吳瓊，叢芳，宋桂蕓

·臨床研究·

水中平板訓練和減重平板訓練對腦卒中偏癱患者步行和平衡功能的影響

吳瓊1，2a，叢芳1，2a，宋桂蕓1，2b

目的 比較水中平板訓練（UWTT）、減重平板訓練（BWSTT）和常規(guī)步行訓練（CGT）對腦卒中偏癱患者步行和平衡功能的效果。方法 43例腦卒中偏癱患者分為CGT組（n=14）、BWSTT組（n=13）和UWTT組（n=16），后兩組在CGT組的基礎上，分別接受BWSTT和UWTT。訓練前后采用功能性步行分級（FAC）、10 m最大步行速度（MWS）、6 min步行距離（6MWT）進行評定，采用平衡測試儀進行動、靜態(tài)平衡功能測試。結(jié)果 經(jīng)過4周訓練，各組FAC、MWS、6MWT及動、靜態(tài)平衡功能指標均有改善（P＜0.05）；UWTT組在6MWT、患側(cè)下肢負重時間、閉眼重心移動總軌跡長及穩(wěn)定極限范圍方面優(yōu)于BWSTT組（P＜0.05）。結(jié)論UWTT在改善患者步行耐力及動、靜態(tài)平衡功能等方面效果優(yōu)于BWSTT。

腦卒中；偏癱；水中平板訓練；減重平板訓練；康復；步行；平衡

［本文著錄格式］吳瓊，叢芳，宋桂蕓.水中平板訓練和減重平板訓練對腦卒中偏癱患者步行和平衡功能的影響［J］.中國康復理論與實踐，2015，21（2）:207-211.

CITED AS:Wu Q，Cong F，Song GY.Comparison of effects between underwater and body weight support treadmill training on walking and balance in hemiplegics after stroke［J］.Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2015，21（2）:207-211.

減重平板訓練（body weight support treadmill training，BWSTT）是最常用的偏癱患者步行訓練方法之一，具有改善偏癱患者步行能力、平衡功能，促進運動功能恢復等功效［1］。水中平板訓練（underwater treadmill training，UWTT）是利用水及活動平板的特性，促進下肢功能恢復的訓練方法，兼有水療和減重步行訓練的特點［2］。UWTT與BWSTT在生理機制及治療效果方面既有相似之處又各具特色。本文觀察UWTT、BWSTT和常規(guī)步行訓練（conventional gait training， CGT）對腦卒中偏癱患者步行能力和平衡功能的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2012年～2014年在本院康復的43例腦卒中偏癱患者，均符合全國第四屆腦血管病學術會議通過的診斷標準［3］，并經(jīng)CT或MRI證實診斷為一側(cè)腦組織受損。將入選患者按照性別、年齡、發(fā)病時間、初始10 m步行速度（maximum walking speed，MWS）、病變部位及性質(zhì)匹配原則分為CGT組（n=14）、BWSTT組（n=13）和UWTT組（n=16）。3組患者一般資料比較無顯 著性差異（P＞0.05）。見表1。

表1 3組患者一般資料比較

入選標準：①腦卒中病史1～3個月；②進行基礎運動療法1個月以上；③無輔助具下可站立或步行至少1 min；④訓練前及訓練過程中未進行專門平衡功能訓練。

排除標準：①伴有嚴重認知障礙，恐水，癲癇病史或近期癲癇發(fā)作史；②重要器官功能不全；③下肢骨關節(jié)疾病和傳染性疾病。

1.2 方法

CGT組接受神經(jīng)營養(yǎng)藥物、佩戴矯形器、關節(jié)活動度訓練、功能性電刺激、轉(zhuǎn)移訓練、坐立位訓練、坐立位平衡訓練及步行訓練。

UWTT組在CGT基礎上采用HM-200T型Aqua mill水中步行運動系統(tǒng)（日本酒井醫(yī)療株式會社）進行UWTT治療。水溫37℃，初始水深至劍突水平并根據(jù)患者恢復情況逐漸降低水位?；顒悠桨宓乃俣纫曰颊吣鼙３肿罴巡綉B(tài)為宜，并逐漸增加速度。治療師通過側(cè)窗記錄患者訓練情況并進行個體化步態(tài)指導。每次20 min，每周5次，共4周。前幾次訓練可根據(jù)患者的體力情況適當休息，以后逐漸減少休息次數(shù)、休息時長以及浴槽扶手輔助，并增加噴流。

