脑卒中后姿势控制障碍的康复研究进展

潘顺丹，阮传亮

脑卒中是局灶性神经功能缺损的突然发作，是全球范围内残疾和死亡的主要病因[1]。脑卒中导致肌力下降、延迟激活、认知减退、感觉障碍、肌张力等异常，出现姿势控制障碍，机体稳定性丧失。卒中后康复的关键是改善或重新获得姿势控制能力。为有效增强脑卒中偏瘫患者的姿势稳定性，提高步行能力，改善活动能力并防止跌倒，需要更好地理解姿势控制的相关内容。

1 姿势控制的构成要素

姿势控制指控制身体在空间的位置以达到稳定性和方向性[2]，从生物力学的角度指个体在基准平面上的重心移动最小化的能力。姿势控制由维持稳定性、姿势定向及空间中的位置调整三要素构成[3]。维持稳定性，需在内外部触发干扰的状态下，保持身体中枢部和近端部分稳定，维持身体质心于支撑面内[4]。姿势定向，指根据多重感觉输入，使身体产生节段位移。其空间定位所需的信息来自前庭觉、躯体感觉和视觉系统的信息输入和整合，每个感官系统的相对权重取决于移动任务的目标和环境，可根据环境条件进行更改，且可通过运动任务进行调节。空间中的位置调整，指为不断适应运动变化而维持身体于抗重力位，在空间中的进行位置调整的功能。该要素需形成以自身为基准点的参照框，这与卒中患者的康复治疗密切相关。

2 影响脑卒中患者姿势控制的因素

动作产生的本质是由个体特点（The individual）、环境（Environment）和课题（Task）相互作用而来，这也是影响姿势控制的主要原因。个体特点与脑卒中损伤的部位和范围、神经肌肉可塑性及个人习惯紧密相关，是制定适当康复方案的基础。每位卒中患者所处的地理和社会环境各不相同，日常生活中常用的器具、常见的房间等，会以内部模型的方式对其形态、功能、位置有充分的认识。因而环境是姿势运动的基础框架，调整治疗环境，有助于激发神经肌肉可塑性。课题的设计需充分考虑脑卒中患者的潜在能力和生活环境，其执行和完成，则需改善脑的特异性运动[5]。当卒中患者重新学习目的性动作时，对其姿势控制进行再调整至关重要。姿势控制涉及许多不同的潜在生理系统：生物力学的条件，其中含肌力、肌张力和关节活动度；运动和感觉策略；空间定向力；动能控制及认知处理[6]。脑卒中类型、部位、范围和衰老及卒中前的状态亦对卒中后的姿势控制有深远影响。近端协同肌的延迟募集、拮抗肌的共同收缩、姿势反应的延迟激活、前馈机制受损和神经肌肉继发的骨骼肌问题及感觉输入的减少，是导致脑卒中患者姿势控制障碍的主要原因。任何参与姿势控制的器官、组织功能障碍可能会放大身体摆动。影响脑卒中患者姿势控制的因素有所差别，且各因素之间的不同比重和关系也各不相同，不同的卒中后患者最终会表现出不同的运动模式、不同程度的姿势控制障碍。

3 脑卒中后姿势控制的前馈与反馈机制

中枢神经系统通过控制不同的姿势策略，以协调肌肉活动与干扰之间的关系。姿势控制是一个动态复杂的协调过程，由感觉整合、躯干生物力学成分及神经肌肉调节相互作用构成[7]。对于可预测的干扰，在人体执行动作之前，先动员姿势网络中保存的身体图式和内部表象，由前馈进行先行性姿势调整，做好姿势准备[8]。干扰较小时，则由头颈、躯干和四肢局部节段位移进行反馈调整。当干扰超出预期时，则会根据多重感觉输入来进行反馈，随之更新的身体图式、运动感觉、参照框会进一步提升前馈调节的准确性。姿势调节依赖于先行性姿势调整功能（anticipatory postural adjustments，APAs）及补偿性姿势调整功能（compensatory postural adjustments，CPAs）两大机制。预备性先行性姿势调整功能（preparatpry anticipatory postural adjustments，pAPA）和伴随性先行性姿势调整功能（accompanying anticipatory postural adjustments，aAPA）分别出现于运动开始之前和运动过程中，通过调整躯干重心和姿势张力，预先进行姿势调整，以降低对身体的干扰程度，从而保持姿势稳定[9]。APAs按一定顺序预先激活姿势肌，以抵消由躯体内外部引起的干扰[10]。这种调节方式受到预期干扰的程度、方向、与干扰相关的自发动作、姿势任务及身体形态的影响，且在高度不稳定的情况下，还会受到中枢神经系统的抑制，以防止其破坏身体稳定[4]。与之相反的CPAs发生于干扰之后，通过反馈的方式调节，以响应实际干扰来保持身体平衡。CPAs 不仅取决于APAs，还取决于干扰的大小和方向、支撑面大小及参与的次要任务。人体不断经历由血液流动、心脏和呼吸肌收缩及肌张力改变所引起的变化，因此，不存在严格的平衡，姿势控制是基于微妙机制下的永久调节[11]。维持身体稳定，需要产生与干扰程度相应的力，调整身体在环境中的位置，同时通过结合前馈和反馈机制划分稳定姿势所需的力量等级，以确定力输出的大小。脑卒中患者由于中枢损伤，致使分布于诸多神经结构中的姿势调整机制受损，表现出姿势肌预期激活的丧失，无法对干扰程度进行判定，因此无法根据课题和环境的变动对自身姿势活动进行调整，多出现姿势反应过于剧烈的表现。

