镜像视觉反馈和肌电生物反馈对脑卒中偏瘫患者上肢功能的影响

王丽菊，陈立早，欧艺，郭龙，郝丹，陈思思，宋平，胡婉玲

·临床研究·

镜像视觉反馈和肌电生物反馈对脑卒中偏瘫患者上肢功能的影响

王丽菊，陈立早，欧艺，郭龙，郝丹，陈思思，宋平，胡婉玲

目的 研究镜像视觉反馈（MVF）、任务导向训练和肌电生物反馈（EMGBF）对脑卒中偏瘫患者上肢功能的恢复的作用。方法 90例脑卒中偏瘫患者采用随机数字表法分为对照组（n=30）、EMGBF组（n=30）和MVF组（n=30）。所有患者均接受常规康复治疗和任务导向性训练，EMGBF组在此基础上加EMGBF，MVF组在EMGBF组的基础上加MVF，共8周。治疗前后进行Fugl-Meyer运动功能评定（FMA）、Carroll手功能评定（UEFT），并测定偏瘫上肢相关肌电积分。结果 治疗后，所有患者上肢FMA评分，UEFT评级和上肢肌肉肌电积分均较治疗前改善（P＜0.05）。组间比较，EMGBF组各项指标均优于对照组（P＜0.05），MVF组优于其他两组（P＜0.05）。结论 镜像视觉反馈结合肌电生物反馈可以更有效地促进脑卒中偏瘫患者上肢功能的改善。

脑卒中；镜像视觉反馈；任务导向性训练；肌电生物反馈；上肢功能

［本文著录格式］王丽菊，陈立早，欧艺，等.镜像视觉反馈和肌电生物反馈对脑卒中偏瘫患者上肢功能的影响［J］.中国康复理论与实践，2015，21（2）:202-206.

CITED AS:Wang LJ，Chen LZ，Ou Y，et al.Effects of mirror visual feedback and electromyographic biofeedback on upper extremity function in hemiplegics after stroke［J］.Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2015，21（2）:202-206.

脑卒中是世界上导致成年人残疾的首要原因［1］。55%～75%的患者在脑卒中后会遗留上肢功能障碍［2］；在脑卒中后6个月，仅有38%的患者部分恢复偏瘫侧上肢的灵巧性［3］，12%的患者在康复治疗后恢复较良好［4］。

针对脑卒中后偏瘫患者功能训练的方法有很多。目前研究提示，进行有目的的主动活动会比集中于运动本身产生更好疗效［5］。任务导向训练主要是围绕患者所表现的功能缺陷水平而进行针对性治疗的一种方法，是一种有目的的训练。然而大部分上肢功能严重受损或脑卒中初期上肢功能较差的患者，肢体力量和耐力均不能满足高强度和大量重复运动训练，任务导向训练的应用有限。本研究探讨在任务导向训练基础上，增加镜像视觉反馈（mirror visual feedback，MVF）和肌电生物反馈（electromyographic biofeedback，EMGBF）对脑卒中偏瘫患者上肢功能的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2012年3月～2014年6月在长沙市中心医院康复医学科和神经诊疗中心住院和门诊治疗的脑卒中偏瘫上肢功能障碍患者90例。

纳入标准：①根据中华神经科学会和神经外科学会1995年全国脑血管会议制定的关于脑血管诊断和分类标准［6］，第一诊断为初发脑卒中（脑梗死或脑出血），并经颅脑CT或MRI证实；②神经功能缺损程度符合脑卒中患者神经功能评分标准［6］；③年龄30～75岁，一侧肢体瘫痪；④生命体征平稳，心理健康、智力正常，无明显认知功能障碍，简易精神状态检查（Mini-mental State Examination，MMSE）评分＞24分，文化程度中学及以上，无视觉障碍、无失语症和痴呆等，可执行一般指令；⑤签署知情同意书。

排除标准：①病情不稳定；②并发严重心、肝、肾疾病及感染；③并发其他影响运动功能的疾病。

采用随机数字表法分为对照组、EMGBF组和MVF组，各组患者性别、年龄、病程和偏瘫侧别等一般临床资料无显著性差异（P＞0.05）。见表1。

表1 各组一般临床资料比较

1.2 治疗方法

1.2.1 对照组

病情稳定，生命体征平稳后即开始治疗。运动疗法主要包括Bohath法、Brunnnstrom法、本体感觉神经肌肉促进疗法（PNF）、Rood技术等；坐位、站立位平衡训练；步行训练；日常生活活动能力（activities of daily living，ADL）训练。作业疗法采用任务导向训练：①将积木放在指定位置；②用手先取球，再拿起球放在指定位置；③将水杯拿起来，再放在指定位置；④将水从一个杯子倒入另一个杯子，端起杯子做喝水的动作。

