低频重复经颅磁刺激联合Balance-Trainer 训练对脑卒中后平衡功能及下肢运动功能的影响

翟佳佳 施 维 朱冬燕 周三连 梁 丽 曹 慧 卢红建

南通大学第二附属医院康复医学科，江苏南通 226001

脑卒中是一类常见的急性脑血管疾病，是世界上致残致死率最高的疾病之一，存活患者中约70%遗留各种功能障碍[1]，其中，运动功能障碍最常见，对患者的日常生活和社会参与造成严重不良影响。Balance-Trainer 采用任务导向模式下的多方向重心转移训练，在臀部、膝盖、足部等支撑装置固定下，安全地实现最大半径运动，并且结合视听反馈系统，实时反馈训练结果，能有效提高偏瘫患者的平衡能力[2]。重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）是一种无创神经调控技术，已广泛应用于脑卒中患者的康复[3-5]，通过调控大脑皮层的兴奋性，促进肢体功能的恢复。因此，本研究选择脑卒中后运动功能障碍的患者，开展rTMS 联合Balance-Trainer 训练对其平衡和下肢运动功能的疗效评估。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2021 年1 月至2022 年1 月在南通大学第二附属医院康复医学科住院的70 例脑卒中患者作为研究对象。根据随机数字表法分为BT 组（23 例），rTMS 组（24 例），联合组（23 例）。三组一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。见表1。本研究经南通大学第二附属医院伦理委员会审核批准（2021KT042）。

表1 三组一般资料比较

1.2 纳入及排除标准

纳入标准：①首次发病，明确头颅CT 或MRI 检查，且诊断符合《中国各类主要脑血管病诊断要点2019》[6]；②年龄18～70 岁，生命体征平稳；③单侧肢体瘫痪，患侧下肢Brunnstrom 分期≥Ⅱ期；④患方签署知情同意书。排除标准：①存在脑干、小脑、前庭系统病变及骨关节疾病影响患者平衡功能；②有严重的心肺功能障碍，重要脏器功能减退或衰弱；③有癫痫病发作史；④颅内有金属植入物，有心脏起搏器、心脏支架、颈动脉支架病史；⑤认知功能障碍明显，无法配合完成训练。

1.3 干预方法

三组患者均接受药物和常规的康复治疗。康复治疗40 min/次，1 次/d，5 次/周，连续8 周。此外，BT 组增加Balance-Trainer 训练；rTMS 组增加rTMS 治疗；联合组增加rTMS 治疗和Balance-Trainer 训练，每次均先行rTMS 治疗，随后进行BT 训练。

rTMS 治疗：采用武汉依瑞德公司生产的CCY-1磁刺激仪，“8”字型线圈，患者取卧位或者坐位，首先确定静息运动阈值（rest motor threshold，rMT），刺激健侧下肢运动区皮层，刺激10 次，其中5 次诱发胫骨前肌诱发电位≥50 μV，该刺激的最低强度即为rMT。治疗参数：选择健侧大脑皮层下肢初级运动皮质区作为靶刺激点，线圈中心紧贴于颅骨表面，频率为1 Hz，强度为80%rMT，每个序列12 s，间歇2 s，刺激20 min，1 次/d，5 次/周，连续8 周。

Balance-Trainer 训练：采用medica Medizintechnik GmbH 公司生产的Balance-Trainer 训练仪，采取如下训练：①立位静态平衡训练。患者下肢肌力不足以支撑站立时，该设备作为站立训练器。通过对脚踏板、膝部支撑和髋垫的调节，让患者无需使用太大力即可采取标准站立姿势，对选定的肌肉群进行特殊训练。②动态平衡训练。患者可单独站立时，该设备用作平衡训练器。训练前先进行稳定性评估，标准站位下，利用设备自带的评估软件进行测试，得到患者前后向和左右向的稳定极限。设备从前后左右4 个方向上提供3 个级别的平衡阻力强度，三级阻力提供了最高的设备强度，而一级最低。根据测试结果为患者选择各个方向上适应的阻力强度。③游戏训练。该设备提供的撞击球、飞行和采集等游戏，可训练患者的运动觉和位置觉等复合感觉。治疗师依据患者的重心轨迹和反应速度，调整游戏目标数量和阻力大小来控制训练难度。每次20 min，1 次/d，5 次/周，连续8 周。

1.4 观察指标

分别于治疗前、治疗8 周后（治疗后）评定患者的平衡功能、下肢运动功能、姿势稳定性和日常生活能力。观察两组不良反应发生情况。

平衡功能评定：采用Berg 平衡量表（Berg balance scale，BBS）评定，包括14 个项目，每个项目0～4 分，总分56 分，分数越高，平衡功能越好[7]。下肢运动功能评定：采用Fugl-Meyer 下肢运动功能量表（Fugl-Meyer assessment scale for lower extremity，FMA-LE）评定，包括17 个项目，每个项目0～2 分，总分34 分，分数越高，下肢功能越好[8]。姿势稳定性评定：选用BIODEX平衡训练评估系统（美国Biodex 公司，型号：950-440）中的Testing 部分，点击“Postural Stability”，根据使用说明操作，评估患者的稳定性指数（stability index，SI），一共测试3 次，每次20 s，最终得出“Overall Stability Index”，分数越低，稳定性越好[9]。日常生活能力评定：采用改良Barthel 指数量表（modified Barthel index scale，MBI）评定，包括10 个项目，总分100 分，分数越高，日常生活能力越好[10]。

