范亞霞,趙雅寧，郝正瑋，劉丹，李建民

(河北聯(lián)合大學(xué)護(hù)理康復(fù)學(xué)院,河北 唐山 063000)

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下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人對(duì)腦梗死偏癱病人步行功能與P300影響

范亞霞,趙雅寧，郝正瑋，劉丹，李建民

(河北聯(lián)合大學(xué)護(hù)理康復(fù)學(xué)院,河北 唐山 063000)

目的 探討下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人對(duì)腦梗死偏癱病人步行功能與P300的影響。方法 腦梗死偏癱病人60例，隨機(jī)分為對(duì)照組和機(jī)器人組，各30例。對(duì)照組采用常規(guī)康復(fù)療法，機(jī)器人組在常規(guī)康復(fù)療法的基礎(chǔ)上給予Lokomat康復(fù)訓(xùn)練為主的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練方法。兩組分別于干預(yù)前及干預(yù)8周后，采用步態(tài)分析儀檢測(cè)步長(zhǎng)、步寬、步頻、步速及事件相關(guān)電位(ERP)N100、N200、P200和P300電位。結(jié)果 干預(yù)前，兩組病人步長(zhǎng)、步寬、步頻和步速比較差異無(wú)顯著性(P>0.05)；干預(yù)后，兩組步長(zhǎng)、步寬、步頻和步速均高于干預(yù)前，機(jī)器人組高于對(duì)照組，差異有顯著性(t=3.844～12.946，P<0.05)。干預(yù)前，兩組N100、N200、P200和P300潛伏期及P300波幅差異無(wú)顯著性(P>0.05)；干預(yù)后，兩組N200和P300潛伏期較干預(yù)前降低，P300波幅較干預(yù)前增高；機(jī)器人組N200和P300潛伏期較對(duì)照組降低，P300波幅較對(duì)照組增高，差異有顯著性(t=2.160～4.251，P<0.05)。結(jié)論 早期進(jìn)行機(jī)器人康復(fù)訓(xùn)練可改善腦梗死病人步行功能，并且對(duì)于腦卒中病人認(rèn)知功能的提高具有明顯的促進(jìn)作用。

康復(fù)；機(jī)器人；卒中；偏癱；步態(tài)；事件相關(guān)電位,P300

腦卒中是目前人類(lèi)疾病的三大死亡原因之一，存活者中50%～70%遺留有癱瘓、失語(yǔ)等嚴(yán)重殘疾。其中步行能力低下是腦卒中病人存在的主要問(wèn)題之一，影響病人的日常生活，也給社會(huì)、家庭帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)[1]。目前大量臨床研究表明，常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練對(duì)改善腦卒中病人的步行功能有顯著療效，但病人容易出現(xiàn)異常步態(tài)[2]。大多數(shù)腦梗死病人遺有執(zhí)行功能障礙及認(rèn)知障礙，影響病人恢復(fù)[3]。事件相關(guān)電位(ERP)是反映大腦高級(jí)認(rèn)知功能的內(nèi)源性成分，其中P300測(cè)定對(duì)于早期確定病人有無(wú)認(rèn)知障礙及其程度以及對(duì)病人預(yù)后的預(yù)測(cè)有重要的臨床意義[4]。本研究結(jié)合ERP檢測(cè)，探討下肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人對(duì)腦梗死偏癱病人步行功能及P300的影響。現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