运动疗法30 min，作业治疗（任务导向训练）30 min，每天1次，每周6 d，共8周。

1.2.2 EMGBF组

在完成对照组相同的运动疗法后，行EMGBF。采用WOND2000F多功能神经康复诊疗系统（广州三甲医疗信息产业有限公司），选择PBF模式。患者仰卧位或坐位，刺激电极片分别置于偏瘫上肢的三角肌、肱三头肌、前臂伸肌肌群的肌腹处，采集电极置于刺激电极旁边的相应部位。每周治疗前对以上肌群进行测试，以最大收缩状态下表面肌电值的80%为肌电反馈阈值。治疗时嘱患者分别进行肩外展和伸肘、伸指和伸腕运动；机器通过显示器和音响设备将图像、数据和相应的声音信号反馈给患者，当肌肉表面肌电值达到阈值时，系统释放一次电刺激，持续8～10 s，间隙15 s，频率35 Hz，脉宽分别为500 μs、200 μs、200 μs。完成EMGBF后行任务导向训练。

运动疗法30 min，EMGBF每次20 min，作业治疗（任务导向训练）30 min，每天1次，每周6 d，共8周。

1.2.3 MVF组

同前行运动疗法和EMGBF，在任务导向训练同时行MVF。①将镜箱置于治疗台上，患者坐于治疗台前面，镜箱上方和前面无盖，在患者前面沿正中矢状面放置一块60×60 cm镜子，健侧上肢和躯干位于镜子前方，患侧上肢和手置于镜子的后方；②双手同时做放积木、取球、放球、拿杯子、倒水和喝水等动作，健手能完成，患手不能完成；③要求患者注视镜中用健手完成的指定动作；④通过镜子的反馈结合治疗师的语言提示，患者大脑中表征自己的患侧上肢在活动，即把健手镜像想象成自己的患手，想象患侧上肢和手跟着镜中上肢和手一起活动，仿佛是偏瘫侧上肢在完成动作。

在完成镜像治疗后行任务导向训练，要求患者直接注视偏瘫侧上肢动作，并尽可能用偏瘫侧上肢完成训练内容。

运动疗法30 min，MVF每次30 min，作业治疗（任务导向训练）30 min，每天1次，每周6 d，共8周。

1.3 评价方法

所有患者入选后均在治疗前由专业康复治疗师采用MMSE进行认知功能评定。

在治疗前后行上肢功能评定，采用简式Fugl-Meyer运动功能评定（Fugl-Meye Assessment，FMA）中上肢部分［7］，共66分；采用Carroll手功能评定（又称上肢功能测试，upper extremity function test，UEFT），分为6级，功能分值0～25分，最大分值99分（利手）或96分（非利手）［8］。

治疗前后测定偏瘫上肢相关肌电积分（integrated electromyography，iEMG）。患者取仰卧位或坐位，表面电极分别置于偏瘫上肢的三角肌、肱三头肌、前臂伸肌肌群肌腹处，嘱患者尽最大努力分别进行肩外展和伸肘、伸指和伸腕动作，保持15 s，取中间10 s肌电信号值进行分析，记录最大肌电值。

1.4 统计学分析

2 结果

治疗前各组各项评定指标均无显著性差异（P＞0.05）。治疗8周后，各组FMA评分、UEFT评分、iEMG值较较治疗前改善（P＜0.05）；组间比较，EMGBF组各项指标高于对照组（P＜0.05），MVF组各项指标高于其他两组（P＜0.05）。见表2～表6。

表2 各组治疗前后上肢FMA评分比较

表3 各组治疗前后上肢UEFT评分比较

表4 各组治疗前后三角肌iEMG比较

表5 各组治疗前后肱三头肌iEMG比较

表6 各组治疗前后前臂伸肌群iEMG比较

3 讨论

脑卒中偏瘫患者上肢功能障碍是康复治疗的难点。脑卒中偏瘫的运动损害为单侧，而MVF即为主要应用于治疗单侧肢体受累的一种新的康复治疗手段。本研究结果显示，常规康复治疗和EMGBF能改善脑卒中偏瘫侧上肢功能，加入MVF后各项功能改善更加明显。

