经颅直流电刺激联合运动康复训练对脑卒中患者下肢运动功能和血清Hcy水平的影响

王嘉琳,刘立芝,官艳林,冯慧,潘化平

(南京市江宁医院康复医学科,江苏 南京 211100)

脑卒中有着高发病率、高致残率的特点,是导致我国成年人残疾、死亡的首位病因[1]。偏瘫是脑卒中的常见并发症,研究[2]显示,超过50%的脑卒中患者由于单侧肢体偏瘫而遗留不同程度的运动功能障碍。患者常因偏侧肢体肌力下降、肌张力异常等出现肢体运动异常,步行上呈现出“偏瘫步态”,其下肢运动功能障碍,站立和行走能力受限,严重影响患者生活质量[3]。因此,下肢运动功能的康复及提升患者步行能力是脑卒中康复的重点。经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)是近年应用于脑康复的新技术之一,能通过电流刺激大脑皮质,调节脑神经活动,对脑功能的恢复有促进作用[4]。作为一种无创的脑刺激技术,tDCS已在帕金森病、脊髓损伤、脑卒中等中枢神经系统疾病的治疗中得到应用,并获得确切治疗效果[5-6]。但目前关于tDCS对脑卒中患者下肢运动功能康复的影响研究尚少。本研究将tDCS应用于脑卒中患者康复治疗中,旨在探讨运动康复训练基础上使用tDCS对患者下肢运动功能和步行能力的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年7月至2023年6月在南京市江宁医院康复医学科治疗的124例脑卒中患者为研究对象。纳入标准：(1)符合脑卒中诊断标准[7],并通过头颅CT或MRI证实;(2)初次发病,单侧肢体偏瘫;(3)病程为2周～3个月;(4)年龄40～75岁;(5)下肢Brunnstrom分期属于II～IV期;(6)生命体征平稳。排除标准：(1)合并吞咽障碍、失语症等其他类型脑卒中并发症;(2)合并其他神经系统疾病者;(3)合并严重脏器功能不全者;(4)颅内有金属植入者;(5)合并严重认知障碍或精神障碍而无法配合干预者;(6)已入组参与其他临床试验者;(7)伴颅内肿瘤、脑外伤等其他影响下肢功能的因素者。按照治疗方式不同,将研究对象分为对照组和试验组,每组各62例。在研究过程中,对照组脱落2例(1例失访,1例要求提前出院),最终完成60例;试验组脱离3例(2例不愿继续tDCS治疗,1例要求提前出院),最终完成59例。本研究得到医院医学伦理委员会审查通过,且与入组对象均签署知情同意书。两组患者一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 方法

两组均予以常规药物治疗,包括控制血压、营养神经和改善微循环等。此外,试验组予以tDCS联合运动康复训练;对照组tDCS伪刺激联合运动康复训练,连续治疗4周。(1)运动康复训练：运动训练难度由低难度阶段、高难度阶段组成。低难度训练涉及下肢力量训练、卷腹运动、桥式运动、坐站位转移训练、站立平衡训练、站立重心转移训练、静息下蹲、步行训练等;高难度训练则涉及下肢负重训练、脚尖踮-翘训练、单腿静息下蹲、下肢步行训练、上下楼梯训练等,每次训练时间为30 min,2次/d,每周进行6 d,连续4周。(2)tDCS治疗：仪器使用四川产IS 300型经颅直流电刺激仪(四川嘉智成铭医疗设备有限公司),采用50 mm×70 cm规格的电极片,套上衬垫并予以生理盐水浸润,阳极放置在受损侧大脑初级运动皮质M1区,阴极固定于对侧眼眶上,试验组使用直流电刺激模式,设置电流强度为2 mA,每次进行20 min,1次/d,每周进行6 d;对照组予以tDCS伪刺激,在进行tDCS时使用伪刺激模式,即于10 s内将电流提升至1.4 mA,随后电流立即降低为0 mA直至结束,其他参数与试验组一致。

1.3 观察指标

(1)下肢关节活动度：分别于治疗前和治疗后使用量角器对患者膝关节屈曲角度、踝关节背伸角度予以测量;(2)下肢运动功能：分别于治疗前和治疗后对患者进行Fugl-Meyer下肢运动功能评定量表(FMA-LE)[8]评估,总分为34分,得分越高,表明患者下肢功能越好;(3)平衡功能：分别于治疗前和治疗后对患者进行Berg平衡量表(BBS)[9]评估,该量表共含14个项目,总分为56分,得分越高,说明患者有着更好的平衡功能;(4)步行能力：分别于治疗前和治疗后使用“起立-行走”计时测试(TUGT)[10]和Holden功能性步行分级(FAC)[11]来对患者步行能力进行评估,其中TUGT越小,说明患者步行能力较好,FAC等级越高,患者步行能力越好;(5)日常生活能力：分别于治疗前和治疗后使用改良Barthel指数(MBI)[12]作为评估工具,对患者进行日常生活能力评估,总分为100分,得分越高表明患者有着越好的日常生活能力;(6)神经功能缺损：分别于治疗前和治疗后对患者进行美国国立卫生研究院卒中量表(NHISS)[13]评估,得分范围为0～45分,神经功能以评分越高越严重;(7)血清同型半胱氨酸(Hcy)的测定：分别于治疗前和治疗后采集患者外周空腹静脉血2 mL,离心后,留取血清保存待测,使用酶联免疫吸附法进行Hcy水平的测定。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 两组患者下肢关节活动度比较