4 脑卒中后姿势控制的运动传导

进行姿势运动的下行性系统分为“腹内侧系”和“背外侧系”。腹内侧系主要调节姿势张力，调整近端肌群，是与稳定相关的系统。背外侧系负责四肢运动和手足精细运动，是与运动相关的系统。运动控制是二者之间的协调。腹内侧系作为姿势控制的基础，含多个传导通路。核心控制通过以桥网状脊髓束为主体的大脑皮质进行姿势控制，因此不仅核心区域的APAs高度发达，核心控制亦是姿势控制中关键的一环，对于脑卒中患者的康复治疗不可或缺。核心是人体功能运动链的核心，负责保持脊柱和骨盆的稳定，良好的机体稳定性有利于控制末端，传递力量[12]。强有力的核心肌群可帮助躯干伸直、旋转和弯曲，恢复其前馈反射调节，帮助维持正确的身体姿态，提高身体的协调性。背外侧系中的皮质脊髓侧束与上肢手的精细活动和下肢的随意运动相关。以桥网状脊髓束和皮质脊髓侧束为代表的传导通路投射受损，脑卒中偏瘫患者常有核心无力、躯干深层肌肉的抗重力伸展弱化、运动时无法进行躯干肌群的调整及手足精细活动欠佳等表现。四肢的运动控制主要由背外侧系完成，而腹内侧系所负责的躯干稳定是其准确完成的基础，因此在脑卒中的康复过程中，需要康复医师和治疗师不断对二者进行考量。

5 脑卒中后姿势控制的评估

标准化的评估工具是临床实践和科学研究的先决条件。脑卒中患者的姿势控制功能测量有助于了解卒中的严重程度和预后、制定确切的治疗方案以及评估治疗结果。近年来临床评估手段不断增多，其中以仪器评估和量表评估最为常见，二者均被证实有良好的信效度和敏感性。

5.1 仪器评定

目前国内外使用的测量仪器众多，多数是通过测量重压力中心（center of pressure，COP）、姿势摇摆和承重分布等参数来定量评估，也可通过测量肌电活动和评估不同感觉信息的贡献来评估[13]。其优势在于敏感准确，可记录姿势的细微变化，评定姿势控制功能的同时，还可确定患者所使用的姿势控制策略，进一步促进康复方案的优化。尽管测量精确，但这些设备往往昂贵、笨重，限于研究条件，难以在临床中广泛开展。

COP 是来自与支撑面接触的身体部位所产生的压力中心位置，是评估姿势功能的重要参数。COP 的各种变量中，COP速度在体现姿势控制系统的前馈机制中占主要作用；平均COP振幅的增加与姿势控制能力的提升成反比；RMS的振幅和速度能识别本体感觉受损的脑卒中前后方向和内外方向的变化，以全面评估姿势损伤[14]。姿势摇摆是相对于支撑面重心位移和校正指标，常用来指重心（center of gravity，COG）的变化。姿势控制受承重分布的影响，承重分布的不对称会降低姿势的稳定性。肌电图通过记录潜伏期、持续时间、动作电位等变量以分析姿势控制[15]。肌电图信号主要分为时域和频域[16]。肌电图所测量的肌肉激活可通过爆发的斜率、峰值幅度和面积以及潜伏期等参数来表示[17]。

