對側控制功能性電刺激鏡像反饋治療偏癱手功能療效觀察

周亞飛，陳慶珍，胡世紅，李瑩瑩，于 磊，金佳然

復旦大學附屬上海市第五人民醫院，上海200240

* 通信作者：胡世紅，E-mail：2635396369@qq.com

腦卒中后約69%幸存者留有不同程度上肢功能障礙［1］。 同時，50%～80%急性期患者以及約40%慢性期患者存在不同程度的手部運動功能障礙［2］。偏癱患者手功能的恢復對其重新回歸家庭、工作和社會具有重要意義。 鏡像治療（mirror therapy，MT）可促進腦卒中后手與上肢功能的恢復［3-5］，但在大部分鏡像療法中， 患者由于功能受限和主觀意識較弱，他們的患側肢體并沒有真正參與活動，造成患者視覺與本體感覺輸入的不協調，干擾療效［6］。對側控制功能性電刺激（contralaterally controlled functional electrical stimulation，CCFES）［7］是一種新型的功能性神經肌肉電刺激療法，在患者主動運動時，輸入通道采集健側上肢的肌電信號，輸出通道同步產生的電流作用于患側上肢相同部位的肌肉，從而使患側上肢同步做出與健側相似的動作，該治療方法可與鏡像療法相結合，提高鏡像療法中患者的主動參與度。 因此，本研究嘗試基于鏡像反饋進行對側控制功能性電刺激治療，探討其對偏癱患者手功能的療效。

1 臨床資料

1.1 病例選擇標準

1.1.1納入標準 ①經CT 或MRI 確診為腦卒中，經臨床相關科室治療后，生命體征穩定；②初次發病，伴有一側上肢癱瘓；③年齡40～70 歲；④病程＜3 個月；⑤手部Brunnstrom 分期Ⅰ～Ⅲ期；⑥可配合治療和評估；⑦自愿簽署知情同意書。

1.1.2排除標準 ①各種重要臟器疾病急性進展期和危重期；②癱瘓側前臂及手部有金屬異物或嚴重的骨關節疾病；③治療期間病情惡化，出現新的腦梗死灶或腦出血灶；④雙側前臂皮膚過敏、破損、感染、皮疹等。

1.2 一般資料

選取2018 年4 月—2020 年3 月在復旦大學附屬上海市第五人民醫院行康復治療的腦卒中偏癱患者60 例，按照隨機數字表法將60 例患者分為A 組（鏡像治療組）、B 組（對側控制功能性電刺激組）和C 組（對側控制功能性電刺激鏡像反饋治療組），每組20 例。 3 組一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 3 組一般資料比較Table 1 Comparison of general data in three groups

本研究經復旦大學附屬上海市第五人民醫院倫理委員會批準（2019 倫審第122 號），所有患者均簽署知情同意書。

2 方 法

2.1 治療方法

所有患者均接受腦卒中常規的康復治療。 常規康復治療主要包括腦卒中后康復宣教、體位轉移訓練、關節活動度訓練、神經肌肉促進技術、平衡功能訓練、步行能力訓練，以及物理因子治療、作業治療等。 常規康復治療由對分組不知情、工作經驗相仿的治療師實施。 在常規治療基礎上，A 組給予鏡像治療，B 組給予對側控制功能性電刺激，C 組給予對側控制功能性電刺激鏡像反饋治療，以上治療均每次20 min，每天1 次，每周治療5 d，連續治療4 周。

2.1.1鏡像治療 采用三角形鏡像治療箱，三角形邊長為35 cm×35 cm×35 cm，箱體長40 cm，平面鏡固定于一側箱體木板上。 將鏡箱置于作業臺面上，鏡面朝向內側，患手伸入鏡箱內，健手完成抓握、伸指、屈伸腕等動作，可配合抓握球、堆疊積木、拿放杯子等任務性活動；要求患者觀察鏡中健手，形成視錯覺，想象成患手執行相關的動作。

2.1.2對側控制功能性電刺激 采用南京偉思醫療科技有限公司S4Plus 生物刺激反饋儀，選擇“對側控制功能性電刺激-垂腕”模塊。 分別在患者健側產生輕微幅度動作（＜10%完全動作幅度）、中等幅度動作（50%完全幅度動作）、完全幅度動作3 個點位標定健側腕伸肌表面肌電，等比分別設置患側腕伸肌收縮所需要的刺激電流強度，從而使得雙側上肢產生相同幅度或相似的動作，電流強度以患者耐受為宜。 根據治療儀指令完成“抓握”-“伸展”-“放松”循環訓練。

