多通道功能性電刺激下四肢聯(lián)動對腦卒中患者下肢運動功能和步行功能的影響*

王 路,杜志偉,關(guān)志恒,于 瑞,曾一鳴

(廣州醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學科,廣東 廣州 510260)

我國腦卒中發(fā)病率逐年走高,是全球高發(fā)國家之一,并且發(fā)病人群逐漸年輕化。近年來,腦卒中致死率顯著下降,但致殘率達50%～70%[1]。大部分患者遺留肢體運動功能障礙,其中下肢運動功能障礙和步行功能障礙嚴重影響了患者的生活質(zhì)量[2]。如何有效恢復(fù)腦卒中患者下肢運動功能和步行功能十分重要。

目前,國內(nèi)肢體運動功能康復(fù)訓(xùn)練多為治療師“一對一”徒手訓(xùn)練,存在一定的局限性,如治療工作效率較低,患者過于依賴治療師輔助等。因此,需尋找一種訓(xùn)練方法,既能降低對治療師的依賴,又能有效恢復(fù)患者肢體功能[3]。已有研究表明,四肢聯(lián)動訓(xùn)練能有效改善腦卒中患者下肢運動功能和步行功能[4-5],功能性電刺激(FES)也能促進患者下肢功能的恢復(fù)[6-7]。但多通道FES下四肢聯(lián)動干預(yù)腦卒中患者的研究較少見。本研究采用多通道FES下四肢聯(lián)動干預(yù)腦卒中偏癱患者,觀察了對患者下肢運動功能和步行功能的影響,現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1資料

1.1.1一般資料 選取2022年4月至2023年1月本院康復(fù)醫(yī)學科收治的腦卒中偏癱患者40例作為研究對象,采用隨機數(shù)字表法分為常規(guī)組和聯(lián)合組,每組20例。本研究經(jīng)本院醫(yī)學倫理委員會審批通過(2021-hs-51)。2組患者性別、年齡、病程、病變性質(zhì)、偏癱側(cè)別等一般資料比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.1.2納入標準 (1)符合腦血管病診斷標準[8],經(jīng)CT或磁共振檢查確診;(2)年齡40～75歲;(3)病程1～6個月,初次發(fā)病;(4)可在監(jiān)護下安全獨立行走距離大于16 m;(5)簡明精神狀態(tài)量表評分大于或等于24分,能配合評估和治療;(6)上、下肢肌群的肌張力分級為改良Ashworth量表小于2級;(7)簽署本研究知情同意書。

1.1.3排除標準 (1)下肢存在嚴重肌肉、骨骼疾病,如重度骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)炎伴嚴重疼痛等;(2)患嚴重心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病等;(3)患有進展性或繼發(fā)性腦損傷;(4)使用起搏器。

1.1.4脫落標準 (1)出現(xiàn)嚴重不良反應(yīng);(2)因患者個人原因無法完成本研究;(3)治療過程中出現(xiàn)上肢或下肢肌肉痙攣,無法完成治療。

1.2方法

1.2.1治療方法 2組均接受常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練,常規(guī)組額外接受四肢聯(lián)動訓(xùn)練,聯(lián)合組額外接受多通道FES下四肢聯(lián)動訓(xùn)練。

1.2.1.1常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練 (1)肌肉力量訓(xùn)練：包括軀干及核心肌群訓(xùn)練、下肢屈伸肌群力量與耐力訓(xùn)練等;(2)肌肉牽伸：治療師徒手牽伸患者軀干及下肢肌群,以抑制肌張力升高;(3)神經(jīng)發(fā)育療法：包括Bobath技術(shù)、Brunnstrom技術(shù)、PNF技術(shù)等;(4)體位轉(zhuǎn)移訓(xùn)練：指導(dǎo)患者進行翻身、坐站轉(zhuǎn)移等;(5)平衡訓(xùn)練：指導(dǎo)患者進行坐位和站立位平衡訓(xùn)練;(6)步行準備訓(xùn)練及步行訓(xùn)練：包括重心轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、站立姿勢訓(xùn)練、邁步訓(xùn)練、踏步訓(xùn)練、步行訓(xùn)練等。每次40 min,每天1次,每周5次,連續(xù)訓(xùn)練4周。