EMGBF是将普通肌电反馈与神经肌肉电刺激相结合的一种治疗方法。它通过反馈仪将肌电信号叠加输出，转换成能直接接受的反馈信号图像、数字、指导语，患者根据反馈信息对骨骼肌进行放松训练或对瘫痪肌群进行运动功能训练。它不仅可以使瘫痪肌肉恢复功能，而且在医务人员言语强化指导下，可调动患者主观能动性，使其有意识地控制病理过程，促进功能恢复，明显改善生活质量，是目前临床广泛应用的一种生物反馈疗法［9］。

1995年，Ramachandran和Rogers-Ramachandran报道了MVF，最初用于减轻截肢后的幻肢痛［10］。Altschulor等将MVF用于治疗脑卒中后患者上肢运动障碍，取得良好效果［11］。MVF是基于镜像神经元系统理论［12］，并以镜像神经元系统理论为神经生理学基础，涉及动作观察、运动想象、模仿学习等诸多过程，同时也是一种双侧训练，通过幻像提高患手的存在意识，还有助于减轻习得性废用。

任务导向训练主要围绕患者所表现的功能缺陷水平而进行针对性治疗的一种方法，是基于运动控制和运动学习理论的系统模型。训练内容主要以功能性活动为基础，将训练生活化，生活训练化，将训练与生活紧密结合起来，能明显提高脑卒中后上肢功能障碍的治疗效果［13］。

本研究设计的治疗流程将EMGBF、MVF、任务导向训练有序恰当组合，以期最大限度改善脑卒中患者上肢功能，取得较好疗效。

先行EMGBF疗法，在意识支配下，通过电刺激产生的肌群或肢体运动对中枢神经系统产生本体感觉或运动觉刺激，促使主动肌和拮抗肌之间形成协调性动作，将接近正常的运动模式反馈给受损的中枢神经系统，有助于激活中枢神经系统中潜在性突触，或形成新的突触联系，以建立新的感觉兴奋痕迹，重建神经环路。EMGBF具有单纯被动治疗不可比拟的作用［14］。已有研究显示，EMGBF可以改善瘫痪肌肉的肌电信号［15］。本研究显示，EMGBF组偏瘫侧上肢相关肌肉的iEMG较对照组明显提高，表明EMGBF可以改善肌肉收缩功能。研究还发现，EMGBF组运动功能和手的整体功能较对照组改善更明显，这表明EMGBF疗法可以促进患者整体功能的提高，其作用与改善肌力、缓解痉挛、促进分离动作形成有关［16］。

接着对患者进行上肢MVF结合任务导向训练。MVF可激活镜像神经元，此神经元可参与诸如视觉、运动指令、本体感觉等多通路间的相互作用。MVF的作用机制还不甚清楚，目前考虑其发挥作用的基本原理有两个。①中枢神经系统的可塑性。研究证明大脑皮质各调控区域之间并不是孤立的，而是动态变化的。某些区域感觉缺损，邻近区域便代偿，造成感觉重绘。某些感觉异常、瘫痪等，很可能只是大脑功能平衡移动、区域重绘，成为“习得性障碍”。而MVF是一种“去习得性”的疗法。②视觉反馈的有效性。视觉反馈能够重启废用区域。镜像神经元是联系视觉与运动的一类特殊神经元。1996年，Rizzolatti等在猴子身上发现，动作的观察（或想象）同样可以引起与执行该动作类似的运动皮质的激活［17］。人类大脑存在与猴子类似的镜像神经元系统，人类的镜像神经元系统比猴子更广泛，在大脑的前区皮质、后顶叶、颞叶上方沟回区域和脑岛处均有分布。MVF时，患者看到健侧肢体运动的镜像，类似患侧肢体完成的，这就可以激活相应运动皮质的镜像神经元。脑电图证明，其放电形式与实际执行动作时脑区电活动一致［18］，这种视觉的错觉通过激活神经传导通路，可能阻止或降低瘫痪肢体习得性废用的发生，从而利于肢体功能的恢复［19］。正是由于视觉反馈可以影响中枢感觉、运动区的皮质电活动，同时中枢神经系统又具有可塑性，因此，通过视觉反馈可达到康复治疗的目的。另外，MVF强调双侧训练，双侧训练使得两大脑半球间的抑制解除，从而达到在神经层面的重组。

