三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)訓(xùn)練對(duì)腦卒中偏癱患者膝過(guò)伸步態(tài)的影響研究

杜志偉，陳艷，王路，鄧怡平，吳立德

膝過(guò)伸又稱(chēng)膝反張，是指在行走和站立過(guò)程中患側(cè)下肢在支撐期出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)的過(guò)度伸展[1]。膝過(guò)伸現(xiàn)象廣泛存在于腦卒中后的偏癱患者。據(jù)報(bào)道，膝過(guò)伸在腦卒中偏癱患者中的發(fā)生率高達(dá) 50%[2]。膝過(guò)伸患者患側(cè)的步長(zhǎng)變短，步頻減少，步行速度降低。膝過(guò)伸不僅嚴(yán)重制約患者步行能力的恢復(fù)，降低患者的生存質(zhì)量，長(zhǎng)期膝過(guò)伸還會(huì)引起膝關(guān)節(jié)退行性改變[3]。糾正膝過(guò)伸步態(tài)已成為偏癱患者步行訓(xùn)練的重要課題。膝過(guò)伸與膝關(guān)節(jié)屈伸肌控制比例失調(diào)等因素密切相關(guān)[4]。目前關(guān)于膝過(guò)伸的治療方法多關(guān)注于對(duì)單一因素的治療，而缺乏多因素的綜合干預(yù)。三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)訓(xùn)練能夠在訓(xùn)練中為患者提供多樣化的刺激與訓(xùn)練模式，能調(diào)整膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制。因此本研究采用三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)訓(xùn)練系統(tǒng)對(duì)腦卒中膝過(guò)伸患者進(jìn)行訓(xùn)練，為改善偏癱患者異常步態(tài)提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2017年4月～2018年6月在我院康復(fù)科治療腦卒中伴膝過(guò)伸患者64例，入選標(biāo)準(zhǔn)：均符合1995年全國(guó)第四次腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議通過(guò)的腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)且經(jīng)頭顱 MRI或CT檢查明確診斷[5]；初次發(fā)病且病程在6個(gè)月以內(nèi)：意識(shí)清醒，無(wú)理解障礙，能正確執(zhí)行指令；Holden 步行功能分級(jí)≥Ⅱ級(jí)；患者自愿參加，簽署知情同意書(shū)。在入組標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有提及患者是否有膝過(guò)伸。排除標(biāo)準(zhǔn)：伴有下肢肌肉關(guān)節(jié)疾病影響步行患者：如關(guān)節(jié)疼痛、關(guān)節(jié)畸形、骨質(zhì)疏松、骨折等；伴有嚴(yán)重心、腦、腎等重要器官病變者。隨機(jī)將患者分為2組各32例。2組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，具有可比性，見(jiàn)表1。

