王風(fēng)波,魏曉霏,江 園,張 弘
成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 康復(fù)醫(yī)學(xué)科(成都 610500)
腦出血是常見的嚴(yán)重腦血管意外疾病,好發(fā)于中老年,男性發(fā)病率略高于女性,近年來腦出血呈年輕化趨勢,相對腦梗死而言,起病更急,進(jìn)展更快,致殘致死率更高,臨床治療效果較差,復(fù)發(fā)率高,已成為世界性中老年人主要死亡原因之一[1]。目前循證醫(yī)學(xué)證實(shí),腦出血的有效治療手段依然較少,規(guī)范化治療與管理可有效降低病死率,改善病程結(jié)局,提高患者生存質(zhì)量[2]。盡管臨床康復(fù)治療已有較多手段和技術(shù),但腦出血后認(rèn)知與神經(jīng)行為功能障礙仍然是神經(jīng)康復(fù)難點(diǎn)和研究的熱點(diǎn)。豐富康復(fù)訓(xùn)練集早期觸摸、豐富環(huán)境刺激和康復(fù)訓(xùn)練一體,主要在腦損傷仔鼠的治療方面已有一些基礎(chǔ)研究成果[3],但目前國內(nèi)外尚未見豐富康復(fù)訓(xùn)練對腦出血大鼠神經(jīng)行為學(xué)影響的相關(guān)研究報(bào)道。本研究通過觀察大鼠腦出血后神經(jīng)行為學(xué)變化情況及其對豐富康復(fù)訓(xùn)練的影響作用,旨在進(jìn)一步為早期合理康復(fù)介入腦出血臨床治療提供堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
24只SD雄性大鼠,體重230~ 260 g,由成都醫(yī)學(xué)院動物實(shí)驗(yàn)中心提供[合格證號 SYXK(川)2015-196];大鼠腦立體定位儀(玉研);Ⅶ型膠原酶(博士德);微量注射器(高鴿);動物顱骨鉆(玉研)。
參照李東方及王風(fēng)波等[4-5]方法制備腦內(nèi)注射Ⅶ型膠原酶誘導(dǎo)大鼠尾狀核出血模型:大鼠麻醉后固定于腦立體定位儀,使其前囟充分暴露,Ⅶ型膠原酶與生理鹽水按0.6 U:1.5 μL配制溶液,穿刺定位于前囟后0.5 mm、矢狀線右側(cè)3 mm,顱骨鉆鉆孔,微量注射器進(jìn)針至硬膜下約5 mm,注射時(shí)間5 min,留針8 min,緩慢退針,縫合頭皮并局部消毒。造模全程無菌操作。術(shù)后24 h行Longa評分,>2分表示腦出血造模成功,<2分或死亡大鼠被剔除,其中<2分大鼠4只,死亡2只,均由重新造模成功的SD大鼠補(bǔ)充,符合成功標(biāo)準(zhǔn)共24只。腦出血模型組按隨機(jī)數(shù)字表法分為非干預(yù)組(n=12只)和豐富康復(fù)訓(xùn)練干預(yù)組(n=12只),均常規(guī)飼養(yǎng)。干預(yù)組大鼠24 h評定后即開始進(jìn)行豐富康復(fù)訓(xùn)練干預(yù)。各組大鼠分別于24 h和7、14 d行神經(jīng)行為學(xué)評定。
1.3.1 Longa評分[6]0分:無神經(jīng)功能缺失表現(xiàn);1分:不能完全伸展左側(cè) (手術(shù)對側(cè))肢體,輕度神經(jīng)功能障礙;2分:行走時(shí)向左側(cè)轉(zhuǎn)圈,中度神經(jīng)功能障礙;3分:行走時(shí)向左側(cè)傾倒,重度神經(jīng)功能障礙;4分:不能自發(fā)行走,意識障礙。
1.3.2 轉(zhuǎn)棒上行走[7]將大鼠放在直徑約4.5 cm、長150 cm的轉(zhuǎn)棒上,以3 r/min順時(shí)針轉(zhuǎn)動;0分:大鼠可在棒上行走;1分:大鼠行走困難,但不會掉下去并保持>1 min;2分:在轉(zhuǎn)動開始后大鼠便掉下去;3分:在轉(zhuǎn)動開始前大鼠即掉下去。
1.4.1 早期觸摸 腦出血造模成功次日開始,將干預(yù)組大鼠托至掌心用軟毛刷從頭至尾勻速有力刷動,15 min/次, 1次/d,至第7天。
1.4.2 豐富環(huán)境刺激 干預(yù)組大鼠從第3天開始置于豐富環(huán)境中,包括: 階梯、管道、轉(zhuǎn)盤、秋千、爬梯、搖鈴、聲音和彩色燈光刺激,每3天改變環(huán)境1次,以更新刺激,1 h/次,1次/d,至第14天。
1.4.3 康復(fù)訓(xùn)練 干預(yù)組大鼠從第3天開始進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。1)網(wǎng)屏:網(wǎng)眼1 cm×1 cm,鐵絲直徑2 mm,距地面高度60 cm,下方鋪以海綿,先將老鼠置于水平放置網(wǎng)屏,緩慢勻速將網(wǎng)屏一端抬高,在3 s內(nèi)抬高至垂直位并保持5 s,10 min。2)跑籠:直徑50 cm,內(nèi)徑10 cm,讓大鼠在籠內(nèi)奔跑,10 min/次;3)平衡木:長約150 cm,寬3 cm,平置距地面40 cm,大鼠置于平衡木上行走,10 min/次。以上訓(xùn)練均1次/d,至第14天。