BWSTT組在CGT基礎上采用減重平板步行訓練儀（HP Cosmos）進行BWSTT。初始減重量不超過體重的30%～40%，根據(jù)患者恢復情況逐漸減少減重量?；顒悠桨宓乃俣纫曰颊吣鼙３肿罴巡綉B(tài)為宜，并逐漸增加速度。開始時2名治療師手法輔助矯正患者步態(tài)偏差。一名治療師坐在患者的偏癱側(cè)，訓練患腿腳觸地時從足跟開始接觸地面，擺動期防止膝過伸展，保證雙下肢支撐、擺動期時相一致，步幅對稱。另一名治療師站在患者的后面，幫助患者進行身體重心轉(zhuǎn)移、髖伸展、骨盆旋轉(zhuǎn)并保持患者軀干直立。每次20 min，每周5次，共4周。前幾次訓練可根據(jù)患者的體力情況適當休息，以后逐漸減少休息次數(shù)、休息時間及治療師輔助。

歸一化的效果是將原始數(shù)據(jù)映射到[0,1]區(qū)間,之后用訓練集對SVM進行訓練,最后用得到的模型來預測測試集分類標簽.本文中選取能較好反映5種狀態(tài)的18名被試的總共300組典型數(shù)據(jù)作為訓練集,再選取另外的200組數(shù)據(jù)作為測試集.設置5種交互狀態(tài)下類別標簽分別為(0;1;2;3;4).

1.3 評價標準

1.3.1 步行能力

使用功能性步行分級（Functional Ambulation Category，F(xiàn)AC）、10 m最大步行速度（maximum walking speed，MWS）、6 min步行距離（6 Minute Walk Test，6MWT）進行評價。

MWS評價方法：患者用自身最快、最穩(wěn)定的速度在平地步行10 m，記錄所需的時間；患者可佩戴矯形器，應用助行架；360 s內(nèi)不能完成的按360 s記。

6MWT評價方法：在平坦的地面劃出1段長30 m的直線距離讓患者在其間往返走動，患者自行選擇步速；監(jiān)測人員每2分鐘報時1次，并記錄患者可能發(fā)生的氣促、胸痛等不適；如患者體力難支可暫時休息或中止訓練，6 min后統(tǒng)計步行距離。

1.3.2 平衡功能

使用Active Balancer平衡測試儀，進行動、靜態(tài)平衡功能的定量測試。

②靜態(tài)平衡測試?；颊哒驹跍y試平臺的中心位置，足底中心與檢查臺的基準點一致，雙眼平視正前方l m遠目標，雙手自然下垂于身體兩側(cè)，放松，先睜眼后閉眼，各測60 s。測量睜、閉眼情況下重心移動總軌跡長。

③動態(tài)平衡測試。患者站在測試平臺的中心位置，控制身體盡可能地隨電腦顯示屏上8個方向傾斜，記錄穩(wěn)定極限范圍、到達目標總時間。

1.4 統(tǒng)計學分析

應用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料采用χ2檢驗。訓練前后比較采用配對t檢驗，組間比較采用完全隨機設計方差分析；非正態(tài)分布資料經(jīng)秩變換后行方差分析。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

所有患者在訓練期間沒有出現(xiàn)如持續(xù)頭暈、肌肉和關節(jié)損傷等明顯的副反應及不良事件。

訓練前3組患者步行能力（FAC評分、MWS、6MWT）及平衡功能指標（健側(cè)及患側(cè)下肢負重時間、睜眼及閉眼重心移動總軌跡長、穩(wěn)定極限范圍及到達目標總時間）均無顯著性差異（P＞0.05）。訓練后，3組患者各指標均較治療前改善（P＜0.05）；UWTT組6MWT、患側(cè)下肢負重時間、閉眼重心移動總軌跡長、穩(wěn)定極限范圍及到達目標總時間、FAC評分、MWS及睜眼重心移動總軌跡長方面優(yōu)于CGT組（P＜0.05），健側(cè)下肢負重時間無顯著性差異（P＞0.05）；BWSTT組6MWT、MWS、FAC評分、患側(cè)下肢負重時間、穩(wěn)定極限范圍、到達目標總時間優(yōu)于CGT組（P＜0.05），其余指標比較無顯著性差異（P＞0.05）；UWTT組穩(wěn)定極限范圍、6MWT、患側(cè)下肢負重時間及閉眼重心移動總軌跡長方面優(yōu)于BWSTT組（P＜0.05），其余指標比較無顯著性差異（P＞0.05）。見表2～表10。

