鏡像神經元理論指導MOTOmed訓練在腦卒中后肢體功能障礙的應用

吳秋燕

（龍巖市第二醫院，福建 龍巖 364000）

腦卒中是以腦組織損傷為主要病理特征的腦血管疾病，在老齡化日益加劇的國內呈現高發病和高死亡率的特征。近年隨著醫學診療技術的發展，促使腦卒中患者的救治效果得到顯著提升，但治療后伴發的肢體功能障礙也是患者恢復期需要關注的主要問題[1]。循證醫學研究發現，早期康復訓練可以促進腦卒中恢復期患者的肢體功能障礙，從而提升其生活質量[2]。隨著康復醫學理論的發展，全新的理論體系和訓練技術越來越多地被用于肢體康復訓練中。鏡像神經元是上世紀90年代意大利帕爾馬大學的研究者應用“單細胞記錄技術”時所發現的一類具有特殊映射功能的視覺運動神經元，近年基于鏡像神經元的腦卒中康復訓練逐漸應用于臨床治療，鏡像療法（MT）是基于鏡像神經元理論發展而來的一種新型康復治療手段，已有研究證實MT可以有效改善腦卒中患者的肢體功能障礙[3]。MOTOmed 運動訓練系統不僅可以改善患者肢體功能，還能調整其機體的協調性[4]，基于鏡像神經元理論的MOTOmed訓練方案能夠進行神經元+肢體肌肉功能訓練的互補。本研究擬分析該聯合訓練方法在腦卒中后肢體功能障礙的應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020 年3 月～2021 年3 月收治的腦卒中后肢體功能障礙患者96 例，依據隨機卡片號碼法分為研究組和對照組各48 例。其中研究組男25例、女23例，年齡57～76（62.90±5.02）歲，病程7～23（18.72±3.11）天；卒中類型：缺血性29例（60.42%）、出血性19 例（39.58%）；患側：右側23 例（47.92%）、左側25 例（52.08%）；肌力分級：II 級17 例（35.42%）、III 級26 例（54.17%）、IⅤ級5 例（10.42%）。對照組男性29例、女性19 例，年齡54～78（63.53±4.72）歲，病程5～26（18.21±3.20）天；卒中類型：缺血性32 例（66.67%）、出血性16 例（33.33%）；患側：右側26 例（54.17%）、左側22 例（45.83%）；肌力分級：Ⅱ級17 例（35.42%）、Ⅲ級22 例（45.83%）、Ⅳ級9 例（18.75%）。兩組患者性別、年齡、病程、卒中類型、患側、肌力等一般資料差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 納入與排除標準

1.2.1 納入標準（1）符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南（2018 版）》[5]中腦卒中的診斷標準，并經CT、MRI 等影像學手段確診為缺血性、出血性腦卒中者；（2）生命體征趨于平穩且≥48h；（3）一側肢體功能障礙，但能夠無支撐站立約1min；（4）格拉斯哥昏迷評分（GCS）＞8分；（5）患者、家屬知情同意。

1.2.2 排除標準（1）伴認知功能障礙，或因精神疾病無法配合訓練者；（2）合并免疫系統、感染性疾病、惡性腫瘤者；（3）周圍神經病變、肢體關節疾病導致的平衡功能異常者；（4）伴心、肺腎等重要臟器功能損傷者。

1.3 訓練方法

1.3.1 對照組 參照《中國腦卒中康復治療指南（2011版）》[6]中推薦的內容開展常規康復訓練，包括神經生理療法、良肢位擺放、體位轉移訓練、單/雙橋訓練、坐立位平衡訓練、肌力訓練、步態訓練及日常生活功能訓練（指導患者進食、洗漱、脫穿衣物、如廁等），每天1次，每次30～45min，每周訓練5次，持續4周。