表1 2組治療前一般資料比較

1.2 方法 對(duì)照組給予常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練，觀察組在常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練基礎(chǔ)上進(jìn)行三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(型號(hào)：IMOOVE)訓(xùn)練。常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練主要采用以 Bobath 法、運(yùn)動(dòng)再學(xué)習(xí)為主的運(yùn)動(dòng)功能訓(xùn)練。包括坐站轉(zhuǎn)移、平衡訓(xùn)練、步行訓(xùn)練以及上下樓梯訓(xùn)練、強(qiáng)化膝控制能力訓(xùn)練。所有治療均為專(zhuān)業(yè)治療師進(jìn)行訓(xùn)練，每天1次，40 min/次，每周治療6次，持續(xù)4周訓(xùn)練。三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)訓(xùn)練：三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是1種多功能訓(xùn)練康復(fù)治療儀。其圓盤(pán)安裝在有外在支持的球體上，由幾個(gè)引擎控制，從而能夠采用螺旋形非線性的橢圓運(yùn)動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)全身肌肉鏈和關(guān)節(jié)的三維運(yùn)動(dòng)。通過(guò)改變運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的擺動(dòng)速度、幅度和傾斜度，需要患者肌肉和關(guān)節(jié)需要不斷地做出反應(yīng)，以保持自身的平衡[6]?；颊哒玖⒂谌S運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上，治療師通過(guò)三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的自定義鍵對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定?；颊咴谥委煄煹膮f(xié)助下，在IMOOVE三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上分別完成以下動(dòng)作：①蹲起訓(xùn)練[7]：患者雙足并靠，足跟并攏，前足稍分開(kāi)，站立在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)下方邊緣處，患者隨著運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的橢圓運(yùn)動(dòng)做緩慢的屈伸膝關(guān)節(jié)活動(dòng)。屈膝范圍由小到大，主要是0～15°的運(yùn)動(dòng)范圍。以患者能力為準(zhǔn)，治療師在旁邊監(jiān)督，輔助患者在治療過(guò)程中盡量避免出現(xiàn)軀干彎曲以及膝過(guò)伸動(dòng)作。②重心轉(zhuǎn)移訓(xùn)練[8]：雙足分別站立于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)左右兩側(cè)，距離稍大于兩肩寬度，稍屈膝于0～15°，隨運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的橢圓運(yùn)動(dòng)做雙下肢的重心移動(dòng)，過(guò)程注意保持軀干直立，膝關(guān)節(jié)避免出現(xiàn)膝過(guò)伸動(dòng)作。③弓步練習(xí)[9]：左足在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的左上方(或左下方)，右足站立于運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的右下方(或右上方)，呈弓步，雙膝稍屈，隨運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的橢圓運(yùn)動(dòng)做膝關(guān)節(jié)0～15°的屈伸活動(dòng)，過(guò)程注意防止軀干代償及膝過(guò)伸動(dòng)作。根據(jù)患者的情況選擇治療參數(shù)，速度0～50 r/min，幅度0～50，順/逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)變化周期 0.5～2 min，旋轉(zhuǎn)范圍 1～4 等級(jí)。1表示范圍最小，4表示范圍最大，順/逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)范圍可對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)。速度值及幅度值越大，旋轉(zhuǎn)變化周期越短，旋轉(zhuǎn)范圍越大，患者在平臺(tái)上維持平衡及完成訓(xùn)練動(dòng)作越困難。以患者能在平臺(tái)上穩(wěn)定完成動(dòng)作為準(zhǔn)，治療過(guò)程中要確?；颊甙踩?，無(wú)頭暈等不適?；颊咴谌S運(yùn)動(dòng)平臺(tái)完成20 min訓(xùn)練，再由治療師完成20min的常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練。每天1次，每周治療6次，持續(xù)4周訓(xùn)練。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 2組患者治療前及治療4周結(jié)束后均進(jìn)行以下評(píng)定。①Fugl-Meyer下肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定，共17項(xiàng)，滿分34分。②膝關(guān)節(jié)過(guò)伸：患者露出膝關(guān)節(jié)，在沒(méi)有干擾的情況下平視前方直走50m，2名治療師于患者兩旁與其一起行走，目測(cè)膝過(guò)伸次數(shù)，比較兩人計(jì)數(shù)，取兩人所測(cè)數(shù)據(jù)平均值。膝過(guò)伸的診斷依據(jù)為L(zhǎng)oudon診斷方法：患者站立相負(fù)重時(shí)，出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)過(guò)度伸展，身體重心向后移，有向后傾倒的征象，只能膝關(guān)節(jié)主動(dòng)屈曲步行，而膝過(guò)伸的使用定義為膝關(guān)節(jié)過(guò)度伸展角度>5°[10]。③Gait Watch 三維步態(tài)分析及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系統(tǒng)步態(tài)分析，比較步行12 m過(guò)程中膝關(guān)節(jié)最大屈膝角度與最大伸膝角度變化。所有評(píng)定均由不知研究分組情況的治療師完成。

3 結(jié)果

2組治療前下肢FMA評(píng)分、膝過(guò)伸次數(shù)、最大屈膝角度與最大伸膝角度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。治療后2組下肢FMA評(píng)分、最大屈膝角度均較治療前明顯提高(P<0.05)，且觀察組更高于對(duì)照組(P<0.05)；觀察組膝過(guò)伸次數(shù)、與最大伸膝角度均低于治療前(P<0.05)，且觀察組更低于對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 2組治療前后各評(píng)價(jià)指標(biāo)比較

與治療前比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較，bP<0.05

4 討論

膝過(guò)伸一旦發(fā)生，嚴(yán)重影響患者的步行效率，給患者身體和心理帶來(lái)巨大的負(fù)擔(dān)。研究表明，造成膝過(guò)伸的原因是多種多樣的：①膝關(guān)節(jié)控制能力低下，偏癱患者下肢負(fù)重能力不足，而過(guò)早讓患者站立、行走，可導(dǎo)致膝過(guò)伸的發(fā)生[11]。②下肢伸肌張力增高、小腿三頭肌痙攣、股四頭肌高度痙攣是導(dǎo)致膝過(guò)伸原因[12]。③患者膝關(guān)節(jié)處本體感覺(jué)喪失、膝關(guān)節(jié)感知所受擠壓刺激減少、髂脛束緊張度減弱、維持關(guān)節(jié)穩(wěn)定度下降、肌肉收縮不協(xié)調(diào)，導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)失衡，加上重力及向前沖力的作用，容易誘發(fā)膝過(guò)伸步態(tài)[13]。以上綜合因素導(dǎo)致患者不能在0～15°范圍內(nèi)控制膝的隨意屈伸。為了獲取步行能力，患者只能采取更穩(wěn)定的“鎖膝”動(dòng)作，把膝關(guān)節(jié)固定在伸直位[14]。