2011年5月—2012年5月，從我校附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院病人中選取缺血性腦卒中恢復(fù)早期病人60例，隨機(jī)分為對(duì)照組和機(jī)器人組，各30例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①診斷符合全國(guó)第4次腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議關(guān)于腦梗死診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，經(jīng)顱腦CT或者M(jìn)RI檢查確診，梗死部位為單側(cè)基底核區(qū)；②年齡30～70歲，首次發(fā)病，病程在1個(gè)月內(nèi)，生命體征平穩(wěn)，無(wú)其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病，意識(shí)清楚、能聽(tīng)從指令并配合康復(fù)；③在服用降壓藥的情況下，收縮壓12～20 kPa，舒張壓8～12 kPa；④一側(cè)肢體偏癱，下肢Brunstrom分期2～3期(下肢有輕微的活動(dòng)及可完成膝關(guān)節(jié)屈伸運(yùn)動(dòng))；⑤簡(jiǎn)易精神狀態(tài)量表評(píng)定有輕度認(rèn)知功能障礙(MMSE總分13～24)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有其他影響步行能力的神經(jīng)肌肉和骨關(guān)節(jié)疾病，嚴(yán)重的急慢性心瓣膜病、心肌病及其他器質(zhì)性心臟病；②不愿意參加實(shí)驗(yàn)者,腦出血和顱腦外傷造成的偏癱者；③有精神癥狀、聽(tīng)力障礙、理解障礙者；④近期心絞痛頻繁發(fā)作及不穩(wěn)定型心絞痛。兩組病人一般資料比較差異無(wú)顯著性(P>0.05)。見(jiàn)表1。

1.2治療方法

1.2.1對(duì)照組 給予常規(guī)康復(fù)治療，主要采用功能性電刺激(FES)、Bobath技術(shù)、神經(jīng)肌肉本體促進(jìn)技術(shù)(PNF)、Rood感覺(jué)運(yùn)動(dòng)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)再學(xué)習(xí)等治療方法，每周訓(xùn)練3次，每次30 min，共8周。

1.2.2機(jī)器人組 在對(duì)照組康復(fù)治療基礎(chǔ)上，采用Lokomat下肢康復(fù)機(jī)器人(瑞士Hocoma公司和瑞士蘇黎世Balgrist大學(xué)附屬醫(yī)院脊髓損傷中心開(kāi)發(fā)，Lokomat?系統(tǒng)5.0版)進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練前，測(cè)量病人腿部的長(zhǎng)度，調(diào)節(jié)綁帶的尺寸和機(jī)器人裝置。調(diào)節(jié)減重：初始質(zhì)量為病人體質(zhì)量的60%；系數(shù)范圍為0.2～0.7；初始引導(dǎo)力設(shè)置為30%；步速的調(diào)節(jié)范圍1.5～1.7 km/h。根據(jù)病人的恢復(fù)情況逐步減少質(zhì)量、增加步速(1.8～2.0 km/h)。每個(gè)步行訓(xùn)練周期為30 min,整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程由1～2名治療師來(lái)幫助完成。每周訓(xùn)練3次，每次30 min，共8周。

表1 兩組病人一般資料比較

1.3評(píng)價(jià)指標(biāo)及方法

1.3.1步態(tài)參數(shù) 應(yīng)用步態(tài)分析儀，測(cè)量病人最舒適步速、步長(zhǎng)、步寬、步頻以及單足和雙足撐期的時(shí)間。病人在與計(jì)算機(jī)相連的3.8 cm×0.6 m的壓力感應(yīng)墊上以最舒適步速連續(xù)行走3次，然后通過(guò)美國(guó)GAITRite USB步態(tài)分析系統(tǒng)計(jì)算步態(tài)參數(shù)，以其反映病人每天活動(dòng)時(shí)實(shí)際步行功能的變化。

1.3.2ERP測(cè)定 在我校附屬醫(yī)院肌電圖室完成。室溫28～32 ℃。首先向病人說(shuō)明檢查的目的,要求其全身放松, 集中注意力，閉目。然后進(jìn)行預(yù)測(cè)試,待病人完全掌握測(cè)試要求后開(kāi)始正式測(cè)試。采用Medtronic Keypoint.Net肌電誘發(fā)電位儀,按照10-20國(guó)際腦電電極系統(tǒng)[6],將記錄電極置于中央中線(xiàn)點(diǎn)(C1)、前額(C2)兩點(diǎn),參考電極置于右耳垂(A2), 前額(FPz)接地,電極間阻抗<5 kΩ。試驗(yàn)以純音聽(tīng)覺(jué)非靶刺激序列刺激被試者雙耳,聲強(qiáng)110 dB,刺激頻率0.3～1.0 Hz,刺激波寬50 ms。靶刺激為高頻音,出現(xiàn)概率為25%;非靶刺激為低頻短音,出現(xiàn)率為75%,兩者分別進(jìn)行疊加平均,靶刺激疊加200次。要求被試者以按鍵方式對(duì)靶刺激計(jì)數(shù)。分析時(shí)間800 ms,靈敏度50 μV/D。分析指標(biāo)：N100、N200、P200、P300成分的潛伏期和P300的波幅。ERP測(cè)定時(shí)統(tǒng)一指導(dǎo)語(yǔ)和檢驗(yàn)參數(shù)，固定操作人員完成。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，數(shù)據(jù)間比較采用t檢驗(yàn)和χ2檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1兩組步態(tài)參數(shù)比較

