帕金森病康复治疗新技术研究进展

董仁卫 赵美丹 夏 青 郭 琪

帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是仅次于阿尔茨海默病的第二大常见神经退行性疾病,全球约有700万患者。据国内流行病学调查研究结果显示,我国65岁以上老年人群中,帕金森病患病率为1700/10万,患病风险随年龄增长而增加,男性略多于女性[1]。帕金森病是遗传、环境和衰老等复杂因素相互作用的结果,临床表现主要为运动迟缓、静止性震颤、强直、姿势不稳定和肌张力障碍等运动症状,以及认知功能障碍、睡眠不足、便秘、快速眼动睡眠行为障碍、抑郁、疲劳等非运动症状。帕金森病的病因机制至今仍在研究,一般认为多巴胺能的黑质致密部神经元中度至重度退行性病变,纹状体多巴胺耗损,就会出现运动迟缓和僵直,而非运动症状可能由多巴胺能和非多巴胺能功能紊乱引起[2]。目前帕金森病治疗除了药物治疗外,康复治疗也逐渐受到重视,并写入专家共识里。研究显示,康复治疗可以改善帕金森病患者运动功能、冻结步态、认知功能,提高患者自理能力和生活质量。随着科技的发展,人工智能、机器人技术、虚拟现实等新兴技术进入帕金森病康复领域,并取得一定效果[3,4]。本文对康复治疗新技术在帕金森病患者应用的最新进展进行阐述,以期为临床帕金森病康复治疗提供借鉴。

1.机器人技术在帕金森病的康复应用

近年来,机器人科学在医疗领域的应用有时比传统治疗获得更好的效果。机器人在康复医疗领域的分类和功能主要有自理支持机器人、护理支持机器人、训练支持机器人以及就业机器人4类,其中训练支持机器人是将机器人穿戴后进行辅助或替代训练,在帕金森病的康复治疗中应用最广泛[5,6]。Yun等[7]对HY 3级帕金森病患者进行Gait Trainer GT1训练支持机器人训练,结果显示相较于常规康复训练方法,机器人训练可改善帕金森病患者步行速度和平衡,但对于步态自动性没有显著差异。Capecci等[8]对HY 2级以上帕金森病患者进行训练支持机器人训练1个月,发现相较于常规康复方法,机器人训练对于存在冻结步态的帕金森病患者更有优势,这与刘燕平等[9]的研究结果相似。Kang等[10]对HY 2.5或HY 3级帕金森病患者进行Walkbot-S RAGT机器人训练,发现相较于常规康复方法,在步行速度、步态自动性、平衡功能、跌倒风险、生活质量和疾病严重程度等方面并未显现出机器人训练的优势,并提示该结果可能与患者严重程度、机器人训练参数设定等有关。另外有机器人训练帕金森病患者上肢功能障碍的研究报道:Picelli等[11]对HY2.5级或HY3级的帕金森病患者使用Bi-Mnu-Track机器人(Reha-Sim公司,德国)进行上肢训练,发现上肢的运动功能和灵活性得到了提高。同样,Raciti[12]等进行随机对照试验,对帕金森病住院患者进行每次45分钟,6次/周,共8周上肢外骨骼半自主训练,发现机器人训练可以显著提高帕金森病患者上肢灵活性、执行功能和整体生活质量。

总体来讲,机器人训练系统作为帕金森病患者一种新治疗技术,能够客观、精确地控制训练与运动参数,可稳定、安全地进行重复训练,并能提供实时反馈。但是在机器人系统训练参数设定方面还有待进一步规范(如下肢机器人训练时患者髋、膝关节屈伸角度的设定,步行的速度等),这使得机器人训练效果方面可能存在差异。

