任务导向性训练在脑卒中后上肢功能康复中的应用研究进展

项育枝 陈逸浩 毕照东 刘兰兰 王鹤玮

摘 要 腦卒中属高致残率疾病，患者遗留的上肢功能障碍会严重影响其日常生活活动能力及其质量。任务导向性训练（task-oriented training， TOT）是脑卒中后上肢功能康复的前沿治疗技术，它以运动控制和运动学习为基础，将任务融入特定情境中，梯度式调整训练难度，通过反馈和重复激发患者的内部动机，从而产生内驱力，加速患者肢体功能恢复。在脑卒中早期，TOT可用于上肢功能轻中度损伤患者，预防废用性上肢功能衰退；在脑卒中恢复期，TOT基于任务导向的作业活动训练可促进患者脑功能重组，加速患者上肢功能恢复；在脑卒中后遗症期，TOT可强化患者上肢相关的作业活动和作业技能表现，提高患者的生活自理能力和社会参与度，帮助患者回归家庭和社会。梯度式TOT与三级康复模式相匹配，能最大限度地减轻患者残疾。本文围绕TOT在脑卒中恢复不同阶段的康复应用，对国内外近年来的研究进展作一概要介绍。

关键词 任务导向性训练 脑卒中 上肢功能

中图分类号：R493； R743.3 文献标志码：A 文章编号：1006-1533（2024）03-0003-06

引用本文 项育枝， 陈逸浩， 毕照东， 等. 任务导向性训练在脑卒中后上肢功能康复中的应用研究进展[J]. 上海医药， 2024， 45（3）： 3-8； 15.

基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（82102665）；上海市科学技术委员会“扬帆计划”项目（21Y1404600、21YF1404600）；上海市静安区卫生科研课题面上项目（2021MS17）；上海市静安区卫生系统重点学科建设项目（2021PY04）

Progress of application of task-oriented training in upper limb function rehabilitation after stroke

XIANG Yuzhi1， CHEN Yihao2， BI Zhaodong2， LIU Lanlan1， WANG Hewei2

（1. Department of Intensive Care Rehabilitation， Shanghai Third Rehabilitation Hospital， Shanghai 200436， China； 2. Department of Rehabilitation Medicine， Huashan Hospital， Fudan University， Shanghai 200040， China）

ABSTRACT Stroke is a disease with high disability rate， and the residual upper limb dysfunction significantly affects the patients ability and quality of daily life. Task-oriented training （TOT） is a cutting-edge treatment technology for upper limb functional rehabilitation in stroke. It is based on motor control and motor learning， integrating tasks into specific environments， adjusting training difficulty in a stepped manner， stimulating the patients self-efficacy through feedback and repetition， and accelerating the patients limb functional recovery. In the early stages of stroke， TOT can be used for patients with mild to moderate upper limb function impairments to prevent disuse-related functional decline； during the recovery period of stroke， based on task-oriented activity training， TOT can promote the reorganization of brain function in patients and accelerate the recovery of upper limb function； during the sequelae of stroke， TOT can enhance the daily activities related to the upper limbs of patients， improve their functional independence， and help them return to their families and society. The stepped TOT training is matched with a three-level rehabilitation mode， which can minimize the disability in patients. This article focuses on the application of TOT in the different stages of stroke recovery and summarizes the research progress at home and abroad in recent years.

KEY WORDS task-oriented training； stroke； upper extremity function

全球疾病负担研究显示，我国目前的脑卒中患病率为1 700/10万，脑卒中后的高致残率给患者、家庭和社会都带来了沉重的负担[1-2]。脑卒中后上肢功能障碍是康复治疗的重点和难点，是影响患者生活自理能力的关键因素之一[3]。康复医学的核心是促进患者功能的恢复。依循全周期康复理念，进行全周期功能保护[4-5]，可有效预防和减少脑卒中患者残疾的发生。任务导向性训练（task-oriented training， TOT）是脑卒中后上肢功能康复的重要治疗技术[6]，其能通过环境设置、任务分析、反馈和重复训练，有效改善患者的上肢运动表现和日常生活活动能力[7]。脑卒中后的康复周期较长，不同恢复阶段患者的功能障碍并不一致，故TOT也需按阶段阶梯设置和应用。本文梳理国内外近年来有关TOT的研究进展，对TOT用于脑卒中后各恢复阶段上肢功能康复的实施要点进行总结和讨论。

