后向行走訓練在顱腦損傷患者康復中的應用*

劉少青，張葆欣，胡長恒，雷 越

（1.安康職業技術學院，陜西安康 715000；2.西安體育學院，陜西西安 710068；3.西安中醫腦病醫院，陜西西安 710032）

后向行走（Backward Walking）也被稱為倒走（BW）或反向走（BW），在后退行走的過程中一個人由于看不見前方的道路或障礙，必須更多地去依靠感官系統（如聽覺、觸覺、前庭系統等）而非視覺系統[1]。BW 最初被應用于運動員和健康的成人當中以提高某種運動技能，后來人們漸漸發現了BW 的諸多好處，于是歐美等國家將這項訓練應用于各種運動功能障礙患者的康復當中，比如兒童腦癱、急慢性腦卒中、脊髓損傷、帕金森、膝關節骨性關節炎、腰痛、糖尿病足、前交叉韌帶重建術后等患者的康復，尤其是對腦卒中及小兒腦癱的康復效果較為顯著。因此，本文對BW 訓練在顱腦損傷患者康復中的應用進行綜述。

1 在腦癱患兒康復中的應用

腦癱（Cerebral Palsy,CP）是兒童最常見的身體殘疾之一，常伴有感覺、知覺、認知、溝通和行為障礙、癲癇和繼發性肌肉骨骼問題，嚴重影響患兒的日常生活能力和功能獨立性，給家庭及社會帶來了沉重的負擔[2]。大量研究認為，早發現、早診斷、早干預是提高和改善腦癱患兒日后功能的最好措施，在有或沒有幫助的情況下，實現有效和獨立的運動是許多CP 兒童的一個重要功能目標。步行能力的提高對患兒日常活動能力和促進其重返社會具有積極的影響，這就需要看護人員或治療師盡早的給患兒進行粗大運動功能訓練和步行能力訓練。大量文獻證實，功能性步態訓練對不同年齡和嚴重活動受限的兒童和青年CP 患兒的步行能力有積極作用[3]。因此，功能性步態訓練是一種安全、可行、有效的改善步行能力的干預措施。目前針對CP 患兒的步態訓練方法有多種，但目前并無證據表明何種訓練方法最有效。為了縮短步態訓練周期及提高步態訓練的有效性，近年國外一些治療師在臨床實踐中提倡讓CP 患兒在跑步機上或地面上進行后向行走（BW）訓練[4]。

1.1 改善腦癱患兒的平衡能力 大量研究認為，BW 訓練能夠很好地提高患兒靜態及動態平衡性及姿勢控制能力。El-Basatiny HM 等[5]將30 例痙攣型偏癱CP 患兒（10～14 歲，女14 例，男16 例）隨機分為實驗組和對照組，均接受為期12周的傳統物理治療，實驗組在對照組的基礎上進行BW 訓練，每周3 次，每次25min，連續12 周，采用Biodex平衡系統分別評價患兒治療前和治療后的穩定性指標。結果顯示：在兩種水平下，兩組患兒的前后、中外側和整體穩定性指標均有顯著改善（P＜0.05）；然而，在常規物理治療方案的基礎上進行BW 訓練的實驗組，其穩定性指標值有更高的改善（P＜0.05）。因而，與單純物理治療相比，在傳統物理治療的基礎上增加BW 訓練可改善痙攣型偏癱CP 患兒的姿勢平衡。為了研究行走方向和坡度級別對前后上坡行走（BUW/FUW）中下肢關節和軀干段運動局部動力穩定性的影響，Wu Y 等[6]在研究中讓16 名年輕人在4 個坡度等級（0%、5%、10%、15%）的跑步機上（F80 Sole Fitness,Jonesboro,AR）分別以后退和前進上坡方式（BUW/FUW）行走。研究結果表明：在BUW過程中，向后的方向可能會影響關節運動的穩定性，而軀干的穩定性則受到坡度級別增加的挑戰。因此，BUW 可以穩定上半身和下半身的運動步態，但在后向行走的過程中治療師并未確切規定每位參與者的步行速度，而是根據每位參與者自身感覺行走，故不能確定其結果是否與不同的步行速度有關。

1.2 改善腦癱患兒的肌肉力量及靈活性 有大量研究表明，通過后向行走或跑步訓練，可以有效改善股四頭肌、脛前肌、臀大肌、臀中肌等肌群的力量[7]。Flynn TW 等[8]在研究中，分別對6 名男性受試者進行三次前向跑（FR）和后向跑（BR）試驗，分析右膝矢狀面并計算膝關節肌肉峰值（+）、峰值（-）機械功率及總機械功（+）、總機械功（-）之間的關系；從右下肢股直肌、股外側肌、股內側肌、股二頭肌、腓腸肌和脛前肌上采集的肌電圖信號分析表明FR組膝部峰值功率和總功大于BR組（P＜0.05），兩種條件下的肌肉放電模式有顯著差異（P＜0.05）。H?sl M 等[9]通過對比向后下坡跑步機訓練（BDTT）與手動靜態跖屈肌拉伸訓練對痙攣性腦癱患兒肌肉關節功能的影響，對10例能夠獨立行走的痙攣型CP 患者進行隨機交叉研究。其中一組進行手動靜態拉伸，另一組進行向后下坡跑步機訓練，每周3 次，共9 周；治療前和治療后，在舒適和最快的步行過程中評估3D 步態；用超聲和測力儀檢測跖屈肌強度、被動關節靈活性、腓腸肌形態測量、肌腱和關節水平的剛度和應變。結果顯示，后下坡跑步機訓練具有更快的步行速度；而靜態手動拉伸訓練降低了擺動時膝蓋的屈曲，特別是在更快的行走速度下。因此，相比之下，BDTT 有助于獲得最大的步行速度和改善可行走性指標。

