干崢,繆永娟,沈顯山,闞秀麗,盧茜,唐曉曉,洪永鋒
作者單位:安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科,安徽 合肥230601
腦卒中是導(dǎo)致中老年人長期神經(jīng)功能障礙的主要原因,約1/2病人會遺留不同程度、不同種類的功能障礙,以一側(cè)上肢運動功能障礙最為常見[1-2]。上肢功能復(fù)雜導(dǎo)致其康復(fù)效果往往不理想,嚴重影響了病人日常生活自理能力及生活質(zhì)量[3-4]。目前的康復(fù)方法以作用于外周的物理因子治療以及功能訓(xùn)練為主。近年來興起了非侵入性重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)技術(shù),研究表明,rTMS可以調(diào)節(jié)大腦的興奮性,有利于腦卒中后偏癱側(cè)上肢運動功能恢復(fù)。但rTMS療效在不同文獻報道中差異較大,因而需要進一步研究予以明確[5-6]。
臨床上常采用量表評估上肢功能,簡便易行,但主觀性較大。表面肌電圖(surface electromyography,sEMG)是在肌肉活動時利用表面電極從肌肉表面引導(dǎo)和記錄下的神經(jīng)肌肉系統(tǒng)生物電改變的一維時間序列的電信號。因其具有客觀定量、操作方便、無創(chuàng)等優(yōu)點,在神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用[7]。
本試驗通過量表及表面肌電信號這兩種主、客觀的評估方法相結(jié)合的方式以探究1 Hz rTMS對于腦卒中病人偏癱側(cè)上肢功能的影響。
1.1一般資料納入標準:①既往無腦卒中史;②腦卒中后遺留一側(cè)上肢功能障礙;③發(fā)病后7 d至12月之內(nèi);④年齡范圍為30~90歲;⑤生命體征平穩(wěn),意識清楚,可以配合評估和治療;⑥征得病人及近親屬同意并且簽署知情同意書。
排除標準:①雙側(cè)大腦半球卒中;②病情不穩(wěn)定,腦卒中進展或再發(fā);③非本次卒中引起的上肢活動障礙;④體內(nèi)有金屬植入物(起搏器、顱內(nèi)金屬夾等)或顱骨缺損;⑤有嚴重心肺等臟器功能不全;⑥存在認知及交流障礙;⑦有嚴重的脊髓型頸椎病;⑧個人或家族癲癎病史、精神病史;⑨在服用可改變大腦皮層興奮性的藥物(鎮(zhèn)靜、抗抑郁藥);⑩妊娠期。
脫落標準:①治療期間病情進展、再發(fā)卒中或出現(xiàn)嚴重的并發(fā)癥(上肢關(guān)節(jié)攣縮、癲癎等);②出現(xiàn)意外摔倒致骨折、關(guān)節(jié)脫位等;③治療期間出現(xiàn)不良反應(yīng)(頭痛、頭暈、肢體活動不利加重等)且經(jīng)過相應(yīng)處理難以改善者;④病人或近親屬要求退出試驗。
選取2017年9月至2019年6月于安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科住院治療且符合選取標準的腦卒中偏癱病人42例。所有病人均符合《各類腦血管疾病診斷要點(1995)》[8]中的診斷標準,并經(jīng)CT或MRI證實為腦卒中。采用隨機數(shù)字表法將42例病人分為試驗組(n=21)和對照組(n=21)。研究過程中,試驗組有1例病人退出,其余41例病人均完成試驗。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。兩組病人基線資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
1.2治療方法兩組病人均給予常規(guī)藥物治療(按說明規(guī)范使用神經(jīng)節(jié)苷脂等營養(yǎng)神經(jīng)藥物)和康復(fù)訓(xùn)練(包括物理因子治療、運動訓(xùn)練、作業(yè)治療等,均每天1次,每周6次,每天共計3~4 h);另外,試驗組給予1 Hz rTMS刺激,對照組予以偽刺激。rTMS刺激:采用CR TechnologyCo,Ltd公司生產(chǎn)的磁刺激儀。病人取舒適坐位,將表面肌電電極置于雙側(cè)拇短展肌處,先根據(jù)國際腦電10~20系統(tǒng)定位法,確定初級運動皮質(zhì)(primary motor cortex,M1)區(qū)的大致位置,再將“8”字線圈與顱骨表面相切,每次以1 cm間距上下左右移動,尋找可引發(fā)對側(cè)拇短展肌最大運動誘發(fā)電位(motor evoked potential,MEP)波幅的位點。在該位點逐漸降低輸出強度確定靜息運動閾值(resting motorthreshold,RMT)即連續(xù)10次刺激中至少有5次對側(cè)拇短展肌MEP波幅≥50μV的最小輸出強度。兩組病人的rTMS刺激參數(shù):①試驗組,刺激頻率1 Hz,強度80%RMT,刺激健側(cè)大腦M1區(qū),每次15 min/1 200個脈沖,每天1次,每周6次,共2周。②對照組,rTMS刺激參數(shù)與試驗組一致,但線圈與刺激靶點平面成90°。治療期間密切關(guān)注病人對治療的耐受情況。
