減重平板訓練聯合功能性電刺激對早期腦卒中偏癱患者平衡及步行能力的影響

李輝 李巖 傅建明 勞方金 柏和風 林在龍

腦卒中患者約75%遺留有肢體功能障礙，約33%～50%出院后3個月內仍不能獨立步行，這與患者偏癱側下肢肌力下降、運動控制能力減弱以及下肢異常運動模式等有關[1-2]。減重平板訓練（body weight supported treadmill training,BWSTT）是一種新康復訓練療法，應用于早期偏癱患者的步態治療，通過懸吊裝置減輕患者下肢有效邁步的負重比例，并利用平板運動增加下肢邁步期伸髖勢能，進而增強髖部屈肌收縮，恢復患者早期步行能力[3]。但是患者偏癱側肢體肌力改變，控制肌群及關節活動的能力下降，兩側肢體的步態不對稱。有研究指出，功能性電刺激（functional electrical stimulation,FES）通過對腦卒中患者下肢多組肌肉進行序列刺激，可改善運動功能[4]。筆者團隊采用在BWSTT的基礎上聯合FES的方法對早期腦卒中（病程5周以內）患者進行康復訓練，效果優于單一療法，現報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2017年11月至2019年12月在嘉興市第二醫院康復醫學中心住院治療的早期腦卒中偏癱患者60例。患者均符合腦卒中診斷標準[5]，經頭顱CT或MRI檢查明確診斷。納入標準：（1）首次腦梗死或腦出血；（2）生命體征穩定，意識清楚，可執行動作指導；（3）患者下肢Brunnstrom分期為Ⅲ期；（4）功能性步行分級（functional ambulation classification,FAC）2級，即患者在一人持續或間斷扶持下行走；（5）年齡45～65歲，病程在5周以內。排除標準：（1）嚴重的深感覺、視聽覺障礙者；（2）由于其他神經系統、骨關節系統等疾病所致下肢功能障礙者；（3）存在嚴重的心、肝、腎功能不全及其他嚴重免疫性疾病；（4）有心臟起搏器、血壓控制不合理、近期有心肌梗死、心絞痛發作等其他限制活動的合并癥患者。其中20例患者采用FES方法進行康復訓練（FES組），20例患者采用BWSTT方法進行康復訓練（BWSTT組），另20例患者采用BWSTT聯合FES的方法進行康復訓練（聯合組）。3組患者性別、年齡、病程、偏癱側別、腦卒中類型比較差異均無統計學意義（均P＞0.05），具有可比性，見表1。本研究經醫院醫學倫理委員會批準（批件號：JXEY-2021ZXFQ013），患者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

表1 3組患者性別、年齡、病程、偏癱側別、腦卒中類型比較

1.2 方法 所有患者均接受早期綜合康復治療，包括偏癱肢體良肢位擺放宣教、早期誘發軀干肌轉移及控制訓練、神經肌肉促通技術、下肢主被動屈伸控制訓練、坐位及站立平衡適應性訓練、MotoMed下肢運動功能訓練，40 min/次，5次/周。FES組患者在此基礎上進行床邊仰臥位的正常步行程序模式的FES治療；BWSTT組患者在此基礎上進行減重30%～40%的步行平板訓練；聯合組患者在進行BWSTT治療的同時，進行步行程序模式的FES。具體方法如下。

1.2.1 FES組 采用FES治療儀（美國Empi公司，型號：Respond Select），4組功能電刺激表面電極分別粘貼在偏癱側下肢的股四頭肌、腘繩肌、脛骨前肌和腓腸肌的運動點上，評估患者FES刺激的閾值，獲取最合理的刺激強度范圍，輸出參數為30 Hz，脈寬0.3 ms，最大耐受刺激（20～30 mA）。刺激強度以出現關節運動而不引起疼痛為宜，一個步態周期為一個刺激周期，刺激肌肉的程序模擬正常人步行中的肌肉收縮時序。治療過程中注意觀察FES電極片下的皮膚反應，避免灼傷，治療前告知患者潛在不良反應，如皮膚灼傷、刺痛、燒傷等。FES治療20 min/次，5次/周，連續6周。

