视觉反馈环境下减重运动控制训练对脑卒中偏瘫患者运动功能改善的疗效

陆蓉蓉 高天昊 张安静 吴毅 李放，2

1复旦大学附属华山医院康复医学科（上海200040）

2华山北院宝山分院康复医学科（上海 200431）

3上海市第一康复医院综合康复科（上海 200090）

脑卒中是成人神经系统残疾的首要病因，肢体运动功能障碍是脑卒中患者常见的功能障碍，常影响到患者日常生活活动的完成。在日常生活活动能力中，下肢功能占了较大的比重，如站立、行走、站起、坐下等[1]，因此是康复训练的主要目标。

在站立、坐位站起、步行等功能性活动中，正常人通过准确地运动控制以保持双侧肢体的对称性，可以减少能耗，并尽可能地保持姿势稳定。脑卒中患者中，因其存在运动感觉功能障碍，导致患侧肢体的肌肉力量减弱和感觉输入减退，从而影响姿势控制的对称性和稳定性，具体表现为患者的坐位站起、转移和步行过程中的对称性和稳定性减退[2，3]。在常规的康复训练中，治疗师会采用各种方法来纠正患者的重心偏移，但患者仍可能无法直观认识到运动的不对称性。在训练中，若能提供视觉反馈信息，让患者认识到自己的重心情况，或能改善训练的效果。

视觉反馈环境下减重运动控制训练[4]是一种综合的训练方式，该训练方式同时应用了视觉反馈技术、足底压力感受器、斜床减重，以及下肢模拟蹲站和踏步训练装置进行综合训练。治疗时，患者在进行站立、坐站以及主被动踏步训练的同时，可以通过电脑屏幕中所反映的双足底压力曲线走势的反馈，随时观察自己双足底压力的对称情况，从而有意识地控制双下肢肌肉收缩和重心，以达到改善运动控制和肌力的目的。通过调整斜床倾斜的角度，可以使不具备实际坐站和踏步能力的患者，也能早期和循序渐进地进行肢体功能训练。但是这种训练方式的效果是否与我们假设的一样，可以有效改善脑卒中患者下肢运动功能和转移能力等，还需要进一步的临床研究来验证。

因此，本研究初步观察了脑卒中患者视觉反馈环境下减重运动控制训练的疗效，并与普通的站立床训练进行对比，观察其对脑卒中后偏瘫患者下肢运动功能、转移能力、平衡功能、日常生活活动能力等的改善。

1 材料与方法

1.1 受试者

本研究为前瞻性临床随机对照研究，研究的入组标准和排除标准如下：

入组标准：1.符合1995年第四届全国脑血管病学术会议通过的各类脑血管病诊断标准，经颅脑CT或MRI证实的新发脑卒中且存在下肢运动功能障碍的患者[5]；2.年龄介于30～70岁；3.具有典型的对侧肢体偏瘫，下肢Brunstrom运动功能分期2期或2期以上[2]；4.病情稳定，适于康复训练；5.无意识障碍及明显的认知和视觉障碍，对测试和训练要求明确理解；6.没有其他明显影响运动功能的骨关节肌肉疾病和其他神经系统疾病。

排除标准：1.无法进行积极康复训练；2.因严重的内科疾病，有限制运动必要；3.存在认知障碍、单侧忽略和视觉损害。

本研究通过了华山医院伦理委员会的审查，患者均签订了知情同意书。对所有受试者的年龄、性别和病因进行对比，两组在年龄、性别和病因上皆无显著差异（表1）

表1 受试者一般资料

1.2 训练方法

本研究所使用的设备为下肢评估训练康复系统（上海西贝电子科技发展有限公司，REMO），该康复训练设备利用足底压力传感器，可向患者实时提供双下肢负重情况，并且通过调整斜床的角度，可模拟不同的负重[2]。