本研究中所采用的在三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行蹲起訓(xùn)練、重心轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、弓步練習(xí)。主要讓患者在不穩(wěn)定的、做橢圓運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)上做膝關(guān)節(jié)0～15°范圍內(nèi)的屈伸訓(xùn)練，并在此過(guò)程中做下肢的重心轉(zhuǎn)移訓(xùn)練，以達(dá)到提高膝關(guān)節(jié)控制能力的目的。本研究觀察組在治療后其FMA評(píng)分及膝過(guò)伸次數(shù)比對(duì)照組明顯改善，且觀察組改善程度優(yōu)于對(duì)照組，說(shuō)明三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)訓(xùn)練能明顯改善腦卒中患者膝過(guò)伸步態(tài)。其作用機(jī)制有：不穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練平臺(tái)能為患者下肢關(guān)節(jié)提供各個(gè)位置、多方向的本體感覺(jué)刺激，充分激活患者本體神經(jīng)控制，減少膝關(guān)節(jié)代償。國(guó)外文獻(xiàn)也表明：負(fù)重訓(xùn)練[15]、下肢閉鏈運(yùn)動(dòng)[16-17]、“晃動(dòng)訓(xùn)練”(不穩(wěn)定平面上的站立練習(xí))等可利于本體感覺(jué)的恢復(fù)[18-19]。而三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)訓(xùn)練結(jié)合了以上3個(gè)訓(xùn)練方法，促進(jìn)了膝關(guān)節(jié)及周?chē)P(guān)節(jié)的本體感覺(jué)恢復(fù)。通過(guò)本體感覺(jué)訓(xùn)練也可增強(qiáng)腘繩肌的收縮反射，以此保證膝關(guān)節(jié)的動(dòng)力性穩(wěn)定[20]。同時(shí)通過(guò)在訓(xùn)練平臺(tái)上改變站立訓(xùn)練的姿勢(shì)，可在膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)下肢痙攣的股四頭肌和腓腸肌進(jìn)行有效的牽伸，調(diào)節(jié)肌肉張力，防止膝關(guān)節(jié)在改變運(yùn)動(dòng)位置下誘發(fā)肌肉強(qiáng)烈的痙攣而產(chǎn)生膝過(guò)伸。再者三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)所產(chǎn)生的橢圓運(yùn)動(dòng)，對(duì)患者的平衡能力以及軀干核心控制有促進(jìn)作用[21]。而良好的腰腹骨盆控制能力，也有利于下肢分離運(yùn)動(dòng)的出現(xiàn)，提高下肢運(yùn)動(dòng)功能，增強(qiáng)對(duì)膝關(guān)節(jié)的控制能力[22]，從而改善膝過(guò)伸步態(tài)。

本研究采用的Gait Watch步態(tài)分析系統(tǒng)可定量及定性測(cè)量腦卒中患者偏癱步態(tài)的特征，特別是下肢的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，對(duì)于腦卒中患者的步行能力的評(píng)估具有較高敏感度[23]。文獻(xiàn)分析顯示，膝過(guò)伸患者在步行過(guò)程中其膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度顯著減少，膝關(guān)節(jié)最大伸展角度顯著增加[24]。而在本研究中通過(guò)對(duì)偏癱患者步行過(guò)程中膝關(guān)節(jié)的最大屈曲角度與最大伸展角度的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)治療后觀察組的患者膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度明顯增大，與對(duì)照組相比也明顯改善，表明患者膝關(guān)節(jié)屈曲能力增強(qiáng)；而膝關(guān)節(jié)最大伸展角度明顯減少，與對(duì)照組相比也明顯改善，說(shuō)明患者膝關(guān)節(jié)過(guò)伸情況明顯好轉(zhuǎn)，而且觀察組的改善程度較對(duì)照組明顯，說(shuō)明三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)訓(xùn)練更有利于糾正膝過(guò)伸步態(tài)。

當(dāng)然本研究也存在不足之處。排除了多次發(fā)病及病程超過(guò)6個(gè)月患者，這可能增加了膝過(guò)伸的糾正率；正常人步行時(shí)，上肢及軀干相應(yīng)的進(jìn)行活動(dòng)，髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)間相互協(xié)調(diào)屈伸，互相影響；研究中缺乏對(duì)髖關(guān)節(jié)及踝關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍的變化進(jìn)行觀察。在今后的研究工作中要對(duì)它們?nèi)咧g的聯(lián)系進(jìn)行更深入的探究。

綜上所述，膝過(guò)伸步態(tài)的形成因素復(fù)雜，常常需要多種干預(yù)措施的綜合應(yīng)用。三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)能夠提供更全面以及多樣化的訓(xùn)練模式，從而改善膝過(guò)伸步態(tài)。而三維步態(tài)分析系統(tǒng)能準(zhǔn)確反饋步行中關(guān)節(jié)變化的程度，在偏癱患者下肢步行過(guò)程中評(píng)估關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)參數(shù)、改善步態(tài)等有較好的應(yīng)用前景。