功能性電刺激循環運動聯合低頻重復經顱磁刺激對腦梗死患者上肢功能的影響

楊 柳 孫龔衛 孫小星

南通市第三人民醫院，江蘇 南通 226000

腦梗死是腦卒中最常見類型，是指各種原因所致局部腦組織區域血液供應障礙，導致腦組織缺血缺氧性病變壞死，進而產生神經功能缺失表現。研究顯示，中國腦卒中死亡人數占全球卒中死亡人的1/3，帶病生存腦卒中患者達1 300 萬。隨著人口老齡化的加劇，全球疾病負擔研究預計中國會成為全球腦卒中風險和負擔最高的國家［1-3］。雖然近年來隨著靜脈溶栓、機械取栓的開展，腦卒中患者病死率大幅度降低，但70%～80%的存活患者遺留認知功能障、失語、癱瘓等后遺癥［4］。數據顯示，腦卒中患者發病后1 a內復發率達10.9%，復發的腦卒中患者30 d內病死率達20%～30%［5］。腦梗死后肢體活動功能一直是臨床棘手問題，數據顯示，85%的腦梗死患者早期可出現上肢功能障礙，55%～75%的腦梗死患者恢復期可出現上肢功能障礙［6-7］。上肢功能主要分為手部操作和夠取物體兩大部分，其中夠取物體在日常生活中占上肢功能一半以上，雖然經康復治療后部分患者可完全恢復上肢功能，但仍有部分患者存在不同程度的上肢功能障礙，包括肌肉間收縮不協調、肌肉痙攣、受損肢體肌無力等，嚴重降低其雙手完成任務的效率和質量，并給其自信心、社會參與能力、日常生活活動產生消極影響［8-9］。低頻重復經顱磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，RTMS）是一種適用于人類的非入侵性腦刺激技術，具有無創、便捷、不良反應低等優點，可通過重復刺激大腦特定皮質部位治療運動功能障礙，作為經典的中樞干預治療技術，在腦梗死后肢體功能障礙中的作用已得到廣泛認可［10-11］。 功 能 性 電 刺 激 循 環（functional electrical stimulation cycling，FESC）運動是功能性電刺激結合智能循環運動而開發的一種新型外周干預訓練方法，可通過一定強度低頻脈沖電流，模擬正常自主運動和誘發肌肉運動，以達到維持或增加運動范圍的目的，已有國內外研究報道，FESC 運動對腦梗死后肢體功能障礙具有良好恢復作用［12-13］。但關于中樞聯合外周干預對腦梗后上肢功能障礙的作用鮮有研究報道。本研究探討FESC運動聯合低頻RTMS 干預對腦梗死后上肢功能障礙的恢復效果，以期提出一種新型組合干預方案進一步改善腦梗死患者生存質量。

1 資料與方法

1.1 一般資料前瞻性納入南通市第三人民醫院康復科2019-01—2020-12 收治的86 例腦梗死患者，根據隨機數字表法分為2 組，對照組（n=43）接受低頻RTMS 治療，其中男25例，女18例；年齡42～65（53.84±7.67）歲；病程56～165（113.66±16.15）d。聯合組接受FESC運動聯合低頻RTMS治療，其中男27例，女16例；年齡39～65（52.63±8.87）歲；病程77～170（116.71±18.43）d。2 組患者一般資料比較無顯著差異（P＞0.05）。納入標準：（1）經顱腦CT/MRI 確診，符合文獻［14］診斷標準；（2）年齡18～65 歲，病情穩定；（3）美國國立衛生研究院卒中量表評分＜15分；（4）處于腦梗死恢復期，發病時間2 周～6 個月；（4）臨床資料完整者；（5）患者及家屬均知情同意本研究。排除標準：（1）嚴重認知功能或溝通障礙者；（2）既往癲癇或癲癇家族史者；（3）既往外傷、手術導致的上肢功能障礙者；（4）既往神經損傷、病變者；（5）顱骨修補術史者；（6）顱內壓增高者；（7）嚴重心、肝、腎等重要臟器功能不全者；（8）電極片過敏者；（9）耳蝸植入物、體內心臟起搏器者。本研究經院倫理委員會批準。

