水中平板训练和减重平板训练对脑卒中偏瘫患者步行和平衡功能的影响

吴琼，丛芳，宋桂芸

·临床研究·

水中平板训练和减重平板训练对脑卒中偏瘫患者步行和平衡功能的影响

吴琼1，2a，丛芳1，2a，宋桂芸1，2b

目的 比较水中平板训练（UWTT）、减重平板训练（BWSTT）和常规步行训练（CGT）对脑卒中偏瘫患者步行和平衡功能的效果。方法 43例脑卒中偏瘫患者分为CGT组（n=14）、BWSTT组（n=13）和UWTT组（n=16），后两组在CGT组的基础上，分别接受BWSTT和UWTT。训练前后采用功能性步行分级（FAC）、10 m最大步行速度（MWS）、6 min步行距离（6MWT）进行评定，采用平衡测试仪进行动、静态平衡功能测试。结果 经过4周训练，各组FAC、MWS、6MWT及动、静态平衡功能指标均有改善（P＜0.05）；UWTT组在6MWT、患侧下肢负重时间、闭眼重心移动总轨迹长及稳定极限范围方面优于BWSTT组（P＜0.05）。结论UWTT在改善患者步行耐力及动、静态平衡功能等方面效果优于BWSTT。

脑卒中；偏瘫；水中平板训练；减重平板训练；康复；步行；平衡

［本文著录格式］吴琼，丛芳，宋桂芸.水中平板训练和减重平板训练对脑卒中偏瘫患者步行和平衡功能的影响［J］.中国康复理论与实践，2015，21（2）:207-211.

CITED AS:Wu Q，Cong F，Song GY.Comparison of effects between underwater and body weight support treadmill training on walking and balance in hemiplegics after stroke［J］.Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian，2015，21（2）:207-211.

减重平板训练（body weight support treadmill training，BWSTT）是最常用的偏瘫患者步行训练方法之一，具有改善偏瘫患者步行能力、平衡功能，促进运动功能恢复等功效［1］。水中平板训练（underwater treadmill training，UWTT）是利用水及活动平板的特性，促进下肢功能恢复的训练方法，兼有水疗和减重步行训练的特点［2］。UWTT与BWSTT在生理机制及治疗效果方面既有相似之处又各具特色。本文观察UWTT、BWSTT和常规步行训练（conventional gait training， CGT）对脑卒中偏瘫患者步行能力和平衡功能的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2012年～2014年在本院康复的43例脑卒中偏瘫患者，均符合全国第四届脑血管病学术会议通过的诊断标准［3］，并经CT或MRI证实诊断为一侧脑组织受损。将入选患者按照性别、年龄、发病时间、初始10 m步行速度（maximum walking speed，MWS）、病变部位及性质匹配原则分为CGT组（n=14）、BWSTT组（n=13）和UWTT组（n=16）。3组患者一般资料比较无显 著性差异（P＞0.05）。见表1。

表1 3组患者一般资料比较

入选标准：①脑卒中病史1～3个月；②进行基础运动疗法1个月以上；③无辅助具下可站立或步行至少1 min；④训练前及训练过程中未进行专门平衡功能训练。

排除标准：①伴有严重认知障碍，恐水，癫痫病史或近期癫痫发作史；②重要器官功能不全；③下肢骨关节疾病和传染性疾病。

1.2 方法

CGT组接受神经营养药物、佩戴矫形器、关节活动度训练、功能性电刺激、转移训练、坐立位训练、坐立位平衡训练及步行训练。

UWTT组在CGT基础上采用HM-200T型Aqua mill水中步行运动系统（日本酒井医疗株式会社）进行UWTT治疗。水温37℃，初始水深至剑突水平并根据患者恢复情况逐渐降低水位。活动平板的速度以患者能保持最佳步态为宜，并逐渐增加速度。治疗师通过侧窗记录患者训练情况并进行个体化步态指导。每次20 min，每周5次，共4周。前几次训练可根据患者的体力情况适当休息，以后逐渐减少休息次数、休息时长以及浴槽扶手辅助，并增加喷流。

BWSTT组在CGT基础上采用减重平板步行训练仪（HP Cosmos）进行BWSTT。初始减重量不超过体重的30%～40%，根据患者恢复情况逐渐减少减重量。活动平板的速度以患者能保持最佳步态为宜，并逐渐增加速度。开始时2名治疗师手法辅助矫正患者步态偏差。一名治疗师坐在患者的偏瘫侧，训练患腿脚触地时从足跟开始接触地面，摆动期防止膝过伸展，保证双下肢支撑、摆动期时相一致，步幅对称。另一名治疗师站在患者的后面，帮助患者进行身体重心转移、髋伸展、骨盆旋转并保持患者躯干直立。每次20 min，每周5次，共4周。前几次训练可根据患者的体力情况适当休息，以后逐渐减少休息次数、休息时间及治疗师辅助。

归一化的效果是将原始数据映射到[0,1]区间,之后用训练集对SVM进行训练,最后用得到的模型来预测测试集分类标签.本文中选取能较好反映5种状态的18名被试的总共300组典型数据作为训练集,再选取另外的200组数据作为测试集.设置5种交互状态下类别标签分别为(0;1;2;3;4).