1.2.2 BWSTT組 采用電動減重裝置（美國Life Gait公司，型號：Life Gait I250）及Gait-keeper步態訓練平臺，減重從30%～40%開始，視患者步態異常程度、下肢張力和肌力等情況酌情減重0%～15%，調速范圍 0.2～0.5 m/s，一般 0.4 m/s，平板坡度設置為0°。患者邁步不充分的情況下由1～2名治療師對髖屈曲、髖關節后伸、骨盆旋轉或對膝踝關節處給穩定性支持、誘導。患者步行20 min/次，5次/周，連續6周。

1.2.3 聯合組 在減重平板訓練任務開始前，將治療電極貼在患側下肢股四頭肌、腘繩肌、脛前肌、小腿三頭肌的運動點上。打開FES治療儀開關，治療儀輸出參數為30 Hz，脈寬0.3 ms，最大耐受刺激（20～30 mA），治療儀周期性間歇輸出模式，一個刺激周期相當于一個步態周期。刺激程序模擬正常人步行中的肌肉收縮時序，治療中患側下肢出現可見的步行動作，再打開減重平板開關，平板移動速度下的步態時相與刺激周期時間同步；之后根據步行速度變化適時調整刺激周期時間，使其周期同步。即隨步行速度變化的量在變化過程中保持電刺激刺激時間有一定的相對穩定關系。患者治療20 min/次，1次/d，連續6周。

1.3 觀察指標 3組患者分別于治療前、治療6周后評估平衡及肢體運動功能。平衡及肢體運動功能評估采用Berg平衡量表（Berg balance scale,BBS）[6]、10 m 最快步行速度（maximum walking speed,MWS）[7]、FAC[8]對3組患者進行療效評定。BBS將平衡功能從易到難分為14個項目，每項5級，總分56分，得分越高表示患者平衡能力越好。患者的步行能力測定采用10 m MWS，用彩色膠布在起點到終點的直線距離為16 m的平地上標記測試的起點、3 m點、13 m點及終點，用秒表記錄從3 m點至13 m點所需要的時間，精準到0.1 s，測試3次，取其平均值為10 m MWS。采用FAC將患者的步行能力、步行狀態分為5級：0級為不能步行或需2人以上協助；1級為需1人連續不斷地幫助才能行走；2級為需1人在旁邊間斷地給予患者接觸身體的幫助才能行走，步行不安全；3級為需1人在旁監護或用語言指導，但不接觸身體；4級為在平地上獨立步行，在樓梯或斜坡上行走需幫助；5級為任何地方都能獨立步行。

1.4 統計學處理 采用SPSS 19.0統計軟件。計量資料以表示，多組比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK檢驗，組內治療前后比較采用配對t檢驗。計數資料以頻數和構成比表示，組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

治療前，3組患者BBS評分、10 m MWS及FAC分級比較差異均無統計學意義（均P＞0.05）。治療后，FES組BBS評分較治療前升高，BWSTT組和聯合組BBS評分、10 m MWS及FAC分級均較治療前升高，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。治療后，聯合組患者BBS評分、10 m MWS及FAC分級均高于FES組、BWSTT組（均P＜0.05）。3組患者治療前后BBS評分、10 m MWS及FAC比較見表2。

表2 3組患者治療前后BBS評分、10 m MWS及FAC比較

3 討論

腦卒中患者由于中樞系統與反饋機制受到損害，步行時肌肉活動的時間及順序出現差錯，肌肉活動力量減弱或主動收縮肌達不到應用的強度[9]，即異常的步態模式，影響平衡，增加步行能量消耗。研究顯示，腦卒中運動康復介入越早，患者功能恢復和整體療效就越好[10]。