1.3評估方法分別于治療前、治療兩周后予以量表、sEMG評估以下指標。
1.3.1 量表評估 (1)Fugl-Meyer評分上肢部分(upper-extremity Fugl-Meyer scale,u-FMA):總計66分,包含反射、肩、肘、腕、手等,共9大項,33小項,評分越高表示上肢功能越好。
(2)改良巴氏指數(shù)(modified barthel index,MBI):評估病人日常生活活動(activity of daily living,ADL)能力,得分越高,代表病人的ADL能力越好,滿分100分(滿分不代表完全正常)。
表1 兩組腦卒中偏癱病人一般資料比較
1.3.2 表面肌電信號評估 使用美國Delsys公司生產(chǎn)Trigno型號表面肌電設(shè)備(無線表面肌電系統(tǒng),外置傳感器),采集軟件為EMGworks Acquisition4.0.2,分析軟件為EMGworks Analysis 4.0.2。有效測量范圍±8 000μV,可用通道數(shù)8。采集腦卒中病人治療前、后偏癱側(cè)上肢最大等長收縮(maximum isometric voluntary contraction,MIVC)狀態(tài)下屈、伸肘時肱二頭肌與肱三頭肌的均方根值(root mean square,RMS)。采集均重復(fù)3次,記錄數(shù)值取其平均值[9]。
1.4統(tǒng)計學(xué)方法使用SPSS 16.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。定性資料采用χ2檢驗;定量資料以表示,兩樣本均數(shù)比較,當總體符合正態(tài)分布且方差齊時采用t檢驗,不符合條件時采用秩和檢驗。計算治療前后的差值并分析。檢驗水準α=0.05。
試驗組中1例病人治療期間出現(xiàn)偏癱側(cè)肢體麻木不適,無頭暈、頭痛等,停止治療1 d后病人不適癥狀消失,退出治療。余病人無明顯不良反應(yīng),均完成治療。
2.1 u-FMA評分治療前兩組u-FMA評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。治療后兩組u-FMA評分較治療前均有顯著提高(P<0.05)。治療前后差值比較,試驗組與對照組差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。但治療后u-FMA評分組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
2.2 MBI評分治療前兩組病人MBI評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。治療后兩組MBI評分均較治療前明顯改善(P<0.05);治療前后差值組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);但治療后MBI評分組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。
表2 兩組腦卒中偏癱病人Fugl-Meyer評分上肢部分(u-FMA)評分比較/(分,)
表2 兩組腦卒中偏癱病人Fugl-Meyer評分上肢部分(u-FMA)評分比較/(分,)
組別對照組試驗組t值P值例數(shù) 2 1 20治療前25.33±22.35 23.35±21.70-0.288 0.775治療后28.00±23.12 29.10±23.21 0.152 0.880差值2.67±3.44 5.75±5.54 2.152 0.038組內(nèi)比較t值-3.552-4.639 P值0.002<0.001
表3 兩組腦卒中偏癱病人改良巴氏指數(shù)(MBI)評分比較/(分,)
表3 兩組腦卒中偏癱病人改良巴氏指數(shù)(MBI)評分比較/(分,)
組別對照組試驗組t值P值例數(shù) 2 1 20治療前56.67±20.21 55.75±20.15-0.145 0.885治療后62.86±18.68 67.25±19.23 0.742 0.463差值6.43±5.04 11.50±7.45 2.541 0.016組內(nèi)比較t值-7.384-6.902 P值<0.001<0.001
2.3表面肌電信號RMS 偏癱側(cè)肘關(guān)節(jié)MIVC屈肘時肱二頭肌和伸肘時三頭肌RMS值:治療前,兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);治療后兩組均較治療前明顯改善(P<0.05),且治療后、治療前后差值兩組間比較均差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表4。
