基于脑神经可塑性的上肢康复机器人对脑卒中患者运动性失语症及认知功能的影响

徐冬梅 刘华 袁建 傅继凡

(新余市人民医院，江西 新余 338000)

脑卒中后失语症是由于脑组织缺血使大脑半球语言区域受损导致的语言认知功能障碍〔1〕。研究显示，有25% 的脑卒中患者会伴发程度不同的失语症〔2,3〕，其中以运动性失语为主。相比未伴发失语症的脑卒中患者，失语症患者的治疗周期长，康复效果相对较差，给患者及家属带来很大的心理及经济负担。上肢康复机器人是一种新型的康复训练方式，可以根据患者的个体需求特异性地提供强化训练〔4〕，此外，机器人还可以提供各种听觉、视觉等感觉运动反馈，帮助患者易化运动学习〔5,6〕。本研究采用Schuell 刺激法结合上肢康复机器人训练治疗脑卒中运动性失语症患者，观察其对患者的语言功能、认知能力的改善情况，并检测其对大脑神经可塑性的影响，为临床治疗脑卒中运动性失语症提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 以2019年3月至2020年12月新余市人民医院康复科门诊、病房收治的脑卒中运动性失语症患者为研究对象，共64 例，按照随机数字表法分为观察组、对照组各32例。两组基本资料差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表 1。本研究经医院医学伦理委员会审核通过。

表1 两组基本资料比较

1.2诊断标准 (1)符合1995年全国第四届中华医学会脑血管病会议通过的脑卒中的诊断标准〔7〕。(2)经颅脑 CT或磁共振成像(MRI)检查诊断为缺血性、出血性脑卒中。(3)采用汉语标准失语症检查(CRRCAE)量表检测结果为运动性失语症。

1.3纳入标准 (1)符合上述诊断标准；(2)年龄 18～80 岁；(3)患病前语言功能正常；(4) 均为脑卒中恢复期，病情基本稳定；(5)母语为汉语且为右利手；(6)对本研究知情且自愿签署知情同意书。

1.4排除标准 (1)由其他疾病如神经退行性疾病、颅脑外伤、肿瘤等引起的运动性失语症者；(2)构音障碍等导致的言语功能障碍者；(3)伴有严重精神类疾病或是心、肺、肝、肾、造血系统疾病者。

1.5治疗方法 对照组：常规治疗参照 《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》〔8〕推荐的方法。Schuell 刺激法〔9〕:包括整体语言康复训练、听觉刺激训练、日常交流训练、言语构音训练、心理康复等。每日1次，每次持续30 min。观察组：在对照组治疗基础上，使用上肢康复机器人(ReFle×100上肢康复系统)进行肩关节功能(后伸、屈曲、外展、内收)、肘关节功能(屈、伸)、前臂功能(旋前、旋后)强化训练，训练内容、训练难度等根据患者病情设定，初始由治疗师指导训练，逐渐过渡到患者独自训练。每日1次，每次30 min，每周5 d，持续3个月。

1.6观察指标

1.6.1CRRCAE量表评分 采用CRRCAE量表〔10〕评价语言沟通能力，总分72分，分值越低语言功能越差。

1.6.2神经功能缺损评价 采用美国国立卫生研究院脑卒中量表(NHISS)〔11〕评价患者的神经功能，总分0～42 分，分数越高，神经功能缺损程度越严。

1.6.3失语程度评价 采用中国版波士顿诊断性失语症检查(BDAE-C)〔12～14〕评价患者失语程度。分级标准：0级：无有意义的语言表达；1级：有断断续续的语言表达，需要听者询问活推测，交流很困难；2级：可以交谈患者熟悉的话题，但对陌生话题无法表达自己的思想，交流有一点困难；3级：在无帮助或仅需少量帮助下，患者可以进行日常问题的讨论，但由于表达或理解力受限，仍有部分谈话感到困难；4级：语言流利，可察觉到一定的理解障碍，但思想、语言表达无障碍；5级：基本察觉不出语言障碍，患者主观上可能有点困难，但听者无明显感觉。

1.6.4认知功能评价 采用简易智力状态检查(MMSE)量表评价患者认知功能，总分0～30分。27～30分:正常；分数<27分:认知功能障碍(21～26：轻度；10～20：中度；0～9：重度)；

1.6.5治疗效果判断标准 ①治愈：失语症进步2级以上，认知功能评分提高80%及以上；②显效：失语症进步2级，功能评分提高79%～60%；③有效：失语症进步 1 级，功能评分提高59%～30%；④无效：失语症无明显进步，甚至加重，功能评分低于30%。