1.2 方法2 組患者均接受神經康復科常規藥物、康復治療，常規藥物治療包括營養腦神經、改善循環、調脂、降糖、降壓等，康復治療包括吞咽治療、言語治療、作業治療、物理治療。對照組在常規康復治療基礎上接受低頻RTMS治療：選擇武漢依瑞德醫療設備新技術有限公司生產的YRD-CCYⅡ型磁場刺激儀（刺激序列模式：單脈沖刺激、重復刺激；刺激頻率范圍0～50 Hz，刺激強度范圍1.5～6.0 Tesla），選用直徑12 cm 的“8”字形線圈，選擇健側大腦半球M1區（第一軀體運動區）進行刺激，選擇重復刺激模式，刺激頻率1.0 Hz，刺激強度3.0 Tesla，每個序列5個脈沖，各序列間隔1 s，總計1 000 個脈沖。20 min/次，1 次/d，5 d/周。聯合組在對照組治療基礎上接受FESC運動治療：選擇美國Restorative Therapies公司生產的Rt300腿|手臂|核心型功能性電刺激康復踏車，指導患者坐上康復踏車，雙手分別抓握兩側把手，若患側手指不能自主則使用固定手套幫助抓握。將5 cm×5 cm、5 cm×9 cm的表面電極片連接于5個通道，貼于腕屈肌、腕伸肌、肱二頭肌、肱三頭肌、三角肌、岡上肌的肌腹。初次刺激強度以肉眼可見肌肉收縮和誘發正確肢體運動及無明顯不適為準，后續根據患者恢復情況調節強度、脈寬、頻率等相關刺激參數。由于刺激部位與上肢把手角度有關，當患側上肢做肘屈曲、肩后伸運動時，腕屈肌、腕伸肌、肱二頭肌、岡上肌、三角肌會啟動電刺激；當患側上肢做肘伸直、肩前屈運動時，腕伸肌、腕伸肌、肱三頭肌、岡上肌、三角肌會啟動電刺激；根據上肢功能恢復情況調節運動形式和阻力。20 min/次，1 次/d，5 d/周。2 組患者均連續治療2周。

1.3 觀察指標（1）偏癱上肢功能：治療前后評估偏癱上肢功能，包括12 個項目，分為7個等級，各等級由1～2 個評測活動組成，等級越高表示偏癱上肢功能越好［15］。（2）上肢運動功能：治療前后采用Fugl-Meyer 量表評價，選擇上肢部分，共9 個項目33 個條目，各條目0～2 分，總分0～66 分，得分越高上肢運動功能越好［16］。（3）日常生活活動能力：治療前后采用簡體版改良Barthel 指數評價，包括11 項日常活動內容，根據依賴程度分為1～5 級，總分0～100 分，得分越高日常生活活動能力越高［17］。（4）安全性：記錄患者治療過程中不適癥狀發生情況。

1.4 統計學處理選用SPSS 26.0 統計學軟件，計數資料以率（%）表示，行χ2檢驗；正態分布且方差齊計量資料以均數±標準差（±s）表示，2 組間比較行獨立或配對t 檢驗；P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 治療前后2 組患者偏癱上肢功能比較治療前后2 組患者偏癱上肢功能測試分級比較差異無統計學意義（P＞0.05），治療后2 組患者偏癱上肢功能測試分級明顯提升，聯合組提升更明顯（P＜0.05）。見表1。

表1 治療前后2組患者偏癱上肢功能測試分級比較 （±s）Tab 1 Comparison of hemiplegic upper limb function test grading between the two groups before and after treatment （±s）

表1 治療前后2組患者偏癱上肢功能測試分級比較 （±s）Tab 1 Comparison of hemiplegic upper limb function test grading between the two groups before and after treatment （±s）

組別聯合組對照組t值P值n 43 43偏癱上肢功能測試分級（級）治療前2.63±1.84 2.71±1.01 0.250 0.803治療后4.56±1.05 3.93±1.06 2.769 0.007 t值5.974 5.464 P值＜0.001＜0.001