本研究選取早期腦卒中能在間斷扶持下行走的患者作為研究對象，使用的四通道FES治療儀為其提供了正常步態的模式化刺激，突破了傳統康復產生的錯誤運動模式，按照正常行走的時序和時間分別刺激股四頭肌、腘繩肌、脛前肌、小腿三頭肌，使癱瘓的下肢各關節產生行走的動作[11]，強調了正常模式輸入的重要性，符合下肢功能性活動規律，可以更好地促進偏癱下肢肌肉力量和運動協調性恢復[12]。本研究發現在治療6周后，FES組BBS評分高于治療前，差異有統計學意義，而FES組10 m MWS及FAC與治療前比較差異均無統計學意義。本研究結果顯示早期患者平衡功能有一定恢復，但是下肢肌力弱，恢復肌力與步行能力用時較長，不能在步行任務時給予刺激，只能仰臥位下功能性刺激，患者雖然安全主動參與，但難以誘發肌肉完成負重下的的步行任務，因此10 m MWS及FAC比BBS評分更能直接客觀判定腦卒中患者的獨立步行能力。

BWSTT是建立在大腦功能重組和神經可塑性基礎上的功能訓練方法[13]，利用懸吊裝置減輕患者體重對其下肢的負荷，并配合適速步行平板帶動患者下肢進行重復而有節律的步行練習，使下肢支撐能力不足的患者早期進行直立位功能步行。本研究表明，患者在進行減重訓練治療6周后，其平衡功能、步行速度及步行功能均有好轉。減重平板訓練在提高患者步行能力方面遠優于常規訓練方法，有助于無法負擔全部體重的患者進行平衡、站立步行訓練。有研究證明，通過平板轉動，充分拉伸髖關節，誘發患者患肢邁步，進而增強髖部屈肌收縮，肢體擺動增加，促進髖關節屈伸協調發展，激活了脊髓節律性運動中樞及大腦運動皮質，患者較快地恢復了地面行走能力，康復的時間可以大大提前[14]。本研究發現，患者早期進行BWSTT治療時需要治療師控制膝關節的靈活度及踝關節穩定性，不然患者易出現下肢痙攣，引起的屈膝不充分、踝內翻負重不對稱等情況，對患者功能恢復及治療師姿勢造成影響。

本研究中聯合組患者在減重平板下進行重復而有節律的步態周期練習的同時，按照正常行走的時序和時間分別刺激股四頭肌膝伸、刺激腘繩肌膝屈、刺激脛前肌踝伸、刺激小腿三頭肌跖屈。經6周治療后，發現該組患者平衡能力、步行速度及步行功能均較治療前、FES組及BWSTT組明顯改善。BWSTT裝置能減輕患者下肢負重，提高平衡功能等影響步行的不利因素，通過活動平板，均速帶動患者產生伸髖、屈膝及踝背屈的重復、有節律、邁步動作[15]。同時，FES按照正常行走的時序和時間分別刺激股四頭肌、腘繩肌、脛前肌、小腿三頭肌，利用反射性抑制，降低下肢關鍵肌肉協同收縮率，同步增強了相關時序肌肉收縮能力，有利于下肢膝關節向前擺動，提高下肢行走能力；同步訓練平衡了下肢膝關節、踝關節各肌群的收縮能力，使癱瘓的下肢產生正確的行走動作，雙重誘導癱瘓肢體周而復始的主動運動，增強髖、膝、踝關節和肌肉信息輸入，運動感覺產生正反饋和神經元被刺激后肌肉收縮能力提高，進而促進腦的可塑性變化。研究發現早期的多通道FES配合任務性功能訓練，可以安全有效地改善腦卒中后偏癱肢體的運動功能及平衡功能[16-17]。本研究顯示早期腦卒中患者平衡能力、步行速度及步行功能得到進一步改善。

綜上所述，FES根據步行周期相關肌群進行刺激，并與BWSTT相結合，對早期腦卒中患者下肢功能性動作有明顯誘導作用。雙重任務下，即提高了中樞控制信號，又與外部的輸入強化信號產生共振，可放大肢體節律性運動的幅度、速度及平衡性，比臨床上單一使用其中一種方法更易引起相關肌肉興奮性，能很好適應早期偏癱患者步行需要，對早期腦卒中步行功能恢復有較好的效果。