荊金鑫,溫曉妮,代瑞蘭,武文平,范玉婷,孫彤,劉煥
(1.西安體育學院 a.研究生部,b.健康科學系,西安 710068; 2.西安交通大學第一附屬醫(yī)院康復醫(yī)學科,西安 710061; 3.西安醫(yī)學院基礎部,西安 710016)
腦卒中又稱腦血管意外,一旦發(fā)病,重者死亡,幸存患者可能會因偏癱等后遺癥嚴重影響生活質(zhì)量。腦卒中患者上肢功能往往恢復較差且恢復所需時間較長,采取各種康復技術恢復偏癱患者的上肢功能已成為腦卒中重點關注的問題之一。目前,神經(jīng)發(fā)育學療法(Bobath、Brunnstrom、Rood等)、運動再學習、強制性運動療法、電子生物反饋療法等康復技術均強調(diào)單純的患側(cè)上肢運動,對患者上肢功能的恢復有一定局限性。研究顯示,日常生活中的大部分活動均由雙手協(xié)調(diào)完成,雙手協(xié)調(diào)能力的恢復將有助于提高偏癱患者的日常生活能力[1],因此探究偏癱患者雙上肢協(xié)同功能的康復方法顯得至關重要。雙側(cè)上肢訓練技術實現(xiàn)了將雙側(cè)上肢同時融入訓練,以提高日常生活活動能力。雙側(cè)上肢訓練技術作為腦卒中患者上肢功能康復的有效手段逐漸被關注。雙側(cè)訓練技術大致分為以大腦半球間內(nèi)部耦合為理論基礎的雙側(cè)對稱/交替運動和以大腦半球間特異性為理論基礎的雙側(cè)上肢協(xié)調(diào)運動[2],也有的將雙側(cè)訓練與其他訓練方法相結(jié)合以提高訓練效果?,F(xiàn)就雙側(cè)上肢訓練技術在偏癱患者上肢功能恢復中的研究進展予以綜述,為臨床康復工作提供參考依據(jù)。
1.1雙側(cè)上肢運動訓練 卒中發(fā)生后,患者腦部本身病變造成的上肢功能障礙較下肢嚴重,同時患者在日常生活中往往傾向于使用健側(cè)上肢或者由于單側(cè)忽略而減少患側(cè)上肢的使用,進而造成患側(cè)上肢的廢用甚至損傷,產(chǎn)生肩痛、肩手綜合征等不良后果,減緩患側(cè)上肢的恢復進程,造成惡性循環(huán)。雙側(cè)上肢運動訓練主張雙上肢同時參與運動,降低了患側(cè)上肢廢用和損傷的風險,并且激活了兩大腦半球間的偶聯(lián)機制,兩大腦半球通過胼胝體完成信息之間的聯(lián)系,雙側(cè)肢體的同時運動使這種聯(lián)系更加密切;另一方面,雙上肢的同步運動將減弱兩大腦半球間的皮質(zhì)抑制,提高患側(cè)肢體肌肉的激活水平[3-4],尤其是在偏癱上肢遲緩期和共同運動時期,以誘發(fā)上肢肌肉活動和分離運動。治療師可根據(jù)具體的訓練目的設置不同的訓練方法,雙側(cè)上肢運動訓練主要以健側(cè)上肢直接帶動患側(cè)上肢運動的方式進行,或借助特定的器材或電刺激輔助提高恢復效果,運動形式相對簡單,偏癱患者可在康復訓練和日常休息時進行。何斌和張超[5]為急性期偏癱患者設計了仰臥位雙側(cè)肘關節(jié)伸直位肩關節(jié)屈曲運動、坐位借助滾筒雙上肢同步屈伸運動、坐位借助滾筒雙側(cè)腕關節(jié)同步掌屈背伸運動以及坐位借助滾筒雙手同步抓握伸展運動4種訓練模式,患側(cè)上肢的近端運動功能和肩肘腕關節(jié)的肌張力得到顯著改善。Lim等[6]的研究證明了雙手抓普拉提環(huán)進行訓練可顯著增強患側(cè)斜方肌、三角肌前束、肱三頭肌和雙側(cè)肱二頭肌的激活水平,并且使患者的運動更加協(xié)調(diào)。王強等[7]借助訓練棒和轉(zhuǎn)輪證明了針對上肢處于共同運動期患者的肘屈/伸聯(lián)合腕關節(jié)背伸/掌屈、肘屈伸聯(lián)合腕尺偏橈偏、肘伸展下前臂旋前旋后3個動作的療效,在上肢運動功能和日常生活活動能力方面均顯著優(yōu)于常規(guī)神經(jīng)發(fā)育學療法。針對后遺癥期患者的研究發(fā)現(xiàn),雙側(cè)腕伸肌等長收縮時患側(cè)上肢的力量控制效率顯著高于單獨健側(cè)或患側(cè)用力[8]。此外,雙側(cè)訓練同樣可借助體操棒實現(xiàn)肩關節(jié)同步屈曲上抬運動,以觸發(fā)患側(cè)肩關節(jié)前屈運動,該方法靈活多變,可根據(jù)患者最關注和最實際的需求來設計不同的訓練方案以達到更好的效果。
