董若 倪少波 林清洋 溫興隆 蘇國強 李勇*

手臂擺動是正常人體步態(tài)基本特征之一。手臂擺動對步行時軀干、骨盆的姿勢控制、能量消耗均有積極作用［1］，約束手臂擺動將會對步態(tài)時空參數［2］、關節(jié)運動［3］、能量消耗［4］產生影響。腦卒中后患側上肢由于痙攣、肌力減弱、肩關節(jié)半脫位等原因，步行時上肢擺動不充分或無擺動，健側上肢仍有周期性擺動［5］。臨床和日常生活中經常見到患者使用健側上肢拎包、操作助行器，此時健側上肢擺動被動被限制，但患者的步態(tài)參數將會如何改變目前仍不清晰。因此本文分析約束健側上肢擺動對腦卒中患者步態(tài)時空參數的影響，為指導患者步態(tài)訓練提供支持。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選取2017年1月至2018年9月本院腦卒中患者30例，其中男15例，女15例；平均年齡（61±6.9）歲。缺血性腦卒中17例、出血性腦卒中13例。左側偏癱13例、右側偏癱17例。納入標準：（1）符合2007年中華醫(yī)學會神經病學分會頒布的《中國腦血管病防治指南》規(guī)定的腦卒中診斷標準［6］，經CT、MRI檢查確診，首次、單側發(fā)病；（2）生命體征平穩(wěn)，意識清晰，格拉斯哥昏迷量表評分（Glasgowcomascale，GCS）>8分，可接受連續(xù)性指令動作；（3）年齡20~80歲；（4）可獨立步行>20m；（5）簽署知情同意書。排除標準：（1）合并嚴重器質性疾病者（如骨折、惡性高血壓或腫瘤等）；（2）患有嚴重精神疾病；（3）不能或不愿意配合者。本項目經本院倫理委員會批準。

1.2 方法由醫(yī)師向受試者詳細說明測試方法及流程，獲得受試者及其家人的同意。要求受試者穿著舒適服裝和平底鞋，步態(tài)分析時上身穿合體襯衣、下身穿寬松短褲。隨機選取手臂約束條件，每種步行條件均進行兩次步態(tài)分析。開始測試前采用指脈氧儀測量患者基礎心率，每次步態(tài)測試后給予患者充分休息，待恢復基礎心率后，再進行下一次測試。（1）健側手臂約束形式：①自然步態(tài)：不約束手臂擺動，受試者以自然步態(tài)步行。②體側約束：利用綁帶將健側手臂約束在體側，步行時健側手臂不擺動。③體前約束：步行健側手臂肘關節(jié)屈曲90°置于腹前。④體后約束：步行時健側上肢肘關節(jié)屈曲90°置于軀干背側。（2）步態(tài)分析：采用GaitWatch三維步態(tài)分析系統（章和電氣設備有限公司生產）進行步態(tài)分析。該設備由7個傳感器、無線藍牙傳輸器、一臺筆記本電腦組成。根據GaitWatch三維步態(tài)分析操作手冊與相關文獻報道［7］，選定一條長12m的走道作為步態(tài)分析走道，并在起點和終點做好標記。使用綁帶將7個傳感器分別安裝在受試者骶骨、雙側股骨外側中部、雙側脛骨內側中部與雙側腳背處，并進行姿態(tài)校準。測試時受試者站在步道起點處面朝終點方向站立，點擊步態(tài)分析軟件（軟件版本2.3.7），出現相應關節(jié)角度曲線后，要求受試者以自然步速行走。受試者走完12m規(guī)定距離后，停止步行，點擊結束按鈕結束測試。軟件自動分析受試者步態(tài)時空參數，包括健側步長、患側步長、步頻、步速、步寬、健側支撐相、患側支撐相、雙支撐相。

1.3 統計學方法采用SPSS19.0統計軟件。符合正態(tài)分布的計量資料以（±s）表示。采用單因素方差分析比較不同手臂約束條件下步態(tài)時空參數的差異，若差異有統計學意義則進一步采用最小顯著差異法進行多重比較。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

所有受試者均完成全部步態(tài)評估，評估過程中無不良事件發(fā)生。健側步長、患側步長、步頻、步速、步寬在不同手臂約束條件下差異無統計學意義（P>0.05）；健側支撐相、患側支撐相、雙支撐相在不同手臂約束條件下差異有統計學意義（P<0.05）。三種手臂約束狀態(tài)下健側支撐相、患側支撐相、雙支撐相同自然步態(tài)相比顯著延長（P<0.05）。三種手臂約束狀態(tài)下健側支撐相、患側支撐相、雙支撐相間差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