5.2 量表评定

量表评定快速简便，易执行，可应用于所有脑卒中患者，因此成为临床上最常用的评估方法。但其主观性强，不能准确客观地评估患者真实姿势控制水平的变化，更不能准确地量化患者使用的姿势控制策略[18]。用于测量姿势控制功能的量表较多，应用较广的有以下几种：①脑卒中患者姿势控制量表（postural assessment scale for stroke patients，PASS），可评估维持给定姿势的能力和保持姿势变化的平衡，被认为是卒中患者3月内姿势控制的最有效和最可靠的评估方法之一[19]，尤其适用于评估严重平衡缺陷的卒中患者[20]。②Berg 平衡量表（Berg balance scale，BBS）具有良好的信、效度和敏感性，对于卒中患者重要结局有极好的预测效度[21]，是临床卒中患者最常用且经过充分验证的结局指标。③躯干损伤量表（Trunk impairment scale，TIS）具有足够的信、效度和内部一致性[22]。TIS可评估躯干两侧的适当缩短或延长，及补偿策略的使用[23]，其基于临床经验，可作为指导治疗的依据，同时又可用来评估卒中患者的训练情况[24]。④计时起立-行走测试（time up and go test，TUGT）任务需要预期姿势调节能力参与、动态控制能力、空间定向能力的参与。TUGT 能灵敏地反映卒中患者基本功能活动的微小变化，多用于卒中患者的自主姿势控制能力检测[25]。

6 脑卒中后姿势控制的康复治疗

6.1 手法治疗

神经肌肉促通技术是目前应用于脑卒中康复的重要治疗技术之一，是基于神经发育学、神经生理学的基本原理，及神经系统的可塑性和功能重组理论发展而来。目前临床常用的有Bobath、PNF、rood、Brunnstrom 等。通过反复促通和练习，促进相关神经肌肉反应，同时通过感觉、运动输入，抑制异常运动模式，建立分离、协调的运动模式。Bobath 强调的运动控制的组成部分是姿势控制和任务表现的整合，基于Bobath概念的治疗通过对卒中患者促通核心，对特定神经系统进行感觉输入，进而对APAs进行干预，以帮助患者恢复姿势控制。Miguel等[26]评估基于Bobath概念的步行活动神经康复计划的有效性，结果显示治疗后在长距离行走、绕过障碍物和不同表面活动方面均有显著改善。 Brock 等[27]将66 例卒中后4～20 周的患者随机分为2组，试验组接受基于Bobath 概念的物理治疗，对照组接受任务练习，结果表明，对于能在监督下行走的中重度中风患者，基于Bobath 概念的干预结合任务练习可能比单独进行结构化任务练习更有利于提高步态速度。

6.2 核心稳定性训练

核心肌群是维持人体脊柱稳定和保持人体平衡的中坚力量，同时也是各种肢体活动正常开启的先决条件。核心控制是姿势控制的关键因素。核心肌群的强健与否，对卒中后患者功能恢复的意义重大。Irene等[28]进行系统评价后显示：与传统训练相比，单独或联合其他疗法进行核心锻炼可改善躯干功能，促进姿势平衡。核心稳定性训练的重点是改善躯干稳定性，提升姿势控制能力和动静态平衡。核心稳定性训练对于全面均衡地发展核心肌群力量效果显著，是改善躯干功能、维持平衡和提高活动能力的有效康复策略[29,30]。有研究表明，进行核心稳定性训练，如改良的呼吸训练，有效改善卒中患者的姿势控制能力[31]。在不稳定表面上进行核心锻炼有助于增加卒中患者的核心肌群稳定性，在改善静态和动态姿势控制及功能活动性方面发挥重要作用。在不稳定的支撑面上进行躯干康复不仅可增加肌肉活动，还可改善躯干的预期姿势调整[32]。Jung等[33]随机将24例卒中患者随机分为2 组，指导患者于坐位时进行体重转移和手臂屈曲训练两种躯干运动。对照组于稳定表面进行，而试验组于不稳定的平衡板上训练，结果显示，试验组的患者躯干肌激活较对照组显著增加，试验组的姿势控制较对照组显著改善。在训练过程中，姿势摇摆的增加，促进躯干肌激活，且需不断调节躯干，以应对不断变化的质心移动。