2.舞蹈疗法在帕金森病的康复应用

舞蹈疗法是一种新的运动疗法,具有简单易行、可操作性强、有娱乐性等特点。舞蹈疗法应用于帕金森病患者的康复训练在国外报道较多。Han等[13]对轻、中度帕金森病患者进行了10周的舞蹈疗法训练,结果显示患者依从性高,生活质量比常规护理组有更显著改善,而且运动耐力水平更高。另外一项Meta分析也证实,舞蹈疗法训练可以改善运动障碍,提高生活质量,特别是平衡和运动症状严重的轻、中度帕金森病患者[14]。Kalyani等[15]对早期帕金森病患者进行了13周的舞蹈疗法训练,结果相对于常规的康复手段,显著改善患者执行力、情景记忆等认知功能。另外Lewis等[16]研究发现,舞蹈疗法训练可以改善帕金森病患者心情,特别是观察到帕金森病患者愤怒情绪减少。在一项调查帕金森病舞蹈训练指导人员的研究中发现,所有接受调查的舞蹈指导人员表示舞蹈疗法不仅减轻帕金森病患者冻结步态,改善平衡协调功能并防止跌倒,还能帮助帕金森病患者积极进行社交,并减轻抑郁和焦虑[17]。上述研究表明对轻、中重度帕金森病患者来讲,舞蹈训练是可行的、愉快的,不仅可以改善患者运动功能、运动耐力水平,提高患者的生活质量,还对改善心理功能、提高社交活动和认知功能产生积极影响。舞蹈中包含了运动计划、增强肌肉力量、有氧运动、关节活动度、平衡协调运动等躯体运动功能的多个要素,这对提高帕金森病患者移动能力、步行能力具有重要意义[18]。另外,舞蹈包含着恢复自信、提高自我效能等精神功能的要素,通过音乐感觉刺激、团体运动等,给帕金森病患者带来鼓励和动力,使帕金森病患者更容易运动,同时舞蹈动作编排需要创造性思维,最终通过完成舞蹈艺术作品来促进成功体验,可以帮助帕金森病患者注意力从疾病转移到音乐和社会关系上,有助于躯体功能(如步行速度和平衡等)、精神心理(提高积极性和减轻抑郁症状)、生活质量及社会参与等方面的改善[19]。

总体来讲,舞蹈疗法无论是改善躯体运动功能还是非运动症状(精神心理、认知等)方面均具有重要意义。进行舞蹈训练时,一方面需要考虑患者的喜好和舞蹈的可实施性,从而对舞蹈的选择和训练方案进行调整,另一方面舞蹈教师和从业人员需要有舞蹈疗法资格,以确保有效进行舞蹈训练。目前舞蹈疗法对帕金森病患者的康复训练在国外应用较多,在国内应用较少,未来可以考虑将舞蹈疗法在国内推广应用,尤其是在社区中开展舞蹈课程非常有前景。

3.虚拟现实技术在帕金森病的康复应用

虚拟现实技术(virtual reality,VR)是具备广泛应用前景的新康复技术,除了可以在趣味性游戏环境中训练之外,也可以在接近实际生活的环境,以及更高挑战性环境中训练,而且更加安全,被广泛应用于神经系统疾病康复治疗[4]。有关VR技术在帕金森病患者中应用国内外都有研究报道。Feng等[20]对帕金森病患者进行12周的VR训练,结果显示与常规物理治疗组相比,患者Berg平衡量表、功能步态评分以及起立步行测试均有显著改善。Cikajlo等[21]也发现VR康复训练相较于2D运动游戏为帕金森病患者带来更高的兴趣和享受体验,而且更快、更高效的改善患者功能。此外Maggio等[22]评估VR技术对帕金森病患者认知和行为恢复的影响,结果显示与传统认知训练相比,VR技术在改善帕金森病患者执行能力和视觉空间能力方面效果显著,但有些研究虽然同样显示VR技术可改善帕金森病患者平衡能力和步行功能,但与传统的康复训练相比,并没有发现VR技术的优势[23,24]。上述研究提示VR技术作为帕金森病患者康复全新治疗方法,在安全的环境中优化运动学习,有助于提高帕金森病患者平衡能力和步行能力,改善帕金森病患者的认知功能和行为表现,并且通过复制现实生活场景帮助帕金森病患者改善日常生活的功能性活动,但帕金森病患者的年龄、认知、疾病严重程度、是否存在并发症及VR技术的训练频率、干预时间和针对性运动技能信息等都会影响到VR训练效果。

