节律提示在步行稳定障碍康复训练中的应用

伊文超，励建安

随着老龄社会的到来，帕金森病、脑卒中等疾病发生率增高[1]。步行稳定障碍是此类疾病的共性问题[2]，也是患者迫切希望解决的功能问题。因此，寻找有效的方法改善步行稳定障碍是提高老年人生活质量的重要途径。

帕金森病患者由于黑质细胞减少，多巴胺释放减少，神经退行性改变渐进加重[3]，常表现为运动不能、僵直、静止震颤及姿势不稳，患者一般采取身体前倾，肘、腰、膝屈曲的姿势；行走时步幅小，速度慢，节奏差；行走过程中步幅会越来越小，同时步频加快，呈现出慌张步态，严重时欲停而不止，有时甚至会撞上物体。此外，在启步和在狭窄的地方行走时，往往因害怕而不敢迈步(冻结步态)[4]。

脑卒中患者典型的异常步态是所谓“画圈步态”，即患肢摆动相早期屈髋不足，而采用提高同侧骨盆代偿；摆动相中期因足下垂、足内翻和直膝导致患肢功能性过长，而采用向外画圈的方式廓清地面；摆动相末期和支撑相早期出现足前外侧着地、踝关节不稳；支撑相中期可能出现膝过伸或膝屈曲伴支撑相时间缩短；支撑相末期足跟离地困难[5]。

这两类老年人常见神经系统疾病的异常步态有一个共同点，即步行节律紊乱[2,6-8]。近10年来，利用节律提示改善老年人步行功能、预防跌倒的训练方法正广受关注[2-3,6,9-29]。

1 资料和方法

检索PubMed电子数据库，检索词“gait rhythm”，共返回168篇相关文章；缩小检索范围“gait rhythm and gait training”，共返回15篇。检索CNKI中文电子数据库(1979年至今)，检索词“步行节律”，共返回52篇；阅读题目及摘要后，粗筛以上两组返回结果，若无法判断是否符合条件，则全文阅读；另阅读每篇文章参考文献，对相关文献进一步搜索。

入选标准：临床研究对象为中枢神经系统疾患步行障碍。

排除标准：①脊髓损伤；②无对照组；③节律提示训练方法描述不明确。

2 结果

各类数据库共检索出36篇文章，根据标题和摘要排除20篇，余16篇符合入选标准。进一步阅读参考文献，另2篇通过手工检索获得全文。经阅读后，共18篇文章符合标准，进行综述。

3 节律提示的种类

节律提示分3种，即视觉、听觉以及体感节律性提示。视觉节律性提示即根据受测者步长大小，在步行通道粘贴两种颜色的条带，嘱受测者左右脚分别踩在一种颜色的条带上行走；或者在通道上方根据患者适宜步频闪烁不同颜色的灯光，嘱受测者步行节律尽量与灯光闪烁频率一致[12]；听觉节律提示通常采用节拍器的方式，嘱受测者尽量按规定节拍行走[9]；而体感节律性提示通常在患者身上(手腕、踝关节)系上按一定频率振动的振动器，嘱患者尽量随着振动刺激迈步[10]。

除上述提示外，Silvi等认为，运动平板也可作为一种外源性提示。他选用36例帕金森病患者与30名正常人分别在平地、平地加助行器、运动平板3种不同情况下进行3次每次2min的步行，分析发现只有在运动平板上行走才能显著减少步行时间的变异率[11]，提示帕金森病患者在运动平板上步行更加稳定，而在平地加助行器条件下行走并没有获得以上效果。

4 节律提示的选择

不同类型的提示分别有不同的作用效果，各种类型相结合能达到改善步行的最佳效果[29]。

视觉提示可减少步长的变异率，但并不能减少时间参数的变异率[12]。听觉节律提示的频率也会影响结果，有试验表明，低于基础步频20%的频率会增加步长及时间的变异率[13]，而低于基线10%左右的频率可减少变异率[29]。

Stern等调查61例患者克服冻结步态(freezing of gait,FOG)的方法，其中最常用的是视觉或听觉提示[16]。Nieuwboer等对帕金森病的治疗策略进行研究，分析节律提示(视觉、听觉)下家庭物理治疗的作用，大多数人选择听觉节律提示治疗[17]，且此法可显著改善患者姿势、步态等。

也有研究表明，体感节律性提示比其他两种节律性提示更稳定，它不容易受步行速度和外界视觉干扰的影响[10]。

另外，Pablo等的研究还提示，在选用节律提示时，要考虑病情的影响[14]。据Heohn-Yahr分级，Ⅰ～Ⅱ级帕金森病患者与对照组相比，在节律性提示下，各运动学参数(步长、步幅、变异率等)并无显著性差异；而Ⅲ～Ⅳ级帕金森病患者，节律性提示可显著改善步态运动学参数。

5 步行节律的改变

步行节律的改变包括节律变快或变慢，步长及时间的变异率增大。帕金森病患者的冻结步态通常在疾病进展期表现得更为明显，尤其在遇到转弯、狭窄空间、接近目的地或高压状态下出现，步行终止比启动时频繁。步态分析结果提示，冻结步态出现时，步行节律会突然增高至4～5 Hz(这与帕金森病患者手部静止性震颤的频率相近)[18-19]。相反，在血管性帕金森病，冻结步态步行节律变慢，大概2.3 Hz[20]。脑卒中患者的步行节律也显著变慢[30]。

