雙側(cè)上肢訓(xùn)練技術(shù)對偏癱患者上肢功能的研究進展

荊金鑫，溫曉妮，代瑞蘭，武文平，范玉婷，孫彤，劉煥

(1.西安體育學(xué)院 a.研究生部，b.健康科學(xué)系，西安 710068； 2.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，西安 710061； 3.西安醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)部，西安 710016)

腦卒中又稱腦血管意外，一旦發(fā)病，重者死亡，幸存患者可能會因偏癱等后遺癥嚴重影響生活質(zhì)量。腦卒中患者上肢功能往往恢復(fù)較差且恢復(fù)所需時間較長，采取各種康復(fù)技術(shù)恢復(fù)偏癱患者的上肢功能已成為腦卒中重點關(guān)注的問題之一。目前，神經(jīng)發(fā)育學(xué)療法(Bobath、Brunnstrom、Rood等)、運動再學(xué)習(xí)、強制性運動療法、電子生物反饋療法等康復(fù)技術(shù)均強調(diào)單純的患側(cè)上肢運動，對患者上肢功能的恢復(fù)有一定局限性。研究顯示，日常生活中的大部分活動均由雙手協(xié)調(diào)完成，雙手協(xié)調(diào)能力的恢復(fù)將有助于提高偏癱患者的日常生活能力[1]，因此探究偏癱患者雙上肢協(xié)同功能的康復(fù)方法顯得至關(guān)重要。雙側(cè)上肢訓(xùn)練技術(shù)實現(xiàn)了將雙側(cè)上肢同時融入訓(xùn)練，以提高日常生活活動能力。雙側(cè)上肢訓(xùn)練技術(shù)作為腦卒中患者上肢功能康復(fù)的有效手段逐漸被關(guān)注。雙側(cè)訓(xùn)練技術(shù)大致分為以大腦半球間內(nèi)部耦合為理論基礎(chǔ)的雙側(cè)對稱/交替運動和以大腦半球間特異性為理論基礎(chǔ)的雙側(cè)上肢協(xié)調(diào)運動[2]，也有的將雙側(cè)訓(xùn)練與其他訓(xùn)練方法相結(jié)合以提高訓(xùn)練效果。現(xiàn)就雙側(cè)上肢訓(xùn)練技術(shù)在偏癱患者上肢功能恢復(fù)中的研究進展予以綜述，為臨床康復(fù)工作提供參考依據(jù)。