2.2 治療前后2 組患者上肢運動功能比較治療前后2 組患者上肢Fugl-Meyer 評分比較差異無統計學意義（P＞0.05），治療后2 組患者上肢Fugl-Meyer評分明顯提升，聯合組提升更明顯（P＜0.05）。見表2。

表2 治療前后2組患者上肢Fugl-Meyer評分比較 （±s）Tab 2 Comparison of Fugl-Meyer scores of the upper limbs of patients in the two groups before and after treatment （±s）

表2 治療前后2組患者上肢Fugl-Meyer評分比較 （±s）Tab 2 Comparison of Fugl-Meyer scores of the upper limbs of patients in the two groups before and after treatment （±s）

組別聯合組對照組t值P值n 43 43上肢Fugl-Meyer評分（分）治療前29.38±5.21 30.48±4.35 1.063 0.291治療后40.16±5.18 37.42±4.09 2.722 0.008 t值9.622 7.622 P值＜0.001＜0.001

2.3 治療前后2 組患者日常生活活動能力比較治療前后2 組患者改良Barthel 指數比較差異無統計學意義（P＞0.05），治療后2 組患者改良Barthel 指數明顯提升，聯合組提升更明顯（P＜0.05）。見表3。

表3 治療前后2組患者改良Barthel指數比較 （±s）Tab 3 Comparison of the modified Barthel index between the two groups before and after treatment （±s）

表3 治療前后2組患者改良Barthel指數比較 （±s）Tab 3 Comparison of the modified Barthel index between the two groups before and after treatment （±s）

組別聯合組對照組t值P值n 43 43改良Barthel指數（分）治療前45.16±12.41 43.71±10.79 0.578 0.565治療后62.16±12.62 56.06±9.28 2.554 0.014 t值6.298 5.690 P值＜0.001＜0.001

2.4 安全性所有患者治療過程中均未出現頭痛、頭暈、癲癇等不適癥狀。

3 討論

腦梗死是在動脈粥樣硬化等病因基礎上發生的局部腦組織缺血壞死過程，腦梗死患者因中樞神經系統受損，在血流再灌注后常存在肢體運動、感覺功能降低等肢體功能障礙，其中又以上肢功能障礙較為常見，上肢功能在日常生活中有不可替代的作用，特別是手掌，因其復雜的神經結構調控和精細功能活動被稱為人體第二大腦［18-19］。由于上肢功能較下肢功能更為精細，因此完全恢復更加困難，對患者生存質量的影響也更嚴重，當前針對腦梗死后上肢功能障礙仍然缺乏高質量有效解決方法。既往腦梗死后肢體功能障礙的恢復主要通過中樞干預模式和外周干預模式進行，近年國際物理醫學與康復醫學學會針對腦卒中后上肢運動功能障礙提出了多模態康復治療技術，包括自上而下的中樞干預和由下到上的“中樞干預－外周干預－中樞干預”的閉合環路模式。中樞干預是指通過中樞干預直接刺激相關損傷腦區，提升突觸可塑性，外周干預是指不直接作用于中樞神經系統促進功能恢復的康復手段，“中樞干預－外周干預－中樞干預”混合療法可先通過中樞干預直接刺激相關損傷腦區，提升突觸可塑性，再通過外周干預強化運動控制訓練、感覺輸入刺激，促進腦功能重塑，實時互動和影響，提升功能恢復效果［20-21］。

