，蘇敏芝，張淑嫻，高惠剛，胡昔權，陳曦

1.中山大學附屬第三醫院康復醫學科，廣東廣州市510530；2.中山大學附屬第三醫院粵東醫院康復醫學科，廣東梅州市514000

目的 觀察采用反重力跑臺訓練系統進行雙重運動任務訓練對腦卒中患者運動及平衡功能的影響。

方法 2016年1月至2017年6月，腦卒中偏癱患者30例隨機為對照組(n=15)和試驗組(n=15)。兩組均接受常規物理治療，對照組進行反重力跑臺步行訓練，試驗組利用反重力跑臺訓練系統進行雙重運動任務訓練，共4周。訓練前后采用平衡功能檢測訓練系統評定平衡功能，同時采用Fugl-Meyer評定量表下肢部分(FMA-L)、Berg平衡量表(BBS)和改良Barthel指數(MBI)進行評定。

結果 訓練后，試驗組X方向最大動搖徑(Rx)、Y方向最大動搖徑(Ry)和包絡面積(RecArea)均顯著下降(t＞4.719,P＜0.001)，對照組RecArea顯著下降(t=5.069,P＜0.001)，試驗組Ry和RecArea低于對照組(t＞2.288,P＜0.05)。治療后，兩組FMA-L、BBS和MBI評分均顯著改善(t＞7.316,P＜0.001)，試驗組優于對照組(t＞2.322,P＜0.05)。

結論 雙重運動任務訓練有助于腦卒中偏癱患者運動及平衡功能恢復，提高日常生活活動能力。

雙重運動任務是人們日常生活中經常要面對的任務環境，如一邊走路一邊聊天或使用手機，一邊走路一邊注意交通等。研究發現，當人們進行雙重任務時會影響步態表現，腦卒中患者尤其突出，出現諸如步速、步頻及步長下降，擺動相延長，甚至平衡功能下降[1]。也就是說，腦卒中患者比正常人更加難以執行雙重任務[2]。

常規平衡功能訓練多是患者被動接受治療師指令進行單一訓練，忽略雙重或多重任務干預；患者一旦脫離醫院康復環境獨立生活，難以適應含有大量雙重或多重任務的環境，跌倒風險也會顯著增加[3]，特別是下肢功能較弱的患者。

本研究采用反重力跑臺訓練系統進行下肢運動聯合上肢作業雙重任務訓練，觀察其對腦卒中患者平衡功能的影響，以預防跌倒，幫助患者更好回歸家庭社會。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月至2017年6月在中山大學附屬第三醫院康復科住院和門診治療，經頭顱CT或MRI明確診斷的腦卒中患者30例，均符合全國第四屆腦血管病學術會議修訂的《各類腦血管病的診斷要點》腦卒中診斷標準[4]。

納入標準：①年齡40～70歲；②病程1～6個月；③生命體征穩定，意識清楚，不間斷行中等強度主動訓練＞30 min，能配合完成治療及測評；④患側肢體單純運動功能障礙，偏癱側肌力≥Ⅲ級，肌張力改良Ashworth量表≤Ⅱ級；⑤有平衡功能障礙，姿勢、步態異常，站位平衡≥Ⅱ級；⑥簡明精神狀態檢查(Mini-Mental State Examination,MMSE)評分≥10分，有一定聽理解能力，能完成3步指令項目。

排除標準：①嚴重心、肺、肝、腎功能不全等并發癥，惡性腫瘤，二便功能障礙；②嚴重認知、語言功能障礙；③既往有腦外傷、腦炎及其他顱內疾病史；④并發嚴重影響下肢感覺、運動的疾病，如風濕性關節炎、腰椎間盤突出癥、下肢外傷和周圍神經病等；⑤嚴重視力和前庭功能障礙，及有眩暈發作等其他原因引起的平衡功能障礙[5]；⑥患側下肢本體與足底等方面感覺障礙。

由一名治療師采用隨機數字表法，將入選患者分為對照組和試驗組，每組15例，并完成訓練。另一名不參與分組和訓練治療師完成試驗前后的康復評定，進行數據分析和統計。

兩組患者年齡、性別、病程、病變性質無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

本研究經中山大學附屬第三醫院倫理委員會審查通過。所有患者均簽署知情同意書。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

