腦卒中患者平衡及步行能力的康復訓練研究進展

腦卒中是導致患者死亡的全球第二大致病因素，是導致病患功能障礙最常見的原因之一。隨著醫療的發展腦卒中的發病率有所下降，但卒中后幸存者的數量是增加的，導致了家庭社會的負擔增加

。為了提高卒中幸存者的生活質量以及減輕家庭社會負擔，康復醫學在我國近年來快速發展。卒中幸存者存在意識、言語、運動以及平衡功能障礙等諸多問題。國內的專家已經達成共識在早期予以腦梗死患者予以合適強度的運動處方干預可以有效提高患者預后，降低患者住院時間

，而在運動處方中的設計當中，很多學者認為平衡問題應該是卒中后患者恢復的最值得關注的方面之一，而且是否能行走是患者及家屬最為關注的部分，下肢運動功能與平衡的關系息息相關，所以探索一種訓練方法既可以兼顧患者平衡功能也能有效提高患者下肢的運動功能成為了近些年學界探索的熱點

。并且隨著神經基礎科學的進步，多種腦刺激方式的應用以及計算機模擬、機器人輔助技術的發展

，給予康復治療技術注入了許多新鮮的血液，有效地提升了患者的治療效果。本文從康復治療技術方面來介紹平衡和步行能力恢復新的進展。

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1 核心肌肉訓練

核心肌肉是指許多支撐構成腰-骨盆-臀復合體的肌肉， Faries和Greenwood將腹橫肌、膈肌、盆底肌和腰多裂肌的深層纖維描述為局部肌肉，而腹直肌、豎脊肌、腰大肌為整體肌肉

。核心肌肉通過穩定軀干的中軸給四肢的主動運動提供了力的穩定支撐點，從而使四肢可以在神經支配下完成隨意運動而非以粗大低效的運動模式進行活動。學者Koshiro Haruyama在卒中患者的臨床試驗中發現，與常規康復訓練相比較，通過規律、充分、特定的核心訓練，內容包括擇性腹肌收縮訓練(abdominal drawing-in maneuver，ADIM)骨盆的選擇性運動，每天訓練20min，每周5次，持續4周。可以在同樣的訓練時間內更好地提高患者的動態坐位平衡能力、髖關節的活動度、起立行走測試(timed“up & go”，TUG)、功能性步行能力(Functional ambulation category，FAC)

。核心肌訓練并不是萬能的， Tamaya Van Criekinge教授在試驗中發現雖然額外的每天1h，每周4d，持續4周的軀干肌的核心訓練提高了平衡能力、軀干的運動功能，并且步行能力包括步速、步幅以及步寬都有著顯著的提高，但是在下肢運動學相關指標包括髖、膝、踝在運動時的關節活動度都未見到明顯的差異，并且額外的訓練時間也打亂了患者的日常生活

。

2 阻力訓練

平衡依賴于神經系統和肌肉骨骼系統之間復雜的相互作用，為了使身體保持平衡，肌肉適時的收縮對于維持平衡至關重要，尤其是下肢肌肉力量。在卒中患者中普遍存在力量的減弱，導致患者功能的下降以及跌倒風險的增加

。卒中患者如何進行有效且合適的下肢力量訓練，不同的專家有著不同看法。Lund等

通過設置有氧訓練組，下肢阻力訓練組，以及上肢訓練組進行對照研究，結果表明3組參與者平衡能力以及步行能力均有提高，但是3組間并沒有明顯的差異，提示物理訓練確實能提高患者平衡能力，但與訓練的方式無明顯相關性。另外一些研究發現通過8周、每周2次的漸進式的阻力訓練可以較對照組(普通神經康復物理治療)在坐位站起功能評分、TUG上有顯著提高，同時值得一提的是漸近性抗阻訓練對心血管系統也是有益的，試驗組較對照組收縮壓以及舒張壓均有所下降，雖然并沒有統計學差異

。關于阻力訓練的訓練強度，Lamberti教授團隊

研究表明與高強度訓練項目相比，低強度的訓練項目在提高患者靈活性、平衡能力、生活質量和肌肉力量等方面顯示出了優勢。

3 多感覺輸入感覺整合訓練

軀體感覺、視覺、前庭覺的任一項的減退及缺失都會導致平衡能力的下降，因為軀體感覺、視覺和前庭感覺減退導致中樞整合障礙是卒中患者平衡障礙的最重要原因之一。感覺輸入的中樞整合是指當某一感覺輸入缺失或不足時，動員其他潛在的感覺系統，以克服感覺缺失所導致的問題，通過感覺替代、軀體功能適應等方式重新將缺失的神經傳導通路再激活，讓患者功能得到進步，提高日常生活能力

