經顱直流電刺激聯合運動想象療法改善腦卒中偏癱病人上肢運動功能及認知功能的效果

任莎莎 程凱 許亮 周末 高明霞

上肢功能障礙和認知功能障礙是常見的卒中后并發癥,均會對病人的日常生活、康復和預后產生嚴重影響,使病人家庭及社會背負沉重負擔[1]。有報道顯示,卒中后上肢或手功能障礙的發生率約為85%,其中超過50%的病人在發病半年后仍未恢復正常[2]。我國卒中后認知功能障礙的總體發病率高達80.97%,且1年后近1/4的病人會發展為血管性癡呆[3-4]。因此,尋求安全、有效的卒中后并發癥的干預方法成為亟待解決的問題。

近年來,經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)在神經康復領域備受關注,目前已被廣泛應用于卒中后上肢運動功能障礙和認知功能障礙、抑郁癥、偏頭痛等多種疾病的治療中,并取得良好效果[5-6]。運動想象療法(motor imagery training,MIT)是指個體在沒有明顯運動輸出的情況下,內心反復模擬、排演某一特定動作的過程,根據運動記憶在大腦中激活某一活動的特定區域,以達到提高相應運動功能的目的,其對卒中病人上肢功能及認知功能的恢復亦有較好療效[7],但單用治療效果難以達到預期。因此,本研究聯合tDCS與MIT對腦卒中偏癱病人進行干預,旨在觀察其對病人上肢功能及認知功能的改善效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020年12月至2021年12月于南京醫科大學附屬南京醫院(南京市第一醫院)康復醫學科住院治療且符合納入標準的腦卒中病人84例作為研究對象,年齡60～75歲,平均(66.08±3.96)歲。采用隨機數表法將研究對象分為tDCS組(n=28)、MIT組(n=28)和聯合組(n=28),所有研究對象均完成本項研究。3組病人一般資料差異均無統計學意義,具有可比性。見表1。本研究經南京醫科大學附屬南京醫院倫理審查委員會批準(倫理批件號:KY20211224-03),所有納入的病人本人或其家屬對本研究知情同意并自愿簽署治療知情同意書。

納入標準:(1)符合1995年第4次全國腦血管病學術會議制訂的腦卒中診斷標準[8],且經頭顱CT或MRI等影像學檢查明確;(2)病情相對穩定,無意識障礙,無明顯視聽覺障礙;(3)首次發生腦卒中,病程1～3個月,均為右利手;(4)責任病灶位于左側大腦,患側上肢和手Brunnstrom分期Ⅱ～Ⅳ期;(5)患側上肢肌張力改良Ashworth量表(modified Ashworth Scale,MAS)評分≤1+級;(6)存在認知、感知或日常生活能力下降, MoCA評分<26分;(7)文化程度小學及以上;(8)運動覺及視覺想象問卷(kinesthetic and visual imagery questionnaire,KVIQ)[9]積分>25分;(9)依從性好,能配合完成各項治療及評定。

排除標準:(1)發病前有明顯的智力減退、認知障礙或癡呆病史;(2)不能完成MMSE、MoCA量表評估者;(3)合并重要臟器嚴重功能不全、惡性腫瘤或大面積腦梗死;(4)既往有癲癇、精神疾病、腦器質性疾病史;(5)裝有起搏器、治療區和顱內有金屬或顱骨缺損;(6)上肢存在痙攣、畸形或嚴重疼痛;(7)局部皮炎或損傷、刺激區痛覺敏感者。

表1 3組病人一般資料比較

1.2 治療方法 3組病人均根據病情予以腦卒中常規藥物治療,同時輔以常規康復干預。tDCS組在常規干預基礎上接受tDCS治療,MIT組在常規干預基礎上接受MIT治療,聯合組在常規干預基礎上接受tDCS聯合MIT治療。

1.2.1 常規康復干預:包括良肢位擺放,患側肢體主、被動活動及牽伸訓練,體位轉移訓練和坐、站平衡訓練,步行訓練、日常生活活動能力訓練、物理因子療法、中醫傳統康復等。上述干預2次/d,每次90 min,每周干預6 d,持續4周。

1.2.2 tDCS治療:采用四川省智能電子實業有限公司生產的IS200型經顱直流電刺激儀,具體方法如下[10]:刺激電極選用規格為5 cm×7 cm等滲鹽水明膠海綿電極片,參照國際10-20腦電圖系統,陽極和陰極分別放置在左背外側前額葉(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)和右額眶區,即F3區和F8區,彈力繃帶固定壓緊。刺激模式:直流電,電流強度:2.0 mA(治療開始時的上坡和結束時的下坡時間均設為30 s)。1次/d,每次30 min,每周治療6 d,連續治療4周。

1.2.3 MIT[11]:治療前,在安靜的治療室內,由專業的康復治療師向病人講解并示范訓練中的整個動作過程,指導病人用健側完成想象中的指定動作,確定病人能夠正確理解并執行,在大腦中建立一個“流程圖”后正式開始運動想象訓練。首先,囑病人閉目放松身體,持續2～3 min;然后指導病人進行上肢運動想象訓練(要求病人注意力全部集中于患側肢體活動上),先基礎性活動,如肩關節前屈、肘關節屈曲/伸展、前臂旋前/旋后、對指等,持續10 min,后功能性活動(如抓握、移動木塊及物等)及日常生活活動能力訓練(如進食、洗漱、梳頭、穿衣等),持續15 min;最后2～3 min,囑病人重新集中注意力于自身及周邊,想象回到室內,體會自身的感覺,感受周圍的環境,從10倒數至1時讓病人緩慢睜開眼睛,結束訓練。如病人出現疲勞、肌張力增高等不適情況,則立即終止,并適當休息。每日訓練1次,每次30 min,每周訓練6 d,連續訓練4周。