6.3 虚拟现实技术

虚拟现实技术（virtual reality，VR）通过提供视觉、听觉、触觉和躯体感觉系统的多感官刺激，构建逼真的交互式虚拟环境，在整个训练过程中可为患者提供及时的视觉反馈，以此逐步建立感觉与运动之间的联系，促进患者感知自身的空间定位，帮助患者改善姿势控制功能。VR 系统通过基于目标的练习、练习过程中的视觉和力量反馈、可操纵的训练强度、量化结果测量、对患者功能变化的适应性、透明的患者数据存储及引人入胜的用户界面来提供大规模练习[34]。Chen等[35]针对虚拟现实对卒中患者姿势控制的影响进行系统文献分析，结果证实，VR训练是标准康复计划的有效辅助手段，可改善卒中患者的姿势控制。Lee等[36]研究发现，基于VR技术的划水艇训练可明显提高患者姿势平衡和上肢功能，从而改善姿势控制。此外，研究显示，在视觉和躯体感觉不可靠的状态下，基于VR 的训练主要增强使用前庭信息进行中枢整合的能力，可提升患者的姿势控制[37]。尽管VR技术被证明对卒中患者有效，但也有研究表明，暴露在VR 环境中超过3 h 足以导致姿势稳定性的损害。因此需严格把控治疗时间，避免因沉浸时间过长造成的姿势不稳掩盖学习效果[38]。

6.4 全身振动训练

全身振动训练（whole-body vibration，WBV）是增强本体感觉输入的有效方法之一。WBV可改善卒中患者的姿势控制[39]，减轻踝部痉挛，从而改善步态表现[40]。短期的WBV可诱导大脑运动皮质相关运动区域活化，改善步态功能[41]。相反，一些研究认为，WBV 对卒中后肌力、平衡功能[42]及日常生活能力[43]无效。有学者分析造成差异的主要原因可能是施加到全身范围的振动而产生肌肉疲劳，进而导致WBV 对姿势稳定性的影响减弱[44]。Lee 等[44]报道，在负重和重量转移训练中，结合脚踝局部施加的90 Hz、15 μm 的高频振动刺激，可增加足部传入的感觉刺激，对改善姿势摇摆和步态能力卓有成效。除振动范围外，频率和振幅也是重要的影响因素。Tankisheva等[45]研究发现，试验组在振动平台上进行静态和动态下蹲练习，振动频率为35 和40 Hz，振动幅度1.7和2.5 μm，振动持续30～60 s，每次运动重复5～17次，每周3次，共6周。结果表明，WBV对慢性卒中患者下肢肌肉力量和姿势控制有所改善。Lin 等[46]研究表明，WBV 频率在30 Hz时，会引发较大的肌肉疲劳。Jun等[47]在系统评价中推测，频率＞30 Hz的WBV可能对卒中患者更有益。此外，振动强度、持续时间及振动平台上执行的练习等差异都会造成不同的发现。总体而言，WBV用于卒中患者的姿势控制治疗安全有效，但目前样本量较小，尚无明确关于频率、振幅、强度、治疗时间等参数的最佳治疗方案，需进一步临床试验，以确定不同的振动训练方案对卒中患者姿势控制的有效性。

6.5 运动机能贴布贴扎

运动机能贴布贴扎（kinesiolo taping，KT）是时下流行的一种改善姿势控制的干预措施，通过促进或抑制肌肉收缩来恢复适当的肌肉功能，改善血液流动和淋巴循环，通过机械感受器刺激和阀门控制理论减轻疼痛，并减少肌肉痉挛，降低肌张力，从而纠正异常姿势[48]。Zahra等[49]采取髋膝踝中立的仰卧摆位，用最大张力（100%）将三条Ⅰ型贴布在卒中患者患侧足背伸和外翻方向上固定，经足跟绕至外踝尖，三条胶布依次自踝关节近端向远端固定，每条约覆盖前一条的一半，自内踝上方2～3 cm 处固定，治疗后观察到卒中患者的感觉刺激增加，姿势控制改善。贴扎之后，胶布持续拉伸皮肤，从而刺激机械感受器，增加了中枢神经系统的感觉信息输入，改善关节位置觉。KT治疗对改善卒中偏瘫患者典型的不对称步态和步行速度具有积极作用[50]。同时有研究发现，KT治疗会对卒中后足下垂患者的步行和平衡产生有利影响，可帮助改善姿势控制和运动方式[51]。KT贴扎可刺激对踝周围韧带的本体感受器的感觉输入，改善踝关节的屈曲和伸展，减少患侧的足内翻，并稳定总体姿势控制。

6.6 水疗法

水疗法是利用水的不同特性，通过设置不同的成分、温度、压力，以不同的形式对人体进行机械及化学刺激的治疗方法。针对神经系统疾病的水运动内容多种多样，常用的训练有水中跑步、AiChi、Halliwick 法、Burdenko 法、Bad Ragaz 训练等。水疗法具有陆地运动无可比拟的优势。一方面，水的浮力可均匀减重，粘滞阻力的存在，既降低自身的重力，又增加了运动的阻力，为患者的负重训练提供了安全的环境。另一方面，温水帮助扩张皮肤毛细血管，增加血供，减轻肌肉疼痛、痉挛，缓解焦虑和紧张[52]。有学者针对水疗法对脑卒中偏瘫患者姿势平衡的影响，进行的系统评价显示，在改善卒中患者的平衡能力和姿势控制方面，水疗法较常规疗法更有利[53]。崔尧等[54]系统评价水疗对卒中后患者的下肢运动功能及日常生活活动能力的干预效果，结果提示，水疗法在提升本体感觉与姿势控制能力方面具有好的疗效，水疗法使患者在步行时重心分布更加对称，提高稳定性，促进姿势协调能力的改善。