干預(yù)前，兩組病人步態(tài)參數(shù)比較差異無(wú)顯著性(P>0.05)；干預(yù)后，兩組步長(zhǎng)、步寬、步頻和步速數(shù)值均高于干預(yù)前，機(jī)器人組高于對(duì)照組(t=3.844～12.946，P<0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組步態(tài)參數(shù)比較

2.2兩組ERP成分潛伏期和波幅比較

干預(yù)前，兩組N100、N200、P200和P300潛伏期數(shù)值及P300波幅差異無(wú)顯著性(P>0.05)。干預(yù)后，兩組N200和P300潛伏期較干預(yù)前降低，P300波幅較干預(yù)前增高；機(jī)器人組N200和P300潛伏期較對(duì)照組降低，P300波幅增高，差異均有顯著性(t=2.160～4.251，P<0.05)。兩組干預(yù)前后比較、干預(yù)后機(jī)器人組與對(duì)照組比較，N100和P200潛伏期差異均無(wú)顯著性(P>0.05)。見(jiàn)表3。

表3 兩組病人ERP成分階段潛伏期和P300波幅比較

3 討 論

與正常步態(tài)比較，腦卒中后由于共同運(yùn)動(dòng)失調(diào)、肌張力增高、肌力減弱、下肢感覺(jué)障礙等因素造成病人出現(xiàn)擺動(dòng)期足下垂、內(nèi)翻、髖關(guān)節(jié)外展外旋之劃圈步態(tài)[7]。由于癱瘓肌肉不同，行走時(shí)代償?shù)姆绞礁鳟?，往往?huì)使關(guān)節(jié)活動(dòng)失去正常的方向而產(chǎn)生異常姿勢(shì)，形成偏癱步態(tài)[8]。腦卒中偏癱后，有步行能力的病人，常表現(xiàn)為行走速度緩慢、費(fèi)力、穩(wěn)定性差[9]。目前，臨床上應(yīng)用的康復(fù)訓(xùn)練如運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療、抽屜式階梯訓(xùn)練、早期踝及足趾背屈訓(xùn)練等對(duì)卒中步態(tài)的改善有一定的作用。本文研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，機(jī)器人組步長(zhǎng)、步寬、步頻和步速數(shù)值均增高。因?yàn)長(zhǎng)okomat下肢康復(fù)機(jī)器人系統(tǒng)具有減重系統(tǒng)和智能控制系統(tǒng)，在減重狀態(tài)下，步行時(shí)髖、膝、踝關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，促使肌肉產(chǎn)生和諧的肌肉收縮時(shí)相，輸入正確的運(yùn)動(dòng)模式，經(jīng)傳入和傳出沖動(dòng)的反復(fù)刺激，在病灶周?chē)纬尚碌纳窠?jīng)通路，充分發(fā)揮中樞神經(jīng)的代償作用，改善腦細(xì)胞的功能和活性，恢復(fù)了自主協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。且對(duì)某個(gè)運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)域進(jìn)行刺激的同時(shí)可引起其他運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)域相應(yīng)的改變，有助于運(yùn)動(dòng)功能康復(fù)[10]。在大腦功能受損后，通過(guò)重新組織結(jié)構(gòu)和功能，能夠建立代償機(jī)制，有效地提高病人的步行功能。