表2 各組患者訓練前后FAC評分比較

表3 各組患者訓練前后MWS比較（s）

表4 各組患者訓練前后6MWT比較（m）

表5 各組患者訓練前后健側(cè)下肢負重時間比較（s）

表6 各組患者訓練前后患側(cè)下肢負重時間比較（s）

表7 各組患者訓練前后睜眼重心移動總軌跡長比較（mm）

表8 各組患者訓練前后閉眼重心移動總軌跡長比較（mm）

表9 各組患者訓練前后穩(wěn)定極限范圍比較（mm）

表10 各組患者訓練前后到達目標總時間比較（s）

3 討論

近年來，腦卒中偏癱患者水中鍛煉日益得到關注。UWTT具有與BWSTT類似的減重環(huán)境及平板步行運動特點，常被認為是一種特殊的BWSTT。本研究顯示，UWTT和BWSTT對偏癱患者步行及平衡功能的改善整體優(yōu)于CGT，且UWTT在步行耐力及平衡能力方面優(yōu)于BWSTT。

BWSTT與UWTT對偏癱患者的作用共同機制如下。①都強調(diào)早期適當負重，全面訓練下肢肌肉，減少適應性運動的需要（如使用下肢支具及助行器）。②根據(jù)患肢負重能力調(diào)整減重程度或水深，使患者身體重心的分布趨于對稱，步行時患側(cè)單腿支撐期延長，雙腿支撐期縮短，步態(tài)對稱性提高［1］。③訓練時傳送帶不斷向后運動，迫使髖關節(jié)被動過伸，對支撐末期髖關節(jié)屈肌有拉緊作用，迫使髖部前屈，向前擺動下肢；同時牽拉腓腸肌，增加踝關節(jié)跖屈及對地面的推進力。雙下肢交替邁步可阻止患者依賴健肢，防止獲得性失用［1］。④常規(guī)的步態(tài)訓練是步行成分的分解訓練，而BWSTT及UWTT將步行周期作為一個整體，循環(huán)練習步態(tài)的不同成分（負重、前進、邁步和重心轉(zhuǎn)移等），更近似于生理步態(tài)，能刺激潛在的中樞模式發(fā)生器（central pattern generator，CPG），提高神經(jīng)系統(tǒng)可塑性［4-5］。⑤根據(jù)患者的運動功能及耐力調(diào)整訓練強度，增加心血管適應性，提高步行耐力。⑥在水中環(huán)境或減重吊帶的保護下，增加了患者安全性，可持續(xù)訓練。

然而，UWTT在另一些方面與BWSTT有很大不同。

3.1 能量消耗

水中環(huán)境對人體的影響不僅源于水的浮力，還受到阻力、靜水壓、湍流、黏滯性及溫度等特征的影響。水中肢體運動速度越快，阻力越明顯。當水深達到劍突水平，水中步行速度達到陸地速度的1/2產(chǎn)生相同的能量消耗［6］。在自感舒適的速度下，健康受試者UWTT耗氧量明顯大于無減重的平板步行訓練與BWSTT［7］；而在相同心肺反應及自感用力度情況下，肌肉活動（表面肌電變化）大約是陸地訓練的70%［8］。UWTT的噴流裝置更可進一步增加水流阻力及訓練強度。

3.2 緩解痙攣

BWSTT治療后，腦卒中患者豎脊肌、脛前肌、股外側(cè)肌和腓腸肌電圖活動更趨于生理化，步態(tài)對稱性改善，痙攣減少［9］。這可能是由于減重后地面反作用力降低，由壓力感受器介導的反射導致肌電活動減少［10］。而UWTT不僅具有上述特點，水的溫熱作用及靜水壓能更進一步放松肌肉，增加膠原溶解度及軟組織伸展性，減少肌電活動，降低痙攣［10］。

