功能性电刺激、足踝矫形器对脑卒中后足下垂内翻患者即刻步行能力的影响

赵娟 刘培乐 华艳 王瑜元 张备 高蓓瑶 李莹莹 李策 王晓文 张荣 白玉龙

摘 要 目的：评价佩戴功能性电刺激（FES）、踝足矫形器（AFO）对脑卒中后足下垂内翻患者即刻步行能力的影响。方法：选取30例符合入组标准的脑卒中后足下垂内翻患者，依次佩戴FES、AFO及不佩戴辅具步行，3种状态下分别对患者进行10 m步速、功能性步行分级（FAC）评定。结果：佩戴AFO时的10 m舒适、快速步速均显著高于无支具时，差异有统计学意义；佩戴FES时的10 m舒适步速与无支具时相比无显著差异，10 m快速步速高于无支具时，但差异无统计学意义；佩戴AFO与佩戴FES时的10 m快速步速之间无显著差异；佩戴AFO和FES时的FAC分级皆显著高于无支具时，差异有统计学意义；佩戴AFO与佩戴FES时的FAC分级之间无显著差异。结论：佩戴FES、AFO均可以改善脑卒中后足下垂内翻患者即刻步行能力，AFO的即刻疗效优于FES。

关键词 功能性电刺激 踝足矫形器 脑卒中 足下垂 足内翻 步行能力

中图分类号：R497； R743.3 文献标志码：B 文章编号：1006-1533（2018）11-0031-04

The immediate effect of functional electrical stimulation and ankle-foot orthosis on the walking abilities of post-stroke patients with foot drop and strephenopodia*

ZHAO Juan1， LIU Peile1， HUA Yan1， WANG Yuyuan1， ZHANG Bei1， GAO Beiyao1， LI Yingying1， LI Ce1， WANG Xiaowen2， ZHANG Rong3， BAI Yulong1**（1. Department of Rehabilitation Medicine， Huashan Hospital ， Fudan University， Shanghai 200040， China； 2. Shanghai Third Rehabilitation Hospital， Shanghai 200436， China； 3. Shanghai Tianshan Traditional Chinese Medicine Hospital， Shanghai 200051， China）

ABSTRACT Objective： To compare the immediate effect of functional electrical stimulation （FES） and ankle-foot orthosis （AFO） on the walking abilities of post-stroke patients with foot drop. Methods： Thirty post-stroke patients with foot drop and strephenopodia were enrolled according to the inclusion criteria. The 10 meter walk test （10 MWT） and functional ambulation category （FAC） were evaluated on each patient under 3 conditions： wearing FES， AFO or no assistant device. Results： Wearing AFO demonstrated statistically higher speed for both 10 meter comfort walk test and 10 meter rapid walk test compared with wearing no assistant device. While there were no significant differences between wearing FES and no assistant device in 10 MWT. For 10 meter comfort walk test， wearing AFO showed higher speed than wearing FES though no significant differences were detected. FAC grades when wearing AFO and FES were significantly higher than those without assistant device though their differences showed no statistical significance. Conclusion： Both wearing FES and AFO can improve the immediate walking abilities of post-stroke patients with foot drop and strephenopodia. At the beginning of wearing assistant devices， AFO has an immediate effect over FES.

KEy WORDS functional electrical stimulation （FES）； ankle-foot orthosis （AFO）； stroke； foot drop； strephenopodia； walking abilities

脑卒中是高发病率、高死亡率的疾病。中国每年新发脑卒中患者约200万人，其中70%～80%的患者因此残疾不能独立生活[1]。脑卒中发病6个月后，超过1/2的患者仍存在不同程度偏瘫，接近3/4的患者生活需要辅助[2]。足下垂、足内翻一直是脑卒中偏瘫患者康复过程中的难题之一，在很大程度上影响了患者步行能力和行走效率，不仅妨碍患者行走过程中的平衡，也增加跌倒的风险，使得他们的自理能力、参与能力和生活质量都受到很大影响。目前临床上用于脑卒中患者足下垂、内翻的治疗主要包括：运动训练、肌内效贴贴扎治疗、踝足矫形器（ankle-foot orthosis，AFO）、神经肌肉电刺激、生物反馈电刺激、功能性电刺激（functional electrical stimulation，FES）、减重与水中训练、虚拟现实训练、下肢康复机器人训练、肉毒毒素注射等。其中AFO和FES是足下垂、内翻常用且有效的治疗方法[3-5]。AFO将踝关节固定在功能位，从而起到稳定和保护踝关节、防止足下垂的目的。而FES通過步行时小腿前后摆动的位置和速度来控制电刺激的时机，将刺激分布于胫骨前肌和腓总神经使踝关节产生背屈，并矫正内翻动作，使患者在步行过程中患足能够适时抬起，达到防止足下垂内翻的目的。本研究拟通过评估脑卒中患者功能性步行分级（functional ambulation category，FAC）、10 m舒适步速和10 m快速步速，来比较佩戴FES、AFO后对脑卒中后足下垂内翻患者即刻步行能力的影响。

