李晁金子，黃富表，杜曉霞，張豪杰，張通

1.首都醫(yī)科大學康復醫(yī)學院，北京市 100068；2.中國康復研究中心北京博愛醫(yī)院，a.神經(jīng)康復科；b.作業(yè)療法科，北京市100068

0 引言

大腦具有可塑性，在腦卒中后不同恢復階段出現(xiàn)相應的重組和代償[1]。神經(jīng)癥狀的改善主要發(fā)生在腦卒中后前10 周[2-4]。卒中后運動功能恢復的機制，尤其是上肢和手功能恢復，一直受到關(guān)注。采用正電子發(fā)射型斷層顯像、功能核磁共振成像(functional mag‐netic resonance imaging,fMRI)、經(jīng)顱磁刺激(transcra‐nial magnetic stimulation,TMS)、功能性近紅外光譜(functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)等方法，可以研究大腦自發(fā)恢復或與康復訓練相關(guān)恢復的腦可塑性變化[5-8]。fNIRS 具有便攜、操作相對簡單、不受體內(nèi)金屬影響、可在受試者靜態(tài)或動態(tài)下進行監(jiān)測等多項優(yōu)勢[9-11]。

手運動任務(wù)相關(guān)的感興趣區(qū)(region of interest,ROI)包括感覺運動皮質(zhì)(sensorimotor cortex,SMC)、運動前皮質(zhì)(premotor cortex,PMC)、輔助運動皮質(zhì)(supplementary motor area,SMA)、小腦和前額葉皮質(zhì)(prefrontal cortex,PFC)等[12]。這些區(qū)域在手主動運動時被激活，不同區(qū)域的激活程度因神經(jīng)損傷的嚴重程度、損傷位置、運動強度、運動任務(wù)復雜度等不同而有差異[13-16]。我們團隊前期的研究建立了具有可行性的fNIRS 操作模型，以觀察健康人在利手、非利手主動抓握-釋放任務(wù)下半球激活的差異[17]；并且在病例系列研究中觀察到腦卒中亞急性期同側(cè)或?qū)?cè)半球激活程度與上肢運動功能恢復程度有關(guān)[18]。本研究采用fNIRS 探討亞急性腦卒中患者采用單側(cè)上肢任務(wù)導向訓練進行康復4周后，不同半球SMC、PMC和PFC激活的差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年9 月至2020 年6 月北京博愛醫(yī)院神經(jīng)康復中心住院腦卒中患者30例，診斷均符合世界衛(wèi)生組織腦卒中診斷標準[19]。

排除標準：①嚴重失語癥；簡易精神狀態(tài)檢查評分≤20 分；②其他影響患者康復的疾病，如嚴重抑郁、焦慮、精神癥狀、內(nèi)科疾病等。

母語為漢語的人，右利手者優(yōu)勢半球多為左側(cè)大腦半球[21]。故設(shè)定患者的左側(cè)大腦半球為優(yōu)勢半球，右側(cè)大腦半球為非優(yōu)勢大腦半球。右側(cè)偏癱者為優(yōu)勢半球組，左側(cè)偏癱者為非優(yōu)勢半球組。

本研究經(jīng)中國康復研究中心醫(yī)學倫理委員會批準(No.2019-112-1)，并在醫(yī)學研究登記備案信息系統(tǒng)登記(No.MR-11-21-009751)。患者在加入前了解研究過程和可能的風險，并自愿簽署知情同意書。

1.2 方法

康復醫(yī)師在患者入組時采用美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale,NI‐HSS)、簡易精神狀態(tài)檢查、Fugl-Meyer評定量表上肢部分(Fugl-Meyer Assessment-Upper Extremities,FMAUE)[22]、上肢動作研究量表(Action Research Arm Test，ARAT)[23]獨立評定，采用Jamar 液壓握力計測量握力，同日行fNIRS?？祻? 周后，復測FMA-UE、ARAT、握力和fNIRS。

所有患者接受相同的單側(cè)上肢任務(wù)導向作業(yè)治療，包括患側(cè)粗大運動訓練10 min、精細運動訓練10 min、強化訓練10 min 和日常生活活動訓練30 min[24]。每周5 d，共4周。

1.3 fNIRS

1.3.1 運動任務(wù)

患者于坐位、閉眼、清醒狀態(tài)下完成fNIRS 檢查，檢查時雙手放在膝蓋上，雙上臂和軀干放松，避免頭部運動?；颊甙绰犛X節(jié)拍器的節(jié)奏，以穩(wěn)定的速度在15 s內(nèi)用患手重復抓握-釋放9.06 kg握力器5次。