。

機器人輔助步行訓練(robot-assisted gait training，RAGT)是近年來最熱門的康復治療發展方向之一，它同過單獨或者與其他的訓練方式相結合的形式不僅提供了不錯的治療效果，并且節省了人力資源，在發達國家或者人力成本較高的地區還有著不俗的經濟效益

。但是使用機器人輔助下的步行訓練是否比常規的物理治療更優異，尚未得到廣泛的認同。Kim等

在臨床試驗中通過以機器人輔助訓練結合常規物理治療和全程常規物理治療進行對比，發現了幕下卒中患者在RAGT組靜態以及動態平衡能力得到更好的恢復，并且下肢運動功能也得到了提高。Jayaraman等

在其研究中也報道了在有一定步行能力的卒中患者(步行速度 0.4～0.8 m/s 限制性的社區步行)中，外骨骼機器人輔助下的步行訓練較傳統功能步行訓練更加優異。但是在Yeon-Gyo Nam教授團隊

的最近的研究中發現，在慢性腦卒中患者群體中(患病3個月以上)，雖然試驗機器人輔助組和對照組均能在2周內提升患者平衡能力以及步行能力，但是組間比較沒有統計學上的差異。使用機器人訓練有效卻不優于傳統治療。未來對于機器人輔助訓練的研究，不僅在開發上要繼續提高機器的性能，也要從訓練切入時機以及適合人群上研究，從而更好地提高患者訓練療效。

4.1 經顱直流電刺激 在過去的三十年中,經顱直流電刺激 (transcranial direct current stimulation ，tDCS) 應用日益增多，它通過對大腦皮層興奮性的直接改變從而達到影響患者機體功能的目的

。但是其研究主要集中在言語、促醒以及上肢運動功能的恢復這些方面，研究下肢運動功能報告并不多見。Zandvliet等

通過設計試驗比較經小腦直流電刺激在卒中患者和健康的年齡相仿人群進行比較，發現在訓練時在健側小腦應用1.5mA 直流電刺激20min同時進行平衡功能訓練1周，其在短期內可以提高患者站立平衡能力。Picelli等幾位學者

分別在其研究中發現其作為輔助工具刺激患者大腦半球或者小腦并且結合經皮神經電刺激(transcutaneous electrical stimulation，TENS)，機器人訓練、或者單純結合步行訓練均可有效提高患者平衡以及步行能力。

3.3 強化本體感覺的刺激 本體感覺作為身體圖式構成最重要的成分之一，對于身體平衡的維持至關重要。為了增強本體感覺輸入，一些新的訓練方法也被引入到神經康復中，全身振動平臺能夠產生不同頻率和幅度的機械振動，廣泛用于提高運動員和成年人的肌肉性能。Lee等

研究發現，在一些癱瘓較嚴重的卒中患者的恢復早期，應用全身震動儀進行坐位平衡訓練可以更好地提高患者的軀干平衡能力，在平衡功能評價的過程中雖然沒有體現出明顯優勢，但與常規坐位平衡訓練方法相比，也沒有表現出劣勢。所以對于嚴重卒中亞急性且坐位平衡能力較差的患者，嘗試使用全身振動儀可能是一個不錯的選擇。

4 非侵入性腦刺激

3.2 前庭覺的康復訓練 前庭覺系統的功能是檢測頭部的角速度運動(半規管)和線性運動(耳石:橢圓囊和球囊)。通過感受身體尤其是頭部速度以及加速度變化進而將信息傳遞入中樞進行整合。雖然前庭康復既往針對的患者群體往往是外周前庭功能障礙，但是近年來也有專家對卒中患者的前庭功能康復產生了興趣，Tramontano等

通過設計試驗，2組均進行持續4周、每周2次的訓練，前庭康復組采用每次20min、每周3次、持續4周的凝視訓練以及前庭刺激訓練，觀察組應用同等訓練劑量的常規平衡訓練，發現前庭訓練組在步速和步長有明顯的進步，表明前庭康復訓練在提高卒中患者平衡及步行功能方面是有效的。