1 对象与方法

1.1 研究设计

选取符合入组标准的脑卒中后足下垂、内翻患者。所有入组的患者均进行康复训练，入组后，分别在佩戴FES（DC-L-500，江苏德长医疗科技有限公司）、AFO（德国奥托博克）和无支具行走3种状态下，对患者进行10 m步速及FAC评定。

1.2 基本资料

选取符合入组标准的脑卒中后足下垂、内翻的偏瘫患者30例。入选标准：①符合第四届全国脑血管病会议脑卒中诊断标准；②首次发病，经头颅CT或MRI证实，病程1～12个月内，病情稳定；③均存在患侧足下垂、足内翻，愿意接受康复治疗；④下肢改良Ashworth分级在Ⅱ级或以下；下肢Brunnstrom分级在Ⅲ或以上；⑤可独立或在监护下行走15 m以上，即FAC评分≥3级；⑥均签署知情同意书，自愿加入本研究。排除标准：①合并严重心肺肝肾功能不全，不宜进行康复训练者；②可逆性脑卒中患者；③严重认知功能障碍患者，不能配合训练者，MMSE<23分；④精神疾患者；⑤聋、哑人。入组患者中脑出血及脑梗患者各15例；左侧偏瘫16例，右侧偏瘫14例；男性21例，女性9例；入组患者年龄在30～80岁范围。

1.3 治疗方法

康复训练：所有患者均使用常规内科用药治疗基础疾病，如高血压、糖尿病、冠心病等。对患侧下肢的常规康复训练包括踝关节活动度维持训练；利用Rood技术轻拍和擦刷胫前肌、缓慢牵伸小腿三头肌；在镜前纠正异常步态，正确指导步行模式，促使偏瘫侧足底充分落地；增强患者下肢协调控制能力训练，如上下楼梯、骑自行车等。

佩戴FES：亮色电极贴于腓骨小头后外侧，另一电极贴于胫前肌上。刺激频率30 Hz，脉宽100 μs，调节电流强度，确定能够使踝关节背屈，固定电极片。将刺激仪固定在患侧膝关节内侧下方，令患者先迈健侧，再迈患侧，完成1个步行周期。此时，刺激仪会自动采集小腿完成步态周期需要的角度范围。设置好患者步态角度后，让患者开始步行。

佩戴AFO：选择合适尺码的AFO，使足部保持舒适度的外翻和背屈，按正确方法扣好AFO约束带，保证足跟能紧贴AFO，无卡压或约束感，穿上鞋，然后让患者开始步行。

1.4 评定方法

用FAC评定患者的步行能力，分0～5级，级别越高，步行能力越好：0级为没有步行能力；1级为需要大量持续性帮助；2级为需要少量帮助；3级为需要监护或言语指导；4级为可在平地上独立步行；5级为可独立完全步行。

10 m步速测定（舒适步行速度、快速步行速度）。用彩色胶布在起点至终点的直线距离为16 m的平地上标记步行测试的起点、3.0 m点、13.0 m点和终点。让患者以舒适或快速步行状态自起点步行至终点。用秒表记录患者从3.0 m点至13.0 m点所需时间，记录时间精确到0.1 s，共测试3次，取平均值作为最终结果（m/min）。

1.5 统计学方法

研究数据采用SPSS 20.0软件进行统计学处理。FAC采用两相关样本非参数检验，10 m步速采用两配对样本t检验，P <0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 FAC分级改善情况