1 TOT概况

1.1 TOT的发展历史和现状

澳大利亚Janet Carr和Robert Shepherd于1987年提出了运动再学习理论（motor relearning programme），该理论将中枢神经系统损伤后的运动功能恢复视为再学习或再训练的过程，综合运用神经科学、运动科学、行为学等多学科相关理论和知识，在患者主动、积极参与下，通过让患者反复练习与真实生活相关的具体作业或活动任务，加强训练过程中的以任务为单元的学习输入，从而帮助患者实现功能重塑[8-9]。

TOT是已经临床证实能有效改善脑卒中后患者上肢功能障碍的康复治疗方法，现已被全球多项权威的脑卒中康复治疗指南推荐应用[10-12]。其中，《中国脑卒中康复治疗指南（2011完全版）》[10]推荐，有条件的医疗机构可在脑卒中早期阶段应用运动再学习方案来促进患者运动功能的恢复（Ⅰ级推荐，A级证据）。2016年美国心脏协会和美国脑卒中协会联合发布的成人脑卒中康复治疗指南[11]推荐，在实施脑卒中后上肢功能康复治疗时，应进行功能性和特定的任务训练，并根据患者个体情况逐渐增加难度，通过重复和渐进式的任务设置，促进患者上肢功能的恢复（Ⅰ级推荐，A级证据）。2015年更新的加拿大脑卒中康复实践指南[12]针对患者上肢功能康复治疗提出了两项基本原则：一是患者应主动参与有意义的重复性的、渐进式的特定任务和目标导向的训练，从而增强上肢运动控制并促进感觉运动功能的恢复（证据水平：恢复早期和恢复后期均A级）；二是训练应强调上肢任务设置的功能性，应模拟日常生活中作业活动的部分或全部技能（证据水平：恢复早期和恢复后期均A级）。从这些指南推荐可知，TOT用于脑卒中后上肢功能康复有明确的证据支持，且其能用于脑卒中后不同恢复阶段的患者。

1.2 TOT的特点和要素

传统的神经促通治疗技术通过抑制脑卒中患者的异常运动模式来促进其动作的恢复，TOT则以功能恢复和活动参与为主导，强调有主观能动性的任务训练对偏瘫患者康复的重要性[6]。TOT注重心理作用和生理作用的双重效应，以特定的作业需求和任务所需外部环境为基础设置对应的运动训练内容，并在训练过程中根据患者的个体需求及其功能水平分阶段调整任务的难易程度，保持任务的可完成性和可操作性，同时治疗师充分运用正向反馈激励和积极心理反馈机制，诱导受损大脑残留组织的功能重组，加速受损区域神经组织的再生，实现神经功能重塑[13]。Timmermans等[14]指出，治疗师给予患者的反馈、足够明确的任务目标和分阶段训练是影响TOT效果的关键因素。Paik等[15]则指出，TOT的内容应与实际生活环境相融合，尽可能采用日常生活场景中的道具，并认为双侧训练的TOT比单侧训练的TOT更有效。总的来说，TOT是一种相对发散式的训练框架，其不是一种步骤明确的训练方法，而是一种临床康复思维的体现，核心在于康复治疗方案的个体化设置。

经过多年的临床实践和发展，TOT已在康复医学中展现具有广泛的应用范围和良好的训练效果，并可与诸多经典的康复设备或技术如经颅电刺激、镜像治疗、肌肉力量训练等联合应用[16]。TOT的适用性广、效果好，在康复领域受到普遍关注和重视。

1.3 TOT的范式

在国内外相关文献中，已有多种TOT范式的描述，例如目标导向训练[17]、特定任务训练[18]、功能性任务训练[19]等。尽管不同范式在內涵和应用方法上有细微的差异，但核心要素是相通的，包括激发患者的训练动机、提高患者的自我管理能力、强化患者的运动技能等[8-9]。

以“加速技能获得计划”（Accelerated Skill Acquisition Program， ASAP）为例，该范式源自美国国家卫生研究院开展的一项临床随机、对照试验“跨学科综合手臂康复评价”（Interdisciplinary Comprehensive Arm Rehabilitation Evaluation）[20]。ASAP基于神经科学的最新证据，以结构化和任务为导向的上肢运动训练计划为核心内容，临床研究已证实其是一种有效的、可重复的训练模式。ASAP有7项主要原则：①保证训练任务的挑战性和有意义；②处理重要且可改变的损伤；③通过超负荷和特异性增强运动能力；④在动作的组织中保持自然的目标导向性；⑤特定任务训练应避免人为的任务分解；⑥给予患者主动参与自我导向、可行且期待的训练内容的机会；⑦通过建立自信和培养自我管理能力来平衡当下和今后目标，从而实现运动技巧和能力的高效恢复，同时通过达成特定任务的成就感来提高自我效能和自我驱动力。这些原则进一步展现了TOT的发散式训练框架的特点，康复治疗师在临床应用时要在把握原则的基础上根据患者的需求灵活进行任务的设计和调整。