1.3 觀察指標 所有觀察指標的評估均由同一位不參與康復治療且不知曉分組情況的康復治療師完成。于治療前和治療4周后(治療后),采用Fugl-Meyer功能評分上肢部分(Fugl-Meyer assessment-upper extremity,FMA-UE)[12]、Wolf運動功能評價量表(Wolf motor function test,WMFT)[13]、MMSE[12]、MoCA[12]及改良Barthel指數(modified Barthel index,MBI)[12]對3組病人進行療效評價。

2 結果

2.1 3組病人治療前后FMA-UE、WMFT及MBI評分比較 治療前,3組病人的FMA-UE、WMFT和MBI評分差異均無統計學意義(P>0.05),治療后3組病人的FMA-UE、WMFT和MBI評分均較治療前顯著增高(P<0.05);進一步組間比較發現,治療后聯合組上述指標評分明顯高于tDCS組和MIT組,差異有統計學意義(P<0.05),而tDCS組和MIT組間差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 治療前后3組病人FMA-UE、WMFT及MBI評分比較分,n=28)

2.2 3組病人治療前后MMSE和MoCA評分比較 治療前3組病人的MMSE和MoCA評分差異均無統計學意義(P>0.05),治療后3組病人的MMSE和MoCA評分均較治療前有明顯改善(P<0.05);進一步組間比較發現,治療后聯合組上述兩項評分顯著優于tDCS組和MIT組,差異有統計學意義(P<0.05),而tDCS組和MIT組間差異無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 治療前后3組病人MMSE和MoCA評分比較分,n=28)

3 討論

MIT作為一種新興的主動式中樞干預治療手段,在軀體和心理康復中發揮著正向作用。其本質上是一種進行重復記憶的認知功能訓練,整個過程無任何實際運動輸出,但能激活與實際運動相似的大腦皮層功能活動區,包括輔助運動區、運動前皮質、背外側前額葉皮質、頂葉皮質和小腦等部位[14]。公維軍[15]發現,在常規康復訓練的基礎上聯合MIT,可在有效提高病人運動功能的同時改善病人認知功能。其作用機制可能是MIT激活受損大腦與運動相關皮質區域神經元,提高現有神經元處理整個運動過程的效率,進而改善認知功能。Okuyama等[16]將MIT與患側橈神經電刺激用于慢性腦卒中病人,結果發現病人患側上肢功能改善顯著,日常生活活動中使用頻率增加,痙攣減輕。

tDCS是一種非侵入性腦刺激技術,通過恒定的1～2 mA微弱直流電對大腦皮層神經元活動進行調節,改變其興奮性,從而發揮治療作用[17]。陽極刺激通常增強刺激區域皮層的興奮性,而陰極則抑制其興奮性。目前對于利用tDCS治療認知功能障礙比較公認的有效刺激靶點多集中在背外側前額葉皮質(DLPFC)[18]。謝曉明等[19]采用tDCS陽極刺激20例腦卒中后認知功能障礙病人的左側DLPFC,結果發現tDCS對病人的認知功能恢復有積極作用。Meinzer等[20]將tDCS應用于輕度認知功能障礙受試者,結果發現陽極刺激DLPFC可有效改善其言語流暢性、學習能力和辨別能力。另有研究表明,刺激DLPFC區對運動功能也可產生影響[21]。金景等[22]選取90例腦卒中后遺有認知及肢體功能障礙的病人,觀察組予以tDCS陽極刺激左DLPFC區并聯合康復訓練干預,對照組僅行康復訓練,發現在治療8周后,觀察組上肢FMA、ARAT、MoCA及MBI評分均顯著優于對照組(P<0.05)。

本研究結果與既往已有文獻報道基本一致[15,19,22-23]。各組間比較發現,tDCS組與MIT組之間評分差異無統計學意義(P>0.05),提示tDCS和MIT在促進腦卒中偏癱病人上肢運動功能、認知功能恢復等方面的療效相似。聯合組病人治療后各項指標均顯著優于其余2組,表明聯合應用tDCS與MIT的治療效果優于單一療法。究其原因可能為:(1)MIT使康復治療目標化,有益于增加病人治療的積極性與主動性,又可通過反復刺激促進感覺運動皮質功能重組,增強腦網絡背側通路的可塑性[24]。(2)陽極tDCS刺激受損側DLPFC區能夠增強皮質神經元興奮性,增加局部腦血流灌注,促使雙側大腦半球間的病理性抑制模式得以糾正,重新達到平衡狀態[25]。另外,陽極tDCS刺激皮層神經元后可促進N-甲基-天冬氨酸受體表達和γ-氨基丁酸的釋放,引起突觸重塑,增強大腦皮層間神經網絡的功能連接、同步性及共振活動,使得局部腦區功能交互和整合,從而加速肢體運動功能恢復,同時改善認知功能[26]。(3)tDCS刺激大腦皮層可誘發運動想象的產生[27],兩者相輔相成,起到協同增效作用,有利于進一步提升訓練效果。

綜上所述,陽極tDCS聯合MIT治療腦卒中后上肢運動功能障礙及認知障礙具有協同作用,能有效促進病人上肢運動功能及日常生活能力恢復,改善認知功能。此方案具有簡單易行、不良反應少、安全有效等優點,值得在卒中康復治療中應用與推廣。