神經(jīng)康復(fù)需建立在中樞可塑性的基礎(chǔ)上,包括神經(jīng)干細胞的激活、突觸功能的重建、病灶周圍及對側(cè)相應(yīng)部位的功能重組、神經(jīng)生物活性因子的釋放等[10-11]。凌晴等[12]研究表明康復(fù)治療可以增強大腦可塑性、促進偏癱病人上肢運動功能改善。然而,臨床觀察顯示常規(guī)康復(fù)治療效果有限。隨著神經(jīng)康復(fù)學(xué)的發(fā)展,經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(transcranial magnetic stimulation,TMS)被認為是提高常規(guī)康復(fù)療效的新策略之一,且因其無創(chuàng)、安全、操作簡單,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種神經(jīng)損傷的康復(fù)實踐中[13]。
表4 兩組腦卒中偏癱病人偏癱側(cè)上肢最大等長收縮(MIVC)狀態(tài)下屈、伸肘時肱二頭肌與肱三頭肌的均方根值(RMS)的比較/(×105V,)
表4 兩組腦卒中偏癱病人偏癱側(cè)上肢最大等長收縮(MIVC)狀態(tài)下屈、伸肘時肱二頭肌與肱三頭肌的均方根值(RMS)的比較/(×105V,)
類別 例數(shù)屈肘-RMS治療前 治療后 差值 組內(nèi)比較t值P值伸肘-RMS治療前 治療后 差值 組內(nèi)比較t值P值肱二頭肌對照組試驗組t值P值肱三頭肌對照組試驗組t值P值21 20 3.89+3.00 5.82+8.85 0.942 0.352 4.08±3.04 9.65±11.37 2.119 0.046 0.19±0.37 3.83±4.28 3.797 0.001 2.345 4.008 0.029 0.001 0.86±0.63 1.61±1.77 1.810 0.083 0.88±0.71 1.75±2.11 1.785 0.082 0.22±0.16 0.13±1.33 0.382 0.714-0.640-0.449 0.530 0.659 21 20 1.98±0.80 2.20±0.40 1.090 0.283 2.03±0.63 2.22±0.40 1.137 0.263 0.05±0.48 0.02±0.59-0.172 0.865 0.486 0.170 0.632 0.867 3.41±2.39 4.01±2.67 0.770 0.446 3.64±2.49 6.21±5.04 2.058 0.049 0.23±0.48 2.20±2.56 3.375 0.003-2.191-3.837 0.040 0.001
TMS是通過線圈產(chǎn)生的感應(yīng)磁場穿過頭皮、顱骨,產(chǎn)生一定強度的能夠改變皮質(zhì)神經(jīng)細胞動作電位的感應(yīng)電流,通過一系列生理生化反應(yīng),影響腦內(nèi)代謝和神經(jīng)電生理活動,從而改變大腦的可塑性,改善病人功能[14-15]。TMS根據(jù)刺激脈沖可分為三種刺激模式:單脈沖刺激(single-pulse TMS,sTMS)、雙脈沖(成對)刺激(paired-pulse TMS,pTMS)、重復(fù)脈沖刺激(rTMS)。sTMS、pTMS刺激模式常用于評估大腦皮層興奮性;而rTMS是按照固定頻率連續(xù)發(fā)放多個脈沖,對大腦皮質(zhì)興奮性的影響較為顯著,常用于臨床治療[16]。
Khedr等[17]將36例急性期腦卒中病人(<20 d)分為1 Hz rTMS刺激組、3 Hz rTMS刺激組及假刺激組,結(jié)果顯示,rTMS治療可以促進腦卒中病人肢體功能恢復(fù),且1 Hz組的改善效果優(yōu)于3 Hz組;1 Hz組不僅降低健側(cè)半球的興奮性而且增高了病側(cè)半球的興奮性,而3 Hz組僅能增加病側(cè)大腦的興奮性。Li等[18]針對127例亞急性期腦卒中病人分別采用1 Hz rTMS與10 Hz rTMS治療,2周后運動功能均顯著提高,并且均優(yōu)于假刺激組。Kirton等[19]對腦卒中后遺癥病兒進行每天1次,每次20 min,共8 d的健側(cè)大腦M1區(qū)1 Hz rTMS治療,證實了1 Hz rTMS刺激健側(cè)M1區(qū)亦可安全有效地改善病兒上肢以及手部運動功能。