2 TOT在脑卒中恢复不同阶段上肢功能康复中的应用

脑卒中的恢复可分为3个阶段，即早期（脑卒中发生后1个月内）、恢复期（1～6个月）和后遗症期（>6个月）[21]。其中，脑卒中早期是急救和稳定病情的阶段，治疗原则是缓解症状，避免脑卒中复发，并开展患者早期功能康复治疗；脑卒中恢复期患者的病情相对稳定，肢体功能逐渐恢复，康复治疗在综合医院康复医学科或康复医院开展，须针对患者的上肢功能进行强化训练[22]；脑卒中后遗症期时仍有部分患者遗留上肢或手功能障碍，康复治疗的目标是提高患者的日常生活活动能力，帮助患者回归家庭和社会[23]。

因为脑卒中的恢复是阶梯式的，故对应开展的TOT也应以阶梯方式进行。在脑卒中早期，TOT可用于上肢功能轻中度损伤患者，预防废用性上肢功能衰退；在脑卒中恢复期，TOT能通过任务导向性的作业活动训练，促进患者脑功能的重组，加速患者上肢功能的恢复；在脑卒中后遗症期，TOT可通过强化上肢相关的日常生活活动训练，提高患者的功能独立性，帮助患者回归家庭和社会[9]。阶梯式TOT与三级康复模式相匹配，能最大限度地保护患者的功能，减轻患者的残疾。在临床实践中，为了实现阶梯式TOT，需要根据患者的恢复阶段和功能水平来调整训练的难易程度，这既可体现在改变目标物的形状、重量或尺寸，也可表現为改变训练中的运动距离、外界阻力或训练时长等[24]。

2.1 TOT在脑卒中早期上肢功能康复中的应用

在脑卒中早期，TOT主要用于上肢功能轻中度损伤患者，以预防废用性上肢功能衰退[25]。研究显示，对脑卒中患者进行适度的早期训练有益[26]。国内外脑卒中康复相关指南也都推荐，在患者生命体征平稳的情况下，应开展循序渐进的早期主动功能训练[10-12， 21]。

Bernhardt等[26]在脑卒中病程平均为8 d的患者中比较了3周强化训练方案与常规治疗的康复效果，结果显示训练强度越高，患者的功能恢复越好。Christie等[27]考察了TOT对急性期脑卒中患者上肢功能独立性的影响，结果显示基于小组训练的TOT能有效改善患者的着装能力。van Vliet等[28]比较了特定任务重复训练与Bobath训练对脑卒中早期患者手部灵巧性的影响，结果显示TOT的效果并不优于神经促通技术。Winstein等[29]的研究亦显示，TOT在改善脑卒中早期患者上肢力量和关节活动度方面并不优于常规康复治疗。这些研究结果提示，脑卒中早期患者的上肢功能恢复可能主要依赖于自发性恢复，此阶段开展TOT的效果并不明确，尚需得到更多临床随机、对照研究数据的支持。

尽管TOT单独用于脑卒中早期患者的康复效果并不明确，但TOT联合其他康复治疗技术应用却表现出良好的临床潜力。桂小彤[30]的研究发现，TOT联合镜像治疗能促进脑卒中恢复早期患者的上肢功能恢复。朱元霄等[31]的研究显示，一对一或小组TOT联合常规康复治疗可显著改善脑卒中患者的日常生活活动能力。一项研究发现，TOT联合头皮针治疗能显著促进脑卒中后痉挛上肢运动功能的恢复[32]。一项大样本量的临床随机、对照研究证实，多样化的TOT（患侧手从各个方向拿、放、推、拉、捏、松各种物品）结合高频重复经颅磁刺激可显著改善脑卒中早期患者的上肢肌力和运动功能[33]。

