不同上肢限制法對腦卒中偏側肘屈肌活躍性和平衡的影響

陳昕，王盛，王彤，吳勤峰，李向哲

1.上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院，上海市 200020；2.南京醫科大學附屬蘇州科技城醫院，江蘇蘇州市 215153；3.南京醫科大學第一附屬醫院，江蘇南京市210029

腦卒中患者在完成坐站、行走[1?2]等不需要上肢過度參與的功能性活動時，會出現偏癱上肢異常屈曲模式，導致平衡下降、步行效率降低、跌倒風險增加、手臂使用受限等問題。正常情況下，人遇到小的立位平衡干擾時，通常利用預期性姿勢調整(anticipatory postural adjustments,APAs)，主要是軀干和下肢的姿勢肌群活動維持平衡[3]；而當遇到大的干擾時，需要利用代償性姿勢調整(compensatory postural adjust?ments,CPAs)使偏移的質心回到平衡位置。常見的CPAs 包括邁步反應、上肢擺動、扶物等[4]；上肢活動可在較嚴重的失平衡中，幫助平衡的恢復和維持[5]。分析偏癱型腦癱患兒常速和快速步行時步態和上肢各關節的運動學特點，發現上肢的固定防御姿勢可能是一種代償策略以維持平衡[6]，偏癱型腦癱患兒手臂的異常屈曲固定姿勢主要與前后向步態不穩定有關[7]。這提示腦卒中患者偏癱上肢異常屈曲模式也可能與平衡維持有關。本研究對偏癱患者站立和步行中偏癱上肢采用不同方法，限制肘關節屈曲，探討其降低偏癱上肢屈肌活躍性的有效性及其對平衡穩定性的即刻影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年9月至12月在南京醫科大學附屬蘇州科技城醫院住院或門診治療的腦卒中患者偏癱16 例，均符合1995年第四屆全國腦血管病會議通過的腦卒中診斷標準。

納入標準：①年齡20～70歲；②病程＜6個月；③能在監督下獨立步行5 m，且步行時偏癱上肢呈屈曲模式；④生命體征平穩；⑤同意參與試驗并簽署知情同意書。

排除標準：①體質量指數＞28 kg/m2；②認知障礙或聽理解障礙，不能接受動作性指令；③并發其他神經相關和肌肉骨骼系統相關疾病，如腦炎、帕金森病、多發性硬化、周圍神經病等。

剔除標準：①測試中所測肌群肌電信號明顯異常；②測試中無法用健手輔助患側肩前屈維持站立20 s或行走10 s。

本研究已經南京醫科大學附屬蘇州科技城醫院倫理委員會批準(No.K2007003)。

本研究采用的肘屈肌收縮率此前未在研究中出現，無法直接進行樣本量估算。Gerachshenko 等[6]選擇16例腦卒中患者，采用與肘屈肌收縮率類似的腕屈肌興奮指數作為主要指標進行研究。本研究也選取16例患者，其中2例因無法在健手輔助患側肩前屈(限制方法3)狀態下維持站立平衡而剔除，其余14例患者一般資料見表1。

1.2 方法

患者分別在不同上肢限制方法下，在站立位和常速步行狀態下，采用Desktop DTS 無線表面肌電設備(美國NORAXON 公司)采集關鍵肌群肌電活動，DTS 3D Accelerometer 無線加速度計(美國NORAXON 公司)記錄運動起始點；采用950?441 Biodex 平衡系統(美國BIODEX MEDICAL SYSTEMS公司)測試站立位平衡穩定性。

1.2.1 上肢限制方法

無限制：患者上肢自然垂于身體兩側，無任何限制。

限制方法1 (肘伸直型支具固定)：采用輕便、可調節肘關節支具，將支具調節到0°位，運動軸心對齊肱骨外上髁下方，用綁帶固定患側肘關節。

限制方法2 (健手輔助患側上肢伸直于身后)：健側手將患側上肢拉到身后，使肩處于內旋位，前臂旋前，健側手固定患側腕手于伸展位。

限制方法3(健手輔助患側肩前屈90°)：健側手從患側肘關節或上臂下方用力上托，輔助患者肩前屈超過90°。

限制方法1、2均為臨床常用上肢限制方法。限制方法3 為課題組自行設計，主要考慮部分患者患側肩帶下沉，通過自我輔助患肩上抬，能提拉患側軀干，同時使偏癱上肢處于伸肘位。

1.2.2 站立位測試

75%酒精擦拭患側肱二頭肌、肱三頭肌相應皮膚區域，對體毛濃密者必要時備皮。將一次性表面電極片貼在肩峰與肘窩連線下1/3處(肱二頭肌)和肩峰與尺骨鷹嘴連線中點處(肱三頭肌)[8?9]。無線傳感器用雙面膠貼于電極片旁，適當調整傳感器位置，保證患者活動時不會摩擦傳感器。然后患者站在Biodex平衡系統上，在4 種限制狀態下分別站立20 s。同步記錄肌電活動和擺動指數。