1.2.1.2常規(guī)組 采用美國Restorative Therapies公司生產(chǎn)的RT200型四肢聯(lián)動智能訓(xùn)練系統(tǒng),選擇智能主被動模式,該模式可通過力學傳感器智能感應(yīng)并調(diào)節(jié)運動中踏板的阻力值大小,以達到目標速度?；颊咦谒闹?lián)動座椅上,綁好四肢固定綁帶,治療師指導(dǎo)患者進行四肢交替屈伸運動,并逐漸達到并保持目標速度進行訓(xùn)練。囑咐患者訓(xùn)練中保持腹部肌群輕微收縮,以獲得更好的軀干穩(wěn)定;同時,雙側(cè)肢體均勻發(fā)力,健側(cè)肢體勿過分用力,造成雙側(cè)發(fā)力不均勻。如訓(xùn)練中出現(xiàn)頭暈、心慌、四肢關(guān)節(jié)疼痛等不適癥狀時立即停止訓(xùn)練。先接受40 min常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練,再進行20 min四肢聯(lián)動訓(xùn)練,每天1次,每周5次,連續(xù)訓(xùn)練4周。

1.2.1.3聯(lián)合組 采用RT200型四肢聯(lián)動智能訓(xùn)練系統(tǒng)的下肢多通道FES電刺激進行治療,對患側(cè)4組肌群的肌腹進行電刺激,分別為股四頭肌、腘繩肌、脛前肌和小腿三頭肌,提前告知患者電刺激感受,電流強度大小以患者適宜為準,提前進行電流強度測試,以確定電流強度范圍。該設(shè)備具有多通道FES與四肢聯(lián)動的智能同步功能,先測試調(diào)整好電刺激最大值和最小值,四肢聯(lián)動運動時下肢進行伸膝運動,以股四頭肌和小腿三頭肌為主動肌收縮為主,此時設(shè)備會根據(jù)肌群收縮強度,智能化調(diào)節(jié)給予該下肢股四頭肌和小腿三頭肌以電刺激,激活強化股四頭肌收縮和小腿三頭肌,同時,停止對伸膝運動拮抗肌(腘繩肌和脛前肌)的電刺激。下肢進行屈膝運動時以腘繩肌和脛前肌為主動肌收縮為主,此時設(shè)備會智能化調(diào)節(jié)給予腘繩肌和脛前肌以電刺激,起到激活強化作用,同時,停止對屈膝運動拮抗肌(股四頭肌和小腿三頭肌)的電刺激。即該設(shè)備能智能化動態(tài)調(diào)節(jié)進行多通道電刺激,從而改善主動肌與拮抗肌的運動協(xié)調(diào)性。先接受40 min常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練,再進行20 min四肢聯(lián)動訓(xùn)練,進行四肢聯(lián)動訓(xùn)練的同時給予20 min多通道FES,每天1次,每周5次,連續(xù)訓(xùn)練4周。

1.2.2觀察指標 采用Fugl-Meyer下肢運動功能量表(FMA-LE)、10 m最大步行速度(10 m MWS)、起立-行走計時測試(TUGT)評估2組患者治療前、治療4周后下肢運動功能和步行功能。由同一名醫(yī)生完成對患者的評估,對該評估者設(shè)盲。2組患者均完成本研究,未發(fā)生脫落。

1.2.2.1FMA-LE 包括腱反射、屈伸肌共同運動、分離運動等內(nèi)容,滿分為34分,分數(shù)越高表示下肢運動功能越好[9]。

1.2.2.210 m MWS 設(shè)置長16 m的步行通道,于0、3、13、16 m處標記,患者由起點步行至終點,記錄3～13 m的時間,測試3次取最佳值,計算步速[10]。

1.2.2.3TUGT 準備有扶手的靠背椅,正前方3 m處放一標記物,患者坐在座椅上待評估者發(fā)出“開始”指令后,患者站起,按平時步態(tài)以最大速度向前走至標記處,繞過標記物后走回至椅子前,再轉(zhuǎn)身坐下。記錄從開始至坐下的時間,測量3次取平均值[10]。

2 結(jié) 果

2.12組患者治療前后FMA-LE評分比較 2組患者治療前FMA-LE評分比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);2組患者治療4周后FMA-LE評分均明顯高于治療前,且聯(lián)合組患者治療4周后FMA-LE評分明顯高于常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

