雙重任務訓練對腦卒中后共濟失調患者的平衡及步行能力的影響

宋梅思，竇祖林，李娜，黃鵬，馬曉丹，沈魯希，范萌

日常生活中人們所面對的大都是雙重任務(dual task，DT)甚至多重任務，例如一邊走路一邊聊天，一邊走路一邊注意交通情況等。腦卒中患者常常有共濟失調的癥狀，以動作緩慢、步態不穩、辨距不良、姿勢調整障礙為主要臨床表現，嚴重降低患者回歸社會生活的能力，影響患者正常生活的質量，給其家人帶來巨大的負擔[1]。很多腦卒中共濟失調患者難以獨立在家庭或社區生活,更甚者出現功能倒退以及引起各種并發癥[2]。研究發現共濟失調患者跌倒風險在DT條件下比單任務(single task，ST)高[3]，文章建議DT訓練應加進共濟失調患者的物理治療中。DT訓練已證實可改善老年人、帕金森病患者、腦卒中患者的平衡及步態[4-7]，但是其對腦卒中后共濟失調的影響未明確，因此本研究擬觀察DT訓練對腦卒中后共濟失調患者的平衡及步行能力的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年11月～2020年11月在我院康復科住院和門診治療的腦卒中后共濟失調患者為研究對象，符合1995年全國第四屆腦血管病學術會議修訂的《各類腦血管病的診斷要點》的腦卒中診斷標準[8]，經頭顱CT或MRI檢查證實。納入標準：首次發病，年齡18～75歲；病變累及小腦且無明顯腦水腫；病程≥2周；四肢肌力≥3級；均有不同程度四肢、軀干的動作笨拙和不協調，引起姿勢、平衡、步態的障礙；可獨立或在輔助下保持站立10min；功能性步行量表在2級以上，即一人連續或間斷地扶持下行走；簽署知情同意書。排除標準：既往有腦部疾病患者；簡易智力狀態檢查量表得分<20分、失語癥；CT或MRI提示腦水腫明顯；有視力異常、眩暈發作、聽力障礙。根據預實驗結果，以單一任務模式的計時起立-走測試(time up and go test-single，TUG-S)、運動雙重任務的計時起立-走測試(time up and go test-motor，TUG-M)、認知雙重任務的計時起立-走測試(time up and go test-cognitive，TUG-C)、共濟失調等級評定量表(scale for the assessment and rating of ataxia，SARA)、Berg平衡量表(berg balance scale，BBS)、改良生活指數評定(modified barthel index，MBI)為結局指標，使用PASS 11(https://www.ncss.com)軟件計算樣本量。設定檢驗效能1-β=0.80,α=0.05條件下，計算得到本研究每組所需樣本量至少20例(計算得到的樣本量取最大值)，共至少40例。本研究篩查腦卒中后共濟失調患者共64例，實際納入符合要求患者共40例，采用stata軟件生成隨機數字表，分為ST組和DT組各20例。研究方法經醫院倫理委員會通過。2組患者一般情況比較，差異無統計學意義，見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法 所有患者均接受常規藥物治療，ST組接受常規運動訓練[7]：平衡訓練時囑患者站在平衡墊上保持穩定，在此基礎上，囑患者進行向前向后以及側方的重心轉移訓練或者囑患者閉眼并保持穩定；站立位下的平衡訓練時，治療師給與患者各個方向的推力，囑患者身體保持平衡；患者單腿負重同時在平衡杠內進行重心轉移，通過上肢抓握維持平衡。步行準備訓練：按循序漸進、由易到難的原則進行步行準備訓練，指導患者橫向走、向前、向后、轉身，走“8”字等項目。治療師根據患者功能情況選擇適當的2～3套訓練動作，每次30～40min，1次/d。步行訓練：囑患者沿著15m直線來回步行，過程中保持適當步寬、步長。每次15min，2次/d。DT組接受常規訓練里的平衡功能訓練及步行準備訓練，在步行訓練時接受DT訓練[9]：抱球行走，囑患者抱著直徑45cm的bobath球沿15m的直線來回行走，在掉頭的時候注意監護。患者還需要進行抱球側方走及抱球倒退走。持水杯行走，囑患者手持一杯水沿15m的直線來回行走，水杯的水不能撒出。步行中減法訓練，在步行過程中囑患者做連續減法，如100-3，100-7等。步行中聽聲拍掌訓練，囑患者在行走時聽到5(或3、4、6)的倍數時做雙手擊掌動作。步行雙任務訓練時間與步行時間一致，即每次15min，2次/d。

1.3 評定標準 2組患者均于治療前及治療4周后由一名專業的康復治療師進行評估。①采用計時起立-走測試(time up and go test,TUG)對治療前后受試者的步行能力進行評估[9-12]。每個患者進行單任務和兩種類型的雙任務計時TUG測試。TUG-S時，患者被要求從坐著的椅子上站起來，盡可能快地向前走3m，轉身，走回椅子并坐下。在TUG-M時，患者被要求在完成TUG任務的同時拿著一杯水面離杯子上部邊緣3cm的水，如果杯子里的水撒出，則重復測試。在TUG-C時，患者被要求在完成TUG測試的同時，從80～99之間隨機選擇一個數字連續減3，口頭報出得數，如治療師報87，受試者需正確說出“84、81、78”。如果答案算錯，則重復該測試。完成TUG任務的時間用秒表測量，從患者的背部離開椅子靠背時開始計算，直到參加者的臀部再次碰到椅子座面。每次TUG試驗隨機進行1次實踐試驗和3次正式試驗；分析三次試驗的平均值，單位為s。測試順序為3次TUG-S到3次TUG-M再到3次TUG-C。每次測量前，詢問患者的疲勞程度，Borg量表得分<2分，即開始測試。②采用SARA對治療前后受試者的共濟失調嚴重程度進行評價[13]：包括步態、站姿、坐姿、構音不良、手指追蹤試驗、指鼻試驗、快速輪替試驗、跟膝脛試驗共8項內容，得分越高，患者共濟失調程度越嚴重。③采用BBS評估2組受試者治療前后平衡功能[14]：共14個項目，每個項目均采取0～4分的評分法，分數越高，患者平衡功能越好。④采用MBI評估2組患者治療前后日常生活活動能力[15]：滿分100分，得分越高，提示患者的日常生活活動能力越好。