1.6.6功能性MRI(fMRI)方法 使用 GE公司1.5T 磁共振仪进行功能成像，患手和健手分别以1 Hz的速度进行对指运动，选择基线-任务刺激模式，每种模式持续扫描20 s，扫描条件：AC-PC 线为标准，向上扫描 15 层，层厚5 mm，间隔 1.5 mm，矩阵64×64， 激励次数(NEX)=1梯度回波平面成像(EPI)，重复时间(TR)2 000 ms。通过软件处理，得到fMRI图像。治疗前、治疗后各进行1次扫描，每次扫描条件相同。

1.7统计学方法 采用SPSS22.0软件进行t检验、χ2检验。

2 结 果

2.1两组治疗前后CRRCAE量表评分比较 与治疗前比较，治疗后两组CRRCAE量表评分均明显升高(P<0.05)。与对照组治疗后比较，观察组CRRCAE量表评分升高更明显(P<0.05)。见表2。

2.2两组治疗前后NHISS评分比较 与治疗前比较，治疗后两组NHISS评分均明显降低(P<0.05)。与对照组治疗后比较，观察组NHISS评分降低更明显(P<0.05)。见表2。

表2 两组治疗前后CRRCAE量表、 NHISS评分比较分)

2.3两组治疗前后 BDAE-C 评分比较 与治疗前比较，治疗后两组0～2级的患者数量明显减少，3～5级患者数量明显增加,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组治疗后比较，观察组4、5级患者数量明显较多(P>0.05)。见表3。

2.4两组治疗前后MMSE评分比较 与治疗前比较，治疗后两组MMSE评分均明显升高(P<0.05)。与对照组治疗后比较，观察组MMSE评分升高更明显(P<0.05)。见表4。

表3 两组治疗前后BDAE-C分级比较(n,n=32)

2.5两组治疗后临床疗效比较 治疗后对照组总有效率(81.25%；治愈8例，显效9例，有效9例，无效6例)与观察组(93.75%；治愈14例，显效10例，有效6例，无效2例)比较，差异有统计学意义(χ2=3.826，P<0.05)。

2.6两组治疗前后fMRI结果比较 与治疗前比较，治疗后两组大脑激活区域激活率均明显升高，且观察组大脑激活区域中央前回、辅助运动区、顶叶、枕叶、基底节等范围激活率均明显高于对照组(P<0.05)。见表4。

表4 两组治疗前后MMSE评分及fMRI结果比较〔n(%)，n=32〕

3 讨 论

目前，临床对于脑卒中导致的运动性失语症尚无针对性药物，早期给予Schuell 刺激法治疗是临床较普遍的一种干预措施，对于患者的语言功能有一定在程度的改善〔15～17〕，但是实行Schuell 训练的关键在于患者的配合程度，Schuell 语言训练是一项长期的重复性工作，由于其形式单一、枯燥，部分患者无法长期坚持从而影响治疗效果。近年来，有临床研究证实，通过特定的功能训练可以改善中枢神经系统的可塑性，从而促进脑功能重组，实现功能代偿，这也为康复机器人的临床应用提供了理疗依据。20 世纪 90 年代，Krebs 等〔18〕率先研制了一种脑神经辅助康复训练机器人MIT-Manus，开启了康复机器人的研究历程，使用此机器对脑卒中5年内的上肢功能障碍患者进行康复训练，取得了较好的康复效果。2007年，英国的 Reading 大学研制了更加先进的 GENTILE/s 上肢康复机器人，这种机器人可以将虚拟现实技术和软件系统相结合，使患者在训练时有更好的体验〔19〕。近年来，新兴的计算机辅助训练技术在认知障碍治疗中也凸显出一定的优势，在临床得到广泛的应用〔20〕。欧美国家率先在痴呆患者、精神病患者中应用计算机辅助训练进行认知治疗，取得了明显的治疗效果〔21〕。本研究结果说明，上肢康复机器人可明显改善老年脑卒中患者运动性失语症及认知功能。

神经可塑性是指神经系统可以通过改变本身环路从而随时改变信息处理进程〔22〕。近年来，随着对脑卒中研究的不断深入，神经可塑性在脑卒中后脑功能恢复中作用被逐渐证实。研究者使用经颅磁刺激技术(TMS)和fMRI检测到脑卒中后大脑神经功能和可塑性变化，发现大脑可塑性的提高对脑卒中后运动功能的恢复具有积极影响〔23〕。fMRI 因其独特的无侵入、无创伤和高分辨率等特点，在脑卒中后失语症已被广泛应用。本研究中，fMRI结果说明上肢康复机器人训练可以改善大脑神经可塑性。

综上，上肢康复机器人可明显改善老年脑卒中患者运动性失语症及认知功能，可能通过改善神经可塑性促进脑损伤后脑功能的恢复。