1 雙側(cè)上肢運動訓(xùn)練方面的研究

1.1雙側(cè)上肢運動訓(xùn)練 卒中發(fā)生后，患者腦部本身病變造成的上肢功能障礙較下肢嚴重，同時患者在日常生活中往往傾向于使用健側(cè)上肢或者由于單側(cè)忽略而減少患側(cè)上肢的使用，進而造成患側(cè)上肢的廢用甚至損傷，產(chǎn)生肩痛、肩手綜合征等不良后果，減緩患側(cè)上肢的恢復(fù)進程，造成惡性循環(huán)。雙側(cè)上肢運動訓(xùn)練主張雙上肢同時參與運動，降低了患側(cè)上肢廢用和損傷的風(fēng)險，并且激活了兩大腦半球間的偶聯(lián)機制，兩大腦半球通過胼胝體完成信息之間的聯(lián)系，雙側(cè)肢體的同時運動使這種聯(lián)系更加密切；另一方面，雙上肢的同步運動將減弱兩大腦半球間的皮質(zhì)抑制，提高患側(cè)肢體肌肉的激活水平[3-4]，尤其是在偏癱上肢遲緩期和共同運動時期，以誘發(fā)上肢肌肉活動和分離運動。治療師可根據(jù)具體的訓(xùn)練目的設(shè)置不同的訓(xùn)練方法，雙側(cè)上肢運動訓(xùn)練主要以健側(cè)上肢直接帶動患側(cè)上肢運動的方式進行，或借助特定的器材或電刺激輔助提高恢復(fù)效果，運動形式相對簡單，偏癱患者可在康復(fù)訓(xùn)練和日常休息時進行。何斌和張超[5]為急性期偏癱患者設(shè)計了仰臥位雙側(cè)肘關(guān)節(jié)伸直位肩關(guān)節(jié)屈曲運動、坐位借助滾筒雙上肢同步屈伸運動、坐位借助滾筒雙側(cè)腕關(guān)節(jié)同步掌屈背伸運動以及坐位借助滾筒雙手同步抓握伸展運動4種訓(xùn)練模式，患側(cè)上肢的近端運動功能和肩肘腕關(guān)節(jié)的肌張力得到顯著改善。Lim等[6]的研究證明了雙手抓普拉提環(huán)進行訓(xùn)練可顯著增強患側(cè)斜方肌、三角肌前束、肱三頭肌和雙側(cè)肱二頭肌的激活水平，并且使患者的運動更加協(xié)調(diào)。王強等[7]借助訓(xùn)練棒和轉(zhuǎn)輪證明了針對上肢處于共同運動期患者的肘屈/伸聯(lián)合腕關(guān)節(jié)背伸/掌屈、肘屈伸聯(lián)合腕尺偏橈偏、肘伸展下前臂旋前旋后3個動作的療效，在上肢運動功能和日常生活活動能力方面均顯著優(yōu)于常規(guī)神經(jīng)發(fā)育學(xué)療法。針對后遺癥期患者的研究發(fā)現(xiàn)，雙側(cè)腕伸肌等長收縮時患側(cè)上肢的力量控制效率顯著高于單獨健側(cè)或患側(cè)用力[8]。此外，雙側(cè)訓(xùn)練同樣可借助體操棒實現(xiàn)肩關(guān)節(jié)同步屈曲上抬運動，以觸發(fā)患側(cè)肩關(guān)節(jié)前屈運動，該方法靈活多變，可根據(jù)患者最關(guān)注和最實際的需求來設(shè)計不同的訓(xùn)練方案以達到更好的效果。

1.2雙側(cè)運動結(jié)合電刺激訓(xùn)練 爬行訓(xùn)練作為雙側(cè)訓(xùn)練的一種訓(xùn)練方式，在促進肩關(guān)節(jié)前屈和肘伸直等動作、刺激上肢關(guān)節(jié)的本體感受器以及提高上下肢的整體協(xié)調(diào)能力方面具有重要的作用[9]。單側(cè)的神經(jīng)肌肉電刺激可觸發(fā)肌肉動作電位，提高神經(jīng)肌肉興奮性，雙側(cè)的電刺激也有提高肌肉功能、激活大腦半球間聯(lián)系、提高中樞整合的作用[10]。龍耀斌和郭利平[9]將爬行訓(xùn)練與雙側(cè)上肢的神經(jīng)肌肉電刺激相結(jié)合應(yīng)用于急性期偏癱患者2個月后，患者的上肢功能、肌張力和日常活動能力均有顯著改善。Kang等[11]對后遺癥期且上肢功能障礙較輕的患者采用了雙側(cè)上肢運動結(jié)合肌電觸發(fā)的神經(jīng)肌肉電刺激治療6周后的肌電結(jié)果顯示，患者腕關(guān)節(jié)和手指關(guān)節(jié)的伸展、肩關(guān)節(jié)外展肌群的激活水平均高于肘關(guān)節(jié)伸展肌群。另有研究顯示，右半球損傷患者雙側(cè)訓(xùn)練的改善效果顯著優(yōu)于左半球損傷的患者[12]。

