鏡像神經元動作觀察療法對腦卒中病人fMRI功能成像的影響

缺血性腦卒中是神經內科的重點疾病之一，在急性期病變過程中，腦血管及組織缺血缺氧，往往存在大腦皮層損傷和神經細胞的凋亡、壞死，導致部分機體功能障礙，成為影響預后的重要因素之一[1]。在我國偏癱是腦卒中后最常見的臨床表現之一，大部分病人的生活質量普遍低下，故需要引起足夠的重視[2]。目前，臨床治療多以系統康復訓練計劃為主，誘導病人神經元重建和連接，恢復患肢的基本功能，但傳統康復訓練效果有限，難以完全重建大腦神經系統功能[3]。隨著治療理論的不斷豐富，有學者發現鏡像神經元系統是信息傳遞通路的重要節點[4]，病人在觀察與執行某些同一動作時，大腦皮層部分功能區的神經元在動作觀察時也會不同程度地激活、興奮，鏡像神經元被廣泛應用于腦卒中后康復治療中?；谶@一理論的發現，臨床逐漸衍生出多種訓練方案，以動作觀察療法為主，有助于改善腦卒中病人肢體功能障礙，提高預后[5]。本研究選用美國國立衛生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS)評分、Barthel指數(BI)、運動功能評定量表(Fugl-Meyer Assessment，FMA)評分及功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)等檢測，探討基于鏡像神經元的動作觀察療法對腦卒中病人的治療作用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 入選2016年4月—2018年4月我院診治的腦梗死病人42例，且符合入選及排除標準，并完成治療及檢查者，其中男19例，女23例；年齡51～77(62.34±7.14)歲；病程4～42(25.31±8.17)d；病變部位：左側22例，右側20例。將病人按照隨機數字表法分為兩組，各21例，經統計分析，兩組臨床資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。詳見表1。

入選標準：經影像學及臨床表現，符合腦梗死的診斷規范，單側發病；告知病人治療及檢查內容，簽訂知情意向書；觀察試驗已通過倫理委員會的審查。排除標準：有急性心肌梗死、急性心力衰竭及其他危重疾病；存在昏迷、認知障礙，或腦梗死二次發病者；曾接受手術，或溶栓治療者；正在參加其他研究過程，或既往曾參與腦病相關的研究者；特殊人群，如妊娠期或哺乳期、精神病者；治療期間死亡、失隨病例；未按療程服藥，或療效評價不準確者。

表1 兩組病人臨床資料比較

1.2 治療方法 入組后兩組病人采用相同個體化治療及護理措施，即二級護理，選擇Ⅱ級預防方案，根據病人病情，常規采用抗血小板聚集、營養神經、改善微循環、降低腦水腫等，同時監測血壓、血糖，選擇血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI)、血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)藥物，降糖藥治療，積極預防發病誘導因素。

對照組采用常規康復訓練，根據病人身體具體情況，完成運動療法、肌力訓練、運動再學習訓練，在治療師的指導下觀看靜態圖片。

觀察組采用基于鏡像神經元的動作觀察療法，由我院兩名主治醫師和3名護士參與本項治療內容。首先根據正常人的日常生活動作，根據動作難易程度，分為：①1號視頻，拍攝腕、肘、肩等關節屈、伸、外展、旋轉等基本動作；②2號視頻，拍攝屈肘舉臂、抓握、握拳、手指對捏等組合動作；③3號視頻，拍攝手持筷子、使用牙刷、夾持食物、抓放勺子、手持遙控機、開關門把手、翻書、擰開瓶蓋、搬動椅子、撕衛生紙、開關門窗、水杯喝水、拿熱水壺、拿鑰匙、拉窗簾、拿公交卡、拿手機、抓不同圖形物體(立方體、圓柱體、球形體)等20個上肢復雜動作視頻，每個動作視頻各演示60 s(正面和側面各30 s)，由同一人完成動作。按動作的難易程度把視頻進行編號，按由簡至難的順序將視頻放置在病人前方，由專人要求病人盡量模仿視頻中動作，直到病人可以自主完成，再繼續下一難度動作視頻，每次20 min，每周5 d。兩組病人均持續治療8周。

