全身振动治疗仪结合弹力带针对膝关节训练改善脑卒中患者步行能力的研究

杨占宇 周学梅 龙青燕 王旼娴 黄犇 郭艳萍 陈林海 巨积辉

脑卒中发病率逐年增高，且致残率高。步行能力下降是脑卒中患者最常见运动功能障碍，也是患者最迫切需要恢复的功能。脑卒中后85%的患者可以恢复一定步行能力，其中50%的患者存在膝过伸等异常步态，因此大部分脑卒中患者需要进行步行功能训练[1]。

膝关节是调控步行节奏及步态的主要关节，膝关节控制障碍是导致脑卒中患者步行能力下降的重要原因[2]。脑卒中发病后产生的异常肌张力、下肢痉挛模式、肌肉力量下降以及本体感觉迟缓等问题，都会对膝关节控制产生影响。在临床上针对以上问题进行积极康复治疗后，患者步行功能有一定改善，但是仍然存在步态异常、步行速度慢、稳定性差等问题。本研究在常规步行训练的基础上，增加了全身振动治疗仪器上蹲起站立训练，平衡杠内利用弹力带进行伸膝抗阻步行训练等以及本体感觉滑板上原地踏步训练，增强了对膝关节本体感觉反馈，提高了患者步行时的膝关节动态控制能力，对脑卒中患者步行能力较传统治疗改善显著。

资料与方法

一、研究对象

选取自2015年1月至2018年8月瑞盛康复医院康复科收治的符合本课题纳入标准的脑卒中患者30例，按随机数字表法分为对照组与治疗组，每组患者15例。2组患者的的性别、年龄、病程、下肢Brunnstrom分期等方面差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性（表1）。本研究经本院医学伦理委员会同意审批。

表1 2组患者一般情况比较（Mean±SD）

二、纳入和排除标准

纳入标准：（1）符合1995年全国第四届脑血管病的诊断标准，经颅脑CT或MRI确诊的脑卒中患者[3]；（2）患者签署知情同意书；（3）经过系统康复训练后在保护下可以独立步行患者，即刻纳入试验；（4）病程半年内。

排除标准：（1）存在严重单侧忽略者；（2）存在前庭及小脑功能障碍者；（3）患有严重高血压或心肺等全身性疾病而不能完成康复训练者；（4）无法在本院持续进行2个月系统康复治疗的患者；（5）有意识、认知、精神心理异常的，不能配合治疗的患者。

三、治疗方法

（一）对照组常规康复治疗

根据《临床技术操作规范.物理医学与康复学分册》，科室讨论制定（成员包括患者的主管医生、床位医生以及治疗师），包括3种训练，基础训练、平衡训练和步行基础训练，治疗每周6次，每个月4周[4]。

1.基础训练：（1）根据患者的Brunnstrom分期进行相应神经促通治疗，每次 10 min，1 次/d；（2）下肢肌肉力量训练，患者髋膝踝周围肌群进行徒手抗阻或沙袋抗阻力训练，每部位每次30个，1次/d；（3）桥式运动，每次50个，1次/d；（4）躯干核心稳定训练，坐位下徒手抗阻保持躯干稳定训练，每次5 min，1次/d；（5）步行训练，辅助下或保护下步行训练，在6.5 m平衡杠内往返走5圈，1次/d；（6）下肢伸肌肌电生物反馈治疗，部位是股四头肌及胫前肌，每次10 min，1 次/d。

2.平衡训练：（1）坐站训练，保护下或辅助下坐起站立，每次20个，1次/d；（2）站立位抛接球训练，保护下抛接球训练，每次50个，1次/d；（3）平衡板上平衡训练，每次 5 min，1次/d。

3.步行基础训练：（1）单腿负重训练，健侧下肢伸直，患侧下肢踏在高10 cm楼梯上，每次5 min，1次/d；（2）单腿上下楼梯训练，双下肢分别在高10 cm楼梯上进行上下训练，双下肢每次各50个，1次/d；（3）原地前后迈步训练，双侧下肢每次各50个，1次/d。