2 功能任務(wù)型雙側(cè)訓(xùn)練方面的研究

康復(fù)訓(xùn)練源于生活，終于生活，以生活目的為導(dǎo)向的任務(wù)訓(xùn)練有助于激發(fā)人體的自然屬性，對運動功能和日常生活能力的恢復(fù)起到更好的效果，而肢體間協(xié)調(diào)在任務(wù)導(dǎo)向活動中占有重要的位置，這種協(xié)調(diào)取決于運動的時空偶合[13]，同時胼胝體在高度的雙手協(xié)調(diào)任務(wù)中扮演著重要的角色[4]。雙側(cè)訓(xùn)練是自然選擇的另一種結(jié)果，人類從遠古爬行時期的雙上肢交替前伸到直立人時期的雙手協(xié)調(diào)配合完成日常生活，在人體的神經(jīng)系統(tǒng)和運動系統(tǒng)均留下了相對持久的“記憶”[14-15]。由于卒中后神經(jīng)系統(tǒng)完整性被破壞，以功能為導(dǎo)向的雙側(cè)訓(xùn)練方式有助于喚醒這種人體原有的“記憶”，提高神經(jīng)可塑性，激發(fā)患者的運動潛能，同時在訓(xùn)練中改善患者的日常活動能力[16-17]。任務(wù)型雙側(cè)訓(xùn)練可根據(jù)患者的具體情況進行設(shè)置，可進行徒手雙上肢訓(xùn)練或借助儀器、電刺激進行輔助，對于病程、訓(xùn)練地點、訓(xùn)練方式的選擇靈活性較大。在急性期或亞急性期患者的住院康復(fù)期間，Han和Kim[18]為患者設(shè)置了3個功能性動作，即掛環(huán)、用毛巾擦桌子和喝水，要求他們盡量用雙手同時各自完成，6周后患者的肩關(guān)節(jié)活動功能顯著改善。Song[17]讓患者完成了用毛巾擦桌子、堆疊杯子、將杯子直立放置、拿木塊和喝水5項任務(wù)，患者上肢和手的運動功能及日常活動能力均顯著提高，且效果優(yōu)于雙側(cè)重復(fù)訓(xùn)練。Singer等[19]根據(jù)個體化原則為患者設(shè)置了抓和放杯子、往杯子中倒水、排列卡片、打開信封或擰下瓶蓋等動作，對上肢功能障礙較重的患者還輔以電刺激腕指伸肌，6周后，患者的上肢功能較干預(yù)前顯著提高，且這種效應(yīng)可持續(xù)到3個月后。在家庭訓(xùn)練中，以雙側(cè)訓(xùn)練的方式進行洗碗、煮咖啡、打字、切水果和疊衣服等任務(wù)訓(xùn)練，將對患者的上肢功能和日常生活能力產(chǎn)生顯著影響[20]。在康復(fù)中，從醫(yī)院到家庭的過渡訓(xùn)練將成為治療的關(guān)注點，將日常生活、家務(wù)勞動、休閑娛樂等內(nèi)容融入訓(xùn)練，有助于患者更好地回歸生活和社會。

人體遭遇卒中后，不僅患側(cè)肢體會受到影響，健側(cè)肢體也會受到影響，表現(xiàn)最明顯的是健側(cè)上肢靈活性下降[21]，在伸手抓取和拿起物體動作的過程中會出現(xiàn)手向物體移動的速度減慢、抓取動作的時間和比例不協(xié)調(diào)以及抬起動作不充分等現(xiàn)象，這些問題與手部的感覺障礙也有一定的關(guān)系[22]。雙側(cè)訓(xùn)練在改善患側(cè)上肢運動功能的同時也會提高健側(cè)上肢的靈活性，Morris和Van Wijck[21]讓患者進行以下4項任務(wù)動作：將一個直徑2 cm、高4 cm的木釘從桌子上移動到眼睛水平的架子上；將一個7 cm3的木塊從桌子上移動到與肩同高的架子上；抓一個空玻璃杯，送到嘴邊，然后放回原位；指向距桌子30 cm的一個點，該點距桌子邊沿左右各40 cm；結(jié)果顯示，患側(cè)上肢運動功能和健側(cè)上肢的靈活性均得到改善。可見，應(yīng)重視偏癱患者健側(cè)上肢的靈活性康復(fù)訓(xùn)練。

不同距離的功能任務(wù)型雙側(cè)訓(xùn)練對患者癥狀的改善作用可能略有不同，Ma等[23]囑患者用雙手同時分別拿取桌上位于肩關(guān)節(jié)正前方的鈴鐺，鈴鐺與患者的距離分別為90%手臂長度和125%手臂長度，并比較在手臂長度范圍內(nèi)和超過手臂長度范圍兩種情況下取物時軀干的運動情況，結(jié)果顯示，超過手臂距離的取物訓(xùn)練可更多地增加肩關(guān)節(jié)前屈外展、肘關(guān)節(jié)伸展，但也會增加不對稱的軀干旋轉(zhuǎn)和側(cè)屈運動，同時增加過早和過多的軀干代償，因此當患者完成超過手臂距離的取物任務(wù)時應(yīng)先指導(dǎo)患者進行上肢運動(尤其是肘關(guān)節(jié)的運動)，當患者上肢達到伸直時再指導(dǎo)患者軀干前屈，同時防止軀干旋轉(zhuǎn)和向患側(cè)側(cè)屈。