总之，TOT用于脑卒中早期康复具有一定的可行性，而TOT联合其他康复治疗技术的效果可能优于单纯应用TOT的效果。

2.2 TOT在脑卒中恢复期上肢功能康复中的应用

脑卒中恢复期是脑卒中康复的最佳时期，该阶段患者上肢功能的主要表现为出现分离运动，同时肌张力逐渐得到控制，腕、手功能逐渐被诱发出来[34]。TOT用于脑卒中恢复期上肢功能康复的效果已得到大量临床研究的确认。H？gg等[35]进行的一项临床随机、对照试验显示，脑卒中恢复期患者需要进行手和上肢功能的强化训练，而在训练效果方面，TOT优于常规康复治疗。Thant等[36]对亚急性脑卒中偏瘫患者的研究也显示，TOT组患者的Fugl-Meyer运动功能评估量表上肢部分（Fugl-Meyer assessment-upper extremity， FMA-UE）和Wolf运动功能测试评分在经2周训练后均优于常规康复治疗组的患者。王秋纯等[37]以20例脑卒中病程1～5个月的患者为对象，随机分为TOT组和常规康复治疗（应用Bobath、Rood、Brunnstrom等康复技术）组并各进行4周的干预，结果显示2组患者的FMA-UE和改良Barthel指数评分均有所改善，但TOT组患者的改善程度显著更大。

在脑卒中恢复期，TOT联合其他康复治疗手段对患者上肢功能恢复也有显著的促进作用。邓丹丹[38]研究了TOT联合高频重复经颅磁刺激对脑卒中患者上肢运动功能恢复的影响，研究以82例脑卒中恢复期患者为对象并进行持续6周的干预，结果显示患者FMA-UE和改良Barthel指数评分均有不同程度的改善，且患侧手的握力和捏力显著提高。随着康复工程技术的快速发展，各类上肢康复机器人的应用渐趋广泛。杜滨红等[39]探索了基于TOT的上肢康复机器人训练对脑卒中患者上肢功能恢复的影响，结果显示经4周干预，患者的FMA-UE评分、上肢关节活动度、改良Barthel指数评分均显著改善。由于重度功能障碍的脑卒中患者难以完成主动功能训练，此时应用机器人辅助的TOT是较为理想的替代方法[40]。

然而，也有一些研究表明，TOT对脑卒中恢复期上肢功能康复的效果与同等强度的常规作业治疗效果相当。例如，Winstein等[41]比较了结构化TOT和常规作业治疗对脑卒中患者中度上肢功能障碍的改善效果，结果显示较高强度的TOT的效果并不优于同等强度的常规作业治疗效果。Blennerhassett等[42]的研究也显示，对于住院脑卒中患者，TOT的效果与同等强度的常规康复治疗效果相当。因此，尽管有证据支持TOT用于脑卒中恢复期上肢功能康复，但若想获得优于常规康复治疗的效果，还需在TOT的个体化方案设计、适用患者群体筛选和评价指标选择等方面进行更多、更深入的探索。

总之，TOT用于脑卒中恢复期上肢功能康复的效果较为显著，能有效提高患者的上肢功能和日常生活活动能力，有效预防功能残疾的发生和发展。

2.3 TOT在脑卒中后遗症期上肢功能康复中的应用

由于经济因素、康复意识等问题，目前临床上对脑卒中后遗症期患者的康复治疗不够重视，致使患者出现功能减退和不同程度的残疾[43]。脑卒中后遗症期患者的神经功能恢复逐渐趋于稳定，此阶段患者的康复重点在于维持已有的肢体功能，并最大限度地进一步激发患者残留的恢复潜力，训练内容应参考TOT的核心原则，着重于日常生活活动能力的训练和提高，最终帮助患者回归家庭和社会[21]。

Macko等[44]考察了基于TOT的渐进式有氧训练对慢性脑卒中偏瘫患者的治疗效果，结果发现经持续训练6个月后，患者的最大耗氧量提高，且运动时的能耗水平有所下降。李晓军等[45]考察了TOT用于老年脑卒中偏瘫患者的治疗效果，干预内容为TOT联合常规康复治疗，评估指标包括FMA-UE、改良Barthel指数和老年人身体移动量表评分。研究结果显示，在常规康复治疗的基础上加用TOT可显著改善患者的上下肢功能和日常生活活动能力。Lang等[18]考察了TOT的训练强度对脑卒中后特定任务上肢功能训练效果的影响。研究将85例患者随机分为4个训练强度组，并进行主动活动、被动活动、功能训练等康复治疗，结果显示较高训练强度组和低训练强度组患者的训练效果没有显著差异，说明训练强度并不是影响脑卒中后遗症期上肢功能康复的关键因素。因此，在进行TOT设计时，不应单纯追求训练强度，而应注重患者的主动参与度和任务的质量[8]。

