腦機接口技術在腦卒中偏癱患者上肢運動功能康復治療中的療效觀察

任海 謝志明

【摘要】 目的 探討腦機接口（Brain-Computer Interface， BCI）技術在腦卒中偏癱患者上肢運動功能康復治療中的療效。方法 60例腦卒中偏癱患者， 根據隨機數字表法分為對照組和觀察組， 各30例。對照組進行常規康復治療， 觀察組在常規康復治療基礎上加腦機接口技術治療。比較兩組患者治療前后上肢Fugl-Meyer運動功能（FMA）評分、Wolf運動功能評定量表（WMFT）評分及改良Barthel指數（MBI）評分。結果 治療后， 觀察組的上肢FMA評分、WMFT評分、MBI評分分別為（31.63±6.60）、（34.13±6.15）、（62.27±10.81）分， 對照組分別為（26.50±7.55）、（29.50±8.87）、（51.63±7.16）分;兩組患者上肢FMA評分、WMF評分、MBI評分均較本組治療前提高， 且觀察組高于對照組， 差異均有統計學意義（P<0.05）。結論 應用腦機接口治療技術能有效促進腦卒中偏癱患者上肢功能的恢復， 并能提高患者的日常生活能力。

【關鍵詞】 腦卒中;偏癱;腦機接口;康復

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2020.10.081

【Abstract】 Objective ? To discuss the efficacy of brain-computer interface （BCI） teqinique on rehabilitation of upper limb motor function in hemiplegic stroke patients. Methods ? A total of 60 hemiplegic stroke patients were divided into control group and observation group， with 30 cases in each group. The control group received conventional rehabilitation， and the observation group received brain-computer interface therapy on the basis of the control group. The Fugl-Meyer assessment （FMA） score of the upper extremity， Wolf motor function test （WMFT） score， and modified Barthel index （MBI） score before and after treatment were compared between the two groups. Results ? After treatment， FMA score， WMFT score and MBI score of the observation group were （31.63±6.60）， （34.13±6.15） and （62.27±10.81） points， which were （26.50±7.55）， （29.50±8.87） and （51.63±7.16） points of the control group. FMA score， WMFT score and MBI score of the two groups were higher than those before treatment， and the observation group was higher than the control group. The difference was statistically significant （P<0.05）. Conclusion ? The application of brain-computer interface therapy can effectively promote the recovery of upper limb function of hemiplegic stroke patients， and improve the abilities of daily living of patients.

【Key words】 Stroke; Hemiplegia; Brain-computer interface therapy; Rehabilitation

腦卒中又稱腦血管意外， 是危害人類健康的重大疾病， 具有發病率高、復發率高、致殘率高、死亡率高的特點。幸存者約有85%患者伴有上肢功能障礙 [1]， 其中>60%的患者經過治療后仍然存在手功能障礙而不能獨立生活[2]， 給家庭和社會造成沉重的負擔。目前， 上肢和手功能康復仍是康復中的重點和難點。一方面， 手部位于大腦皮層的投射區域相對較大， 人類手功能約占全身功能的54%[3]。另一方面， 手及手指的精細操作和協調配合極具復雜性， 使得其恢復較身體其他部分更為困難[4]。目前， 腦機接口技術應用于腦卒中， 運動功能尤其是恢復上肢和手的功能成為研究的熱點。本院自2018年6月開展此項技術以來， 在腦卒中偏癱患者手功能的康復方面取得了一定療效， 具體內容報告如下。

1 資料與方法

1. 1 一般資料 選取2018年6～11月深圳龍城醫院收治的60例腦卒中偏癱患者作為研究對象， 根據隨機數字表法分為對照組和觀察組， 各30例。入選標準：①年齡18～75歲;②符合1995年全國第四次腦血管病學術會議制定的腦卒中診斷標準[5];③首次腦卒中， 單側偏癱患者， 病程4周～6個月;④伴有中、重度手功能障礙[2級≤Brunnstrom≤4級， 改良Ashworth痙攣量表（MAS）<3級];⑤自愿參加并簽署知情同意書的患者。排除標準：①發病前即存在其他原因所導致的肢體功能障礙者;②合并有嚴重心肺腎疾病和精神障礙的患者;③其他神經系統疾病、不能配合訓練或治療依從性差的患者;④有認知理解功能障礙[簡易智力狀態檢查量表（MMSE）<21 分]、視覺或聽覺障礙者;⑤言語有障礙不能配合的患者;⑥患側手合并不穩定性骨折、感染、活動性出血的患者;⑦不能獨坐≥1 h的患者。脫落標準：①治療過程中因病情變化， 不能繼續康復治療者;②治療時間和治療次數未達到要求者。觀察組男18例， 女12例;年齡34～59歲， 平均年齡（41.77±8.65）歲;平均病程（32.85±4.99）d。對照組男20例， 女10例;年齡30～58歲， 平均年齡（40.7±8.15）歲;平均病程（33.85±3.73）d。兩組患者一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05）， 具有可比性。