1.3 改善腦癱患兒的行走能力 大量研究表明，BW 訓練可以提高CP 患兒的行走能力。Kim SG等[10]在研究中，讓12 例5～15 歲痙攣型CP 患兒在跑步機上進行8 周的BW 訓練，每周3 次，每次20min，8 周后測定這些患兒的負重對稱值、向前行走速度、步長和粗大運動功能（GMFM）維度D和維度E的評分均有顯著改善。本研究的局限性在于作者未納入對照組，因此無法排除正在進行的研究結果的自然發展過程；且樣本量過小，8 周的訓練周期稍短，或BW 訓練必須在多變的地面上進行，而不僅僅是在跑步機的平坦表面上進行；納入的兒童在年齡、CP診斷（即單癱、雙癱、偏癱、四肢癱）和行走能力方面存在異質性。Abdel-Aziem AA 等[11]將30 例男女偏癱CP 患兒（10～14歲，粗大運動功能分級為I級和II級）隨機分成實驗組和對照組，均接受連續12周的常規物理治療（每周3 次），實驗組在此基礎上進行BW 訓練（25min/次），對照組在此基礎上進行前向行走（FW）訓練（25min/次），隨后采用三維步態分析系統和粗大運動功能測量對時空步態參數和大運動功能進行基線、治療后和隨訪評估。結果顯示，步長有顯著改善，步行速度、節奏、站立階段和擺動階段比例和粗大運動功能（GMFM）維度D和維度E，實驗組均優于對照組。隨訪1 個月時，實驗組各項指標均有顯著改善（P＜0.05）。因而得出結論：在常規物理治療方案的基礎上，BW 訓練對偏癱CP 患兒的時空步態參數、大運動功能的影響均優于前進步行（FW）訓練。

2 在腦卒中患者康復中的應用

BW 訓練在卒中康復治療中的應用日益廣泛，其目的為改善患者的平衡能力、行走能力、下肢靈活性及預防跌倒。

2.1 改善腦卒中患者的平衡功能 為了初步研究確定急性腦卒中患者住院康復期間實施后向行走訓練（BWT）的可行性，比較BWT 與站立平衡訓練（SBT）在步行速度、平衡和平衡相關的急性中風療效方面的有效性。Rose DK 等[12]讓18 例患者在中風后1 周，隨機接受8 次30min 的BWT或SBT治療，分別在干預前、干預后和卒中后3個月進行5m步行試驗測試、3m后退步行試驗測試、特定活動平衡置信度量表、Berg 平衡量表、感覺組織測試和功能獨立性測量。結果表明，卒中后1 周的患者在康復護理計劃之外可耐受30min/天的額外治療。在1 個月時與SBT 相比，BWT 在前進和后退速度方面均有更大的改善，還可以增加平衡自我效能。Munari D 等[13]將18 例慢性腦卒中患者隨機分為A 型肉毒桿菌治療輔助后退平板運動訓練（BTT）和前進平板運動訓練（FTT）兩組進行BTT 或FTT 試驗（每周3 次，每次40min，共4 周）。一名盲評員在治療前后對患者進行評估，主要評估指標為10m 步行試驗（10MWT），次要指標為改良Ashworth 量表、步態分析和穩定性。結果表明在慢性中風患者中，BTT 作為肉毒桿菌毒素治療的輔助治療后，其步態和平衡性得到了更大的改善。Chen ZH 等[14]在一項綜述中采用Meta 分析來評估后向行走訓練對腦卒中患者的影響，并對證據質量進行評估，得出結論為：后向行走訓練作為腦卒中患者常規治療的輔助治療，可提高Berg 平衡評分（中度證據）、行走試驗性能（極低證據）、步態速度（極低證據），向后行走訓練可以通過改善運動系統本體感覺和步態特征來影響平衡能力。