3 節(jié)奏性聽覺提示型雙側(cè)訓(xùn)練方面的研究

節(jié)奏性聽覺提示型雙側(cè)訓(xùn)練(bilateral arm training with rhythmic auditory cueing，BATRAC)是以一定頻率聽覺提示下的雙側(cè)重復(fù)對稱或交替運動訓(xùn)練方法，通過一定的節(jié)奏觸發(fā)患者對韻律的感知，并根據(jù)節(jié)奏進行雙上肢對稱或交替訓(xùn)練。位于脊髓的中樞模式發(fā)生器調(diào)節(jié)和管理著上肢、下肢在移動時的節(jié)律性運動[24]。BATRAC大多借助特定的訓(xùn)練工具完成，其發(fā)展經(jīng)歷了從針對近端運動到遠端運動的方式，運動方式更精細，對患者運動功能的要求也逐漸增高。

最初的BATRAC由Whitall等[25]于2000年從步態(tài)訓(xùn)練中得到啟發(fā)而提出，主要以雙側(cè)上肢推拉手柄的方式進行，分為兩側(cè)同時推拉和兩側(cè)交替進行推拉運動，訓(xùn)練6周后，患側(cè)上肢功能和使用頻率均顯著提高，并且這種效應(yīng)可持續(xù)到訓(xùn)練8周后。McCombe-Waller等[26]將BATRAC法與單純患側(cè)上肢任務(wù)導(dǎo)向聯(lián)合使用，訓(xùn)練階段包括6周的雙側(cè)訓(xùn)練和隨后6周的單側(cè)訓(xùn)練，結(jié)果顯示，兩種方法聯(lián)合使用的效果大于單純的單側(cè)訓(xùn)練方法，主要表現(xiàn)為患側(cè)上肢運動功能和使用頻率增加、運動時大腦運動區(qū)和運動前區(qū)的激活增加，近端雙側(cè)訓(xùn)練和遠端單側(cè)訓(xùn)練相結(jié)合的方案將為日常的康復(fù)訓(xùn)練提供更多的思路。此后，van Delden等[27-29]將訓(xùn)練元素由肘關(guān)節(jié)屈伸運動改良為以腕關(guān)節(jié)為主的運動，設(shè)置了包括雙側(cè)對稱運動，即雙腕同時屈曲后同時伸展；雙側(cè)交替運動，即雙腕同時向左運動(即左腕伸展右腕屈曲)和同時向右運動(即右腕伸展左腕屈曲)；雙側(cè)同時伸展然后自然放松回到中立位；雙手放于桌面上(手掌向下)跟隨音樂的節(jié)奏進行手指敲擊桌面的運動(雙側(cè)對稱或交替均可)4種模式的訓(xùn)練，6周后，患側(cè)上肢功能、協(xié)調(diào)性和運動幅度均顯著改善，但該方法需將納入人群限定為患側(cè)腕關(guān)節(jié)可主動伸展至少10°者。

4 主被動雙側(cè)啟動訓(xùn)練和主被動雙側(cè)運動訓(xùn)練方面的研究

與上述訓(xùn)練方式不同，主被動雙側(cè)啟動訓(xùn)練(active-passive bilateral priming training，APBP)需要使用特定的機械設(shè)備和電子設(shè)備來實現(xiàn)雙側(cè)上肢的同時運動，該設(shè)備可實現(xiàn)健側(cè)腕關(guān)節(jié)主動屈伸，同時帶動患側(cè)腕關(guān)節(jié)完成對稱運動，這種訓(xùn)練方法常作為患者康復(fù)訓(xùn)練前的輔助啟動方法。有研究表明，在健康人完成20 min雙側(cè)對稱的主被動訓(xùn)練后，大腦運動皮質(zhì)的興奮性可持續(xù)30 min[30]。