1. 2 方法 對照組患者給予常規康復訓練， 包括上肢的分離運動訓練、手功能訓練， 日常生活能力訓練。1次/d， 時間30 min/次， 5 d/周， 共治療4周。觀察組患者在常規康復訓練基礎上增加腦機接口技術治療， 治療40 min/次， 治療1次/d， 治療5次/周， 20次為1個療程， 共治療4周。本實驗用奧地利的16導g.tec主動式干電極系統采集腦電信號、睿瀚醫療的腦機接口（由西安交通大學研發）康復訓練系統和機械手。腦機接口康復訓練的主要方法如下。①訓練技巧及注意事項告知：在開始腦機接口康復治療前， 要對患者進行詳細的指導。首先讓患者面向顯示器、采取舒適的坐姿， 平靜下來并保持軀干四肢不動， 告知患者集中注意力去聽任務提示和觀察任務視頻， 同時同步想象患手去執行相應的任務。②采集腦電圖基線：待患者腦電信號平穩后， 采集30 s安靜狀態下的腦電圖， 作為康復治療過程中評分的基礎。③腦機接口康復訓練：患者按照聽到和看到的提示去想象患手拿起物品或者放下物品， 每組任務有10個訓練， 每個訓練有3次機會， 每個訓練之間休息10 s， 若想象正確則顯示器顯示完成的分數， 同時給予機械輔助下進行相應的被動運動， 形成一個想象、分析、反饋的閉環。

1. 3 觀察指標及判定標準 比較兩組患者治療前后上肢FMA評分、WMFT評分、MBI評分。治療前及治療4周后觀察兩組患者上肢功能相關評分：①上肢FMA評分， 總分為66分， 分數越高， 患者上肢功能越好;②手臂動作測試上肢WMFT評分， 該量表包括15個項目， 包含簡單關節運動及復合功能動作， 每項為6個維度， 最高分為75分， 均為正向計分， 分數越高， 患者的上肢功能越高;③MBI評分， 總分100分， 分數越高， 患者自理能力越好。所有評定均由一個經過培訓的康復治療師完成。

1. 4 統計學方法 統計學方法 ?采用SPSS22.0統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差（ x-±s）表示， 采用t檢驗;計數資料以率（%）表示， 采用χ2檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

治療前， 兩組患者上肢FMA評分、WMF評分、MBI評分比較， 差異無統計學意義（P>0.05）。治療后， 觀察組的上肢FMA評分、WMFT評分、MBI評分分別為（31.63±6.60）、（34.13±6.15）、（62.27±10.81）分， 對照組分別為（26.50±7.55）、（29.50±8.87）、（51.63±7.16）分;兩組患者上肢FMA評分、WMF評分、MBI評分均較本組治療前提高， 且觀察組高于對照組， 差異均有統計學意義（P<0.05）。見表1。

3 討論

腦機接口技術是指在大腦與計算機或其他電子設備之間建立的直接交流與控制通道， 通過大腦來實現對外部設備的操縱， 使卒中后遺留運動功能障礙的患者重獲運動功能。目前腦卒中后導致上肢和手運動功能障礙患者的功能提高， 只能依靠常規的手功能康復方法， 依靠治療師的運動治療和作業治療及傳統中醫等手段進行康復[6-8]， 尤其對于上肢處于Brunnstromd第Ⅰ～Ⅱ期的患者來說， 只能通過被動訓練， 患者主動參與的積極性不高， 甚至有些家屬因為患者不配合訓練， 只能放棄手功能訓練。與常規康復手段相比， 腦機接口可以將大腦的電信號經過外源輸出設備分析后轉變為相應的指令， 從而實現大腦外部環境之間的交互作用[9]， 實現偏癱患者的腦-肢聯動， 大大地提高了患者的積極性， 變常規康復的被動接受為主動參與訓練， 提高了康復療效。而且也有研究表明， 利用腦機接口結合外骨骼或FES所形成的“閉環通路”能促進患者手功能更好地康復[10， 11]。

本研究顯示， 治療后， 兩組上肢FMA評分、WMFT評分、MBI評分均較本組治療前提高， 差異有統計學意義（P<0.05）;表明常規的康復訓練及腦機接口訓練均能有效提高腦卒中患者上肢運動功能和日常生活能力。觀察組治療后上肢FMA 評分、WMFT評分、MBI評分均高于對照組， 差異有統計學意義（P<0.05）;表明配合腦機接口訓練較單純常規康復訓練在提高上肢運動功能、手功能方面效果更明顯， 對提高患者的日常生活能力更顯著。

腦機接口技術應用于腦卒中偏癱患者上肢和手功能的康復恢復中， 不僅節省人力、更具安全性， 還能使患者主動參與康復訓練并促進其中樞神經的重塑[12]， 不但能使手功能康復效果明顯， 還能提高患者的日常生活能力[13]， 為康復機構腦卒中偏癱患者上肢和手功能的康復提供了一項全新的康復治療技術。

綜上所述， 應用腦機接口治療技術對腦卒中偏癱患者進行上肢和手的康復訓練是有效的。

參考文獻

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[收稿日期：2019-09-11]