1.3 觀察指標

1.3.1 臨床療效 記錄神經功能缺損情況，根據日常生活能力變化，將病人分為4個等級。痊愈：病人神經缺損表現基本消失，日常生活可自理，不需要旁人協助；顯著進步：病人神經缺損表現較之前改善十分明顯，可完成大部分日常生活；進步：病人神經缺損表現較之前有所改善，可完成部分日常生活，需要旁人幫助；無進步：病人神經缺損表現較之前無太大改變，無法完成日常生活[6]。臨床療效以有效率的形式表示，為基本痊愈、顯著進步、進步所占比值之和。

1.3.2 fMRI功能測定 治療前后分別對病人的fMRI功能進行測定，確定病人體內無電子產品、金屬制品，且無相關檢查禁忌證，詳細告知病人具體檢測內容及方式，以消除病人的緊張及不適感。 檢查方法：病人取仰臥位，休息5 min后，由專業人員應用MAGNETOM Prisma 3.0T超導型MRI掃描儀(德國Siemens公司)進行檢測，梯度場強度30 mT/m，梯度切換率150 mT/(m·s)，采用八通道頭顱線圈，對病人的頭部(由大腦頂葉-顱底)進行血氧水平依賴腦功能成像(BOLD)掃描。fMRI掃描期間通過鏡面反射，讓病人隨機觀察視頻圖像(手抓放小圓柱30 s和空白視頻30 s，連續3次)，獲得120幀不同時間點的各層功能圖像，將各項數據收集并采用SPM分析，計算大腦功能區興奮改變，主要觀察掃描的雙側次級感覺運動區(secondary sensorimotor cortex，SM1、SM2)、運動前區(premotor cortex，PM)、補充運動區(supplementary motor area，SMA)、扣帶回運動區(cingulated motor area，CMA)和小腦(erebellum，CB)激活出現頻率。

1.3.3 臨床相關量表 治療前后評價臨床相關量表，應用NIHSS評價，由11個項目組成，總分52分，數值降低說明神經缺損減輕。采用BI指數評價日常生活，總分100分，數值升高說明日?；顒幽芰ι?。 采用Fugl-Meyer運動功能評定量表評價上肢功能，由33個項目組成，總分66分，數值升高說明上肢功能越好。

1.3.4 不良反應 記錄比較兩組病人不良反應狀況。

2 結 果

2.1 兩組臨床療效 對照組有效率61.90%，低于觀察組的90.48%，兩組比較差異具有統計學意義(P<0.05)。詳見表2。

注：兩組總有效率比較，χ2=4.725，P=0.03。

2.2 兩組fMRI功能測定結果 治療前兩組SM1、SM2、PM、SMA、CMA、CB激活頻率比較，差異無統計學意義(P>0.05)。與治療前比較，治療后觀察組SM1、SM2、PM激活頻率升高，與對照組比，治療后觀察組SM1、SM2、PM激活頻率較高，差異具有統計學意義(P<0.05)。詳見表3。

表3 兩組治療前后fMRI功能測定比較 單位：例(%)

與本組治療前比較，①P<0.05；與對照組治療后比較，②P<0.05。

2.3 兩組臨床相關量表評分 治療前兩組NIHSS評分、BI、FMA評分比較，差異無統計學意義(P>0.05)。與治療前比較，治療后兩組NIHSS評分降低，Bl、FMA評分升高；與對照組比，治療后觀察組NIHSS評分較低，Barthel指數、FMA評分較高，差異具有統計學意義(P<0.05)。詳見表4。