2.1.3對側控制功能性電刺激鏡像反饋治療 將患手伸入三角形鏡像治療箱內，遮擋患手運動，同時進行CCFES 治療。 根據CCFES 治療儀指令執行“抓握”-“伸展”-“放松”等動作，配合抓握球、拿放杯子等任務性活動。 要求患者在治療時，注視鏡中健手鏡像想象患手執行相關動作， 并感知箱體內CCFES 刺激時患手的活動，如圖1 所示。

2.2 評估方法

于治療前及治療4 周后，采用表面肌電圖（surface electromyography，sEMG）、Fugl-Meyer 量表上肢運動功能測試部分（upper extremities motor function test of Fugl-Meyer movement assessment，U-FMA）、組塊測試（box and block test，BBT）、腕關節主動活動角度（active range of motion，AROM）對患者手功能進行評估。

圖1 對側控制功能性電刺激鏡像反饋治療Figure 1 Contralaterally controlled functional electrical stimulation mirror feedback therapy

2.2.1sEMG 采用上海諾誠電氣股份有限公司生產的XRHK 型肢體功能評定與康復訓練系統進行表面肌電評估。 受試者取坐位，將電極片粘貼于受試者患側橈側腕伸肌的位置，測試前給予3～5 min的訓練，讓其理解整個測試過程，測試時要求患者用最大力氣做腕背伸肌的等長收縮，堅持5 s，然后休息10 s，重復3 次。 設置靈敏度500 μV／D、掃描速度2 S／D 采集表面肌電信號，波形RMS 平滑處理，進行信號頻譜分析，提取sEMG 信號的時域指標——平均肌電值（average EMG，AEMG）以及頻域指標——中位頻率值（median frequency，MF）。AEMG是指一定時間內瞬時肌電振幅的平均值，主要反映肌電信號的強度與參與活動的運動單位數目、類型及其放電頻率同步化程度；MF 是指骨骼肌收縮過程中肌纖維放電頻率的中間值［8］。

2.2.2其他手功能評定方法 ①U-FMA： 該部分共33 個項目，每項的評分范圍為0～2 分，總分為66 分，總分越高表示上肢運動功能越好［9］。②BBT：要求受試者盡可能快速地將1 英寸大小的方塊從一側盒子跨過隔板放至另一側目標盒子內，記錄60 s內移動的數量，這是一種用來衡量手部靈活性的評估方法［10］。③AROM：受試者取坐位，使用通用型量角器，軸心位于橈骨莖突，固定臂與橈骨平行，移動臂與示指掌骨平行，測量腕關節掌屈角度（參考范圍0°～80°）及背伸角度（參考范圍0°～70°）［11］。 本研究取兩者之和作為AROM，數值越大，腕關節主動活動度越好。

2.3 統計學方法

采用SPSS 19.0 版軟件進行統計分析。 計數資料（如患者性別、病變性質及偏癱側別）以頻數表示，組間比較采用χ2檢驗。 計量資料以（±s）表示，組間比較采用單因素方差分析，進一步兩組間互相比較采用LSD-t檢驗；組內比較采用配對樣本t檢驗。P＜0.05 認為差異有統計學意義。

3 治療結果

3.1 3 組治療前后AEMG、MF 值比較

見表2。

表2 3 組治療前后AEMG、MF 值比較（±s）Table 2 Comparison of AEMG and MF values in three groups before and after treatment （±s）

注：與A 組比較，1） P＜0.05；與B 組比較，2） P＜0.05。Note: Compared with group A, 1) P＜0.05; Compared with group B, 2) P＜0.05.

組別A 組B 組C 組F 值P 值n AEMG 值／μV MF 值／Hz 20 20 20治療前37.38±19.72 32.92±17.03 39.06±21.99 0.519 0.598治療后57.33±18.47 55.61±20.17 73.17±29.121）2）3.522 0.036 t 值-6.044-8.166-6.834 P 值＜0.001＜0.001＜0.001治療前52.85±17.11 48.79±16.76 49.50±19.22 0.399 0.692治療后77.62±31.10 74.45±23.22 95.67±26.541）2）3.682 0.001 t 值-5.577-5.426-6.384 P 值＜0.001＜0.001＜0.001

3.2 3 組治療前后U-FMA、BBT 評分比較

見表3。

3.3 3 組治療前后腕關節AROM 比較

見表4。

表3 3 組治療前后U-FMA、BBT 評分比較（±s） 分Table 3 Comparison of U-FMA and BBT scores in three groups before and after treatment （±s）Scores

表3 3 組治療前后U-FMA、BBT 評分比較（±s） 分Table 3 Comparison of U-FMA and BBT scores in three groups before and after treatment （±s）Scores

注：與A 組比較，1） P＜0.05；與B 組比較，2） P＜0.05。Note: Compared with group A, 1) P＜0.05; Compared with group B, 2) P＜0.05.

