脑卒中后执行功能障碍的评估与康复研究进展
2020-01-13刘远文罗婧方杰潘翠环
刘远文,罗婧,方杰,潘翠环
1.中山大学附属第三医院康复医学科,广东广州市 510630;2.厦门弘爱康复医院,福建厦门市 361006;3.广州医科大学附属第二医院康复医学科,广东广州市 510260
脑卒中急性期和慢性期患者分别有18.5%~75%和30.7%~66%存在不同程度脑卒中后执行功能障碍(post-stroke executive impairment,PSEI),严重影响其生活质量[1-4]。作为认知功能损害的核心症状和首发症状[5],PSEI 对患者的影响不亚于肢体功能障碍,不仅阻碍脑卒中患者的全面康复[1],而且影响日常生活活动(activities of daily living,ADL)、社会参与、工作表现、功能性预后和重返职场等[6-9]。
1 概述
1.1 执行功能
执行功能是一种高级认知加工过程,是指应用现有知识解决问题的能力[10]。它主要包括4 个要素:①工作记忆,是一种容量有限的记忆系统,可对信息进行加工和储存,是执行功能的基础;②抑制控制,指在陌生或不明确的情境下拒绝习惯性、趋近性行为的能力,是执行功能的核心成分;③定势转换,指在不同任务或不同操作之间灵活转换的能力;④流畅性,指在有限时间内罗列相关事物的能力[11]。
1.2 执行功能障碍
执行功能障碍指通过知识做成某件事情的能力减退,表现为缺乏主动性、无法自我调整、无法统筹安排等[12-15]。解决问题能力的下降或丧失是PSEI 的主要特征,大体可分为启动、终止和自身调节障碍3 个方面。总而言之,执行功能障碍的患者不能很好控制自己的思想、情感和行为。
1.3 危险因素
目前PSEI 的病因学尚不明确,可能的危险因素包括人口学因素(年龄、性别、文化程度)、血管因素(高血压、糖尿病、高血脂)、生活习惯(抽烟、喝酒、体育锻炼)、遗传因素、职业因素、经济状况等[16-18],其中高血压、糖尿病、高龄、低教育程度、大量吸烟和饮酒等为PSEI的独立危险因素[17-18]。
1.4 病变部位
与执行功能相关的脑区主要有额叶背外侧环路、前扣带回,额叶腹内侧环路、额叶-皮质下回路、脑桥及脑白质等,上述解剖结构的损害均可能导致执行功能障碍[19-22]。
2 PSEI评估
目前尚无针对PSEI 的特异性测评工具,大多采用针对痴呆或帕金森病患者的执行功能测量工具[23]。神经心理学评估是目前筛查和诊断PSEI 的重要手段,可分为筛查法和专项检查法。
2.1 筛查法
筛查法可快速判断受试者是否存在执行功能障碍,但不能作为特异性诊断的依据。常见筛查量表主要有执行功能面谈量表(Executive Interview-25,EXIT25)、额叶功能评定量表(Frontal Assessment Battery,FAB)和认知神经研究所额叶筛查量表(Institute of Cognitive Neurology Frontal Screening,IFS)等。
2.1.1 EXIT25
EXIT25 是床边筛查执行功能障碍的有效工具,可较好识别早期执行功能障碍,包含25 个项目,评估耗时约10 min,主要分为工作记忆、言语和视觉流畅性、抑制控制、运动程序以及模仿行为5 类,总分50 分,评分越高代表执行功能越差[24]。
2.1.2 FAB
FAB 是一种可较好检查额叶功能、反映执行功能的工具。该量表可检查相似性判断、语句流畅性、动作程序性、抗干扰能力等6个部分,总分18分,12分以下提示额叶功能异常,评分越低代表执行功能越差[25]。
2.1.3 IFS
IFS是一种筛查痴呆患者执行功能的测评工具,操作方便,评定耗时10 min 左右。IFS 涵盖3 个执行功能域(反应抑制和转换、抽象以及工作记忆),包含8 个亚测验,总分30 分,评分越高说明执行功能越好[26]。
2.2 专项检查法
2.2.1 威斯康星卡片分类测试(Wisconsin Card Sorting Test,WCST)