（二）治疗组治疗

在常规治疗的基础上，增加膝关节动态稳定训练。具体训练方法如下：（1）全身多频振动治疗仪器上进行膝关节屈曲0°～30°蹲起站立训练：进行训练时患者尽量不用手抓握扶手，每次下蹲及起立时间为5 s左右，仪器振动频率为3～5 Hz，1次/d，每次15 min。（2）利用 Thera-band 弹力管（黑色或蓝色）一端固定平衡杠内，一端固定膝关节后方拉伸弹力带产生轻度阻力，让患者在平衡杠内进行后退行走训练，至弹力带产生阻力较大时（弹力管最大拉伸度为初长度的300%左右），再进行前进行走训练，回到初始位子；交替进行训练，行走时尽量嘱咐患者不用手部握住平衡杠，步长不要过大；2次/d，每次训练15 min。（3）本体感觉平衡滑板上原地踏步训练：训练时患者穿戴防跌倒保护吊带，以患者自己的步行速度进行原地踏步训练；要求患者尽可能抬高患侧下肢，平衡滑板的滑动速度为1～3 m/s，滑动距离为0.5 m，滑动方向为前后左右及斜向共8个方向随机；1次/d，每次训练 15 min。

四、临床疗效评定标准

于治疗前和治疗2个月后（治疗后）对2组患者进行下肢运动功能、步行速度和稳定性及三维步态分析评估。

1.下肢运动功能采用下肢Fugl-Meyer运动功能评定（Fugl Meyer motor assessment for low extremity，FMA-L）：共 17 项，每项 3 个等级（0～2 分），最高 34分，分数越高，下肢运动功能越好[5]。

2.步行能力采用10 m步行时间评估（maximum walking speed，MWS）：测定患者徒步或借助手杖走完10 m长步道的最大速度，测3次，取最快1次的数值。

3.步行稳定性采用计时起立-行走测试（timed up and go test,TUGT）：记录患者由坐位独立站起，行走3 m，转身返回，再转身坐下的时间。从脊柱离开椅子靠背开始秒表计时，到返回同一位置坐下结束。测3次，间隔休息1～2 min，取平均值。

4.步态分析采用德长医疗科技有限公司生产的德长三维步态与运动分析系统V1.0。测试对象在家属陪伴下适应环境后，穿戴传感器系统，传感器安置在头部后正中、双侧肩峰、双侧上肢外侧、双侧腕关节正中、上背部正中、下背部正中、双侧大腿外部、双侧小腿前中部、双侧足背部，共15个传感器。传感器连接电脑后进行测试：测试时要求患者在不受外部干扰情况下以日常步行状态进行直线行走20 m，按要求行走3次，选择1个最接近平日的步行做最终数据分析。

五、统计学分析

使用SPSS19.0版软件进行统计学分析，计量资料用均数±标准差（Mean±SD）表示，组内治疗前后比较采用配对样本的t检验，组间比较采用独立样本的t检验；计数资料采用χ2检验。以P＜0.05认为差异有统计学意义。

结 果

经过2个月的康复治疗，2组患者的FMA评分均提高，10 m MWS时间、TUGT时间、患腿支撑相时间缩短，步行能力及稳定性均提高，差异具有统计学意义（P＜0.05，表 2）。

2组患者进行组间比较，治疗组的FMA评分较对照组明显提高，TUGT时间、10 m MWS时间、患腿支撑相时间较对照组明显缩短，差异具有统计学意义（P＜0.05）。

表2 2组患者治疗前后下肢FMA、MWS、TUGT、患侧支撑相时间比较（Mean±SD）

讨 论

步行时膝关节6屈伸肌群要完成复杂的收缩活动以保证步行的安全和稳定，一个步态周期里股四头肌和腘绳肌要完成向心和离心两种不同肌肉收缩模式的转换，当两块肌肉有足够的力量和较好的协调配合才能保证步行的稳定[6,7]。脑卒中患者步行时的患侧膝关节活动范围均与正常人存在显著差异[8]。步行时膝关节异常活动范围对步行能力产生不良影响[1,9]。脑卒中患者因股四头肌和腘绳肌肌力减弱，异常肌张力等问题，步行时很难控制膝关节的稳定，导致患侧支撑相时间延长，步行速度下降，左右摆幅加大，身体重心活动范围增加，稳定性下降[10,11]。由于患腿支撑相时间延长，身体维持平衡的肌肉收缩时间延长，做功加大，进而步行容易疲劳而不能长时间步行[12]。针对膝关节控制障碍产生的步行能力下降等问题，临床上通过肌肉力量训练、神经促通技术等治疗后，患者肌肉力量、运动控制能力改善，但其步行功能改善依然不够理想。笔者考虑可能和患者膝关节本体感觉反馈延迟、膝关节往往采用静态稳定训练和忽略动态稳定训练有关。普通人步行时支撑相时间约0.3 s，在0.3 s内股四头肌和腘绳肌分别完成离心和向心两种收缩的转换，这种肌肉收缩模式的转换本体感觉反馈特别重要，同时还需要膝关节周围肌群有很好动态稳定控制能力[13]。