組別A 組B 組C 組F 值P 值n 20 20 20治療前14.75±6.54 12.80±8.73 13.80±5.67 0.393 0.482 t 值-11.252-9.764-11.467 U-FMA BBT治療后25.85±8.38 25.40±9.25 27.20±9.21 0.219 0.804 P 值＜0.001＜0.001＜0.001治療前5.10±2.53 4.20±2.38 4.45±2.23 0.760 0.473 t 值-5.779-6.692-10.809治療后7.15±3.13 6.50±3.78 9.50±3.281）2）4.286 0.018 P 值＜0.001＜0.001＜0.001

表4 3 組治療前后腕關節AROM 比較（x±s）°Table 4 Comparison of wrist AROM in three groups before and after treatment （x±s）°

4 討 論

CCFES 作為一種在電刺激輔助下健側觸發患側產生運動的功能性電刺激治療方法，由KNUTSON等［12］于2007 年提出，該學者團隊對CCFES 在腦卒中偏癱上肢康復中的應用進行了一系列的臨床研究［7，13-15］，研究結果顯示CCFES 對改善腦卒中患 者上肢和手部運動功能的恢復有著積極的作用。 其中，在KNUTSON 等［15］進行的臨床隨機對照試驗中，CCFES 的治療效果優于常規的神經肌肉電刺激，因為CCFES 刺激是由意圖驅動的，患者控制刺激強度，從而控制患手的張開程度。 運動意圖與運動反應的時間性重復耦合可能促進神經可塑性與重組，而后者是腦卒中患者功能恢復的基礎。 ZHENG 等［16］對早期腦卒中（＜15 d）患者進行CCFES 治療，結果顯示：CCEFS 組21例患者中有19例在治療期間恢復了主動伸腕動作，且Fugl-Meyer 上肢運動功能、伸腕肌肌力、伸腕主動關節活動度等比治療前有明顯提高。 提示CCFES 縮短了腕部恢復主動背伸的時間，并改善了早期腦卒中患者的上肢功能。

在臨床治療中，由于個體對CCFES 刺激反應的差異性，大部分患者雙側上肢不能達到治療所需理想的對稱效果。 隨著時間的延長，肌肉對低頻電刺激逐漸耐受，肌肉收縮效應也會有所減弱［17］。 基于CCFES 的疲勞性和非完全對稱性，以及鏡像療法中主動參與度的缺乏［6］，本研究提出采用鏡像反饋進行對側控制功能性電刺激治療，以改善兩者的不足之處。

本研究結果顯示，治療前各組AEMG 值、MF 值、U-FMA 評分、BBT 評分以及腕關節AROM 均無統計學意義（P＞0.05）；治療4 周后C 組AEMG 值、MF值、BBT 評分以及腕關節AROM 優于A 組和B 組（P＜0.05），表明對側控制功能性電刺激鏡像反饋治療效果優于這2 種療法的單獨使用。 該方法有別于這2 種治療措施單純時間上的疊加，而是基于鏡像反饋技術同時進行對側控制功能性電刺激治療。 治療中，CCFES 需要患者注意力集中于雙側的肢體，盡自己最大的努力移動患側去配合健側的動作，這樣患者的運動意向和刺激效應可最大限度地同步化，充分調動患者的主觀能動性［18］。 同時，鏡像裝置將患側肢體正常運動的鏡像錯覺代替患側肢體本體感覺輸入，通過鏡子使視覺信號不斷輸入相對應的運動腦區，增強視覺輸入和運動腦區的聯系，建立對患側肢體運動的視覺反饋，從而有助于患側肢體功能的恢復［19］。 MT 作用于“中樞”與CCFES 作用于“外周”形成雙途徑干預，“外周干預”與“中樞干預”的功能互補，作用于患者特定腦區或功能相關腦區，以大腦的可塑性以及神經通路的重塑為基礎，促進中樞重塑和外周控制，進而促進功能恢復［20］。

本研究中，3 組患者治療4 周后，U-FMA 評分3 組之間未顯示出明顯的差異（P＞0.05），可能是因為U-FMA 的權重更多地用于評估近端上肢運動而不是遠端手部功能，而CCFES 可能對肢體遠端功能具有更大的作用。 這與KNUTSON 等［15］、黃崧華等［21］研究結果相一致。 另外，也可能與樣本量偏少、有效治療時間不足等因素相關，有待進一步的探討。

綜上所述，對側控制功能性電刺激鏡像反饋治療可有效地改善腦卒中偏癱患者的手部運動功能，且該方法操作簡便，可在臨床中推廣應用。