治疗前,两组患者膝关节屈曲角度和踝关节背伸角度均无统计学差异(P>0.05)。治疗后,两组患者膝关节屈曲角度和踝关节背伸角度均增高(P<0.05),且试验组高于对照组(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者下肢关节活动度比较

2.2 两组患者下肢FMA评分和BBS评分比较

治疗前,两组患者下肢FMA评分和BBS评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组患者下肢FMA评分和BBS评分均增高(P<0.05),且试验组高于对照组。见表3。

表3 两组患者下肢FMA评分和BBS评分比较分)

2.3 两组患者步行能力指标比较

治疗前,两组患者TUGT和FAC分级比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后,两组FAC分级均增高,且试验组高于对照组(P<0.05);TUGT均降低,且试验组低于对照组(P<0.05)。见表4。

表4 两组患者步行能力指标比较

2.4 两组患者MBI和NHISS评分比较

治疗前,两组患者MBI和NHISS评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后,两组患者MBI评分均增高,且试验组高于对照组(P<0.05);NHISS评分均降低,且试验组低于对照组(P<0.05)。见表5。

表5 两组患者MBI和NHISS评分比较分)

2.5 两组患者血清Hcy水平比较

治疗前,两组患者血清Hcy水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组患者血清Hcy水平均下降,且试验组低于对照组(P<0.05)。见表6。

表6 两组患者血清Hcy水平比较

3 讨论

运动训练是脑卒中后康复的有效手段,能够刺激脑神经重塑,使脑功能恢复环路得以重建,改善大脑代偿,从而有利于运动功能的恢复,但单纯运动训练的效果仍有限,如何进一步提高脑卒中康复效果尤为重要[14]。本研究发现,在运动康复训练基础上,辅以tDCS治疗能够促进脑卒中患者下肢功能恢复,改善其步行能力。

tDCS的机制被认为在于不同极性刺激导致的静息膜电位的改变,其中阳极刺激能够致使神经细胞发生去极化,使神经兴奋性得以增强,而阴极刺激可产生神经细胞超极化作用,使得皮质神经细胞兴奋性降低[15]。脑卒中患者患侧脑半球兴奋性出现抑制,而健侧兴奋性得以增强,并使得健侧皮质造成过度抑制,对脑功能的恢复产生不良影响[16]。tDCS阳极对患侧初级运动皮质区进行刺激,能够增强神经元兴奋性,使得半球间平衡得到改善,进而利于肢体运动功能的恢复;tDCS还可调节钠-钾泵跨膜运转,增强突触重塑,促进脑功能重建;同时,tDCS还可介导脑源性神经营养因子通路,对突触可塑性产生调节作用[17]。本研究显示,治疗4周后,试验组膝关节屈曲角度、踝关节背伸角度、下肢FMA评分、BBS评分均高于对照组,表明tDCS联合运动训练能够改善脑卒中患者下肢运动功能和平衡能力。其机制可能在于：tDCS阳极刺激能够激活损伤皮质,同时通过运动训练干预,能够强化“中枢-外周-中枢”环路,促进脑功能恢复;tDCS可使半球间失衡得以纠正,运动训练刺激大脑皮质兴奋性,二者共同促进损伤神经组织修复,促进脑功能重塑。

本研究使用TUGT和FAC分级对患者步行能力进行评估。结果发现,治疗4周后,试验组FAC分级高于对照组,TUGT低于对照组,表明在运动训练基础上辅以tDCS能够改善患者步行能力。tDCS能够刺激大脑皮质兴奋性,促进损伤神经组织修复,促进脑功能重塑,改善下肢运动功能,从而提高步行能力。另外,本研究中,试验组MBI评分高于对照组,NIHSS评分低于对照组,表明运动训练基础上辅以tDCS能够促进患者神经功能恢复,改善日常生活活动能力。Hcy是一种血管损伤因子,在脑卒中偏瘫的病理过程中发挥着重要作用。高Hcy水平可促进脑神经元末端轴突损伤,加重脑卒中缺血坏死,进而促进脑卒中患者病情加重[18]。本研究显示,治疗4周后,试验组血清Hcy水平低于对照组,表明运动训练基础上辅以tDCS能够减轻患者血管损伤,这有利于脑功能的恢复。

综上,运动康复训练基础上联用tDCS治疗能够促进患者下肢运动功能的恢复,提高其步行能力,改善其日常生活活动能力。