1.5 统计学方法

采用SPSS 24.0 统计学软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料用均数±标准差（）表示，比较采用t 检验；不符合正态分布的计量资料采用中位数（M）和四分位间距（Q）表示，比较采用秩和检验。计数资料用例数表示，比较采用χ2检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组治疗前后BBS、FMA-LE、MBI 评分和SI 得分比较

治疗前，三组BBS、FMA-LE、MBI 评分和SI 得分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，三组BBS、FMA-LE、MBI 评分较治疗前升高，SI 得分较治疗前降低；且联合组BBS、FMA-LE、MBI 评分高于BT组及rTMS 组，SI 得分低于BT 组及rTMs 组（P＜0.05）。见表2。

表2 三组治疗前后BBS、FMA-LE、MBI 评分和SI 得分比较（分，）

表2 三组治疗前后BBS、FMA-LE、MBI 评分和SI 得分比较（分，）

注 与本组治疗前比较，aP＜0.05；与BT 组治疗后比较，bP＜0.05；与rTMS 组治疗后比较，cP＜0.05。rTMS：重复经颅磁刺激；BBS：Breg 平衡量表；FMA-LE：Fugl-Meyer 下肢运动功能量表；MBI：改良Barthel 指数量表；SI：稳定性指数。

2.2 三组不良反应发生情况

所有患者在治疗过程中均未出现癫痫等不良反应。

3 讨论

脑卒中后机体神经功能受损，出现失衡、肌肉力量下降、运动模式异常等症状[11]，影响患者的下肢运动功能，导致步行不能，而步行能力的恢复是脑卒中患者及家属最关切的问题之一，与患者的生活自理能力和生活质量息息相关。步行是涉及下肢多关节及相应肌群的周期性运动，需要具备一定的平衡能力，下肢负重能力，屈髋肌、屈膝肌主动收缩能力[12-13]。因此，本研究旨在探讨rTMS 联合Balance-Trainer 训练对脑卒中患者平衡和下肢运动功能的影响。

Balance-Trainer 系统是一种能让患者进行被动站立训练和动态平衡训练的设备。肌肉骨骼和神经系统因素例如肌肉力量、前庭觉、视觉和本体觉等都以复杂的方式参与人体平衡[14]。脑卒中后大脑接受调节人体平衡的信息减少，患者更易跌倒[15]。Balance-Trainer 通过生物反馈系统增强视听触等感觉从而弥补这种缺陷[16]，并且相较于一般的平衡训练，Balance-Trainer 的游戏训练在增强本体反馈和下肢肌力的同时能更好地调动患者积极性和主动性。Balance-Trainer 训练仪能安全有效地提高老年偏瘫患者的BBS 评分和FMA-LE 评分[2]，与本研究结果一致。

rTMS 是一种无创神经调控技术，脑卒中后患侧脑区处于去抑制状态，皮质兴奋性下降，健侧脑区处于超激活状态，导致健侧大脑半球对患侧的抑制增强[17]，阻碍功能恢复，而rTMS 通过调控左右大脑半球的兴奋性促进功能的恢复[18]，神经元的兴奋性变化表现为突触可塑性的改变[19]，这些变化与长时程增强（long-term potentiation，LTP）和长时抑制密切相关[20]。Shang 等[21]通过检测大鼠海马Schaffer 侧支-CA1 的突触可塑性发现，5 Hz rTMS 能有效促进LTP、去增益。因此，推测rTMS 效果与LTP 和长时抑制有关，进而诱导神经可塑性。rTMS 还能增加相关脑区的血流供应，改善脑细胞的代谢环境，进而改善神经功能[22]。因此，rTMS 可能通过这些机制来改善患者平衡及下肢运动功能。

目前很多研究将rTMS 与其他康复手段结合，如康复机器人[23]、镜像疗法[24]等，可产生协同作用，疗效更佳。本研究联合应用低频rTMS 和Balance-Trainer训练，结果显示联合组BBS、FMA-LE、MBI 评分高于其他两组；SI 得分低于其他两组。探讨其中机制，可能为：①低频rTMS 诱导了大脑半球间的兴奋性再平衡，降低患侧初级运动皮质区rMT，减轻半球间抑制，潜在地启动了物理干预的功能网络[25]，增强了随后的Balance-Trainer 训练效果。②健侧低频rTMS 间接兴奋患侧运动皮层，减轻患侧下肢的痉挛[26-28]，提高下肢肌肉的控制力，而Balance-Trainer 训练通过对身体重心的调整、反应力的训练，“自下而上”向大脑输入信号，实现中枢和外周的双向干预，更好地改善患者平衡及运动功能。

综上所述，低频rTMS 联合Balance-Trainer 训练可明显改善脑卒中患者平衡及下肢运动功能，提高患者的日常生活能力。但本研究样本量较少，观察时间偏短，有关rTMS 的刺激参数，rTMS 疗效的持续性等，仍需后期的研究与探索。