4.2 重復經顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS) rTMS如同經顱直流電刺激類似，也是通過改變患者中樞神經興奮性的方式對其運動功能進行調控，通過不同的刺激方式或者刺激不區域可能會產生不同效果。既往的研究表明在卒中恢復期開始時，對側小腦與運動神經網絡的功能重組密切相關，小腦周期性θ-短陣快速脈沖刺激(cerebellar intermittent θ-burst stimulation,CRB-iTBS) 是一種新型rTMS，Giacomo Koch通過隨機對照雙盲試驗證明在卒中的慢性恢復期，經過3周、每周5次、每次90min的傳統物理治療，且在每節物理訓練前使用CRB-iTBS刺激對側小腦區域，其脈沖刺激強度設定在主動運動閾值的80%，整個試驗過程中共計刺激產生1200次脈沖，結果發現試驗組較對照組在Berg平衡量表(Berg Balance Scale，BBS)以及步寬上均有進步，且后頂葉皮層興奮性得到同步提高，其證明CRB-iTBS與傳統物理治療結合是一種有效的策略，通過參與卒中患者小腦皮質重組過程，促進步行能力和平衡恢復。何建華等

在其試驗中發現在卒中發病早期的患者群體中，通過常規物理結合pro-kin平衡儀結合的形式進行4周，每周6次的綜合康復訓練，試驗組額外加用rTMS對其健側初級運動皮層進行低頻連續刺激，刺激強度為閾值80%，頻率1Hz，共計進行1800次脈沖刺激，結果顯示試驗組無論在BBS和運動功能評定(Fugl-Meyer Motor Assessment,FMA)較對照組均有顯著提高，Pro-kin平衡指標，試驗組中運動長度以及運動橢圓面積較對照組也有顯著的減少，反應了患者綜合平衡能力的進步。在卒中患者平衡康復的干預過程中rTMS療效確切且與tDCS相比，無頭皮局部電刺激帶來的不適感以及潛在電燒傷風險，值得在臨床中推廣。

由圖3可知，響應面坡度較為平緩，隨著時間的上升，硬度值變化不大；隨著重量值的增加，硬度值出現先增大后減小的現象，可以判定重量值的變化對實驗結果影響較大，說明交互作用不明顯。

5 水中訓練

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一般康復訓練多以陸地上訓練為主，它有著便利、經濟以及與生活環境息息相關等優點，但陸地上訓練對關節和肌肉可以造成大量的沖擊壓力，可能會導致應力性骨折、肌肉損傷和疼痛。以水為媒介的鍛煉過程中，這些陸地訓練的缺點便可避免，水中訓練通過減少作用于肌肉骨骼系統的重力，從而減少肌肉和關節上的生物力學壓力，此外，靜水壓力和粘性力提供了一種不同于在陸地上體驗的本體感受和感覺反饋從而影響感覺平衡系統的控制

。So Young Lee將跑步機與水中訓練結合一起，使患者可以在水中進行自動跑步機訓練，結果顯示與普通陸地訓練組相比，其雙側膝關節的伸肌以及偏癱側屈肌的最大力量得到有效提高，BBS、FMA評分有顯著提高，差異有統計學意義

。腦卒中患者運動時處于一種低效高耗能模式，水中浮力的減重效果使得患者活動起來更自如，并且與同有減重效果的吊帶跑步機相比，水中的訓練更加靈活自如，不受吊帶的限制或者縛束

。雖然水中訓練有著諸多好處，但是其對患者限制要求也較多，比如有皮膚傳染性疾病、皮膚有破潰切口的患者等不能進行水中運動。并且我們在給患者提供這種訓練時，也要結合陸地訓練，畢竟最終是要讓患者恢復在陸地上的步行能力。

6 機器人輔助訓練

3.1 視覺反饋訓練 隨著科技的進步，不同于以往通過鏡面反饋來進行糾正患者的中樞感覺整合系統。目前各國的研究多以虛擬現實反射療法(Virtual Reality Reflection Therapy,VRRT)來進行。不同學者盡管他們應用了不同的類型的虛擬現實(Virtual Reality,VR)設備，但是在他們研究報告中都發現患者較普通對照訓練組在平衡以及步行能力上有著顯著的提高，并且在一些有趣的VR游戲中進行訓練，讓患者得到更多的樂趣，提高了患者的依從性