1.2雙側(cè)運動結(jié)合電刺激訓練 爬行訓練作為雙側(cè)訓練的一種訓練方式,在促進肩關節(jié)前屈和肘伸直等動作、刺激上肢關節(jié)的本體感受器以及提高上下肢的整體協(xié)調(diào)能力方面具有重要的作用[9]。單側(cè)的神經(jīng)肌肉電刺激可觸發(fā)肌肉動作電位,提高神經(jīng)肌肉興奮性,雙側(cè)的電刺激也有提高肌肉功能、激活大腦半球間聯(lián)系、提高中樞整合的作用[10]。龍耀斌和郭利平[9]將爬行訓練與雙側(cè)上肢的神經(jīng)肌肉電刺激相結(jié)合應用于急性期偏癱患者2個月后,患者的上肢功能、肌張力和日?;顒幽芰酗@著改善。Kang等[11]對后遺癥期且上肢功能障礙較輕的患者采用了雙側(cè)上肢運動結(jié)合肌電觸發(fā)的神經(jīng)肌肉電刺激治療6周后的肌電結(jié)果顯示,患者腕關節(jié)和手指關節(jié)的伸展、肩關節(jié)外展肌群的激活水平均高于肘關節(jié)伸展肌群。另有研究顯示,右半球損傷患者雙側(cè)訓練的改善效果顯著優(yōu)于左半球損傷的患者[12]。
康復訓練源于生活,終于生活,以生活目的為導向的任務訓練有助于激發(fā)人體的自然屬性,對運動功能和日常生活能力的恢復起到更好的效果,而肢體間協(xié)調(diào)在任務導向活動中占有重要的位置,這種協(xié)調(diào)取決于運動的時空偶合[13],同時胼胝體在高度的雙手協(xié)調(diào)任務中扮演著重要的角色[4]。雙側(cè)訓練是自然選擇的另一種結(jié)果,人類從遠古爬行時期的雙上肢交替前伸到直立人時期的雙手協(xié)調(diào)配合完成日常生活,在人體的神經(jīng)系統(tǒng)和運動系統(tǒng)均留下了相對持久的“記憶”[14-15]。由于卒中后神經(jīng)系統(tǒng)完整性被破壞,以功能為導向的雙側(cè)訓練方式有助于喚醒這種人體原有的“記憶”,提高神經(jīng)可塑性,激發(fā)患者的運動潛能,同時在訓練中改善患者的日常活動能力[16-17]。任務型雙側(cè)訓練可根據(jù)患者的具體情況進行設置,可進行徒手雙上肢訓練或借助儀器、電刺激進行輔助,對于病程、訓練地點、訓練方式的選擇靈活性較大。在急性期或亞急性期患者的住院康復期間,Han和Kim[18]為患者設置了3個功能性動作,即掛環(huán)、用毛巾擦桌子和喝水,要求他們盡量用雙手同時各自完成,6周后患者的肩關節(jié)活動功能顯著改善。Song[17]讓患者完成了用毛巾擦桌子、堆疊杯子、將杯子直立放置、拿木塊和喝水5項任務,患者上肢和手的運動功能及日?;顒幽芰@著提高,且效果優(yōu)于雙側(cè)重復訓練。Singer等[19]根據(jù)個體化原則為患者設置了抓和放杯子、往杯子中倒水、排列卡片、打開信封或擰下瓶蓋等動作,對上肢功能障礙較重的患者還輔以電刺激腕指伸肌,6周后,患者的上肢功能較干預前顯著提高,且這種效應可持續(xù)到3個月后。在家庭訓練中,以雙側(cè)訓練的方式進行洗碗、煮咖啡、打字、切水果和疊衣服等任務訓練,將對患者的上肢功能和日常生活能力產(chǎn)生顯著影響[20]。在康復中,從醫(yī)院到家庭的過渡訓練將成為治療的關注點,將日常生活、家務勞動、休閑娛樂等內(nèi)容融入訓練,有助于患者更好地回歸生活和社會。
