多肌群协同收缩的功能性电刺激踏车对脑卒中早期患者平衡功能及步行能力的影响研究

2021-06-09宋琳琳李哲

世界最新医学信息文摘 2021年32期

宋琳琳，李哲

（郑州大学第五附属医院康复医学科，河南郑州 450052）

0 引言

脑卒中是一种高发病率、高死亡率、高致残率的疾病[1]，脑卒中后遗留的肢功能障碍是影响患者日常生活活动能力和生活质量的重要因素[2]，脑卒中后偏瘫患者常发生站立及躯干姿势控制能力障碍，从而影响平衡功能进而影响日常生活[3],而脑卒中患者发生跌倒的最重要的风险因素之一就是平衡能力的下降[4]。所以在临床治疗中改善脑卒中患者的平衡功能对于提高患者运动能力、提升生活质量，都具有十分重要的意义[5]。已有研究证明多肌群协同收缩的功能性电刺激踏车(function electrical stimulation-cycling,FES-cycling)可有效改善脑卒中患者下肢异常步态，提高步行能力[6]。但多肌群协同收缩的功能性电刺激踏车对于脑卒中早期患者平衡功能的影响研究尚不充分，本研究拟观察FES-cycling对脑卒中早期患者平衡功能及下肢运动功能恢复的影响，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究开始前已经取得郑州大学第五附属医院伦理委员会的审查批准并签署知情同意书，所有入选患者均来自郑州大学第五附属医院康复医学科。

1.1.1 入组标准

①初次发病的脑卒中患者；②符合第五届全国脑血管病学术会议上通过的脑卒中诊断标准[7]，伴有下肢运动功能障碍；③病程＜1个月；④Brunnstrom分期(下肢)I一Ⅱ期，不具备独立步行的能力。

1.1.2 排除标准

①认知功能障碍；②严重心、肺、肝、肾等重要脏器功能不全；③下肢关节疼痛、被动活动受限等不能配合者；④皮肤对电极片过敏者。

按随机数字表随机分为试验组（FES-cycling组）和对照组各20例。共入组46例，剔除4例，退出2例,40例完成了实验研究。两组受试者一般资料（年龄、性别、病程）无显著性差异（P＞0.05），见表1。

表1 入选时2组患者一般资料情况比较

1.2 治疗方法

对照组和实验组均接受常规康复治疗，包括常规基础药物治疗以及一般康复训练。试验组加用多肌群协同收缩的功能性电刺激踏车训练（FES-cycling）治疗。1次/天，每次进行40min, 6次/周,共4周。

FES-cycling（RT-300，Restorative Therapies/美国，SLSA）系统是一种多通路、程序化、智能化的多肌群协同收缩训练，使得低频电刺激有序、同步、反复地作用于肌肉相关的神经系统，诱发相应肌群产生协调主动收缩，使得肌群的正常运动功能得以维持和恢复[8]。治疗时患者取坐位，双脚置于踏板上并用绷带固定，将标准表面电极（3×3cm）分别置于患侧竖脊肌、臀大肌、股四头肌、胭绳肌、胫前肌和腓肠肌，通过智能调节来辅助患者完成完整踏车循环运动，模仿正常的步行周期，刺激参数的设定参照以往研究文献[9]。

1.3 评定方法

所有受试者分别在治疗前、治疗4周后采用盲法评测，由具有评定资格且不知道分组情况的同一医师进行评定。

1.3.1 Berg平衡量表（Berg balance scale, BBS）[10]

包括无支撑坐位、无支撑站立、从坐到站起、转移、闭眼站立、上臂前伸等14项与平衡相关的功能性活动，平衡功能每个项目5级，得分由低到高为0、1、2、3、4分，分为14个项目，总分56分，得分高表明平衡功能越好。

1.3.2 Fugl-Meyer下肢运动功能量表(Fugl-Meyer assessment of lower extremity,FMA-LE)

评定下肢运动功能，仰卧位和坐位下反射活动、屈伸肌共同运动、坐位下联合共同运动、站立下的分离运动等。每项0～2分，总分34分，分值越高表示运动功能越好[11]。

1.3.3 功能性步行分级量表(Functional Ambu1ation Category Scale，FAC)

评估患者的行走功能（根据患者行走的独立程度分为0-5级，对应0-5分，0分为不能行走，5分为正常独立行走）[12]。

1.4 统计学分析

采用SPSS 24.0统计软件进行数据处理,其中计数资料（性别）采用χ2检验，计量资料用均数±标准差表示，针对连续变量采用独立样本t检验，针对等级变（FAC）采用秩和检验，P＜0.05认为差异具有显著性意义。