1.3 评价标准

1.3.1 步行能力

使用功能性步行分级（Functional Ambulation Category，FAC）、10 m最大步行速度（maximum walking speed，MWS）、6 min步行距离（6 Minute Walk Test，6MWT）进行评价。

MWS评价方法：患者用自身最快、最稳定的速度在平地步行10 m，记录所需的时间；患者可佩戴矫形器，应用助行架；360 s内不能完成的按360 s记。

6MWT评价方法：在平坦的地面划出1段长30 m的直线距离让患者在其间往返走动，患者自行选择步速；监测人员每2分钟报时1次，并记录患者可能发生的气促、胸痛等不适；如患者体力难支可暂时休息或中止训练，6 min后统计步行距离。

1.3.2 平衡功能

使用Active Balancer平衡测试仪，进行动、静态平衡功能的定量测试。

②静态平衡测试。患者站在测试平台的中心位置，足底中心与检查台的基准点一致，双眼平视正前方l m远目标，双手自然下垂于身体两侧，放松，先睁眼后闭眼，各测60 s。测量睁、闭眼情况下重心移动总轨迹长。

③动态平衡测试。患者站在测试平台的中心位置，控制身体尽可能地随电脑显示屏上8个方向倾斜，记录稳定极限范围、到达目标总时间。

1.4 统计学分析

应用SPSS 17.0统计软件，计数资料采用χ2检验。训练前后比较采用配对t检验，组间比较采用完全随机设计方差分析；非正态分布资料经秩变换后行方差分析。显著性水平α=0.05。

2 结果

所有患者在训练期间没有出现如持续头晕、肌肉和关节损伤等明显的副反应及不良事件。

训练前3组患者步行能力（FAC评分、MWS、6MWT）及平衡功能指标（健侧及患侧下肢负重时间、睁眼及闭眼重心移动总轨迹长、稳定极限范围及到达目标总时间）均无显著性差异（P＞0.05）。训练后，3组患者各指标均较治疗前改善（P＜0.05）；UWTT组6MWT、患侧下肢负重时间、闭眼重心移动总轨迹长、稳定极限范围及到达目标总时间、FAC评分、MWS及睁眼重心移动总轨迹长方面优于CGT组（P＜0.05），健侧下肢负重时间无显著性差异（P＞0.05）；BWSTT组6MWT、MWS、FAC评分、患侧下肢负重时间、稳定极限范围、到达目标总时间优于CGT组（P＜0.05），其余指标比较无显著性差异（P＞0.05）；UWTT组稳定极限范围、6MWT、患侧下肢负重时间及闭眼重心移动总轨迹长方面优于BWSTT组（P＜0.05），其余指标比较无显著性差异（P＞0.05）。见表2～表10。

表2 各组患者训练前后FAC评分比较

表3 各组患者训练前后MWS比较（s）

表4 各组患者训练前后6MWT比较（m）

表5 各组患者训练前后健侧下肢负重时间比较（s）

表6 各组患者训练前后患侧下肢负重时间比较（s）

表7 各组患者训练前后睁眼重心移动总轨迹长比较（mm）

表8 各组患者训练前后闭眼重心移动总轨迹长比较（mm）

表9 各组患者训练前后稳定极限范围比较（mm）

表10 各组患者训练前后到达目标总时间比较（s）

3 讨论

近年来，脑卒中偏瘫患者水中锻炼日益得到关注。UWTT具有与BWSTT类似的减重环境及平板步行运动特点，常被认为是一种特殊的BWSTT。本研究显示，UWTT和BWSTT对偏瘫患者步行及平衡功能的改善整体优于CGT，且UWTT在步行耐力及平衡能力方面优于BWSTT。

BWSTT与UWTT对偏瘫患者的作用共同机制如下。①都强调早期适当负重，全面训练下肢肌肉，减少适应性运动的需要（如使用下肢支具及助行器）。②根据患肢负重能力调整减重程度或水深，使患者身体重心的分布趋于对称，步行时患侧单腿支撑期延长，双腿支撑期缩短，步态对称性提高［1］。③训练时传送带不断向后运动，迫使髋关节被动过伸，对支撑末期髋关节屈肌有拉紧作用，迫使髋部前屈，向前摆动下肢；同时牵拉腓肠肌，增加踝关节跖屈及对地面的推进力。双下肢交替迈步可阻止患者依赖健肢，防止获得性失用［1］。④常规的步态训练是步行成分的分解训练，而BWSTT及UWTT将步行周期作为一个整体，循环练习步态的不同成分（负重、前进、迈步和重心转移等），更近似于生理步态，能刺激潜在的中枢模式发生器（central pattern generator，CPG），提高神经系统可塑性［4-5］。⑤根据患者的运动功能及耐力调整训练强度，增加心血管适应性，提高步行耐力。⑥在水中环境或减重吊带的保护下，增加了患者安全性，可持续训练。