总体来讲,VR康复训练通过生成逼真的视、听、触觉一体化的虚拟环境,以自然的方式与虚拟环境中的物体进行交互,使患者获得身临其境的真实感受和体验。VR康复训练除了可以提供更富有游戏刺激和挑战的康复训练外,还可以提供更接近实际生活环境的康复训练,可极大调动患者康复训练积极性,还可以根据患者个人条件制定训练任务,并能够提供实时反馈,有着传统的物理治疗方法难以比拟的优势,是一种非常有价值和潜力的训练方法。但未来还需要进一步研究确定帕金森病患者最佳的VR干预的内容,要针对帕金森病的特定临床特征的来制定VR干预的内容,确定一般的VR干预和特定的VR干预之间是否存在不同的反应,尤其是将VR技术应用到日常生活中,还需要考虑训练频率、干预时间和针对性动作技能信息等,为临床应用提供借鉴。

4.神经调控技术在帕金森病的康复应用

非侵入性神经调控技术是采用物理因子(如声、光、电、磁等)或化学性作用方式等非植入性技术,对中枢神经系统、周围神经系统邻近或远隔部位神经元或神经信号转导发挥兴奋、抑制或调节作用从而达到改善疾病症状、提高生命质量的科学技术,主要包括重复经颅磁刺激(Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation,rTMS)、经颅直流电刺激(Transcranial direct current stimulation,tDCS)、经颅交流电刺激、经颅脉冲电刺激、经颅超声刺激、光遗传学技术等,其中重复经颅磁刺激和经颅直流电刺激在帕金森病的临床应用最广泛,其有效性和安全性得到大量循证医学证据支持[25,26]。Chung等[27]探讨了1Hz或25Hz的rTMS对于帕金森病患者步行能力远期效果,结果显示与假rTMS组相比,1Hz-rTMS和25Hz-rTMS可以增加运动平板步行训练的效果,并且干预后3个月运动改善效果依然存在。Trung等[28]对轻度认知障碍帕金森病患者进行rTMS刺激,结果显示间歇性θ波脉冲rTMS刺激可改善伴轻度认知障碍帕金森病患者的整体认知功能,而且这种效果可持续1个月。Kashezhev等[29]采用rTMS对HY 3级帕金森病患者运动、认知和情感障碍的影响,随访6个月后发现,rTMS组患者运动功能和认知功能有明显改善,而且刺激期间和刺激后没有明显的副作用,这与李嫦等[30]人的研究结果是一致的,在药物治疗的基础上联合rTMS治疗帕金森病患者可显著提高临床疗效,明显改善患者的运动症状和认知功能障碍。由此可见,rTMS作为一种非侵入性的刺激脑神经细胞的方法,可以提高帕金森病患者大脑皮质神经细胞的兴奋性,或通过修复异常的神经可塑性来改善运动症状以及认知、睡眠障碍、抑郁等非运动症状,即使在刺激结束后刺激效果也会持续,应用于帕金森病患者远期效果较好。tDCS治疗帕金森病患者同样具有显著的治疗效果。Lee等[31]研究发现在帕金森病患者辅助运动区应用tDCS对患者的运动功能、平衡和步行能力有一定的辅助治疗作用。Conceição等[32]在帕金森病患者有氧运动时,将阳极tDCS作用于前额叶,可调节前额叶皮层兴奋性,改善患者认知功能和步态障碍。孙莉等[33]也发现tDCS联合计算机辅助认知康复训练可改善帕金森病患者认知功能。另外有研究显示双侧阳极tDCS刺激帕金森病患者左、右前额叶,显著降低血清褪黑素水平,改善抑郁症状和整体睡眠质量[34,35]。由此可见,tDCS治疗帕金森病是一种可行、安全的治疗方法,不仅对帕金森病患者运动功能障碍有潜在的治疗作用,对睡眠障碍、抑郁等非运动并发症同样有效。