任务导向训练对运动功能恢复的促进机制主要有：①反复的任务导向性训练影响中枢神经系统的适应性，从而促进脑功能重组；②任务导向性训练能使神经功能细胞向病灶部位定向迁移，最终形成新的神经网络，目前已从功能磁共振成像（fMRI）研究中得到证实［20］；③任务导向性训练强调目标和任务的具体性而非抽象性，而且是根据患者的具体情况设计有目的、有意义、有兴趣和贴近生活的活动，患者的任务易于完成且完成质量更高；④任务导向性训练强调反复强化正确运动模式，重建神经网络，训练不仅要具有功能性，还要有一定量的积累，这样才能促进中枢神经系统的功能重建；⑤任务导向性训练强调主动参与，主动运动对调整神经网络以形成最佳运动模式起着重要作用［21］。

iEMG是指一定时间内肌肉参与活动的运动单位放电总量。在时间不变的前提下，该值可反映运动单位的数量多少和每个运动单位的放电大小［22］；肌肉随意收缩时，用表面电极测定的iEMG与肌力呈正相关［23］。

目前已证实对脑卒中患者上肢功能恢复有效的治疗方法有强制使用疗法、双侧训练、机器人辅助训练和虚拟现实训练［24］。强制性使用疗法的标准严格，在脑卒中早期，患者偏瘫侧肢体运动功能尚难达到入选要求。由于患者经济条件和医院设备条件的限制，目前机器人辅助训练和虚拟现实训练尚无法得到普及。而镜像治疗结合任务导向性训练和EMGBF不仅包含了双侧训练的元素，而且占用场地小，训练设备相对经济，操作简便；三种疗法均有重建神经网络的作用，重复强化激活主动运动皮质，从而促进脑功能重组，加快脑卒中后早期患者的上肢功能的恢复。研究结果显示，对提高脑卒中偏瘫患者手功能的恢复和降低手致残率疗效显著，但对缓解痉挛作用不明显［25］。我们的研究结果与其一致，其机制有待进一步研究。

镜像视觉反馈、任务导向训练结合EMGBF是一种有协同作用的有效的神经康复治疗方法，可以更有效地促进脑卒中偏瘫患者上肢功能的改善，值得临床推广使用。但治疗还是有一定的局限，如对文化程度要求较高，要求没有认知障碍和视觉障碍，双侧受累患者无法应用等。且本研究病例样本较少，还需扩大样本，对不同层次、不同时期的患者做进一步研究，同时应着重于研究本疗法的规范操作和最佳应用对象的选择，让更多的患者受益。

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Effects of Mirror Visual Feedback and Electromyographic Biofeedback on Upper Extremity Function in Hemiplegics after Stroke

WANG Li-ju，CHEN Li-zao，OU Yi，GUO Long，HAO Dan，CHEN Si-si，SONG Ping，HU Wan-ling.Department of Rehabilitation，Changsha Central Hospital，Changsha，Hunan 410004，China

Objective To investigate the effects of mirror visual feedback（MVF）and electromyographic biofeedback（EMGBF）on upper extremity function in hemiplegic patients after stroke based on task-oriented training.Methods 90 patients with hempiplegia after stroke were randomly divided into control group（n=30），EMGBF group（n=30）and MVF group（n=30）.All patients accepted routine rehabilitation and task-oriented training once a day for 8 weeks.The EMGBF group also accepted EMGBF，and the MVF group accepted MVF in addition.They were assessed with Fugl-Meyer Assessment（FMA）and the Upper Extremity Function Test（UEFT），and their integrated electromyogram（iEMG）of affected upper extremities were recorded before and after treatment.Results All the groups improved in scores of FMA and UEFT，as well as the iEMG after treatment（P＜0.05），and ranked as the MVF group，the EMGBF group and the control group from improving more to less（P＜0.05）.Conclusion Mirror visual feedback combined with electromyographic biofeedback may further promote the recovery of upper limb function in patients with hemiplegia after stroke based on task-oriented training.

stroke；mirror visual feedback；task-oriented training；electromyographic biofeedback；upper extremity function

R743.3

A

1006-9771（2015）02-0202-05

2014-07-15

2015-01-06）

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.02.019

长沙市科技局项目（No.K13ZD069-33）。

长沙市中心医院康复医学科，湖南长沙市410004。作者简介：王丽菊（1963-），女，汉族，湖南怀化市人，副主任治疗师，主要研究方向：神经系统疾病的康复治疗。