RTMS是一種利用恒定低強度直流電重復刺激調節大腦皮質神經元活動的非入侵式中樞刺激治療技術，其作用機制基于半球間競爭模型，人類大腦兩側半球存在相互平衡的半球間抑制，腦梗死后患側半球因病灶和健側半球過度抑制的影響，興奮性降低，健側半球皮質則因患側半球抑制降低，興奮性提升，導致兩側半球興奮性失衡，是肢體功能障礙的主要原因之一［22-23］。RTMS刺激下可降低健側皮質活性和（或）激活患側皮質活性，恢復側半球興奮性平衡，促進功能恢復［24］。DU等［25］研究報道，低頻RTMS能顯著增加健側運動區的皮質興奮性，改善上肢Fugl-Meyer評分。URUSHIDANI等［26］研究指出，腦卒中后急性期到慢性期大腦活動的皮質平衡不穩定，應用低頻RTMS能促進大腦活動向病變半球轉移，改善受影響的上肢運動功能。本研究中對照組選擇低頻（1 Hz）刺激患者健側大腦半球M1 區，減少健側大腦半球腦血流量，抑制皮質代謝，可減少受累半球皮質抑制作用，從而改善患者上肢功能，對照組治療2周后偏癱上肢功能測試分級、上肢Fugl-Meyer評分、改良Barthel指數明顯高于治療前，說明低頻RTMS能顯著改善腦梗死恢復期患者上肢功能，提升日常生活活動能力。另有研究認為，腦梗死后病灶外的腦區可對受累腦區功能產生代償作用，其會抑制健側半球興奮性，阻斷功能恢復，進一步分析發現，肢體功能恢復存在兩種模型，當腦損傷后結構保留度高的主要為半球間競爭模型，反之主要為未損傷半球代償模型［27］。本研究所選擇的患者均為中等以下的腦梗死，因此適應于半球間競爭模型。

功能性電刺激是使用低頻電流刺激失去神經控制的肌肉，使其收縮，以校正或替代肢體和器官已喪失的功能，功能性電刺激在刺激肌肉的同時還能將刺激傳入神經，聯合不斷反復的肌肉收縮運動傳入中樞神經系統，能使原有運動功能逐漸恢復。FESC運動是由功能性電刺激對外周感覺神經、運動神經的刺激結合智能循環運動系統而組合的非入侵式外周訓練方式，功能性電刺激通過電脈沖刺激患者功能障礙肌肉，電極間電場于神經產生動作電位，患者做不同動作時，動作電位傳送至肌肉細胞，使功能障礙肌肉產生受損運動［28-29］。FESC運動的訓練方式：（1）循環運動系統內附人上肢運動模式，功能性電刺激的“傳入－傳出刺激”模式能識別患者感覺、運動輸入，提醒患者根據正確的上肢運動模式進行運動，促進恢復期患者分離運動［30］；（2）循環運動系統指導患者重復上肢運動，規律性擠壓和放松腕、肘、肩等各關節，促進患側肢體感覺恢復［31-32］。同時FESC 運動還具有一定的目標導向性，腦梗死恢復期患者雖然上肢具備一定的肌肉力量，但不足以在抗阻力下做動作，而循環運動系統可設定運動目標，在訓練前根據恢復情況設定目標，當訓練過程中偏離正常時循環運動系統能進行識別，智能化刺激對應肌肉，激發主動運動功能潛力，從而增強上肢肌肉力量［33-35］。本研究顯示，聯合組治療后偏癱上肢功能測試分級、上肢Fugl-Meyer 評分、改良Barthel 指數明顯高于治療前，并顯著高于對照組，說明相比單獨低頻RTMS，FESC 運動聯合低頻RTMS能更好改善腦梗死恢復期患者上肢功能，提升日常生活活動能力，分析原因為FESC 運動聯合低頻RTMS遵循了“中樞干預－外周干預－中樞干預”的治療原則，通過低頻RTMS 刺激健側大腦半球M1 段降低皮質興奮性，提升患側大腦半球皮質興奮性，再通過功能性電刺激周圍運動和感覺神經支配的肌群，促進肌肉收縮，并通過循環運動系統增加肌肉、關節信息輸入，重復正確的上肢運動，維持并改善上肢功能。本研究中所有患者治療期間均無不適癥狀，說明FESC 運動聯合低頻RTMS 不僅療效好且安全性高。

與單獨低頻RTMS 相比，FESC 運動聯合低頻RTMS 能顯著改善腦梗死恢復期患者上肢功能，提升日常生活活動能力，且安全性高。但本研究中病例選擇的是恢復期，未考察FESC運動聯合低頻RTMS對急性期腦梗死患者的效果，同時研究樣本量較小，隨訪時間較短，還需深入研究進一步完善。