1.3.2 研究組 開展基于鏡像神經元理論的MOTOmed 訓練：（1）選擇顏色單一、環境安靜舒適的治療室，將規格為40cm×40cm 的雙面鏡放置于鏡盒中央。患者首次治療前先說明儀器原理、訓練方法及康復效用，讓患者能夠積極配合。治療時患者取坐位，患健側肢體在鏡子反射面，患側則放置于另一面，頭頸部可略向健側肢體偏移。（2）使用德國RECK公司生產的MOTOmed viva2型運動訓練儀。1）訓練前準備：訓練模式選擇，若患者坐位平衡＜2級則使用臥位式；若≥2級則使用坐位式；訓練前由康復治療師依據患者患側手的抓握能力適當調整儀器的把手類型，不能實現抓握者可通過佩戴護腕的手部固定套，可以完成抓握動作者則使用圓柱形把手。2）上肢訓練：①被動訓練。對于完全喪失肌力且無法實現主動運動者，調整至被動運動模式，在系統電機的助力下完成環轉動作，速率為5～10r/min。②主動訓練。肌力較差者選擇助動運動模式，電機阻力為0，患者能夠用微小力量實現環轉等動作。③抗阻訓練。在能夠主動環轉訓練后，則可依據患者肌力狀況設置訓練阻力，阻力范圍在1～20N/m；每一檔為1N/m，訓練期間采用間歇訓練法，間歇時間以患者疲勞感緩解為考量標準。訓練時讓患者觀察鏡中健側運動成像，想象患肢的活動狀態。3）下肢訓練：訓練時將患者雙足固定在MOTOmed 訓練儀的腳踏板，按照患者下肢運動狀況選擇被動、主動級抗阻運動模式，每次訓練均讓患者觀察鏡中健側下肢的運動狀態，并讓其想象患側在同樣訓練模式下的運動情景。每次訓練30min，每周訓練5次，持續4周。

1.4 觀察指標（1）患肢運動功能：于治療前后使用Fugl-Meyer 評分（FMA）[7]對兩組患者患肢運動功能進行評價，其包含上下肢運動功能、感官功能、平衡能力、關節活動范圍及關節疼痛等5個維度。本研究僅分析上下肢運動功能因子，上肢最高得分66分，下肢最高得分34 分，得分＜50 分表示重度運動障礙，得分越高則表示運動功能越好。（2）平衡功能：于治療前后使用Berg 平衡量表（BBS）[8]對兩組患者平衡功能進行評價，量表共包含14 個條目，總分為56 分，得分越高表示平衡功能越好。（3）肌張力水平：于治療前后使用改良Ashworth 評分量表（MAS）[9]對兩組患者肌張力水平進行評估，0級表示肌張力正常；1級表示肌張力輕度升高，受累部分被動屈伸時，ROM 之末呈最小阻力或一過性停頓；1+級為輕度升高，關節活動50%范圍出現停頓；2 級表示肌張力明顯升高，關節活動范圍大部分情況下肌張力均明顯增高，但受累部分可以被移動；3 級為顯著升高，無法實現被動活動；4 級為嚴重升高，受累部分被動屈伸時呈僵直狀。從0～4 級分別計0～5 分，得分越高表示肌張力越升高明顯。（4）日常生活活動：使用Barthel 指數（BI）[10]對兩組患者日常生活活動能力進行綜合評估，總分為100分，得分越高表示生活自理能力越好。（5）軀干屈伸肌群肌力：分別于治療前后使用肌電信號采集系統（美國DELSYS 公司）采集受檢者軀干屈伸肌群肌電信號，采集時間即患側運動情景想象期間完成，使用肌電圖前置放大，抗阻＞100mΩ，頻率1000Hz，通道采樣頻率3～500Hz，將運動噪音降至最低，分別測定兩組患者腹直肌、豎脊肌的表面肌電信號，為求測量的準確性可多次測量取均值（計算均方根值）。對照組則在指導受檢者想象患側肢體運動情景完成肌電信號采集工作。（6）大腦皮質運動區μ波抑制指數：患者佩戴64通道腦電圖（EEG）電極帽，借助Neuroscan4.5 系統采集Cz/CPz/CP3 的EEG 信號，受檢者聽到提示音后進行一次右側五指屈伸，每次提示音間隔5s，連續20 次，提取α 波參數并對其進行Log10 對數轉換。＜0 為μ 波抑制，=0 沒有抑制，＞0表示手部活動時μ波振幅高于靜息態。

1.5 統計方法 采用SPSS 25.0 軟件進行數據分析。計量資料以均值加減標準差（±s）表示，兩組間均值比較采用兩獨立樣本t/t′檢驗，治療前后比較采用配對t檢驗。無序計數資料以頻數（f）、構成比（P）表示，采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 肢體運動功能 治療前，兩組患者上/下肢FMA評分差異無統計學意義（P＞0.05）。治療4周后，兩組患者FMA 評分均較治療前升高，組間對比顯示研究組上肢FMA 評分、下肢FMA 評分均顯著高于對照組，差異均有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組患者治療前后上下肢FMA評分比較（± s，n=48）

表1 兩組患者治療前后上下肢FMA評分比較（± s，n=48）

注：與治療前比較，①P＜0.05；與對照組比較，②P＜0.05

組別研究組對照組上肢FMA評分治療前 治療后31.85±5.22 32.14±4.05 29.18±4.60①②23.85±5.22①53.02±6.76①②41.53±6.40①下肢FMA評分治療前 治療后19.41±3.96 18.52±3.74