佩戴AFO和佩戴FES状态下的FAC分级显著高于无支具状态，差异有统计学意义；佩戴AFO与佩戴FES状态的FAC分级之间无显著差异（表1）。

2.2 10 m舒适步速

3种状态下进行10 m舒适步速测定，佩戴AFO时的10 m舒适步速为（23.42±3.481） m/min，显著高于无支具时的（21.07±3.437） m/min，差异有统计学意义（P<0.05）；佩戴AFO时的10 m舒适步速高于佩戴FES时的（21.85±3.251） m/min，但无显著统计学差异；佩戴FES时的10 m舒适步速与无支具时相比无显著性差异。

2.3 10 m快速步速

3种状态下进行10 m快速步速测定，佩戴AFO时的10 m快速步速为（29.07±3.481） m/min，显著高于无支具时的（26.37±3.437） m/min，差异有统计学意义（P<0.05），佩戴FES时的10 m快速步速（27.89 ±3.251）m/min高于无支具时，但差异无统计学意义；佩戴AFO与佩戴FES时的10 m快速步速之间无显著差异。

3 讨论

偏癱步态主要表现为足下垂、内翻，这在很大程度上影响了患者的步行效率和安全性。临床上早期选用神经肌肉电刺激治疗脑卒中患者，使患者运动功能有所恢复，但是神经肌肉电刺激是被动性地诱发患者肌肉收缩，治疗中患者缺乏主动参与性。生物反馈电刺激通过实时的肌电反馈信号，增加了患者主动的运动训练，但是患者只能在坐位或仰卧位下进行治疗，下肢无法进行功能性活动。减重与水中训练、虚拟现实训练、下肢康复机器人训练、肉毒毒素注射等治疗或有场地要求，或设备、药物价格昂贵，临床上使用相对较少。AFO、FES常被用于脑卒中后患者足下垂、内翻的纠正与预防。AFO在临床上的运用已被证实能有效地矫正脑卒中患者足下垂、内翻，改善脑卒中患者的平衡能力[6]。研究表明，FES能有效改善下肢肌力、运动功能和步行能力，能有效地帮助脑卒中、多发性硬化、脑外伤以及其他中枢神经系统损伤患者的下肢功能恢复。应用基于正常步态的FES治疗缺血性脑卒中后偏瘫患者的自身前后对照研究表明，FES有助于显著改善步态周期、步速、步幅、健侧和患侧的单摆动相[7]。有研究认为，脑卒中后在常规康复训练的基础上，电刺激较AFO能更有效地改善足下垂内翻畸形[8]。一项纳入了495名受试者并随访12个月的研究表明，FES和AFO虽然对改善步速的作用类似，但长期使用FES能更有效地提高步行耐力和功能性活动，表现在6 min步行能力的显著提高。

在本研究中，佩戴FES、AFO后，患者的10 m舒適、快速步行速度及步行功能较无支具行走均有改善，这进一步证明了FES、AFO通过纠正脑卒中后足下垂内翻，能有效地改善患者的步行能力。研究过程中，大部分患者主诉更喜欢佩戴FES，FES在患者步行时不仅使患侧踝关节增加了稳定性，还在膝关节屈曲到一定角度时，自动刺激腓总神经和肌肉，可以提高患侧肢体的敏感性。

研究结果显示，佩戴AFO时的10 m舒适步速高于佩戴FES时，但无显著统计学差异；佩戴FES时的10 m舒适步速与无支具下相比无显著统计学差异。笔者认为，在步行过程中，AFO使患侧踝关节始终保持在中立位，患侧下肢始终处于被动分离运动的状态下，患者可以更省力地调动其他关节，节约了整个步行周期的能耗。FES主要是根据患者的步态，设定在一定角度下给予刺激，从而达到纠正和治疗足下垂、内翻的目的，整个步行过程中，患侧踝关节处于相对灵活的状态下。在舒适环境中，患者往往会更多地将注意力集中在纠正自己的异常运动模式，严格按照治疗师指导的步行模式行走。佩戴AFO时，患者的下肢稳定性更强，步速也会有提高。

本研究样本量偏少，仅对患者进行佩戴即刻的步行能力进行分析比较，对FES的长期疗效没有进一步随访，这也可能是3种状态下的部分结果有差异，但无统计学意义的原因。因此，佩戴AFO、FES在治疗脑卒中后足下垂内翻中的作用，仍需进一步扩大样本量，延长治疗周期，进行进一步的研究分析。

综上所述，佩戴FES、AFO均可改善脑卒中后足下垂内翻患者即刻步行能力，在训练的最初阶段，AFO的疗效可能优于FES。

参考文献

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