研究中，使用随机化数字表将患者分成2组，第1组为视觉反馈下减重训练+常规康复组（治疗组），共17例。第2组为电动站立床+常规康复组（对照组）。治疗组是在普通偏瘫康复训练（5次/周，40 min/次）的基础上增加了视觉反馈下的减重肢体运动控制训练（5次/周，20 min/次）包括（视觉反馈下站立训练10 min/次，视觉反馈下模拟蹲站活动练习5 min/次，视觉反馈下模拟踏步练习5 min/次）。对照组为普通偏瘫康复训练（5次/周，40 min/次）+电动站立床（5次/周，20 min/次）。

普通偏瘫康复训练是常规的偏瘫康复方法，即将神经促进技术、Bobath法、运动再学习方法[6，7]和传统的肌力、关节活动度练习等运动疗法综合后运用，治疗师均经过统一培训。

本研究所使用的视觉反馈下的减重运动控制训练系统通过调整斜床的角度来改变患者的负重，并能通过足底压力传感器采集患者双下肢的足底压力，通过屏幕上的双足压力视觉影像向患者实时提供反馈信息，使其了解自己双下肢的负重情况，并及时通过重心转移调整双下肢负重（使两侧的压力条达到同一高度，即意味着双下肢均匀负重），达到运动控制的目的，改善运动对称性。

在站立训练中，患者依靠斜床站立（通过斜床倾角调节），并需要根据屏幕上显示的双足压力将自己的重心尽量控制在±5%的范围内。治疗时间为10分钟。屏幕界面上可显示正常重心投影零位±5%、±10%、±20%和±30%的区域。

在进行模拟蹲站训练时，过程及注意事项与站立训练相同。在该训练中，系统的足踏板会有规律地同时升降，从而将减重站立更改为模拟的减重被动蹲站训练，患者根据自身患肢承重能力，及在全程身体没有下滑的情况下，将身体重心投影控制在尽可能小的相应区域内。治疗时间为5分钟。

在进行模拟踏步活动练习时，过程及注意事项也与站立平衡训练相同。在该训练中，踏板会有规律的交替升降，从而将减重站立更改为踏步训练，患者根据自身患肢承重能力，及在全程身体没有下滑的情况下，将身体重心投影控制在尽可能小的相应区域内。治疗时间为5分钟。

上述3种训练共耗时20分钟。减重程度按照能满足患者个体的最佳对称情况起，逐渐减小减重程度（减小倾斜度），直至达到不减重的程度，即遵循运动疗法的循序渐进原则。

1.3 评定

在治疗前，治疗2周时，以及治疗4周后分别进行3次评估。评估内容包括：下肢Brunnstrom量表评定下肢运动功能情况；下肢简化Fugl-Meyer量表（simplified Fugl-Meyer scale，S-FM）评定患者下肢运动功能[8]；Berg平衡量表（Berg balance scale，BBS）评定患者平衡功能[9]；Rivermead活动性指数（Rivermead mobility index，RMI）评定患者的运动转移能力[10]；功能步行能力量表（functional ambulation category，FAC）评定步行能力[11]；Barthel指数[12]（Barthel index，BI）评价日常生活活动能力。

1.4 统计学方法

采用统计软件STATA对所得数据进行分析，统计学方法采用Wilcoxon秩和检验，取α=0.05水平，P＜0.05为具有统计学意义。

2 结果

治疗前两组Brunnstrom分期、Fugl-Meyer评分、Berg评分、FAC评分、Rivermead评分和Barthel评分均无显著差异（P＞0.05）。

组内比较结果显示，无论是治疗组还是对照组，治疗2周和治疗4周后的各项评定结果均显著优于治疗前（P＜0.05）。

治疗2周后，治疗组Brunnstrom分期、Berg评分、Rivermead评分和FAC评分均显著优于对照组（P＜0.05），而Fugl-Meyer评分和Barthel评分两组间无显著性差异。

治疗4周后，除了Fugl-Meyer评分两组间无显著差异外，治疗组Brunnstrom分期、Berg评分、Rivermead评分、FAC评分和Barthel评分均显著优于对照组（P＜0.05），Rivermead评分改善尤为显著（P＜0.001）。详见表2。