。

7 基于擾動的平衡訓練

卒中患者由于平衡能力的下降導致了跌倒的風險增加，患者會適應性減少外出活動的次數以及范圍，從而避免跌倒，這種保護策略減少了摔倒的風險但同時也使患者的運動功能、平衡能力進一步下降，造成了生活質量的下降

。基于擾動的平衡訓練是通過增加外界對患者的平衡控制的干擾來實現的，比如讓患者踢球從而產生內源性的擾動，又或者讓治療師在旁適當的推、擠、碰患者讓其在一定程度上失去平衡從而達到平衡訓練的目的。由于訓練時頻繁地干擾患者平衡的建立，讓患者面對復雜情況的肌肉的反應速率得到提高

。Mansfield等

在試驗過程中發現，與常規平衡康復訓練相比，其在簡易平衡評定系統測試(mini-balance evaluation systems test,mini-BESTest)中的平衡反應方面有著顯著的提高，這和其訓練的特性是相關的。但在其他平衡子項中與常規的訓練相比沒有明顯差異，且這種平衡反應的能力能夠保持6個月以上，有效地預防了跌倒的可能，提高了患者的活動信心。

2018年，也是依波“一諾十八年”長效慈善項目的第十年，依波愛心使團攜手京東公益，第十二次前往漢源探訪受助兒童，并于全網發起“我的愿望，請多關照”樂捐活動，實現孤貧兒童的愿望清單。“一諾十八年”啟動迄今為止，已讓160名孩子和他們的家庭走出陰霾。

8 傳統中醫在現代康復中的應用

中醫歷來重視疾病的預防與康復，通過太極拳、氣功、湯藥、針刺以及拔罐等中醫治療手段和現代的康復理念以及技術相結合的方式，不僅取得不錯的療效，也得到業界更多的重視

。Huang等

在對太極拳腿法的研究中發現經過白鶴亮翅、金雞獨立等腿法動作的訓練，共12周，與常規康復平衡訓練相比，患者平衡能力、穩定極限、抗跌倒能力、下肢的功能均有顯著的提高。

9 電子生物反饋技術

電子生物反饋技術是通過將受測試者身體的一些生物信號的改變，通過電子設備的輸入、處理以及輸出成其他可以被受測者觀察到信息，而受測者通過這些信息進行自身的反饋調節進而改善自己對機體的控制。對于提高患者的平衡和步行能力而言，近年來也有一些臨床研究，各種形式的平衡儀通過患者重力對壓力板的感受器的作用，通過電子顯示器的方式讓患者直觀的觀察到自身重心的改變，從而提高自身平衡及步行能力

。同視覺反饋一樣，聲音的電子生物反饋也可有助于患者功能的康復。Jung等

在其設計的壓力傳感聽覺反饋手杖的臨床試驗中發現，通過聽覺反饋限制患者過度應用健側手杖負重，更好地提高了患者的軀干肌肉的激活能力以及降低手杖最大負重時的壓力，并且提高了TUG，有效地使患者在一個更正確的力線下進行運動，并形成習慣。

10 小結

卒中帶來的平衡障礙是卒中患者康復過程中很重要的一個方面，貫穿了患者康復的各個階段，每個階段患者不同的平衡問題都需要康復團隊針對性進行康復指導，這樣才能取得最佳的療效，tDCS、rTMS、VR、電子生物反饋、平衡儀以及RAGT等都能有效提高患者的療效，中國傳統醫學也在現代康復的應用中大放異彩。對平衡訓練的研究應該從訓練劑量、干預階段以及適應的人群來綜合選擇，有計劃的組合使用多種多樣的康復手段。21世紀以來腦神經科學的發展十分迅速，通過研究大腦不同神經通路對肢體控制，以及肢體運動對大腦皮層以及相關神經核團的重塑和激活，讓我們對卒中神經康復能有更深的了解。未來研究的方向或許可以通過直接對中樞神經精細化的干預來實現功能的進步，或者通過腦芯片植入技術重新構造完整的神經網絡。在向高端領域努力的時候也不能忘記我國地域廣闊，經濟發展不均衡，在資源有限的情況下，如何在基層醫院以性價比最高的康復形式來保證最廣大人民群眾的身體健康也應該是我們關注的重點。

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