2 结果

两组患者在治疗前BBS、FMA-LE、FAC差异均无显著性(P＞0.05)),治疗4周后,两组患者BBS、FMA-LE、FAC较治疗前均有明显变化(P＜0.05)，且治疗后实验组BBS、FMALE、FAC明显高于对照组，差异具有显著性(P＜0.05)。见表2-4。

表2 两组受试者治疗前后BBS变化(±s, n=20)

时间实验组对照组 t P治疗前 27.54±2.87 27.90±1.21 -0.517 0.610治疗后 49.64±2.40 43.76±2.95 6.915 0.000

表3 两组受试者治疗前后下肢FMA变化(±s, n=20)

时间实验组对照组 t P治疗前 14.40±4.97 16.00±4.10 1.111 0.274治疗后 27.40±3.41 23.35±4.42 -3.247 0.003

表4 两组受试者治疗前后下肢FAC变化(±s, n=20)

时间实验组对照组 z P治疗前 1.38±0.61 1.55±0.85 -0.858 0.391治疗后 3.42±0.81 2.10±0.80 -3.889 0.000

3 讨论

多肌群协同收缩的功能性电刺激踏车(FES-cycling)可以使得早期脑卒中患者在坐位下进行重复性模拟步行的双侧多肌群协同收缩和情景互动性治疗，提高患者参与康复治疗的主动参与性，同时避免了在患者尚无站立功能时进行步行训练的跌倒风险[13]。并且有研究显示，基于任务导向性的下肢重复性训练，对多肌群进行协同收缩刺激，可提高下肢运动的对称性，改善下肢运动功能和转移能力[14]。已有研究表明，多肌群协同收缩的功能性电刺激踏车(FES-cycling)可以改善早期脑卒中患者下肢肌电信号[15]和改善下肢主动运动[16]，同时提高患者的步行功能。但以往研究中，并未涉及到患侧竖脊肌、臀大肌的电刺激治疗，本实验中发现治疗组较对照组患者的BBS评分相比有更显著的提高，这可能是因为治疗组采用的竖脊肌和臀大肌FES治疗提升了患者躯干后伸能力，同时减缓了臀大肌的萎缩，增强了躯干稳定性和坐位平衡能力。有研究发现在进行多肌群协同收缩的功能性电刺激踏车之后，使患者坐位下ADL能力得到提升[17]，这可能与竖脊肌和臀大肌FES治疗提高了躯干稳定性和坐位平衡功能有关，也与本实验的研究结果相一致。脑卒中患者腰腹部核心肌肉力量不足，缺乏抗重力的活动能力，同时躯干肌神经控制失常，影响患者的姿势控制，从而引起瘫痪侧下肢的联合反应，导致平衡能力的下降[18]。脑卒中偏瘫患者多出现主动肌及拮抗肌协调能力降低，从而导致患者平衡功能下降。FES-cycling是多肌群协同收缩的运动模式，竖脊肌、臀大肌、股四头肌、胭绳肌、胫前肌和腓肠肌协同收缩产生协同动作，协同动作中肌肉以固定的空间和时间关系模式运动，从而达到保护站立平衡的目的。

在本次研究中，患者平衡功能和步行能力的改善考虑是与中枢神经系统的可塑性有关，而运动活动和感觉反馈是大脑运动功能重组的基础，并且在脑卒中早期加强突触结构和功能的重建对于功能的恢复更为重要[18]。同时，本体感觉和视觉功能与人体平衡密切相关，多数人在失去视觉支撑如闭眼站立时姿势不稳，而视觉在本体感觉系统障碍后人体维持平衡的过程中起到代偿作用。有研究表明[19]，视觉反馈可以有效训练脑卒中后平衡功能，能较好地提高患者运动能力。在脑卒中的早期，多肌群协同收缩的功能性电刺激踏车(FEScycling)把躯干运动与双侧的、对称的或不对称的下肢运动相结合，并充分利用本体感觉和视觉刺激，在中枢神经系统重塑的基础上，增强整个躯体的稳定性和平衡能力。通过多肌群协同收缩的功能性电刺激踏车训练可使肢体进行主被动运动，同步功能性电刺激促进肌肉收缩，形成有效的本体感觉反馈传入，促进中枢神经系统恢复和中枢传导通络重塑，进而提高患者下肢的功能[20]。已有研究显示，功能性电刺激可以提高神经肌肉的活动性，并且增加感觉运动皮质神经元的兴奋性[21]，这也可能与患者运动功能的恢复相关。FES-cycling可以在早期患者无法独立完成站立、行走等功能性活动时及时的进行早期干预治疗。FES-cycling是一种和行走相似的主动的、重复性的、任务导向性的运动模式，有益于大脑的神经重塑和运动功能的恢复。且和行走训练相比踏车运动更为安全，对平衡能力的要求更低，是脑卒中患者下肢功能训练的一种应用更广泛的训练方式。