TOT适用于脑卒中后遗症期上肢功能康复，且可与其他多种康复治疗技术联合应用。戚红亮[46]考察了TOT联合肌力训练对脑卒中偏瘫患者运动功能的影响，结果发现能有效改善患者的运动功能和步行能力。TOT联合经颅直流电刺激（transcranial direct current stimulation， tDCS）也能显著提高脑卒中患者的FMA-UE和布勒茨手部测试评分[47]。Carrico等[48]的研究将36例慢性期脑卒中重度偏瘫患者分为2组，分别给予TOT联合周围神经电刺激和伪刺激治疗，结果显示加用周围神经电刺激可以增强TOT的效果。这些研究结果提示，在未来TOT的研究和应用中应关注TOT与其他康复治疗技术的协同效应。

总之，TOT在脑卒中后遗症期上肢功能康复中有较好的适用性和治疗效果。TOT的核心要素包括训练内容应与实际生活环境相融合，这与促进脑卒中患者回归家庭和社会的目标完全一致。

3 TOT促进脑卒中患者上肢功能恢复的神经作用机制

神经可塑性是脑卒中康复的理论基础，在脑卒中患者肢体功能恢复的同时，其内在的神经网络也在不断重塑[49]。通过神经影像学和电生理技术探究TOT促进脑卒中患者上肢功能恢复的机制是当前医学研究的热点之一，这不仅有助于了解脑卒中患者的神经重塑规律，而且有助于阐明TOT的作用原理，对TOT技术的发展和推广具有重要价值。

TOT是基于目标的康复训练方法，强调患者主动参与的重要性，目前很多研究均认为TOT是促进脑功能重组的有效方法[50]。神经网络的可塑性变化与训练的特定任务有关，有研究者发现重复动作的感觉输入能改变且增强运动皮质的可塑性[50]，TOT在促进脑卒中偏瘫上肢功能恢复的同时也会激活梗死侧大脑皮质的功能区[13]。陈创等[47]考察了TOT联合tDCS对脑卒中患者上肢功能的改善作用，并通过静息态功能性磁共振成像技术探索了其神经作用机制，结果发现在患者上肢功能改善的同时，患者右侧小脑前叶的低频振幅显著增强，表明TOT联合tDCS治疗可通过增强大脑的自发神经活动来促进大脑皮质重塑，并促进上肢及手部运动功能的恢复。McCombe Waller等[13]通过功能性磁共振成像观察到，TOT能有效激活脑卒中偏瘫患者受损大脑皮质的功能区，促进脑功能重组。另有研究认为，强化TOT的运动训练方式与神经胶质细胞的可塑性变化有关[51]。此外，Frazzitta等[52]的研究發现，任务导向的日常生活活动训练联合有氧训练可提高患者血清脑源性神经营养因子水平。Abbruzzese等[53]指出，这种血清脑源性神经营养因子水平的提高可能与TOT联合有氧训练有关，因为重复性、复杂性的练习正是运动依赖性神经保护的基本组成要素。

上述临床神经影像学研究和基础研究分别从宏观和微观层面对TOT的神经作用机制作了一定的探究。TOT设置的具体目标及任务涉及视觉和触觉的输入、大脑对信息的判断和整合、神经对运动控制的有效支配等，有助于形成优化的神经网络和运动程序[41]。

4 小结

脑卒中的恢复时间较长，而TOT依循全周期功能保护理念，能针对患者在各个恢复阶段的恢复特点，提供科学且有一定临床证据支持的康复框架：在脑卒中早期，TOT有助于预防患者功能的衰退，提高患者主动参与康复治疗的能力；在脑卒中恢复期，TOT注重患者功能强化，加速患者功能的恢复；在脑卒中后遗症期，TOT侧重提高患者的日常生活活动能力，帮助患者回归家庭和社会。当然，关于TOT对不同恢复阶段脑卒中患者上肢功能恢复的促进作用，未来仍须开展高质量的大样本量多中心临床试验来予以进一步的验证和明确。TOT促进脑卒中后上肢功能康复的神经作用机制也未完全明了，须作进一步的深入研究。此外，适用性更好、效果更显著的TOT方案亦待进一步的研究与开发。

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