1.2.3 步行測試

肌電信號采集方法同站立位測試。將無線加速度計貼于患者健側足部，記錄患者開始邁步的時間點。囑患者在4種限制狀態下分別以正常速度行走10 s。

每種狀態下測試間歇5 min，休息時牽伸偏癱側腕、肘關節，以緩解因步行所引起的屈肌異常興奮性增高，直到肌肉靜息肌電信號恢復至步行前狀態。

1.3 評定指標

1.3.1 擺動指數

Biodex 平衡系統記錄受試者在20 s 內的擺動指數。

1.3.2 肘屈肌收縮率

對采集的肌電信號進行濾波、翻正處理，獲得相應肌肉的積分肌電值(integrated electromyogram,iEMG)[10]。計算肘屈肌收縮率。屈肌收縮率表示某一時間段互為拮抗的屈伸肌協同收縮狀況[11]，比值越大，屈肌相比伸肌越活躍，屈肌模式越嚴重。

1.4 統計學分析

采用SPSS 20.0 統計軟件進行數據分析。計量資料經檢驗，均服從正態分布；經方差齊性檢驗，方差齊者采用單因素方差分析檢驗，兩兩比較采用SNK法；方差不齊者采用秩和檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結果

四種狀態下，擺動指數、立位和步行肘屈肌收縮率均有顯著性差異(P＜0.05)。SNK比較，擺動指數限制方法3 大于其他限制方法(P＜0.05)，限制方法2 大于無限制(P＜0.05)，限制方法1、2 間無顯著性差異(P＞0.05)；站立肘屈肌收縮率限制方法1 大于限制方法2 (P＜0.05)，其他狀態間無顯著性差異(P＞0.05)；步行肘屈肌收縮率限制方法1 大于其他方法(P＜0.05)，其他方法間無顯著性差異(P＞0.05)。見表2。

表1 受試者一般資料

表2 各狀態下各參數比較

3 討論

上肢功能恢復是腦卒中康復的核心內容，也是極難解決的問題。很多患者即使經過系統康復，上肢功能恢復不佳。新技術的運用，如經顱磁刺激[12]、上肢機器人輔助[13?16]、鏡像神經元理論下的技術[17?18]、局部振動[19]，提高了腦卒中上肢功能康復的效果。

腦卒中后患側肘屈肌活躍，即偏癱上肢屈曲模式，給患者的功能恢復帶來極大影響。腦卒中后痙攣的主要機制是脊髓運動神經元活動水平上升[20]，主要康復方法是肢體松動[21]。腦卒中早期，患者偏癱上肢肌張力較低時，使用吊帶能提高患者的平衡穩定[22]，改善患者步行功能[23?24]。但網兜式吊帶可能加劇上肢屈曲狀態，有研究建議使用彈性伸直型吊帶[25]，在提高步行能力的同時，避免屈曲模式。

腦卒中恢復期偏癱患者的上肢屈曲模式可能與平衡穩定性有關。Dickstein 等[26]發現，上肢屈肌痙攣患者在邁步時，患側上肢屈曲幅度增加，屈肌活躍性增加，認為這種肘關節屈曲活動是步行時平衡干擾下的姿勢反應。有研究表明[27]，即使平衡較好的偏癱患者，平衡能力仍不能產生足夠的平衡穩定性以保證上肢自由活動。本課題組總結健康人[28]和腦卒中患者[29]上肢活動狀態與平衡功能的關系，未發現有研究探討不同上肢干預方法對腦卒中后異常屈曲模式和平衡功能的影響。

本研究顯示，支具限制偏癱側肘關節于伸展位，會導致站立和步行時肘屈肌活躍性增加，不利于改善異常屈曲模式。支具是預防攣縮和痙攣進展的常用輔具，系列進展性支具對骨科患者上肢功能有積極意義[30]。支具和肉毒毒素均能有效改善慢性腦卒中患者的關節活動度、肌張力和上肢功能[31]。但本研究通過肌電分析發現，肘關節雖然被強制維持在伸直位，但肘屈肌收縮率卻顯著高于上肢無干預的自然狀態，說明強制性固定肘關節不能降低上肢屈肌主導模式，反而可能導致肌張力增高。有研究也指出[32?33]，任何支具的錯誤使用均會導致畸形，并可能加重痙攣。因此，支具的使用應慎重考慮。

本研究還顯示，身后限制法和健手輔助患手上舉限制法降低偏癱上肢屈肌活躍性的即刻效果不明顯，還需要進一步研究。

本研究顯示，健手輔助患手上舉限制后，站立時身體擺動指數較大，平衡穩定性降低。如果站立位和動態活動(如步行)中偏癱上肢屈肌過度活躍是維持平衡的代償措施，那么屈肌活躍性降低，偏癱上肢參與平衡維持的程度減少，可導致患者平衡穩定性下降。在健手輔助患手上舉的測試中，我們發現很多患者患側足負重減少，部分患者患足離開地面，這可能是患側軀干、肩胛帶代償性短縮所致。這也能部分解釋健手輔助患手上舉并未有效降低屈肌活躍性：患者為了維持一種難度較大的平衡狀態，患側上肢仍需參與平衡的維持中。如要打破這種異常的協同活動模式，健手托舉患手可能是一種較好的方法。有必要進一步研究健手托舉患手上舉和健手輔助患手背于身后的上肢限制法對于偏癱上肢異常屈曲模式的長期影響。

偏癱上肢肘支具固定會導致患側屈肌收縮率增高，不是有效的上肢限制方法；健手托患手上肢限制法和健手輔助患手背于身后限制法仍需進一步臨床研究驗證。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。