3.3 步態(tài)特征

UWTT訓練不只引起運動負荷改變，更對運動模式產(chǎn)生影響。健康受試者在相同的自選步行速度下，UWTT較BWSTT踝跖屈角度更大，伸膝角度更小［8］。在自感舒適的速度下，偏癱患者水中行走較陸地步行時患側(cè)及健側(cè)下肢步調(diào)均下降，步長、步時均增加；患側(cè)屈膝、伸膝角度不變而踝背屈減小，跖屈增大；健側(cè)屈膝減小，伸膝增加而踝背屈減小，跖屈增大［10］。另外，水的浮力可部分彌補患側(cè)下肢邁步相屈髖肌群肌力的不足，降低病理性髖外展外旋，提高步態(tài)對稱性［11］。

3.4 平衡功能

本研究顯示，UWTT組在患側(cè)下肢負重時間、閉眼重心移動總軌跡長及穩(wěn)定極限范圍方面優(yōu)于減重步行運動訓練組?？赡軝C制是：①UWTT對患者全身耐力提高更顯著；②由于水中阻力的作用，UWTT訓練速度通常慢于BWSTT，因此患側(cè)下肢負重時間也相應增加，有助于患側(cè)下肢肌力改善；③相比BWSTT，運動時沒有吊帶的束縛，軀干、四肢的活動性更大，尤其訓練時鼓勵患者盡早放開扶手，隨步行節(jié)奏擺動雙臂，在姿勢控制的同時訓練了平衡、協(xié)調(diào)能力［12］；④訓練后期可根據(jù)患者能力增加噴射水流，提高活動復雜性，使患者進行抗干擾平衡訓練，同時增加皮膚感覺及本體感覺輸入［13］。

以上研究提示，BWSTT與陸地行走運動模式更相似，可能更適用于步態(tài)訓練。而UWTT更適合于著重步行耐力及平衡功能的訓練。對于UWTT及BWSTT對偏癱患者步態(tài)的影響還需進一步研究。

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Comparison of Effects between Underwater and Body Weight Support Treadmill Training on Walking and Balance in Hemiplegicsafter Stroke

WU Qiong，CONG Fang，SONG Gui-yun.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine，Department of Modality Therapy and Department of Rehabilitation Evaluation，Beijing Bo'ai Hospital，China Rehabilitation Research Centre，Beijing 100068，China

Objective To compare the effect of underwater treadmill training（UWTT），body weight support treadmill training（BWSTT）and conventional gait training（CGT）for walking ability and balance function in hemiplegic patients after stroke.Methods 43 patients were divided into CGT group（n=14），BWSTT group（n=13）and UWTT group（n=16）.Based on conventional gait training，the UWTT group and BWSTT group respectively accepted UWTT and BWSTT for 4 weeks.They were assessed with Functional Ambulation Category （FAC），maximum walking speed（MWS），6 Minute Walk Test（6MWT），and dynamic balance function and static balance function with Active Balancer before and after training.Results All the patients improved in all items after training（P＜0.05），while the UWTT group improved more in the 6MWT and balance function items than the BWSTT group（P＜0.05）.Conclusion UWTT is more effective for hemiplegic patients after stroke in walking ability and balance function than BWSTT.

stroke；hemiplegia；underwater treadmill training；body weight support treadmill training；rehabilitation；walking；balance

R743.3

A

1006-9771（2015）02-0207-05

2014-04-14

2014-06-30）

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.02.020

中國康復研究中心青年項目（No.2012-Q5）。

1.首都醫(yī)科大學康復醫(yī)學院，北京市100068；2.中國康復研究中心北京博愛醫(yī)院，a.理療科，b.評定科，北京市100068。作者簡介：吳瓊（1982-），女，滿族，山西晉中市人，碩士，醫(yī)師，主要研究方向：康復醫(yī)學與理療學。通訊作者：叢芳（1966-），女，漢族，遼寧大連市人，博士，主任醫(yī)師，主要研究方向：神經(jīng)損傷康復。E-mail:congfang2002@vip.sohu.com。