造模前所有大鼠Longa評分均為0分;術(shù)后24 h干預(yù)組與非干預(yù)組Longa評分比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);術(shù)后7 d干預(yù)組大鼠Longa評分較非干預(yù)組有所改善,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),術(shù)后14 d干預(yù)組大鼠Longa評分較非干預(yù)組降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。同組大鼠不同時(shí)間窗比較,干預(yù)組術(shù)后14 d Longa評分低于術(shù)后24 h Longa評分(P<0.01),非干預(yù)組術(shù)后14 d Longa評分雖稍低于術(shù)后24 h Longa評分,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表1)。
表1 兩組大鼠Longa評分[分,
注:與非干預(yù)組比較,*P<0.05,&P<0.01;與同組術(shù)后24 h比較,○P>0.05,#P<0.01
造模前所有大鼠轉(zhuǎn)棒上行走評分均為0分;術(shù)后24 h干預(yù)組評分與非干預(yù)組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),術(shù)后7 d干預(yù)組大鼠評分較非干預(yù)組低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),術(shù)后14 d干預(yù)組大鼠評分較非干預(yù)組降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。同組大鼠不同時(shí)間窗比較,干預(yù)組術(shù)后14 d評分低于術(shù)后24 h評分(P<0.01),非干預(yù)組術(shù)后14 d評分與術(shù)后24 h評分比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表2)。
表2 兩組大鼠轉(zhuǎn)棒上行走評分比較〔分,
注:與非干預(yù)組比較,*P<0.05,&P<0.01;與同組24 h比較,○P>0.05,#P<0.01
全世界每年新發(fā)腦出血患者約200萬,占全部腦血管意外疾病的10%~15%,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國腦出血發(fā)病率為60~80/(10萬人·年),該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)高于全球24.6/(10萬人·年)的平均發(fā)病率,腦出血后的死亡率高達(dá)40%左右,存活者致殘率達(dá)70%左右,且復(fù)發(fā)率達(dá)20%[8]。目前臨床治療腦出血的手段仍相對匱乏,常用的治療包括腦出血超早期止血治療、顱內(nèi)壓處理、血壓管理和外科治療,即使手術(shù)清除血腫解除對腦組織的的壓迫,但仍然不能有效降低存活患者殘率疾,其原因主要是由于腦出血的病理機(jī)制非常復(fù)雜,包括腦組織局部占位病變、氧化應(yīng)激、活性物質(zhì)釋放、凝血酶毒性、繼發(fā)性損害和出血周圍腦組織變性壞死。腦出血后炎性反應(yīng)機(jī)制及細(xì)胞凋亡等繼發(fā)性損害因素在腦損傷中的作用越來越受到重視,認(rèn)為是致神經(jīng)功能障礙的主要因素[9]。腦出血后認(rèn)知及神經(jīng)功能康復(fù)具有難、慢、復(fù)雜的特點(diǎn),一直是神經(jīng)康復(fù)醫(yī)學(xué)發(fā)展與研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,腦出血的康復(fù)介入時(shí)機(jī)為病情進(jìn)入恢復(fù)期后2~4周,但目前早期康復(fù)介入的觀點(diǎn)認(rèn)為,只要患者生命體征平穩(wěn),病情穩(wěn)定后48 h便可開始早期康復(fù)介入。有研究表明,早期康復(fù)治療可明顯減少繼發(fā)性腦損傷,促進(jìn)神經(jīng)功能重塑,防止生理機(jī)能衰退及肌肉骨骼的廢用性萎縮,促進(jìn)血液循環(huán),預(yù)防關(guān)節(jié)攣縮和并發(fā)癥,為腦出血恢復(fù)期康復(fù)打下良好的基礎(chǔ)[10]。徐亞紅等[11]觀察不同時(shí)間介入康復(fù)訓(xùn)練對基底核腦出血患者運(yùn)動功能恢復(fù)的影響,發(fā)現(xiàn)早期康復(fù)訓(xùn)練介入組患者Fugl-Meyer評分高于晚期康復(fù)介入組,而神經(jīng)功能缺損程度評分低于晚期康復(fù)介入組。也有學(xué)者觀察神經(jīng)科收治腦出血急性期患者早期康復(fù)介入情況,與一般常規(guī)護(hù)理患者相比,早期康復(fù)介入患者從神經(jīng)科出科時(shí)肢體運(yùn)動功能評定優(yōu)于一般常規(guī)護(hù)理患者,說明早期康復(fù)訓(xùn)練介入更有利于腦出血患者神經(jīng)、運(yùn)動功能及日常生活能力的恢復(fù)[12]。 