基于以上理论分析，笔者在全身振动治疗仪上进行0°～30°蹲起站立训练，平衡杠内利用弹力带进行伸膝抗阻步行训练以及本体感觉滑板上原地踏步训练，以提高患者步行时膝关节的动态稳定控制能力。本试验数据看出治疗组在治疗后，其步行时患侧支撑相时间比较对照组明显缩短，从侧面证明步行时膝控制能力改善；且10 m MWS时间、TUGT时间以及FMA评分和对照组比较明显减少，患者步行速度、步行稳定性以及下肢综合功能也得到改善。全身振动治疗可以增加患者本体感觉输入、提高平衡以及步行能力[14]。一般治疗多采用坐位或站立位的静态稳定训练，为了达到训练膝关节动态稳定控制能力，本研究训练时增加蹲起站立动作，要求膝关节在活动时保持稳定，这种训练对肌肉控制能力的要求更高，训练难度更大，肌肉动态稳定控制能力直接影响步行稳定性。与一般静态稳定训练相比，动态稳定训练对步行时本体感觉恢复更有利，因为步行本身就是动态过程，膝关节一直处于动态屈伸活动中。步态周期中支撑相膝关节的活动范围为0°～30°，因此下蹲训练选用30°范围内，而且膝关节0°～30°屈曲时股内侧肌肉在股四头肌肉中的用力占比最大，这种训练方法有效地强化股内侧肌肉控制能力，提高了患者支撑相时膝关节控制能力[9]。本研究中治疗组的支撑相时间较对照组较少，可能和膝关节周围肌群动态控制能力和力量改善有关。金振华等[15]通过全身振动治疗提高脑卒中患者步行功能，结果与本研究类似。膝关节本体感觉训练可以改善偏瘫患者的平衡功能[16]。本试验在步行时利用弹力带抗阻在增强了膝关节的本体感觉输入，随着弹力带的长度变化阻力也产生变化，膝关节本体感觉输入随着膝关节活动而变化，可强化神经肌肉本体感觉的反馈控制能力，提高膝关节动态稳定控制能力，提高步行能力。郑洁皎等[17]通过本体感觉训练提高膝关节控制能力，促进下肢功能恢复，和本研究一致。这种训练方法也强化了膝关节屈伸肌群的力量，还可以刺激躯干核心稳定肌群，增强步行时躯干的动态稳定控制能力，进而提高步行稳定性。何雯雯等[18]应用Thera-Band弹力带进行对脑卒中患者进行抗阻力训练，提高步行能力，和本研究结果一致。平衡感觉滑板通过增加地面的不稳定性达到训练他动态平衡训练效果，这种方法可以改善患者平衡功能[19]。本研究中患者在平衡滑板上原地踏步，加大了动态平衡训练难度，在不稳定平面上踏步训练可以强化患者膝关节周围肌群的本体感觉控制能力，提高肌肉力量，进而改善步行能力。张勃等[20]采用本体感觉训练提高了脑卒中患者下肢的运动功能和平衡功能，王鑫等[21]通过任务导向给予患者动态平衡训练，取得了良好的疗效，试验方法均和本研究类似。

本研究通过对脑卒中患者进行全身振动治疗仪上进行0°～30°蹲起站立训练，平衡杠内利用弹力带进行伸膝抗阻步行训练以及本体感觉滑板上原地踏步训练，改善膝关节动态稳定控制能力，有可能提高患者步行能力。3种治疗方法简单易行，减少治疗人员工作负荷，值得推广研究。本研究样本例数有限，更明确的结论还需要更大样本量研究证实。