2.2 改善腦卒中患者的步行功能 為了研究額外的BW 訓練對卒中后患者步態結果的有效性，Yang YR 等[15]設計隨機對照試驗，將25 例患者隨機分為對照組和實驗組。兩組受試者每周參加3次40min 的常規訓練計劃，共3 周；實驗組額外接受每周3 次，每次30min 的BW 訓練，為期3 周。三周訓練結束后采用步幅分析儀測量患者步態參數（行走速度、節奏、步幅、步態周期和對稱性指數），其結果為實驗組在步行速度、步幅、對稱性指數上均明顯優于對照組。Kim KH 等[16]在研究中將30 例慢性腦卒中患者分為實驗組和對照組，實驗組行漸進式后向負重跑步機訓練，對照組進行傳統FW 跑步機步態訓練，共4 周，每周5次。4 周后采用OptoGait 進行步態運動學分析，以動態步態指數（DGI）和6min 步行試驗結果作為臨床評價指標。結果顯示，與對照組相比，實驗組在第4周的所有因變量結果均優于對照組（P＜0.05）。DeMark L 等[17]在研究中，讓8 例急性腦卒中患者在每天接受3h常規康復治療后，由治療師輔助在地面上進行BW 訓練，訓練時間和步數根據患者耐受力逐漸增加，輔助程度逐漸減少，強度逐漸增大。根據患者耐受性中間允許患者坐位休息，總訓練周期為10 次，每次20min，在每次試驗開始和結束時均評估血壓和心率。結果顯示，8 例患者均表現為前向行走速度（10MWT）增加，平衡性和行走功能顯著增強，跌倒風險降低。該研究局限性是未設置隨機對照組，樣本量太小，未根據病變部位（即小腦）或行走能力（需要大于中度輔助）來排除個體，每次訓練時間和步數亦未進行量化。Moon Y 等[18]將14 例慢性中風患者隨機分為實驗組（BW 視頻+BW 訓練）和對照組（景觀視頻+BW 訓練），兩組均行常規治療5 天/周；然后兩組同時進行倒走觀察和景觀觀察+倒走訓練，3天/周，共4周。實驗結果顯示，兩組患者動態步態指數、10m步行試驗、計時起床和行走試驗時間均顯著增加，但實驗組（BW 視頻+BW 訓練）在改善步態能力方面比對照組（景觀視頻+BW 訓練）更有效。這些結果表明，在觀察動作后進行觀察動作訓練比簡單地重復動作訓練更有效，BW 對慢性腦卒中患者的步態能力有積極的影響。

3 在其他疾病患者康復中的應用

許多研究認為，BW 訓練可改善膝關節骨性關節炎（KOA）患者的癥狀，減輕關節炎引起的疼痛，優化關節功能，增強股四頭肌的力量。Wu Y等[19]研究關于膝關節骨性關節炎患者BW 訓練的隨機對照試驗，結果指標包括疼痛、膝關節功能及平衡功能，將其進行元分析和系統評估，總結BW 訓練的效果，得出結論為：BW 訓練可以通過影響股內側肌和股外側肌的活動率來減輕女性髕股疼痛綜合征患者的癥狀。此外，BW 訓練對改善下肢本體感覺、步態協同和肢體平衡也有一定的促進作用。在脊髓損傷患者中，BW 訓練可以提高患者的移動能力及軀干平衡穩定性[20-21]。BW 訓練還可以應用于帕金森病患者康復中以改善其步行速度和節律的控制能力[22-24]。在糖尿病足患者中，BW 訓練可以降低患者足底壓力，避免腳底皮膚出現磨損[25]。以及應用于腰痛、前交叉韌帶重建術后等疾病中，其目的是鍛煉腰背肌和減輕下肢的負重，但BW 訓練在諸多疾病實際康復中的效果還需要大量研究去證實。

4 總結

在過去幾十年，后退步態（BW）訓練一直被用于健康成年人及運動員中，以提高其心肺功能、運動技能、預防肌肉骨骼損傷等。而近年來，在歐美國家BW 訓練被越來越多地應用于康復當中，尤其是腦卒中及小兒腦癱的康復。與前向步態（Forward Walking）相比，BW 訓練有許多優點已被提倡，比如后向步態（BW）訓練期間誘發了更多的感覺運動皮層活動[26]；BW訓練強調腳在身體后面的位置，這樣可以在膝蓋進入屈曲狀態時促進髖部的伸展，調整膝關節伸肌和屈肌之間的不平衡，從而克服患兒下肢伸肌協同模式，以改善腦癱患兒的運動控制，并減少異常運動模式[27]。BW被認為具有最小化膝關節過載的好處，與前向行走（FW）相比，地面反應、沖擊和髕骨股骨關節壓縮力均有所減少，從而可以減少垂直負重[28-29]。雖然BW 與FW 相比具有諸多優點，但依然缺乏相關科學證據，這些改善轉移的潛在機制尚不清楚。因此，這個問題需要基于運動學和動力學研究，以及肌電圖的實驗工作來重新審視。

目前在許多研究中，作者采用了不同的后向步態（BW）訓練方法，包括地面訓練和跑步機訓練，有或沒有體重支持的后向行走（BW）訓練，以及不同坡度等級的后向行走（BW）訓練，對腦癱患兒平衡穩定性、大運動功能、步態參數等帶來的不同影響。

未來在BW 訓練的研究中，需要更多地關注后向行走過程中下肢肌肉的激活機制、運動模式變化及中樞神經系統的控制機制與前向行走的不同及優劣。由于在BW 訓練期間依賴視覺的能力下降，加之腦癱患兒及腦卒中患者自身平衡控制能力較差，因而更容易摔倒，故在進行BW 訓練時要防止患兒摔倒。