近年來腦出血大鼠模型不斷成熟和完善,目前主要采用膠原酶誘導(dǎo)腦出血和自體血注入腦出血兩種模型。膠原酶是一組基質(zhì)金屬蛋白酶,可特異分解血管內(nèi)皮下基底膜膠原和細(xì)胞間基質(zhì),導(dǎo)致血管內(nèi)血液逐漸向血管外滲出,這種誘導(dǎo)式的腦出血模型接近人腦出血的病理生理過程,其中Ⅶ型膠原酶使用最廣泛,操作簡單快捷,且具有可控性、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),為腦出血的實(shí)驗(yàn)研究奠下良好的基礎(chǔ)[3]。腦卒中大鼠神經(jīng)行為學(xué)評測主要包括神經(jīng)反射功能和運(yùn)動功能等方面,神經(jīng)反射是神經(jīng)系統(tǒng)功能的基本活動形式,可對大腦功能狀況作出初步評估,常用評估方法有Longa評分和Bederson評分,而運(yùn)動功能可反映大鼠腦損傷后生存和神經(jīng)功能恢復(fù)情況,主要評測方法除轉(zhuǎn)棒上行走,還有前肢放置檢測、爬繩及直立試驗(yàn)等,相對而言,轉(zhuǎn)棒上行走能更全面反映出大鼠四肢運(yùn)動及平衡功能[13]。目前大鼠腦出血后行為學(xué)相關(guān)性研究取得了一些成果。有學(xué)者用肝素化Ⅶ型膠原酶制備大鼠腦出血模型,觀察大鼠術(shù)后行為學(xué)、外周白細(xì)胞與腦水腫的變化,發(fā)現(xiàn)大鼠腦出血后腦水腫和外周血白細(xì)胞計(jì)數(shù)均從12 h開始升高, 腦水腫48 h達(dá)到高峰, 外周血白細(xì)胞72 h達(dá)到高峰,二者演化規(guī)律與大鼠Bederson評分變化基本一致,說明大鼠腦出血后行為學(xué)與外周血白細(xì)胞變化可反映腦水腫的嚴(yán)重程度[14]。孫建軍等[15]研究腦出血大鼠雙側(cè)室管膜下區(qū)神經(jīng)前體細(xì)胞增殖與運(yùn)動行為學(xué)變化關(guān)系,觀察到大鼠腦出血第2天神經(jīng)前體細(xì)胞增殖開始增加,7 d達(dá)到高峰,之后逐漸下降,至28 d接近對照組水平,大鼠前肢放置及角落轉(zhuǎn)向試驗(yàn)在腦出血后第2天均顯示嚴(yán)重運(yùn)動行為功能障礙,未予任何干預(yù)的情況下恢復(fù)緩慢,至28 d運(yùn)動功能部分恢復(fù),但仍顯著落后于對照組。盡管目前對腦出血后神經(jīng)干細(xì)胞的發(fā)生情況尚未有確切的證據(jù),但該研究對腦出血后神經(jīng)干細(xì)胞增殖、遷移分化的可能及與運(yùn)動行為功能轉(zhuǎn)歸的相關(guān)性提出了一定的認(rèn)識和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
腦卒中后中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重塑是神經(jīng)行為學(xué)修復(fù)的重要部分。豐富康復(fù)訓(xùn)練作為早期康復(fù)介入并貫穿腦卒中大鼠整個恢復(fù)期的康復(fù)訓(xùn)練方法,集早期本體感覺刺激、豐富環(huán)境刺激、多種運(yùn)動訓(xùn)練于一體,比較早應(yīng)用于腦損傷仔鼠神經(jīng)系統(tǒng)的再生、修復(fù)方面基礎(chǔ)研究[3],近年來在腦卒中大鼠中樞神經(jīng)重塑方面也有了一些研究成果[16-17],但對腦出血大鼠神經(jīng)行為學(xué)改變影響作用方面,尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)研究報(bào)道。本研究在大鼠腦出血恢復(fù)期的康復(fù)訓(xùn)練選用跑籠、平衡木、網(wǎng)屏訓(xùn)練,方法和原理都較接近人類神經(jīng)康復(fù)訓(xùn)練技術(shù)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,早期介入豐富康復(fù)訓(xùn)練的大鼠,無論神經(jīng)反射功能還是運(yùn)動功能都獲得了明顯的改善。需要注意的是,在實(shí)驗(yàn)過程中我們觀察到,相對運(yùn)動功能而言,干預(yù)組大鼠神經(jīng)反射功能恢復(fù)表現(xiàn)得更出色,參照神經(jīng)發(fā)育學(xué)及運(yùn)動再學(xué)習(xí)理論,受損中樞神經(jīng)系統(tǒng)的修復(fù)、重塑先于運(yùn)動功能,并參與控制、調(diào)配運(yùn)動功能的恢復(fù)過程是完全可能的[5],但這種可能的更多證據(jù)有待于進(jìn)一步研究證實(shí)。本研究證實(shí)了早期合理介入的豐富康復(fù)訓(xùn)練對腦出血的神經(jīng)及運(yùn)動功能恢復(fù)的積極影響作用,為臨床盡早開展規(guī)范康復(fù)治療腦出血提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。