2.22組患者治療前后10 m MWS比較 2組患者治療前10 m MWS比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);2組患者治療4周后10 m MWS均明顯快于治療前,且聯(lián)合組患者治療4周后10 m MWS明顯快于常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 2組患者治療前后10 m MWS比較

2.32組患者治療前后TUGT比較 2組患者治療前TUGT比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);2組患者治療4周后TUGT均明顯短于治療前,且聯(lián)合組患者治療4周后TUGT明顯短于常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 2組患者治療前后TUGT比較

3 討 論

50%～70%的腦卒中患者經(jīng)積極救治后仍遺留運動功能障礙[11]。由于大腦組織受損,高級中樞神經(jīng)無法有效調(diào)控低位中樞神經(jīng),導(dǎo)致出現(xiàn)肌肉力量下降、肌張力異常、本體感覺障礙、下肢伸肌占優(yōu)勢的異常運動模式等,進而影響患者下肢運動功能和步行功能,嚴重影響患者日常活動[12]。因此,尋找一種有效的康復(fù)治療手段幫助患者改善下肢運動和步行尤為重要。本研究采用多通道FES下四肢聯(lián)動干預(yù)腦卒中患者取得了滿意療效。

本研究所采用的四肢聯(lián)動訓(xùn)練系統(tǒng)基于大腦可塑性原理,進行坐位的四肢交替屈伸運動,訓(xùn)練中會產(chǎn)生軀干的節(jié)律性旋轉(zhuǎn)運動和四肢持續(xù)屈伸運動,能有效使軀干核心肌群及四肢屈伸肌群得到強化訓(xùn)練,同時,訓(xùn)練過程中會對下肢各關(guān)節(jié)軟組織產(chǎn)生肌肉牽伸,改善肌張力。有研究表明,這種肢體屈伸交替運動能有效促進下肢運動功能恢復(fù),進而提高步行功能[13]。段好陽等[14]采用為期6周的四肢聯(lián)動訓(xùn)練干預(yù)腦卒中患者,結(jié)果顯示,能有效改善患者軀干控制能力、平衡和步行功能。

FES是按預(yù)先設(shè)定好的程序,以低頻脈沖電流作用于目標肌群,刺激運動神經(jīng),誘發(fā)肌肉收縮,以促進肢體功能恢復(fù)的一種治療手段[15]。FES可有效改善腦卒中患者遺留的運動功能障礙和感覺功能障礙,提高肌肉神經(jīng)興奮性、改善肌肉力量、改善組織代謝循環(huán)等[16]。陳培榮等[17]認為,多通路FES配合肢體交替運動干預(yù)腦卒中患者能強化本體感覺,改善主動肌和拮抗肌的協(xié)調(diào)性,進而促進腦功能重組,改善下肢運動功能。SHARIAT等[18]采用自行車運動結(jié)合FES干預(yù)腦卒中患者,結(jié)果顯示,能有效改善患者下肢肌群的肌張力,增加膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)活動度,改善步行功能和步態(tài)參數(shù)。本研究結(jié)果與以上研究結(jié)論相似。

腦卒中患者由于中樞神經(jīng)損傷,肢體肌群主動肌和拮抗肌交互抑制下降,致肌張力增高,如肌張力評定達到改良Ashworth量表大于或等于2級則在運動中容易出現(xiàn)肌肉痙攣,如踝痙攣和上肢肌群肌肉痙攣[19]。為避免患者因出現(xiàn)肌肉痙攣而無法完成本研究,在納入標準中要求患者肢體肌張力分級為改良Ashworth量表小于2級。同時,本研究采用的設(shè)備具有多通道FES與四肢聯(lián)動的智能同步功能,會智能判定四肢聯(lián)動時肢體的屈伸狀態(tài),根據(jù)屈伸狀態(tài)給予該動作主動肌以FES,此時停止拮抗肌的FES,從而起到對不同屈伸運動主動肌肌群的激活強化作用。另外,本研究治療方案為先進行常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練后再進行四肢聯(lián)動訓(xùn)練和多通道FES。常規(guī)訓(xùn)練包括肢體牽伸訓(xùn)練及肢體主動運動,患者肢體通過充分牽伸及運動后再進行四肢聯(lián)動訓(xùn)練則可最大限度地避免四肢聯(lián)動時出現(xiàn)肌肉痙攣,故本研究過程中患者均未出現(xiàn)肢體肌肉痙攣。