人體遭遇卒中后,不僅患側(cè)肢體會受到影響,健側(cè)肢體也會受到影響,表現(xiàn)最明顯的是健側(cè)上肢靈活性下降[21],在伸手抓取和拿起物體動作的過程中會出現(xiàn)手向物體移動的速度減慢、抓取動作的時間和比例不協(xié)調(diào)以及抬起動作不充分等現(xiàn)象,這些問題與手部的感覺障礙也有一定的關系[22]。雙側(cè)訓練在改善患側(cè)上肢運動功能的同時也會提高健側(cè)上肢的靈活性,Morris和Van Wijck[21]讓患者進行以下4項任務動作:將一個直徑2 cm、高4 cm的木釘從桌子上移動到眼睛水平的架子上;將一個7 cm3的木塊從桌子上移動到與肩同高的架子上;抓一個空玻璃杯,送到嘴邊,然后放回原位;指向距桌子30 cm的一個點,該點距桌子邊沿左右各40 cm;結(jié)果顯示,患側(cè)上肢運動功能和健側(cè)上肢的靈活性均得到改善??梢?,應重視偏癱患者健側(cè)上肢的靈活性康復訓練。
不同距離的功能任務型雙側(cè)訓練對患者癥狀的改善作用可能略有不同,Ma等[23]囑患者用雙手同時分別拿取桌上位于肩關節(jié)正前方的鈴鐺,鈴鐺與患者的距離分別為90%手臂長度和125%手臂長度,并比較在手臂長度范圍內(nèi)和超過手臂長度范圍兩種情況下取物時軀干的運動情況,結(jié)果顯示,超過手臂距離的取物訓練可更多地增加肩關節(jié)前屈外展、肘關節(jié)伸展,但也會增加不對稱的軀干旋轉(zhuǎn)和側(cè)屈運動,同時增加過早和過多的軀干代償,因此當患者完成超過手臂距離的取物任務時應先指導患者進行上肢運動(尤其是肘關節(jié)的運動),當患者上肢達到伸直時再指導患者軀干前屈,同時防止軀干旋轉(zhuǎn)和向患側(cè)側(cè)屈。
節(jié)奏性聽覺提示型雙側(cè)訓練(bilateral arm training with rhythmic auditory cueing,BATRAC)是以一定頻率聽覺提示下的雙側(cè)重復對稱或交替運動訓練方法,通過一定的節(jié)奏觸發(fā)患者對韻律的感知,并根據(jù)節(jié)奏進行雙上肢對稱或交替訓練。位于脊髓的中樞模式發(fā)生器調(diào)節(jié)和管理著上肢、下肢在移動時的節(jié)律性運動[24]。BATRAC大多借助特定的訓練工具完成,其發(fā)展經(jīng)歷了從針對近端運動到遠端運動的方式,運動方式更精細,對患者運動功能的要求也逐漸增高。
最初的BATRAC由Whitall等[25]于2000年從步態(tài)訓練中得到啟發(fā)而提出,主要以雙側(cè)上肢推拉手柄的方式進行,分為兩側(cè)同時推拉和兩側(cè)交替進行推拉運動,訓練6周后,患側(cè)上肢功能和使用頻率均顯著提高,并且這種效應可持續(xù)到訓練8周后。McCombe-Waller等[26]將BATRAC法與單純患側(cè)上肢任務導向聯(lián)合使用,訓練階段包括6周的雙側(cè)訓練和隨后6周的單側(cè)訓練,結(jié)果顯示,兩種方法聯(lián)合使用的效果大于單純的單側(cè)訓練方法,主要表現(xiàn)為患側(cè)上肢運動功能和使用頻率增加、運動時大腦運動區(qū)和運動前區(qū)的激活增加,近端雙側(cè)訓練和遠端單側(cè)訓練相結(jié)合的方案將為日常的康復訓練提供更多的思路。此后,van Delden等[27-29]將訓練元素由肘關節(jié)屈伸運動改良為以腕關節(jié)為主的運動,設置了包括雙側(cè)對稱運動,即雙腕同時屈曲后同時伸展;雙側(cè)交替運動,即雙腕同時向左運動(即左腕伸展右腕屈曲)和同時向右運動(即右腕伸展左腕屈曲);雙側(cè)同時伸展然后自然放松回到中立位;雙手放于桌面上(手掌向下)跟隨音樂的節(jié)奏進行手指敲擊桌面的運動(雙側(cè)對稱或交替均可)4種模式的訓練,6周后,患側(cè)上肢功能、協(xié)調(diào)性和運動幅度均顯著改善,但該方法需將納入人群限定為患側(cè)腕關節(jié)可主動伸展至少10°者。