2.2 平衡功能 治療前，兩組患者BBS 評分差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者BBS 評分均較治療前升高，組間對比顯示研究組BBS 評分高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組患者治療前后BBS評分比較（± s，n=48）

表2 兩組患者治療前后BBS評分比較（± s，n=48）

注：與治療前比較，①P＜0.05；與對照組比較，②P＜0.05

治療后37.45±5.23①②30.66±4.52①組別研究組對照組治療前18.91±7.20 18.63±5.36

2.3 肌張力 治療前，兩組患者MAS 評分差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者MAS 評分均較治療前下降，組間對比顯示研究組MAS 評分低于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組患者治療前后MAS評分比較（± s，n=48）

表3 兩組患者治療前后MAS評分比較（± s，n=48）

注：與治療前比較，①P＜0.05；與對照組比較，②P＜0.05

治療后1.78±0.26①②2.25±0.42①組別研究組對照組治療前3.74±0.86 3.68±0.67

2.4 日常生活活動能力 治療前，兩組患者BI 指數差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者BI 指數均較治療前升高，組間對比顯示研究組BI 指數高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表4。

表4 兩組患者治療前后BI指數比較（± s，n=48）

表4 兩組患者治療前后BI指數比較（± s，n=48）

注：與治療前比較，①P＜0.05；與對照組比較，②P＜0.05

治療后84.63±8.42①②78.47±7.85①組別研究組對照組治療前55.32±8.11 54.64±7.60

2.5 軀干屈伸肌群肌力 治療前，兩組患者健側/患側腹直肌、豎脊肌表面肌電信號均方根值差異無統計學意義（P＞0.05）。與治療前相比，兩組患者治療后健側腹直肌、豎脊肌表面肌電信號均方根值均無明顯變化（P＞0.05），且組間比較顯示兩組差異亦無統計學意義（P＞0.05）。與治療前相比，兩組患者治療后患側兩個部位電信號值顯著升高，組間比較顯示研究組均高于對照組（P＜0.05），見表5。

表5 兩組患者治療前后健側/患側腹直肌、豎直肌電信號比較（± s，n=48）

表5 兩組患者治療前后健側/患側腹直肌、豎直肌電信號比較（± s，n=48）

注：與治療前比較，①P＜0.05；與對照組比較，②P＜0.05

患側豎脊肌14.35±2.64 22.53±3.25①②13.90±2.09 17.46±3.82①組別研究組對照組時間治療前治療后治療前治療后健側腹直肌23.20±2.26 22.56±2.65 23.54±2.41 22.98±2.73健側豎脊肌24.32±3.41 23.45±3.02 24.82±3.27 23.63±3.78患側腹直肌12.26±2.53 21.73±3.71①②12.44±2.25 16.82±2.46①

2.6 大腦皮質運動區μ 波抑制指數 治療前，兩組患者大腦皮質運動區μ波抑制指數差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者Cz/CPz/CP3 處的皮質μ波抑制指數均較治療前減小，且研究組3個電極處皮質μ波抑制指數均小于對照組（P＜0.05），見表6。

表6 兩組患者治療前后大腦皮質運動區μ波抑制指數比較（± s，n=48）

表6 兩組患者治療前后大腦皮質運動區μ波抑制指數比較（± s，n=48）

注：與治療前比較，①P＜0.05；與對照組比較，②P＜0.05

組別研究組對照組CP3-0.12±0.03-0.34±0.09①②-0.13±0.05-0.22±0.11①時間治療前治療后治療前治療后Cz-0.14±0.06-0.29±0.10①②-0.15±0.04-0.18±0.09①CPz-0.16±0.09-0.33±0.12①②-0.14±0.07-0.23±0.08①

3 討論

權威資料顯示，腦卒中患者生存率僅為66%，且存活的患者中有一半以上伴有不同程度的肢體功能障礙[11]。腦卒中后由于高位中樞神經系統損傷造成低位中樞神經控制力不足，引發肌肉緊張反射、肌群協調功能下降，從而出現感覺功能衰退，肢體運動能力、肌力下降及肌群協調障礙等臨床表現。腦卒中恢復早期進行科學、規范的康復訓練對糾正步態異常、提升生活質量等非常重要，但常規康復訓練多由于配合度低、耐受性差等原因導致效果不甚理想。因此，科學的訓練理念和技術一直以來都是康復師研究熱點。MOTOmed 智能運動訓練系統是一種能夠實現主被動運動的康復訓練設備，先通過被動訓練刺激運動模式逐漸形成，在肌力恢復后再行上下肢環轉、踩踏等助力訓練可以持續給予患者進行本體感覺輸入，長時間的感覺體驗能夠有效緩解肌張力[12]；抗阻訓練的個體化方案是按照每個患者恢復情況來調整其訓練中阻力參數，確保患者在可耐受的狀態下開展肢體鍛煉，且循序漸進地實現雙側肢體運動協調與平衡[13]。