ERP是近年來(lái)用于檢測(cè)大腦認(rèn)知功能的一項(xiàng)電生理技術(shù)，是人腦接受特定刺激后所產(chǎn)生的電位變化。P300潛伏期主要反映大腦對(duì)外來(lái)信息的認(rèn)知加工過(guò)程，P300波幅是神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境刺激的反應(yīng)隨感覺(jué)輸入改變時(shí)，與工作記憶相關(guān)的腦電活動(dòng)。對(duì)正常個(gè)體注意力和即時(shí)記憶的神經(jīng)心理測(cè)試研究結(jié)果顯示，P300潛伏期越短，波幅越長(zhǎng)，認(rèn)知行為越好[11]。因此，P300波可用于認(rèn)知功能評(píng)估[12]。其中N100、P200波是相關(guān)刺激的早期成分，代表大腦對(duì)信號(hào)的早期處理過(guò)程；而N200、P300屬于內(nèi)源性成分，與復(fù)雜的認(rèn)知過(guò)程有關(guān)，是感覺(jué)、知覺(jué)、記憶、理解、判斷和推理等心理過(guò)程的反映，能夠較客觀(guān)地反映認(rèn)知功能[13]。本研究結(jié)果顯示，與對(duì)照組比較，機(jī)器人組N200和P300潛伏期數(shù)值降低、P300波幅增高；N100和P200潛伏期無(wú)明顯變化，提示運(yùn)動(dòng)對(duì)腦功能重組具有重要的意義。本研究應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的過(guò)程中，病人視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)主動(dòng)參與，通過(guò)感覺(jué)輸入刺激及反復(fù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)等信息的輸入，使其神經(jīng)元獲得感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和注意信息，在大腦整合并實(shí)現(xiàn)功能重組。有研究顯示，P300潛伏期與個(gè)體思維操作密切，而P300波幅與個(gè)體注意力有關(guān)[14]。本文對(duì)照組病人常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練中，一些急性期病人肢體處于弛緩狀態(tài)，整個(gè)治療過(guò)程病人處于被動(dòng)狀態(tài)，病人依賴(lài)性強(qiáng)，不利于注意力的集中，這可能是對(duì)照組P300波幅變化不明顯的原因。P300波幅改變與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度有關(guān)，呈現(xiàn)倒“U”型的關(guān)系，即只有在中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)波幅最大，小強(qiáng)度及大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)則波幅減小。神經(jīng)心理測(cè)驗(yàn)與認(rèn)知電位關(guān)系的研究表明，N200為ERP的內(nèi)源性(心理性)成分，不受刺激物理特性的影響，與被試的精神狀態(tài)和注意力有關(guān)。

綜上所述，應(yīng)用康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人進(jìn)行規(guī)范、系統(tǒng)的康復(fù)治療，可以刺激腦卒中病人大腦相應(yīng)神經(jīng)功能區(qū)，促進(jìn)神經(jīng)元突觸側(cè)芽發(fā)出，從而促進(jìn)健側(cè)和病灶周?chē)X細(xì)胞的組織和功能重建，改善認(rèn)知。

[1] 李媛,沈貴榮,王強(qiáng),等. 運(yùn)動(dòng)想像療法對(duì)腦卒中上肢癱瘓病人日常生活活動(dòng)功能的影響[J]. 青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2010,46(3):244-246.

[2] 徐燕忠. 早期減重平板步行訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者步行能力的影響[J]. 中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志, 2009,31(8):548-549.

[3] 盧林. P300在腦血管病中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J]. 國(guó)外醫(yī)學(xué):內(nèi)科學(xué)分冊(cè), 2002,29(11):488-491.

[4] 尚淑怡,尤春景. 腦外傷患者P300與神經(jīng)行為認(rèn)知狀態(tài)測(cè)試相關(guān)性研究[J]. 中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志, 2008,30(9):604-608.

[5] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)全國(guó)第4次腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議. 各類(lèi)腦血管病診斷要點(diǎn)[J]. 中華神經(jīng)科雜志, 1996,29:379-381.