表2 两组治疗前、治疗2周后、治疗4周后评估结果比较

3 讨论

脑卒中后患者所存在的肢体运动功能障碍是康复所面临的主要问题之一，如何通过有效的训练，来改善患者的运动控制、增加肌力和增强耐力是康复训练设计的要点，在处于疾病早期的患者中，尤其需要特定的康复训练来增加其运动控制。

本研究中，主要比较了传统的电动站立床训练和视觉反馈下减重运动控制训练这两种不同的训练方式对脑卒中偏瘫患者的影响，比较这两种不同治疗方式对步行能力、转移能力、平衡能力和日常生活能力等的影响。结果发现，视觉反馈下减重运动控制组患者的上述能力都较传统电动站立床组患者显著提高，分析造成这种疗效差异的原因，主要有下述两方面：

首先是来自于视觉反馈的效果，既往多项研究已证实，在视觉反馈的环境下，脑卒中患者的静态和动态平衡功能、对于稳定极限的控制都可以得到改善[13-15]。反馈可以分为两种形式，分别是内在反馈和外在反馈。内在反馈是从内部表达出人体完成动作目标的过程，外在反馈是内在反馈的额外补充，这个补充往往源于外部的环境。外在反馈又分为结果认识和操作认识。结果认识是对执行一个动作得到的结果或达到一个操作目标后从外部获得的信息[16]。结果反馈是使用者利用动作完成的情况的反馈信息来指导下一次动作的完成，在视觉反馈环境下的运动控制训练中，全程都有视觉反馈提示患者重心位置（操作认识），以及在治疗结束后会有对训练患者重心偏移的报告（结果认识），在两种外在反馈的帮助下，患者更能够加强动作记忆[17-18]。相比外在反馈，脑卒中患者可能难以从内在反馈得到信息。反馈对学习动机的维持也很重要。外在反馈可以激励患者维持运动学习过程。通过内在动机调查可以获知，患者对于特殊运动学习的兴趣，及对其重要性和效用的认同对于康复是很有必要的[19]。在获得运动技巧上，了解运动错误信息比直接纠正更有益处[10]。因此，视觉反馈环境下运动控制训练的患者不但能够通过外在反馈增强运动学习能力，而且能够增加患者的治疗兴趣。

其次，减重运动控制训练这一方式也能给患者带来治疗获益。减重运动控制训练是康复治疗中循序渐进原则的具体体现。传统的电动站立床的治疗目的包括辅助站立、改善深感觉和矫正踝关节畸形等，即使是脑卒中亚急性期的患者也适用。但是传统的电动站立床缺乏视觉反馈训练，并且无法给予患者运动控制的训练。而本研究所使用的训练设备，是在视觉反馈环境下进行减重运动控制训练，不仅能给予早期脑卒中患者运动控制训练的机会，也能给治疗师提供一定的信息，使其更好地设计个体化的训练方案。治疗师可以根据患者实际负重的对称性和运动稳定性情况，改变训练设备的角度，从而改变患者从训练设备中得到的背部支撑以及摩擦力，调整训练难度，循序渐进地增加患者的下肢负荷，从而更有效地改善运动功能。研究表明，脑卒中患者坐站能力的恢复多发生在疾病早期，尤其是在脑卒中后的12周内[20]，所以这种训练方式能够在早期就对脑卒中患者进行适宜减重角度下的模拟蹲站训练和踏步训练，在保证安全的同时，不仅能够增加患者参与积极性，而且也能改善患者的运动功能。

本研究的不足在于样本量较少，可能存在偏倚。另外，没有进行电生理等客观指标评价，也缺乏功能磁共振等影像学检查，未能解释疗效的中枢机制。

4 结论

视觉反馈环境下减重运动控制训练能有效改善脑卒中偏瘫患者下肢运动功能、平衡功能、移动能力和日常生活活动能力。