與上述訓練方式不同,主被動雙側(cè)啟動訓練(active-passive bilateral priming training,APBP)需要使用特定的機械設備和電子設備來實現(xiàn)雙側(cè)上肢的同時運動,該設備可實現(xiàn)健側(cè)腕關節(jié)主動屈伸,同時帶動患側(cè)腕關節(jié)完成對稱運動,這種訓練方法常作為患者康復訓練前的輔助啟動方法。有研究表明,在健康人完成20 min雙側(cè)對稱的主被動訓練后,大腦運動皮質(zhì)的興奮性可持續(xù)30 min[30]。
APBP輔助裝置起初較為簡易,僅能實現(xiàn)雙側(cè)腕關節(jié)的屈伸運動,常針對急性期上肢運動功能障礙較重的偏癱患者以激活大腦皮質(zhì)的興奮性,在達到3~6個月恢復平臺期前,卒中患者的神經(jīng)可塑性相對較強[31],此時在上肢物理治療和作業(yè)治療前使用APBP作為啟動方法可顯著提高患者的功能水平,增加患者急性期恢復效率[32]。另外,APBP也可與游戲訓練結(jié)合使用,Shiner等[33]在Wii-Baced運動療法前使用APBP后患者的上肢運動功能顯著改善,且效果在28周后持續(xù)存在。在繼APBP簡易輔助裝置之后,有學者在此基礎上進行了改良,設計出前臂旋前/旋后和腕屈曲/伸展運動的被動-被動模式、被動-主動模式以及主動-主動模式訓練方法,此方法要求患者有患側(cè)腕關節(jié)的主動伸展能力[34]。Hsieh等[34]在任務導向性訓練之前加以APBP,患者的自我力量感知和殘疾程度顯著改善。另外,Hsieh等[35]對患者實施2周的APBP結(jié)合任務導向訓練后再進行2周的強制性運動療法,結(jié)果證明該方法較單純4周的APBP結(jié)合任務導向訓練在運動控制能力方面有更好的效果。
主被動雙側(cè)運動訓練將主被動結(jié)合的雙側(cè)運動作為一種康復治療方法,主要形式為雙側(cè)腕關節(jié)的節(jié)律性運動,經(jīng)驗證該方法可提高患者的運動功能,調(diào)節(jié)半球間興奮性的平衡狀態(tài)[36]。
雙側(cè)訓練技術與虛擬現(xiàn)實技術的結(jié)合將產(chǎn)生更好的效果,Lee等[37]將雙側(cè)訓練和虛擬現(xiàn)實技術結(jié)合與單純雙側(cè)訓練的效果進行比較,采用對稱的上肢運動、不對稱的上肢運動、對稱的0~45°虛擬上肢運動和不對稱的0~45°虛擬上肢運動4種訓練模式,6周后患者的上肢和手功能水平顯著提高,并且雙側(cè)訓練與虛擬現(xiàn)實技術結(jié)合組患者的肘關節(jié)屈伸和手抓握、對掌、側(cè)捏、指捏力量的提高效果顯著高于單純雙側(cè)訓練組患者。
基于雙側(cè)運動模式借助機器人設備對患者進行的輔助訓練,通常運用計算機系統(tǒng)、外骨骼模型等裝置。目前設計出來的機器人種類繁多[38-49],不僅實現(xiàn)了患者上肢運動功能的提高,而且能夠用機械代替人力,以減輕人力資源的消耗,這需要醫(yī)療工作者和機械工程師以及計算機軟件相關行業(yè)人員的良好合作。
雙側(cè)訓練具有較常規(guī)康復療法更易于操作和需要更少輔助的優(yōu)勢,且訓練過程需要患者更多的主動參與,擺脫了以往患者康復訓練更多需要在醫(yī)院或依靠康復治療師人工輔助來完成的困境,患者可在家庭或社區(qū)進行,并且在住院期間或日常生活中的任何休息時間均可進行有效的訓練和提升。目前,雙側(cè)上肢訓練技術的應用還不夠廣泛,所以,治療師靈活應用雙側(cè)訓練技術,制定個性化的治療方案,將訓練與患者日常生活有效融合可為雙側(cè)上肢訓練技術更好的實施與推廣打下良好的基礎。