[6] 張渺,劉南平,楊麗,等. 認(rèn)知電位P300與學(xué)習(xí)障礙的研究[J]. 河北醫(yī)藥, 2009,31(1):35-36.

[7] 王煜. 步態(tài)分析在腦卒中后偏癱患者異常步態(tài)研究中的應(yīng)用[J]. 吉林中醫(yī)藥, 2010,30(2):124-126.

[8] 付文彥,姜菊,宋光明. 早期康復(fù)對(duì)腦卒中病人運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的影響[J]. 齊魯醫(yī)學(xué)雜志, 2000,15(3):187-188.

[9] 衛(wèi)芳盈,井小安,劉敏. 群體性社區(qū)康復(fù)對(duì)腦卒中偏癱后期異常步態(tài)患者步行功能的影響[J]. 中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志, 2010,32(10):784-786.

[10]鮑奕仿,耿道穎. BOLD-fMRI聯(lián)合DTI和MRS在運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)受損及功能恢復(fù)評(píng)估中的研究進(jìn)展[J]. 國(guó)際醫(yī)學(xué)放射學(xué)雜志, 2009,32(5):426-428,433.

[11]姚樹(shù)橋,吳大興,梁寶勇,等. 抑郁癥患者自動(dòng)思維與識(shí)別情緒詞誘發(fā)ERPs的相關(guān)研究[J]. 中國(guó)臨床心理學(xué)雜志, 2003,11(3):192-194,184.

[12]崔紅波,郭宗君,王魯民. 腦動(dòng)脈硬化與腦梗死病人認(rèn)知電位P300的檢測(cè)[J]. 齊魯醫(yī)學(xué)雜志, 2004,19(1):29-30.

[13]李培媛,劉云霞,朱其秀. 血管性非癡呆型認(rèn)知障礙病人P300檢測(cè)及意義[J]. 青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2012,48(5):432-434.

[14]王世雁,鞏尊科,陳偉,等. 腦卒中患者P300與洛文斯頓認(rèn)知評(píng)定量表相關(guān)性研究[J]. 中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志, 2011,33(7):518-522.

(本文編輯 黃建鄉(xiāng))

EFFECT OF THE LOWER LIMB REHABILITATION TRAINING ROBOT ON WALKING FUNCTION AND P300 IN PATIENTS WITH HEMIPLEGIA DUE TO CEREBRAL INFARCTION

FANYaxia,ZHAOYaning,HAOZhengwei,LIUDan,LIJianmin

(College of Nursing and Rehabilitation Medicine, Hebei United University, Tangshan 063000, China)

ObjectiveTo investigate the effect of lower limb rehabilitation training robot on walking function and P300 in patients with hemiplegia due to cerebral infarction (CI).MethodsSixty hemiplegic patients due to CI were equally randomized to control group and robot group. A conventional rehabilitation therapy was carried out in patients of the control group, and those in the robot group an additional Lokomat rehabilitation training was conducted on the basis of conventional rehabilitation therapy. The walking ability and the electromyography evoked potential instrument were used to measure the step length, step width, cadence and walking speed and the motor function and component of event related potent (ERP)-N100, N200, P200 and P300, before and eight weeks after therapy.ResultsBefore training, there was no significant difference between the two groups with regard to the step length, step width, cadence and walking speed; after training, the numerical values of the above items were higher than before, and that in the robot group was higher than the control, the differences were significant (t=3.844-12.946,P<0.05). The differences of latency of N100, N200, and P200, and amplitude of P300 between the two groups were not significant (P>0.05); after intervention, the latency of N200 and P300 was lower than before, and P300 elevated, the latency of N200 and P300 in the robot group reduced versus the control, and P300 elevated (t=2.160-4.251;P<0.05).ConclusionCarrying out early robot rehabilitation training can improve the walking function of patients suffering cerebral infarction, and it has a significant role in promoting patient’s cognition.

rehabilitation; robotics; stroke; hemiplegia; gait; event-related potentials, P300

2014-04-23;

2014-10-28

范亞霞(1972-)，女，主管護(hù)師。

R493

A

1008-0341(2015)02-0167-04