兩組均行常規物理治療，在上午訓練，包括促進下肢力量和分離運動訓練，強化軀干、髖、膝及踝關節的控制、左右前后重心轉移訓練，平衡功能訓練以及日常生活活動能力(activities of daily living,ADL)訓練。平衡功能訓練包括：①常規訓練，利用平衡墊、平衡板或在平行杠內，依據支撐面從大到小、從穩定到不穩定、從硬到軟，從靜態平衡到動態平衡的原則循序漸進；②平衡儀訓練：應用COGNI平衡訓練評估系統(美國COGNI公司，5.4.6.1版)，通過相關的平衡訓練游戲進行訓練，如平衡矩形、平衡躲避球、平衡分色、平衡賽車、平衡軌跡等，要求患者通過質心左右前后及時擺動控制游戲進行。

對照組下午采用M320型G-Trainer反重力跑臺(美國Alter-G公司)進行反重力跑臺步行訓練。患者經特殊設備連接，使下肢處于完全封閉空間內；系統自動校對并為患者稱重；在觸摸顯示屏上將速度設為1.2 m/s，重力百分比設為80%[6]。

試驗組下午在跑臺訓練的同時，進行上肢立式長短桿套圈的作業。要求患者使用患側上肢作業，如果做不到，可用健側上肢輔助。

上、下午訓練均為每次30 min，每周5次，共4周。

1.3 評價指標

所有患者于入組前、治療4周后進行功能評估。

1.3.1 平衡儀測試

采用美國COGNI平衡訓練評估系統的4點壓力傳感器記錄人體壓力中心軌跡，傳感器記錄電信號轉化為數字信號，輸入計算機，自帶軟件生成數據參數，并實時描記壓力中心作用于平板上的投影與時間關系曲線。每次測試30 s，測3次，取均值。

選取3個參數作為評價指標。①X方向最大動搖徑(Rx)：X方向最大值與最小值之差，值越小穩定性越好。②Y方向最大動搖徑(Ry)：Y方向最大值與最小值之差，值越小穩定性越好。③包絡面積(rectangle area,RecArea)：指重心動搖軌跡所包繞的最大矩形面積，值越小穩定性越好。

1.3.2 功能評定

采用Fugl-Meyer評定量表下肢部分(Fugl-Meyer Assessment-lower extremity,FMA-L)、Berg平衡量表(Berg Balance Scale,BBS)、改良Barthel指數(modified Barthel Index,MBI)評定患者下肢運動功能、平衡功能和ADL。

1.4 統計學分析

采用SPSS 21.0統計軟件進行統計學分析。計量資料服從正態分布且符合方差齊性，以(±s)表示，組內治療前后比較采用配對t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數資料采用χ2檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結果

2.1 平衡儀測試

治療前，兩組Rx、Ry和RecArea無顯著性差異(P＞0.05)。治療后，試驗組Rx、Ry和RecArea均較治療前顯著下降(P＜0.001)；對照組僅RecArea下降(P＜0.05)；試驗組Ry和RecArea均低于對照組(P＜0.05)。見表2～表4。

表2 兩組治療前后Rx比較(mm)

表3 兩組治療前后Ry比較(mm)

表4 兩組治療前后RecArea比較(mm2)

2.2 功能評定

治療前，兩組FMA-L、BBS和MBI評分均無顯著性差異(P＞0.05)。治療后，兩組各項評分均有顯著改善(P＜0.001)，試驗組各項評分均優于對照組(P＜0.05)。見表5～表7。

表5 兩組治療前后FMA-L評分比較

表6 兩組治療前后BBS評分比較

表7 兩組治療前后MBI評分比較

3 討論

多數腦卒中患者在運動恢復過程中，能在無監護下進行獨立轉移，從而獲得回歸家庭社會的滿足感。但多數腦卒中患者肢體功能障礙的恢復不完整，常有平衡功能異常，容易發生跌倒事件，造成二次傷害[7]。對下肢功能障礙患者進行有針對性的康復訓練，提高其平衡能力和日常生活能力，降低跌倒風險，是目前康復領域研究較多的方向。