6.7 重复经颅磁刺激

重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）是将电脉冲信号传到大脑皮质特定区域，以调节大脑皮质兴奋性的无痛刺激方法。rTMS诱导的皮质纹状体纤维的激活导致刺激皮质区域投射部位的多巴胺局部释放[55]。这对卒中患者运动和认知功能，包括运动规划、程序记忆、注意力等具有重要意义[56]。Forogh等[57]在脑卒中患者的对侧大脑半球运动区用1 Hz的rTMS治疗20 min（1 200脉冲），连续5 d，在12周的随访中发现，rTMS作为辅助治疗，可显著改善患者的静态姿势稳定性、肌肉力量和功能恢复。Kang等[58]分析非侵入性脑刺激疗法对卒中患者的平衡功能和姿势控制改善效果的大量文献，发现rTMS的应用对卒中患者的平衡和姿势控制功能具有积极作用，并且随着rTMS治疗次数的增加，对卒中患者的治疗作用可产生累积的积极影响。此外，神经影像学研究表明，康复效果差的患者在未受累侧的大脑活动水平较高[59]。卒中后受损半球失去对未受累侧半球的抑制作用，未受累侧半球的兴奋性增强，转而增强对受损侧的抑制。低频rTMS促进两个半球之间兴奋性的平衡可能会帮助更好地恢复运动功能[60]。

6.8 双重任务训练

双重任务训练（dual-tasing，DT）是指同时执行主要运动任务和次要注意力要求任务，通过影响姿势稳定性来影响中枢神经系统的重组过程，提供有关自动恢复平衡控制的信息[2]。DT要求患者在完成任务的同时，需学会将注意力在不同的任务之间合理分配或者完成任务的自动优化，从而为以后的日常生活活动奠定基础。当卒中患者面临双重任务时，由于注意力的下降，执行任务的注意力需求增加，患者无法对认知资源投放做出协调或选择。有学者观察到，DT 可增强姿势稳定性和认知能力，尤其是平衡能力较差的受试者效果更为明显[61]。Wollesen等[62]的研究表明，在DT中，适量的认知负荷可改善认知和运动表现，提升姿势稳定性，从而防止跌倒。Bourlon 等[63]的双重任务试验结果表明，在卒中患者的双重任务中，姿势控制过程会自动促进补偿策略，特别是认知任务的注意力负荷较高时，有助于静态姿势控制，保持稳定性。

7 结论

综上所述，姿势控制属于运动控制的范畴，由维持稳定性、姿势定向及空间中的位置调整三要素构成，并且受诸多因素影响，任何相关的器官、组织功能异常都会导致卒中患者出现不同程度的姿势控制障碍。脑卒中的发生，致使运动性传导通路出现异常，APAs、CAPs机制受损，本体感觉功能减弱，出现姿势控制障碍。姿势控制功能的评定以量表评估最常用，其快速简便的同时，也具有主观性强的不足，无法精确客观地反映患者姿势控制水平的细微变化。

目前国内外常用的改善姿势控制的治疗方法多依赖于手法治疗结合高新技术设备。通过手法促通和设备刺激，旨在增加卒中患者的多种感觉输入，建立正确感觉输入，提升本体感觉、促进躯干肌的激活、改善APAs，进而激活桥网状脊髓束和皮质脊髓束，建立正确的运动传导通路，在治疗过程中促进补偿策略，以改善卒中患者的姿势控制。

尽管目前针对卒中后康复治疗的文献内容丰富，但关于改善姿势控制功能的康复研究仍较有限。其次，对于姿势控制康复治疗的总体研究数量较少，不足以识别治疗后的变化。临床实践中，干预手段较单一，康复效果亟待提高。由于在各试验研究中，同种康复方案下，训练时间、强度等各不相同，以致对于部分治疗手段的疗效仍存在争议。此外，多数治疗的干预时间较短，且未进行长时间回访，无法评估该治疗方法的长期影响。在未来仍需大量临床研究及长时间回访，多治疗手段相结合，规范治疗方案，从而提高临床康复疗效，让患者提高日常生活能力，最终回归社会。