现阶段的研究虽然证实了rTMS和tDCS治疗帕金森病患者的有效性,但影响rTMS和tDCS作用效果的治疗参数还有很多,对于rTMS来讲,刺激部位选择、刺激频率、刺激强度、治疗持续时间等都是影响rTMS治疗效果的重要因素,同样tDCS作用效果也受刺激部位、电流强度等多种因素影响,两者在帕金森病患者临床治疗方案的选择均无明确的治疗指南及规范。Yokoe等[36]使用交叉试验的方式对3个位点(运动辅助区、运动皮层、左侧背外侧额叶皮层)进行比较,结果显示运动辅助区及运动皮层刺激位点在运动方面作用明显,而左侧背外侧额叶皮层位点与假刺激组无明显区别。Dagan等[37]选择的高频rTMS刺激位点为双侧前额叶皮层,同样获得了对运动症状及冻结步态的收益,但效果维持不到4周。上述研究表明要改善帕金森病的运动症状,rTMS最好刺激初级运动皮层或运动相关皮层。因此未来还需进行大样本多中心试验,进一步验证并不断优化rTMS和tDCS等非侵入性神经调控技术的治疗方案,从而使非侵入性神经调控技术治疗帕金森病患者更精准和安全。

5.远程医疗技术在帕金森患者中应用

远程医疗是利用互联网等通信技术进行的一种诊疗方法,正逐渐应用于帕金森病患者居家康复中。有研究评估了远程医疗指导是否能够有效地提高帕金森病患者的康复治疗效果,结果显示与传统的线下治疗方式相比,利用远程医疗指导同样能够改善帕金森病患者的运动功能和日常生活能力[38]。Van等[39]探讨远程医疗监控下对轻度帕金森病患者有氧运动的锻炼效果,结果显示轻度帕金森病患者在远程医疗监控下居家进行有氧运动可减轻运动症状,而且患者的依从性更高,不良事件发生率更低。Dobkin等[40]对帕金森病后抑郁症患者进行3个月的电话视频认知行为干预,结果显示远程干预患者抑郁、焦虑和生活质量指标上,都明显优于常规治疗,而且在6个月的随访中症状持续好转。徐璐等[41]观察远程护理对老年帕金森患者行下肢肢体康复训练的效果,在帕金森病患者家中安装便携式智能高清家用摄像头,并与专职护士的手机端APP连接,通过手机端即刻即时、直观地指导患者进行步行训练、下肢关节肌力运动及抗阻训练等,干预3个月,发现远程护理技术能明显改善患者肌张力,提高患者的下肢运动功能,提高生活质量。可见远程医疗监控下对帕金森病患者进行居家康复训练,可以提高患者运动功能、生活自理能力,缓解抑郁焦虑情绪,从而有助于改善生活质量和生命预后。

帕金森病患者在居家康复训练时,面临着对康复训练认识不足、锻炼依从性不高以及缺乏鼓励与支持等问题。远程医疗超越了以电话随访为主,只能通过语言交流了解患者训练的进度和效果的传统院外指导的交流方式,有可能给患者带来更多的益处:首先,医生可以观察患者的日常生活然后进行诊疗活动,这样更能根据患者个人情况进行医疗支持,从而较好地解决患者自主训练效率不高以及训练依从性低等问题,提高了患者的康复效率;其次,患者有安全感,家人和医疗照护者也可以跟医生及时联系,有利于增加相互信任。由此可见,基于互联网建立远程康复平台能够将患者与专业医师连接,由专业医师对开展自主训练的患者进行指导,未来远程医疗可能是一种有效的帕金森病居家康复护理干预方式,满足了患者治疗需求,可以尝试应用于帕金森病患者的居家康复训练中。

6.小结与展望

帕金森病是一种多种运动功能障碍和非运动症状为特征的复杂进行性疾病,导致患者生活日益困难,产生更大的依赖性和社会孤立,对患者及其家人的生活质量产生重大影响。康复治疗旨在改善多种与帕金森病相关的功能障碍,包括与体力活动、步态、姿势、转移、平衡、跌倒、认知以及心理等相关的问题,在帕金森病的治疗过程中其起到重要作用。传统的康复技术存在一定的局限性。随着科技与信息化的发展,机器人技术、VR、非侵入性神经调控、远程医疗等技术被广泛应用于帕金森病的康复领域,预示着帕金森病的康复治疗即将进入新的时代,未来会使更多的帕金森病患者受益。这些新康复技术在帕金森病患者运动功能康复治疗方面的应用较为广泛,而针对言语、睡眠、吞咽康复以及非运动系统症状康复内容缺乏,此外安全性和有效性是对新康复技术最根本的要求,未来都需要更多地研究来提供理论支持。