本研究結(jié)果顯示,聯(lián)合組患者治療4周后FMA-LE評分明顯高于常規(guī)組,10 m MWS明顯快于常規(guī)組,TUGT明顯短于常規(guī)組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。其作用機制可能為：(1)FES下進行四肢交替運動能更有效地增強運動神經(jīng)興奮性和本體感覺,同時,激活大腦皮質(zhì)神經(jīng)運動區(qū),加速大腦神經(jīng)重塑進程[20]。多通道FES能有效刺激肌群肌纖維收縮,促進機體產(chǎn)生動作電位,促進肌力恢復(fù);訓(xùn)練時要求患者持續(xù)四肢主動屈伸運動,有利于強化肢體的主動控制能力,同時,給予FES能增強感覺刺激和神經(jīng)肌肉纖維募集,FES下四肢聯(lián)動能起到神經(jīng)肌肉的正向協(xié)同作用,提高運動協(xié)調(diào)性;多通道FES產(chǎn)生的刺激可通過神經(jīng)細胞去極化傳至大腦中樞神經(jīng),激活大腦皮質(zhì),改善神經(jīng)新突觸和軸突側(cè)支的生長速度,促進中樞系統(tǒng)重塑,改善下肢運動功能[21]。(2)FES下四肢聯(lián)動能有效激活人體核心肌群,提高核心穩(wěn)定性。核心肌群主要包括腹部肌群、腰背部肌群等,在人體運動中起到中心力學支點的作用[22]。訓(xùn)練中患者需保持腹肌輕微收縮以獲得軀干穩(wěn)定,并進行四肢交替運動,這能促使軀干進行小幅度旋轉(zhuǎn)運動;結(jié)合肢體多通道FES能有效促進并提高患側(cè)下肢肌群主動收縮,使四肢肌群運動時在力學關(guān)系上更加均衡,提高上肢-軀干核心-下肢的良性力學關(guān)系鏈式傳導(dǎo),進而改善肢體運動協(xié)調(diào)性。多數(shù)患者訓(xùn)練后表示除四肢外,腰背部及腹部肌群也會產(chǎn)生適度疲勞感,說明核心肌群能夠得到訓(xùn)練。核心肌群穩(wěn)定性改善后,患者在步行中能維持更好的軀干穩(wěn)定性,進而減少步行中重心的不穩(wěn)定波動,也有利于改善屈髖動作,從而提高步行功能[23]。(3)訓(xùn)練中進行四肢閉鏈屈伸主動運動能有效減少肌肉萎縮,提高肌肉力量及耐力,尤其是改善股四頭肌肌力,對強化下肢支撐、增強患側(cè)膝關(guān)節(jié)控制、改善步行對稱性十分關(guān)鍵。FES利用低頻脈沖電流刺激肌纖維產(chǎn)生即時效應(yīng),提高運動神經(jīng)元興奮性,FES下四肢聯(lián)動能協(xié)同刺激運動神經(jīng)元,較單純四肢聯(lián)動的效果更好[24]。(4)要建立正確運動模式、糾正異常運動模式需通過大量重復(fù)且正確的運動模式訓(xùn)練[25]。本研究采用FES下四肢聯(lián)動,利用智能設(shè)備輔助患者進行正確運動模式下的重復(fù)性主動訓(xùn)練,FES下四肢聯(lián)動能更好地激活薄弱肌纖維收縮并有效參與運動,較單純四肢聯(lián)動能更好地改善主動肌與拮抗肌的協(xié)調(diào)性,從而改善下肢運動功能和步行功能。

綜上所述,多通道FES下四肢聯(lián)動可有效改善腦卒中患者的下肢運動功能和步行功能,值得臨床推廣應(yīng)用。但本研究仍存在一些不足之處,如未進行療效的長期隨訪,以及未使用表面肌電圖、神經(jīng)電生理檢測等,不能精確表達患者下肢運動功能的改變,希望在今后的研究中逐漸完善。