表4 兩組治療前后臨床相關量表評分比較(±s) 單位：分

與對照組治療后比較，①P<0.05。

2.4 兩組不良反應 治療期間兩組無一例死亡、失訪病例，均完成治療及隨訪過程，且無不良反應出現。

3 討 論

隨著社會經濟的不斷進步，城鄉居民腦梗死的累積人數逐漸增多，并呈現年輕化趨勢，腦梗死可引起不同程度的皮層運動神經元受損[7]。流行病學報道顯示，我國有400多萬腦卒中病人，幸存者中患有勞動喪失的比例高達75%[8]，肢體尤其是上肢需要完成各項精細、復雜的動作，在日常生活中起著重要作用，一旦功能障礙甚至喪失，給工作、學習及日常生活帶來了沉重的負擔。目前腦卒中后肢體功能恢復一直是研究熱點，腦卒中偏癱的康復治療應盡早實施，傳統的康復訓練以神經促通技術為理論基礎[9]，對癱瘓肢體進行按摩、活動及康復鍛煉，卒中后大腦有一定神經恢復的能力，但5%～20%病人神經功能的代償是不完全的[10]，肢體、關節活動有所恢復，治療效果也非常有限。近年來，隨著康復醫學的發展，鏡像神經元理論成為國內外學者研究的熱點，在語言和自閉癥等治療方面廣泛應用，成為腦卒中障礙康復的重要方向之一[11]。尤其是基于鏡像神經元理論的動作觀察療法，己應用在腦卒中后功能障礙康復治療中，如動作觀察療法對偏癱的治療等[12]。

鏡像神經元的理論基礎是于20世紀90年代被偶然發現的，有學者在猴子大腦中意外收獲發現鏡像神經元，這些神經元就像一面鏡子，能直接在觀察者的腦區映射出別人的動作，被稱為是“鏡像神經元”[13]。隨著臨床研究不斷深入，逐漸發現，在大腦病理狀態下，一旦觀察其他人執行某一動作時，腦島中的部分“鏡像神經元”就會活躍起來，鏡像神經元之間存在一定相互聯系，針對受損的神經網絡，產生了與之相同的神經生理反應[14]。由于有鏡像神經元這種特性的存在，人們才能學習新知、與人交往，人類的認知能力、模仿能力都建立在鏡像神經元的功能之上，刺激鏡像神經元有助于腦卒中肢體障礙病人恢復正常能力[15]。Herrera 等[16]讓腦卒中病人每天定時觀看并模仿日?；顒拥囊曨l錄像，治療一段時間后發現病人上肢運動功能和日常生活能力均有所提高。曾明等[17]通過fMRI功能檢查發現，手動作觀察訓練有助于腦區運動皮質功能的激活，可以有效提高卒中病人的運動功能障礙康復。因此，本研究將鏡像神經元理論與動作觀察療法相結合，可以激活病人的鏡像神經元系統，作為腦卒中后運動功能康復的新策略。

FMA運動功能評定是臨床上最常應用的量表之一，可有效測評病人近期肢體功能的改善，其可信度與效應度均得到證實[18]。另外，BOLD-fMRI可直觀地顯示卒中后肢體障礙的受損程度，是一種有效研究腦梗死后運動功能的成像方法。通過fMRI檢查客觀地反映動作觀察療法可引起缺血性腦卒中病人運動相關皮質改變，提示存在腦功能代償與重組[19-20]。本研究選擇fMRI成像技術，旨在可以連續觀察腦功能區的激活信號變化，實時監測全腦的功能活動狀態與變化情況，治療后兩組NIHSS評分降低，Barthel指數、FMA評分升高，但觀察組改善程度更為顯著，且有效率為90.48%，高于對照組的61.90%，證實了基于鏡像神經元理論的動作觀察療法能促進卒中病人上肢功能的恢復，提高日常生活能力。另外，本結果顯示，治療后觀察組SM1、SM2、PM的激活頻率(57.14%、52.38%、61.90%)均高于對照組(23.81%、19.05%、23.81%)，且SMA、CMA、CB也可見部分激活，但這些腦區的激活頻率相對較低，說明了動作觀察療法有助于卒中病人相應運動腦區的功能重組，鏡像神經元是重要機制之一。