對腦卒中后運動障礙患者，目前除傳統運動訓練外，越來越多的新型康復理念和康復設備已被應用于臨床治療。腦卒中后偏癱患者的步態改變主要包括步頻、步長和步速降低，患側支撐期延長，軀干屈曲控制能力下降，患者無法控制軀干偏移和軀干峰值速度[8]。減重步行訓練(body weight support treadmill training,BWSTT)主要用于下肢功能障礙，尤其適用于下肢肌力減弱和步態異常的訓練，可以減少腦卒中患者下肢負重的不對稱性[9]，建立正確的步行模式，促進運動功能恢復。BWSTT已被證明對患者步行、平衡及ADL等諸多方面，都有很好的改善作用[10-11]。

在傳統康復過程中，患者一般被動接受治療師“靜態”功能訓練，此時患者注意力較為集中，訓練效果看似良好；但事實上患者分配和管理注意力的能力下降[12-14]，一旦獨自面對復雜的、含有大量雙重或多重任務的環境時，往往難以適應和調整，跌倒風險顯著增加。2010年美國腦卒中康復治療指南推薦，在腦卒中患者恢復過程中，強調綜合運用多途徑平衡訓練手段[15]。

反重力跑臺訓練系統是減重支撐步行訓練系統的一種，該系統的力作用點與人體重心位置非常接近，氣囊環繞患者腰部四周，安全性很高，能減少患者恐懼心理；此裝置對患者體重支撐分散且不受黏性阻力影響，患者下肢的運動更自然、更符合生理模式，有利于神經肌肉再教育[16]。反重力跑臺訓練系統操作簡單，安全性高，對患者功能要求不高，且可以實時進行上、下肢功能同時訓練，能夠很好地實現雙重運動任務訓練。

雙重任務訓練要求個體同時執行兩項任務，這兩項任務具有不同的目標。當雙重任務難度在中樞處理能力范圍之內時，個體能順利完成任務；如果超出中樞處理范圍，兩項任務相互干擾[17]。練習和實踐可加強執行中心的功能和處理效率，改進注意力資源的分配，使兩項任務能夠協調進行[18]，容量受限過程會隨著實踐而趨于自動化，減少多項任務間的干擾。雙重任務狀態下，健康成人步態姿勢與年齡相關，隨著年齡增加，步態姿勢表現水平降低，這可能與年齡增大伴隨的注意力水平下降有關[19-20]。腦卒中患者由于大腦受損，導致雙重任務反應時延長，雙重任務消耗增加，錯誤率提高。而針對性訓練可提高雙重任務技能，減少不必要的肌肉收縮，幫助降低姿勢穩定肌的共同作用和肌緊張[21]。平衡功能也可以通過訓練提高[22-23]。

本研究顯示，利用反重力跑臺進行雙重運動任務訓練，能較好改善腦卒中患者軀干控制的穩定性、下肢運動功能、平衡功能和ADL。腦卒中患者注意力分配能力下降，如果患者步行時，注意力較多集中在防止跌倒上，會影響其步態康復效果；另一方面，如果患者集中注意力進行步行訓練，一旦出現其他干擾事件，而患者又缺乏及時調整和應變能力，就會使患者平衡改變，甚至出現跌倒。反重力跑臺訓練系統通過氣壓裝置，減輕患者下肢負重；在低重力環境下，患者可以調節下肢肌張力，改善不協調的收縮模式，減少不對稱性負重，促進正確的步行模式，提高步行速度、耐力和步長等[24]。訓練過程安全性高，患者可消除恐懼心理。在此基礎上進行上肢作業，允許患者分配更多注意到其他任務中。與常規平衡功能訓練相比，運動雙重任務訓練對平衡功能的改善更有優勢。研究中我們也發現，經雙重運動任務訓練后，患者上肢和手功能也有明顯的恢復，表現為肌力提高和關節活動度改善，但沒有進行進一步數據統計和分析，將在今后的研究中完成。

總之，利用反重力跑臺進行雙重運動任務訓練，可以訓練腦卒中偏癱患者注意力的協調和分配，顯著改善腦卒中患者下肢運動功能、平衡功能，提高ADL，為腦卒中患者預防跌倒、提高生活質量，更好地回歸家庭社會，提供新的康復模式。