6 在脑损伤患者中的应用

Roerdink等选取11例脑卒中患者和10名健康对照者，嘱其分别在单节拍器和双节拍器的条件下，以自由步速和步幅行走，对比两组受测者步行周期和节拍器节拍之间的同步情况。结果显示两组受测者均在双节拍器引导的条件下，听觉-运动的同步性更好；脑卒中组普遍比对照组听觉-运动同步性差[2]。进一步证实脑卒中患者步行节律紊乱，加速困难，更倾向于使用较慢的步速来达到稳定的节律。该文认为，有声节拍器训练(听觉提示)是改善脑卒中患者步行的有效方法。

Thaut等对20例脑卒中患者(10例实验组，10例对照组)进行了为期6周，每周5 d、每天2次的步态训练。对照组进行传统物理治疗步态训练项目；实验组除此之外另加节律性听觉刺激(rhythmic auditory stimulation,RAS)。患者能达到一手扶助下步行5个来回即入组，脑卒中3个月后训练结束。两组患者以年龄、性别及病变部位等匹配，试验前、后对两组患者在有无RAS下进行步态评定，结果显示RAS训练组步速增加(164%vs.107%)、步幅增高(88%vs.34%)、腓肠肌肌电图波幅的变异减少(69%vs.33%)，与对照组比较均有显著性差异(P＜0.05)[30]。

Spiros等对8例脑卒中患者在两种不同条件下的步行进行研究，结果显示，听觉节律引导下比无节律引导下步行，健/患侧步长及髋关节活动范围更加对称，重心垂直移动范围减小[31]。

Bristol等对8例严重脑外伤患者进行研究，分别在没有音乐、有RAS、RAS加10%基础步频、去除RAS 4种状态下进行步态分析，结果显示7例患者可在试验过程按节拍行走，并且在RAS去除后，仍能维持特定频率行走；多数患者的运动学参数在RAS下亦有改善，表现为步行对称性、步速、步频、步长增加[32]。

7 在帕金森病患者中的应用

Liao等对神经退行性疾病如帕金森病、亨廷顿病和肌萎缩性侧索硬化的研究表明，尤其是侧索硬化病患者的步行节律明显紊乱，建议可利用步行对称性评定监控病情进展，评价治疗效果[7]。

Jones等在对帕金森病患者的调研中也提出，克服步行困难的两大策略之一便是恢复步行节律和步长[8]。Fernandez等发现，外源性节律提示对帕金森病患者日常节律性运动，如步态等有改善作用，并且正电子发射断层成像技术(PET)显示在脑部相应感觉运动处理区，葡萄糖的代谢率提高[15]。

日本学者Satoh等对音乐疗法(听觉节律性提示)的研究也证实了对帕金森病患者步态紊乱的改善作用[33]。意大利Picelli等选取8例帕金森病患者进行三维运动分析，利用节拍器提示使其在4种不同的节奏下行走(正常步行，90%、100%和110%的平均步频下)，重复3次，分析节律对步行时间-空间参数及动力学参数的影响。初步研究表明，帕金森病患者在节拍器节律性提示下，步长、步频、步速及单双支撑时间比率均提高[34]。

Pablo等研究帕金森病不同时期应用节律性提示的效果，发现据Hoehn-Yahr分级，Ⅰ～Ⅱ级的患者并不能通过节律性提示获得比对照组显著的改善[14]。当节律性提示应用于正常人时，步行变异率非不减小反而显著增大[29]。

8 机制分析

节律提示可改善步行功能的原因可从以下几个方面理解。

8.1 “磁效应” RAS能改善步态的原因可用“磁效应(magnet effect)”[21]解释。Beaucher等对社区100名健康老年人的研究发现，步态变异的减小与倒数数的改善相关，并且认为这是因为“磁效应”，它是两种事物之间的一种生物学的共振趋向，即谐振效应。RAS以一种接近步行固有频率的频率发放提示，患者能够借“磁效应”来改善异常的步行节律。

8.2 代偿作用 基底节与次级运动皮层相互作用参与运动控制，它可给予一个内在的节律提示，促使运动在无意识参与下按顺序发生，并一直处于待命状态，辅助维持运动计划[22]。当患者基底节内部节律紊乱时，节律性提示可以通过其他没有被帕金森病等疾病影响的路径，代偿基底节内部节律的缺陷，从而增强运动性能[23]。

8.3 精神放松作用Maidan等对健康老年人、帕金森病伴或不伴冻结步态患者进行相关性研究，结果表明帕金森病的冻结步态与精神因素有关[24]。外源性节律提示(尤其是音乐提示)可在一定程度上解除患者的精神紧张等因素，从而更轻松地完成步行。

8.4 减少对注意力资源的需要 曾有研究表明，经常发生跌倒的老年人比正常老年人步态变异性大[25]，跌倒风险增加[26-27]；帕金森病、脑卒中等神经系统疾病患者的步态变异性大[28]，为防止跌倒，步行过程中要花比较多的精力以保安稳，而节律提示可通过减少步行变异率来增加稳定性[29]，故而推出节律提示可降低步行过程中的注意力需求[29]。

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