APBP輔助裝置起初較為簡易，僅能實現(xiàn)雙側(cè)腕關(guān)節(jié)的屈伸運動，常針對急性期上肢運動功能障礙較重的偏癱患者以激活大腦皮質(zhì)的興奮性，在達到3～6個月恢復(fù)平臺期前，卒中患者的神經(jīng)可塑性相對較強[31]，此時在上肢物理治療和作業(yè)治療前使用APBP作為啟動方法可顯著提高患者的功能水平，增加患者急性期恢復(fù)效率[32]。另外，APBP也可與游戲訓(xùn)練結(jié)合使用，Shiner等[33]在Wii-Baced運動療法前使用APBP后患者的上肢運動功能顯著改善，且效果在28周后持續(xù)存在。在繼APBP簡易輔助裝置之后，有學(xué)者在此基礎(chǔ)上進行了改良，設(shè)計出前臂旋前/旋后和腕屈曲/伸展運動的被動-被動模式、被動-主動模式以及主動-主動模式訓(xùn)練方法，此方法要求患者有患側(cè)腕關(guān)節(jié)的主動伸展能力[34]。Hsieh等[34]在任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練之前加以APBP，患者的自我力量感知和殘疾程度顯著改善。另外，Hsieh等[35]對患者實施2周的APBP結(jié)合任務(wù)導(dǎo)向訓(xùn)練后再進行2周的強制性運動療法，結(jié)果證明該方法較單純4周的APBP結(jié)合任務(wù)導(dǎo)向訓(xùn)練在運動控制能力方面有更好的效果。

主被動雙側(cè)運動訓(xùn)練將主被動結(jié)合的雙側(cè)運動作為一種康復(fù)治療方法，主要形式為雙側(cè)腕關(guān)節(jié)的節(jié)律性運動，經(jīng)驗證該方法可提高患者的運動功能，調(diào)節(jié)半球間興奮性的平衡狀態(tài)[36]。

5 雙側(cè)運動結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及其他方面的研究

雙側(cè)訓(xùn)練技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合將產(chǎn)生更好的效果，Lee等[37]將雙側(cè)訓(xùn)練和虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合與單純雙側(cè)訓(xùn)練的效果進行比較，采用對稱的上肢運動、不對稱的上肢運動、對稱的0～45°虛擬上肢運動和不對稱的0～45°虛擬上肢運動4種訓(xùn)練模式，6周后患者的上肢和手功能水平顯著提高，并且雙側(cè)訓(xùn)練與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合組患者的肘關(guān)節(jié)屈伸和手抓握、對掌、側(cè)捏、指捏力量的提高效果顯著高于單純雙側(cè)訓(xùn)練組患者。

基于雙側(cè)運動模式借助機器人設(shè)備對患者進行的輔助訓(xùn)練，通常運用計算機系統(tǒng)、外骨骼模型等裝置。目前設(shè)計出來的機器人種類繁多[38-49]，不僅實現(xiàn)了患者上肢運動功能的提高，而且能夠用機械代替人力，以減輕人力資源的消耗，這需要醫(yī)療工作者和機械工程師以及計算機軟件相關(guān)行業(yè)人員的良好合作。

6 小 結(jié)

雙側(cè)訓(xùn)練具有較常規(guī)康復(fù)療法更易于操作和需要更少輔助的優(yōu)勢，且訓(xùn)練過程需要患者更多的主動參與，擺脫了以往患者康復(fù)訓(xùn)練更多需要在醫(yī)院或依靠康復(fù)治療師人工輔助來完成的困境，患者可在家庭或社區(qū)進行，并且在住院期間或日常生活中的任何休息時間均可進行有效的訓(xùn)練和提升。目前，雙側(cè)上肢訓(xùn)練技術(shù)的應(yīng)用還不夠廣泛，所以，治療師靈活應(yīng)用雙側(cè)訓(xùn)練技術(shù)，制定個性化的治療方案，將訓(xùn)練與患者日常生活有效融合可為雙側(cè)上肢訓(xùn)練技術(shù)更好的實施與推廣打下良好的基礎(chǔ)。