鏡像神經元所處的初級運動皮層背側部就是偏癱患者需要激活的運動區域，其映射功能在映射視覺信息的轉換模仿活動后被激活，且在觀測自身或他人運動的影像時均能夠募集更多神經元。有研究發現，人的機體在感知到內外部環境變化時，神經系統的超強可塑性可以誘導個體發生行為改變[14]。鏡像視覺反饋療法便是基于鏡像神經元理論發展而來的新型康復治療方案。劉旭東等[15]的研究指出，視覺反饋不僅能通過不斷刺激來恢復主動運動能力，還可以刺激大腦的運動模式。

本臨床試驗為期4 周，研究結果顯示，治療前后兩組患者上肢FMA 評分、下肢FMA 評分均發生改變，組間比較顯示研究組FMA 評分均顯著高于對照組，且研究組BBS 評分、MAS 評分及BI 指數均優于對照組（P＜0.05），提示基于鏡像神經元理論的MOTOmed運動訓練可更好地改善腦卒中后患者的肢體平衡能力、肌力水平、患肢運動功能及日常生活功能。常規訓練同樣也是針對肢體（良肢位擺放、體位轉移訓練、單/雙橋訓練、坐立位平衡訓練、步態訓練）、肌力（肌力訓練）和神經（神經生理療法）進行訓練治療，但只能夠單純滿足病態恢復的基本需求，無法滿足不同患者的個性化訓練需求。

田建等[16]的研究也表明，鏡像療法聯合MOTOmed訓練能夠有效提升肌力和日常生活功能。原因可能有兩個方面：其一，鏡像神經元理論中借助平面鏡反射現象進行情景模擬及視覺反饋，讓患者通過觀察健側的活動狀態并將其代入到患側，刺激運動模式的形成；其二，MOTOmed 智能訓練系統的被動、助力和抗阻訓練3 種訓練模式，通過重復且持續的訓練挖掘腦卒中患者肢體殘余肌力，恢復血液循環、緩解肢體痙攣及肌力過低等病狀。研究中對比了治療前后軀干屈伸肌群肌力變化，結果顯示健側治療前后軀干屈伸肌群電信號無明顯變化，而患側腹直肌、豎脊肌表面肌電信號均發生明顯改變；組間對比發現，研究組腹直肌、豎脊肌表面肌電信號均方根值均高于對照組，進一步說明鏡像神經元理論指導的MOTOmed 運動訓練可以有效改善肢體肌力水平。MOTOmed 運動訓練系統是一種新型智能化肢體康復設備，其通過主動訓練、電機驅動的被動訓練及電機協助的助力訓練3種模式，能讓肢體功能障礙患者在運動“參與”過程中重新發現肌肉力量，從而改善患者肢體功能、調整機體的協調性。

研究中對比了兩組患者治療前后Cz/CPz/CP3電極處皮質μ波抑制指數的變化，發現兩組患者治療后μ 波抑制指數均呈下降趨勢，且研究組降幅更為顯著。μ 節律是Rolandicl區生理性腦電活動，了解μ 波節律能了解鏡像神經元活動狀態。μ 波發生抑制則表示是動作和知覺聯覺火星出現異常，在檢測時若患者對動作做出相應的反應后μ 波振幅也會順應性改變，具體反映鏡像神經元激活[17]。基于鏡像神經元理論的MOTOmed 訓練能夠改變運動前區皮質、頂葉區等區域μ 波抑制以進行中樞神經重構。鏡像療法聯合MOTOmed 訓練可更好地發揮動作觀察與動作執行之間的紐帶作用，通過系統的訓練來與內部模仿機制重塑腦功能環路，恢復腦神經組織和肢體功能。由此表明，聯合訓練方案在腦卒中后肢體功能障礙康復訓練中具有可行性和臨床實際意義。

綜上所述，鏡像神經元理論的MOTOmed 訓練應用于腦卒中后肢體功能障礙康復訓練，可以顯著改善患者的軀體平衡能力和患肢運動功能，提升軀體肌群肌力，恢復日常生活功能；此外，該康復訓練方式能夠抑制皮質運動μ 波，促進神經功能重塑，值得臨床推廣。