WCST 于1948 年由Berg 编制而成,通常被认为是测定额叶执行功能的标准测验[27]。测试包括4 张刺激卡片和128 张分类卡片,依次按照颜色、形状和数目规则分类,要求受试者根据刺激卡片对128 张卡片依次进行分类;评估者不告诉受试者分类的规则,只告知每次选择正确还是错误。常用评估指标包括应答总数、正确应答数、持续错误数、持续错误百分数和完成分类数等。WCST 主要评估受试者的抽象概括、定势转换、定势维持、概念形成、工作记忆和问题解决能力等,缺点是费时,难度偏大,不易获得受试者的配合[28]。
2.2.2 执行缺陷综合征的行为评价测验(Behavioral Assessment of Dysexecutive Syndrome,BADS)
BADS由Wilson等于1996年在多种执行功能测量的基础上发展而来,可评估受试者的计划、组织、监督行为和问题解决等能力,包括6 个亚项测试(规则转换卡片、找钥匙、动作计划、时间判断、动物园分布图和修订的六元素测试),多以回答问题的正确数和完成时间两项指标评定执行功能,总分24分,评分越高代表执行功能越好。BADS 的最大特点是通过模拟日常生活环境提高测试的真实性和客观性,具有良好的生态效度,可检查和预测日常生活中与执行功能相关的缺陷。实际操作中,BADS 对语言依赖性和环境要求较小,不易受外界因素影响,目前广泛应用于老年人、神经损伤疾病的认知功能筛查[29]。
2.2.3 Stroop色词测试(Stroop Color-Word Test,SCWT)
SCWT是Stroop于1935年为了研究干扰的影响而编制的一项测试,目前常用于科研和临床中执行功能的评测,对早期发现执行功能损害有重要意义。SCWT 由3 张卡片组成,卡片A写色名(红、绿、黄、蓝),要求受试者尽量快而准确地读出色名;卡片B 画有红、绿、黄、蓝4 种颜色的圆形,要求受试者尽量快而准确说出各种颜色的名称;卡片C 用红、绿、黄、蓝四种颜色字体写着“红、绿、黄、蓝”四种颜色的名称,但颜色和色名不一致,要求受试者尽量快而准确地读出颜色或文字。该测试要求被测者准确分辨出文字和颜色,主要评估受试者知觉转换能力、选择性注意和抑制习惯性反应的能力,有着良好的认知缺损检测敏感性,但要求被测者有良好的抑制控制能力,难度较高的测试部分(卡片C)完成率和正确率往往比卡片A、B低[30]。
2.2.4 连线测试(Trail Making Test,TMT)
TMT分为A 和B 部分,A 部分要求受试者按次序连接纸上的25 个数字,反映右侧大脑半球的功能,主要包括快速视觉搜索、视空间排序和知觉运动速度能力;B 部分要求受试者按次序交替连接25 个数字和字母,反映左侧大脑半球的功能,包括整体视空间扫描、知觉运动速度和定势转换能力等[31]。因其是两项任务相互转换的控制过程,能较好反映定势转换能力。总的来说,TMT 能反映受试者的整体视空间扫描、书写运动和目标转换等能力,具有良好的客观性和费时少等优点,是常用的执行功能检测工具之一[31]。
2.2.5 数字广度(Digit Span,DS)
DS 测试常用于检测受试者的瞬间记忆和注意力,反映记忆、编码和监控能力[32]。测试包括顺背和倒背两个分测试,每个分测试各包括两套数字表。评估者以1 个数字/s 的速度按顺序读出表内数字,顺背分测试要求受试者按顺序背出听到的数字,倒背分测试则要求患者倒背数字。倒背难度较大,除需具备即刻记忆和注意力外,还需具备工作记忆能力,可较好反映受试者执行功能的编码和工作记忆能力[33]。
2.2.6 数字符号测试(Digit Symbol Test,DST)
DST 的参考部分包括9 个数字和9 个与数字对应的符号,受试者应根据参考部分在数字下方填上对应的符号,可用10个样本练习,以熟悉规则。测试限时90 s,要求受试者在限时内尽量又快又准地填写相应符号。DST 主要检测受试者的视觉-运动协调、精细运动、持久能力和操作速度,常用于个体的执行功能评估[34]。
3 PSEI康复