2 結果

治療前2組患者的TUG-S、TUG-M、TUG-C時間及SARA、BBS、MBI評分比較差異均無統計學意義。治療4周后，2組的TUG-S、 TUG-M 、TUG-C時間及SARA評分較治療前均明顯降低(均P<0.05)，BBS和MBI評分較治療前均明顯升高(均P<0.05)；與ST組相比，DT組的TUG-S、TUG-M、TUG-C時間及SARA評分治療前后的差值均降低更明顯(均P<0.05)，BBS和MBI評分治療前后的差值均升高更顯著(均P<0.05)，見表2。

表2 2組患者治療前后TUG-S、TUG-M、TUG-C、SARA、BBS、MBI的結果比較

3 討論

3.1 DT訓練對平衡功能的影響 研究顯示認知雙重任務會干擾正常人的平衡功能[16]，特別是平衡功能障礙的患者。本研究中DT組患者Berg得分治療前后差值較ST組患者有顯著改善，表明DT組患者平衡功能得到更顯著提高，這與Hong等[17]的研究相似。另外研究發現DT訓練可能是通過提高靜態和動態的姿勢穩定性來改善平衡[18]。個體在中樞神經系統的調控下與環境相互作用，從而產生有目的、隨意、協調的運動，這表明環境、任務以及個體3個因素對動作的產生至關重要[19]。DT廣泛存在與日常生活中，通過強化DT訓練，在運動認知任務中提高平衡、感覺和認知功能，優化運動學習路徑，并加速康復過程，可加快恢復卒中患者的平衡與認知及促進其相互作用[20]。同時在更多樣化的環境下訓練可加快皮質重塑與技能習得[21]。

3.2 DT訓練對步行功能的影響 本研究中DT訓練組的TUG-S、TUG-M和TUG-C在治療后組間、組內均有顯著差異，提示DT訓練可以提高患者步速，改善步行能力。既往研究也證實這一點[22-25]。注意能力理論表明，人類的認知能力是有一定的局限性，在同時執行兩項或以上任務時會降低其中一項或兩到多項的表現[26]。正常人中步行是一個自動化的過程，但當神經中樞受損時，步行可能就需要消耗更多的注意力資源，特別是在具有挑戰性的環境條件下[27-28]。研究表明腦卒中后患者在步行過程中同時執行另一項任務的能力下降[29]。所以對于腦卒中患者，降低安全步行過程中注意力資源，是其回歸日常活動，減少跌倒發生的關鍵。通過DT訓練，患者不斷進行姿勢調整以保持平衡，加強在DT條件下的步行運動記憶，使步行時姿勢調節趨于自動化，患者可以分配更多的注意力完成另外的任務。研究中DT組的日常生活能力較對照組顯著改善，與Zhu Lin等[30]的研究一致。在腦卒中和腦損傷患者中，認知和運動功能的同時損害降低了日常生活的獨立性。本研究通過認知運動DT訓練改善患者的整體功能，從而提高日常生活獨立性。

3.3 DT訓練對改善共濟失調程度的影響 本研究中2組的共濟失調程度都有一定改善，其中DT組改善更顯著。共濟失調患者在姿勢調整時，表現為主動肌群和拮抗肌群共同收縮和協調受損及肌肉僵硬[31]。共濟失調患者的物理治療主要強調減少四肢的共收縮和代償性僵硬，以改善平衡和步態，從而幫助患者提高日常生活能力，相關研究已顯示有成效[32-33]。研究發現在雙任務條件下，共濟失調患者的重心搖擺幅度減小[3]，這可以解釋本研究中共濟失調患者在DT訓練中的表現，因注意力資源的重新分配，減少對步行的主動關注，增加步行中各關節的肌肉記憶，從而使運動控制得到提高，改善共濟失調的癥狀。在本研究通過DT訓練可以改善共濟失調的程度，提高患者在DT條件下的運動表現，增強日常生活的能力。

3.4 DT訓練對改善共濟失調患者整體功能的相關機制 研究表明小腦通過整合運動神經回路和認知神經回路在DT表現中發揮直接作用，小腦在DT中主要作用是將運動表現從需要注意的狀態轉移到更加自動的狀態。功能性MRI研究表明，在同時執行認知和運動任務時，小腦蚓部和前葉的區域被額外激活，并與廣泛的運動和認知相關區域有功能連接[35]。因此DT訓練可以應用于改善小腦功能障礙患者的運動功能。除此之外，相關大腦皮質對DT也有特殊反應。研究發現DT訓練可以更好激活額葉皮質的活動來改善平衡及步態。有學者對慢性中風的左背外側前額葉皮層進行單次重復經顱磁刺激，發現可增加雙任務的步態速度[37]。這提示前額葉皮層是腦卒中患者的潛在治療目標。但前額皮質是如何通過活化的程度來調整患者的運動表現機制尚未闡明[38]。下一步應增加功能磁共振等作為評價指標，同時擴大樣本量，增加隨訪，進一步研究DT訓練對腦卒中共濟失調患者的影響。