然而，UWTT在另一些方面与BWSTT有很大不同。

3.1 能量消耗

水中环境对人体的影响不仅源于水的浮力，还受到阻力、静水压、湍流、黏滞性及温度等特征的影响。水中肢体运动速度越快，阻力越明显。当水深达到剑突水平，水中步行速度达到陆地速度的1/2产生相同的能量消耗［6］。在自感舒适的速度下，健康受试者UWTT耗氧量明显大于无减重的平板步行训练与BWSTT［7］；而在相同心肺反应及自感用力度情况下，肌肉活动（表面肌电变化）大约是陆地训练的70%［8］。UWTT的喷流装置更可进一步增加水流阻力及训练强度。

3.2 缓解痉挛

BWSTT治疗后，脑卒中患者竖脊肌、胫前肌、股外侧肌和腓肠肌电图活动更趋于生理化，步态对称性改善，痉挛减少［9］。这可能是由于减重后地面反作用力降低，由压力感受器介导的反射导致肌电活动减少［10］。而UWTT不仅具有上述特点，水的温热作用及静水压能更进一步放松肌肉，增加胶原溶解度及软组织伸展性，减少肌电活动，降低痉挛［10］。

3.3 步态特征

UWTT训练不只引起运动负荷改变，更对运动模式产生影响。健康受试者在相同的自选步行速度下，UWTT较BWSTT踝跖屈角度更大，伸膝角度更小［8］。在自感舒适的速度下，偏瘫患者水中行走较陆地步行时患侧及健侧下肢步调均下降，步长、步时均增加；患侧屈膝、伸膝角度不变而踝背屈减小，跖屈增大；健侧屈膝减小，伸膝增加而踝背屈减小，跖屈增大［10］。另外，水的浮力可部分弥补患侧下肢迈步相屈髋肌群肌力的不足，降低病理性髋外展外旋，提高步态对称性［11］。

3.4 平衡功能

本研究显示，UWTT组在患侧下肢负重时间、闭眼重心移动总轨迹长及稳定极限范围方面优于减重步行运动训练组。可能机制是：①UWTT对患者全身耐力提高更显著；②由于水中阻力的作用，UWTT训练速度通常慢于BWSTT，因此患侧下肢负重时间也相应增加，有助于患侧下肢肌力改善；③相比BWSTT，运动时没有吊带的束缚，躯干、四肢的活动性更大，尤其训练时鼓励患者尽早放开扶手，随步行节奏摆动双臂，在姿势控制的同时训练了平衡、协调能力［12］；④训练后期可根据患者能力增加喷射水流，提高活动复杂性，使患者进行抗干扰平衡训练，同时增加皮肤感觉及本体感觉输入［13］。

以上研究提示，BWSTT与陆地行走运动模式更相似，可能更适用于步态训练。而UWTT更适合于着重步行耐力及平衡功能的训练。对于UWTT及BWSTT对偏瘫患者步态的影响还需进一步研究。

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Comparison of Effects between Underwater and Body Weight Support Treadmill Training on Walking and Balance in Hemiplegicsafter Stroke

WU Qiong，CONG Fang，SONG Gui-yun.Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine，Department of Modality Therapy and Department of Rehabilitation Evaluation，Beijing Bo'ai Hospital，China Rehabilitation Research Centre，Beijing 100068，China

Objective To compare the effect of underwater treadmill training（UWTT），body weight support treadmill training（BWSTT）and conventional gait training（CGT）for walking ability and balance function in hemiplegic patients after stroke.Methods 43 patients were divided into CGT group（n=14），BWSTT group（n=13）and UWTT group（n=16）.Based on conventional gait training，the UWTT group and BWSTT group respectively accepted UWTT and BWSTT for 4 weeks.They were assessed with Functional Ambulation Category （FAC），maximum walking speed（MWS），6 Minute Walk Test（6MWT），and dynamic balance function and static balance function with Active Balancer before and after training.Results All the patients improved in all items after training（P＜0.05），while the UWTT group improved more in the 6MWT and balance function items than the BWSTT group（P＜0.05）.Conclusion UWTT is more effective for hemiplegic patients after stroke in walking ability and balance function than BWSTT.

stroke；hemiplegia；underwater treadmill training；body weight support treadmill training；rehabilitation；walking；balance

R743.3

A

1006-9771（2015）02-0207-05

2014-04-14

2014-06-30）

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.02.020

中国康复研究中心青年项目（No.2012-Q5）。

1.首都医科大学康复医学院，北京市100068；2.中国康复研究中心北京博爱医院，a.理疗科，b.评定科，北京市100068。作者简介：吴琼（1982-），女，满族，山西晋中市人，硕士，医师，主要研究方向：康复医学与理疗学。通讯作者：丛芳（1966-），女，汉族，辽宁大连市人，博士，主任医师，主要研究方向：神经损伤康复。E-mail:congfang2002@vip.sohu.com。