PSEI 康复包括三种策略。①恢复性策略:目标是改善执行功能的成分,通过提高自知力、表现的机会和重复来实现。②代偿性策略:采用内在或外在认知装置代偿碎片化或混乱的执行过程,或增加患者对自己行为的自知力(如通过镜子或录像观看自己活动时的样子等)。③适应性策略:增加ADL 的独立性,使用内在或外在认知装置代偿注意、记忆或其他异常来代偿ADL,包括简单化和环境改造(如房间内文字提示等)[35]。其中恢复性策略的常用手段包括药物治疗、认知训练、计算机辅助认知训练(computer-assisted cognitive rehabilitation,CACR)、经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)和经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)等。其他两种策略不详加讨论。
3.1 药物治疗
药物治疗可延缓或抑制PSEI 的进程,是目前治疗PSEI 的重要方法之一。治疗药物包括胆碱能类药物(如多奈哌齐、卡巴拉汀、加兰他敏、石杉碱甲等)、兴奋性氨基酸受体拮抗剂(如美金刚等)、抗氧化剂(如维生素E 等)、脑代谢增强剂(如奥拉西坦等)和中药(如丹参、银杏叶)等[36]。上述药物在各种临床试验中对PSEI 的疗效不尽相同,治疗效果还没达到人们的期望,仍有待不断探索[36]。
3.2 认知训练
认知训练在PSEI 的临床治疗中应用较为广泛。①手部练习:先让患者重复治疗师的几个手部动作,然后嘱患者做出与治疗师相反的手部动作(如治疗师出拳,患者出掌)。主要锻炼患者的注意和抑制能力。②钟表训练:嘱患者自行画出时钟的表盘,并标出某一时刻(如1:45)的指针位置,或嘱患者仿照他人画钟。主要训练患者听理解、计划、注意及空间结构能力。③物品归类:让患者对一系列常见物品进行归类。主要锻炼患者的概括及归类能力。④任务转换训练:让患者对一系列刺激(如数字1~9)完成简单操作(如判断大小A 或奇偶B),包含单一训练(A……)和转换训练(AB……)。⑤词语流畅性:让患者在有限时间内(如30 s或1 min)尽可能多地说出节日、水果、动物等的名称。
3.3 CACR
CACR 具有操作简单、趣味性强、参与性强、训练素材丰富、难度可控等优点,可改善训练者的认知及执行功能。Huang 等[37]应用计算机认知训练系统对脑卒中后认知障碍患者进行认知训练4 周,患者的认知功能、执行功能显著改善。Cho 等[38]应用CACR 对脑卒中组患者行认知训练6 周,可促进脑卒中患者执行功能改善。
CACR 存在以下限制:要求患者病情稳定,具备较高的文化水平、语言理解能力和自知力,需对康复治疗保持较高积极性。
3.4 tDCS
tDCS 通过微弱电流改变神经细胞电活动,改变大脑皮质兴奋性,以调控大脑功能[39]。国内外学者对tDCS 治疗PSEI 进行探索,取得较好疗效。
Yun 等[40]对脑卒中患者左、右额颞区行阳极刺激3 周,患者的记忆和学习能力较治疗前提高。Jeon 等[41]对脑卒中患者的左侧和右侧前额叶皮质行阳极刺激,治疗后即刻患者SCWT反应时间缩短。
目前,tDCS 治疗PSEI 的疗效仍有许多问题有待明确,如患者的基础病理状态、刺激强度、刺激时间、作用机制,以及电流能否透过颅骨等[42]。
3.5 TMS
作为一种非侵入性脑刺激技术,TMS 在神经、精神等领域展现出良好的应用潜力[43]。近年来,国内外学者应用TMS治疗PSEI 进行了大量探索[44]。Rektorova 等[45]对PSEI 患者左额叶背外侧皮层(Dorsolateral Prefrontal Cortex,DLPFC)行TMS,神经心理学测试显示患者解决问题的能力提高。刘远文等[46]对PSEI患者左DLPFC行TMS 4周,患者WCST、DST和DS评分优于伪刺激。
4 小结
PSEI 普遍且长期存在,影响患者全面康复。虽然近年来PSEI 的治疗研究取得一定进展,但存在样本量较小、治疗周期短、缺乏远期疗效追踪等缺陷,亟待深入探讨。对PSEI 的评估尚未达成一致意见,目前以神经心理学量表为主,未来可结合影像学、神经电生理技术等工具获取更为客观详细的评估数据,探讨PSEI康复机制。