臨床上,常用量表評估腦卒中病人功能恢復(fù)狀況。FMA運動功能評分可靠,是國內(nèi)外應(yīng)用最多的評估腦卒中病人運動功能的專用量表,包括上肢以及下肢功能評估兩部分。MBI量表是由美國Florence Mahoney和Dorothy Barthel等人開發(fā)的,系目前臨床上應(yīng)用最廣、研究最多的一種ADL能力評定方法,條目簡單、信度高。腦卒中病人上肢功能障礙嚴重影響了其ADL能力。本試驗采用FMA及MBI量表,較全面地評估了腦卒中病人偏癱側(cè)上肢的運動功能與其ADL能力,因而能夠反映受試者干預(yù)前后的功能改變情況。但量表通常存在主觀性強、敏感性不足等缺陷,且上肢運動功能精細復(fù)雜,量表只能粗略反映其功能狀況。sEMG被認為是更加靈敏、客觀的評估方法,可精準評測上肢功能的細微差異,從而為康復(fù)治療處方的制定及療效評定提供良好依據(jù)[20]。
本研究結(jié)果顯示,試驗組治療后u-FMA評分和MBI評分明顯改善且改善程度優(yōu)于對照組;MIVC狀態(tài)下,試驗組病側(cè)屈/伸肘關(guān)節(jié)時肱二/三頭肌RMS值治療后也顯著提高,且治療前后差值均優(yōu)于對照組。量表及sEMG評估結(jié)果一致表明1 Hz rTMS刺激健側(cè)大腦皮質(zhì)M1區(qū),確可進一步提高常規(guī)康復(fù)治療對于促進腦卒中病人偏癱側(cè)上肢功能恢復(fù)的療效,并且更有利于病人ADL能力的改善。這與既往研究[21-22]相符。
rTMS的作用機制目前尚不明確,主要考慮與調(diào)節(jié)大腦半球間的相互抑制作用有關(guān)。通常情況下人體通過半球間交互抑制(interhemispheric interactions,IHI)維持兩側(cè)大腦半球皮質(zhì)興奮性的平衡。腦卒中后這種“生理平衡”受到干擾,表現(xiàn)為未受累半球?qū)κ芾郯肭虻倪^度抑制以及受累半球?qū)τ谖词芾郯肭虻囊种谱饔脺p弱,從而加重運動功能障礙[23-24]。rTMS能調(diào)節(jié)并重新平衡雙側(cè)大腦皮層的興奮性[1,25]。本研究采用了低頻 rTMS 作為刺激模式,低頻rTMS主要的生物效應(yīng)有:①抑制健側(cè)大腦皮質(zhì)興奮性,增加病側(cè)大腦皮質(zhì)興奮性;②調(diào)節(jié)局部腦的血流量;③增加腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)的合成及分泌,從而促進內(nèi)源性神經(jīng)干細胞(neural stem cells,NSCs)增殖;④激活蛋白激酶A-環(huán)磷腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,加速神經(jīng)通路的重建[26-30]。
到目前為止,關(guān)于rTMS不良事件的報道很少。但也有報道稱,高頻rTMS可能會增加癲癎的風(fēng)險[31]。1 Hz低頻rTMS治療腦卒中尚未有誘發(fā)癲癎的相關(guān)文獻[32]。本試驗中僅有1例病人在治療期間出現(xiàn)偏癱側(cè)肢體麻木不適,但不能排除心理因素導(dǎo)致可能,予以停止1 Hz rTMS治療后,病人不適癥狀很快消失;余病人在本研究期間未出現(xiàn)特殊不適,從而也證實了1 Hz rTMS是相對安全的一種康復(fù)治療手段。
本試驗采集了所有病人偏癱側(cè)MIVC狀態(tài)下屈/伸肘時肱二、三頭肌sEMG信號,并分析了RMS值。RMS值即一定時間內(nèi)瞬時肌電振幅平方平均的平方根,表示放電的有效值,可反映肌肉活動時激活的運動單位數(shù)量的多少以及參與活動的運動單位類型、同步化程度,與所測肌肉的肌力有關(guān)[33]。表2~4顯示,試驗組與對照組治療后u-FMA評分和MBI評分兩組間均差異無統(tǒng)計學(xué)意義,僅治療前后差值差異有統(tǒng)計學(xué)意義,考慮系u-FMA、MBI評分較為粗略,無法靈敏反映兩組之間功能的細微差異所致。而治療后RMS值兩組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義,表明sEMG信號可以及時靈敏地評估出腦卒中偏癱病人上肢運動功能恢復(fù)過程中的細微改變,并且較量表評估更為敏感和客觀,從而可為康復(fù)治療方案的選擇提供及時、良好依據(jù),所以sEMG理應(yīng)成為神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域重要的工具之一。
本試驗的不足之處:①腦出血的病例數(shù)較少;②缺乏長期療效分析;③個性化治療方案不足。例如Lüdemann-Podubecká等[34]對40例卒中病人的研究表明1 Hz rTMS對腦中風(fēng)后病側(cè)上肢的運動恢復(fù)效果與半球優(yōu)勢有關(guān),1 Hz rTMS可以明顯改善優(yōu)勢半球腦卒中病人手功能,而對非優(yōu)勢半球腦卒中病人的手功能則無明顯改善作用。因而,后期將擴大病例數(shù)、延長隨訪時間,以觀察rTMS的遠期療效;且對1 Hz rTMS作用于不同半球腦卒中的病人療效差異進行分析,從而為臨床選擇更加精準、個性化的rTMS治療方案提供科學(xué)依據(jù)。