3 討論

本資料結果顯示，約束健側手臂擺動后，腦卒中患者健側支撐相、患側支撐相、雙支撐相均較自然步態(tài)下顯著延長，而步長、步頻、步速、步寬無顯著改變，不同手臂約束方式下的步態(tài)參數差異無統計學意義。正常人體支配上肢與下肢的神經系統在功能上相互聯系。姿勢控制的相關研究發(fā)現，當突然對正常人體站立支撐面施加干擾時，人體脛骨前肌、股二頭肌、股四頭肌、臀大肌、肱三頭肌、肱二頭肌、三角肌均出現不同程度的肌肉收縮［8］。研究者認為這種上肢活動并不是“驚恐反應”，而是一種主動的姿勢調整［9］，反映上下肢在運動調節(jié)中的整體性。國內有研究發(fā)現，正常人體約束左側手臂擺動后左側支撐相縮短，擺動相延長；約束右側手臂擺動后右下肢支撐相延長［2］。進一步研究發(fā)現，約束手臂擺動對膝關節(jié)、髖關節(jié)影響較小，對下肢踝關節(jié)的影響最大，踝關節(jié)的屈伸角度與屈伸力矩均顯著增大［10］，踝關節(jié)周圍肌群在整個步態(tài)周期中做功增加。這是因約束手臂擺動后，步行時人體重心在垂直方向上的擺動幅度增加［11］，在支撐相來自地面的反作用力隨之增加，需要動員下肢肌肉產生更多的力以抵消來自地面的反作用力。腦卒中患者約束健側手臂擺動后，可能通過延長支撐相時間增加肌肉做功抵消重心擺動，但具體的重心運動軌跡、下肢肌肉活動、神經調控機制仍需要進一步研究。

有研究者比較腦卒中患者與健康人步行時手臂擺動，發(fā)現腦卒中患者健側手臂姿勢得分顯著優(yōu)于患側，但與健康對照組相比得分仍顯著偏低［12］。腦卒中患者由于高級神經中樞或傳導束受損，出現下運動神經元功能的過度釋放或運動協調障礙，患側上肢由于痙攣、肩關節(jié)半脫位、疼痛等原因不能形成有效的擺動。腦卒中患者健側手臂擺動異常的原因可能是多樣的。健康人手臂擺動方向與對側下肢運動反向相同，擺動頻率與步頻一致，形成對稱性和周期性的節(jié)律運動，其運動控制主要由中樞模式發(fā)生器完成。腦卒中后步行運動節(jié)律異常［13］，可能干擾中樞模式發(fā)生器的功能造成健側上肢擺動異常。另外，上肢擺動的主要力學作用是平衡下肢擺動力矩，減少軀干轉動幅度，腦卒中患者步行時患側下肢不能提供有效的支撐和推力，身體重心晃動幅度增加，為維持身體平衡健側上肢可能出現異常的擺動模式。

臨床中腦卒中患者在仰臥位時患側上肢屈肌張力正常，一旦患者步行就會出現上肢屈曲痙攣，這是聯合反應的一種表現形式［14］?；谑直墼诓綉B(tài)中的特殊作用，近來有學者開始關注通過改善手臂擺動促進腦卒中步態(tài)恢復。EsquenaziA等［15］發(fā)現對腦卒中患者患側痙攣上肢行肉毒毒素注射治療后，患者上肢屈曲痙攣改善，步行速度也有顯著提高。ChelseaKaupp等使用一個帶有手臂搖桿的腳踏車，可在踏車的同時進行手搖車，以模擬步行時交替邁步與擺臂動作，在5周訓練結束后腦卒中患者的起立步行測試、10m步行時間、6分鐘步行試驗、Berg平衡功能功能測試成績均有顯著提高［16］。作者認為這種四肢訓練可以修復中樞模式發(fā)生器的功能。本資料結果證實約束健側手臂擺動會同時影響健側下肢與患側下肢擺動相，提示可能通過健側上肢不同位置或擺動策略促進步行功能改善，但具體的訓練方法還需要繼續(xù)探索。

綜上，約束健側手臂擺動后腦卒中患者健側支撐相、患側支撐相、雙支撐相延長，提示臨床應關注手臂擺動在腦卒中患者步態(tài)康復訓練中的作用。受限于實驗條件，本研究的不足是未分析身體各節(jié)段的運動數據、肌電信號以及能量消耗等，將在今后的研究中進一步完善。