任務(wù)過程由康復醫(yī)師監(jiān)測并視頻錄像記錄，要求避免除運動任務(wù)外的其他動作。

根據(jù)生命周期理論，企業(yè)在發(fā)展過程中所處的階段不同，在并購過程中，雙方企業(yè)所處的經(jīng)濟環(huán)境和稅收政策也會不同，為了制定出更加適應雙方具體情況的籌劃方案，需要使得稅收籌劃方案具有一定的靈活性，可以根據(jù)實際情況進行及時的調(diào)整，降低風險。

1.3.2 數(shù)據(jù)采集

采用ETG-4100 近紅外腦功能成像儀(日本日立公司)，選擇波長695 nm 和830 nm 的近紅外光，由光纖束引導至大腦，采樣頻率10 Hz，測量氧合血紅蛋白濃度。兩塊4×4陣列探頭支架，各24通道，覆蓋在雙側(cè)感興趣區(qū)頭皮上，每塊探頭支架由8 個發(fā)射光纖和8 個接收光纖組成，探頭間距3 cm，可監(jiān)測9×9 cm 矩形范圍[25]。

探頭分布參考腦電國際10-20 系統(tǒng)的Cz、C3、C4、F3和F4解剖位置，確保探頭覆蓋6個ROI，包括雙側(cè)SMC、雙側(cè)PMC和雙側(cè)PFC[17]。

采用Block 設(shè)計，運動任務(wù)開始前預掃描10 s，然后休息30 s，不用于統(tǒng)計分析。之后患手重復運動15 s，休息30 s，連續(xù)5個周期。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPM-HOMER軟件進行數(shù)據(jù)預處理。手動標記明顯運動偽影或通道損壞的部分，并進行自動偽跡檢測與矯正。應用0.01～0.1 Hz帶通濾波消除心跳、呼吸和Meyer 波的干擾[25-26]。將原始光強度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為氧合血紅蛋白濃度變化的數(shù)據(jù)。采用NIRS-SPM 軟件進行去線性漂移、一般線性回歸模型擬合?；谛〔枋鲩L度校正信號失真。根據(jù)任務(wù)期氧合血紅蛋白濃度變化，疊加每個block的平均值，計算運動任務(wù)下6個ROI的平均β值。

1.4 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 23.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計數(shù)資料采用χ2檢驗。計量資料符合正態(tài)分布，以()表示，治療前后FMA-UE、ARAT 評分和握力采用配對t檢驗，fNIRS平均β值進行時間(干預前、干預后)、腦區(qū)(病灶對側(cè)SMC、同側(cè)SMC、對側(cè)PMC、同側(cè)PMC、對側(cè)PFC、同側(cè)PFC)、組別(非優(yōu)勢半球組、優(yōu)勢半球組)三因素方差分析，兩兩比較采用Bonfer‐roni調(diào)整后的P值。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

共脫落4 例，其中不愿配合自動退出2 例，數(shù)據(jù)干擾過大或數(shù)據(jù)不全2 例，最終26 例患者納入分析，其中左側(cè)偏癱10 例(非優(yōu)勢半球組)，右側(cè)偏癱患者16例(優(yōu)勢半球組)。兩組一般資料無顯著性差異(P>0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 臨床評定

兩組治療前，F(xiàn)MA-UE 和ARAT 評分，以及握力均無顯著性差異(P>0.05)。治療后，兩組3 項指標均改善(P<0.05)，優(yōu)勢半球組ARAT 評分和握力高于非優(yōu)勢半球組(P<0.05)。見表2～表4。

表2 兩組治療前后FMA-UE評分比較

表3 兩組治療前后ARAT評分比較

表4 兩組治療前后握力比較 單位：kg

2.3 fNIRS

時間、腦區(qū)、組別主效應均不顯著(P>0.05)；時間/組別、腦區(qū)/時間、腦區(qū)/時間/組別的交互效應均不顯著(P>0.05)，腦區(qū)/組別交互效應顯著(P<0.05)。見表5。對腦區(qū)/組別進一步行簡單效應分析，非優(yōu)勢半球組各腦區(qū)之間β 值無顯著性差異(P>0.05)；優(yōu)勢半球組同側(cè)SMC>對側(cè)PFC，同側(cè)PMC>對側(cè)PMC，同側(cè)PMC >對側(cè)PFC，同側(cè)PFC >對側(cè)PFC (P<0.05)。見表6。

表5 兩組治療前后各腦區(qū)平均β值比較 單位：mol/L

表6 優(yōu)勢半球組6個ROI兩兩比較的P值

3 討論

任務(wù)導向訓練是一種有效的運動干預措施[27-28]，可實現(xiàn)腦皮質(zhì)重組，從而改善功能。本研究顯示，腦卒中患者經(jīng)過單側(cè)上肢任務(wù)導向訓練4 周后，上肢運動功能顯著改善，與近年研究結(jié)果一致[29]。任務(wù)導向訓練結(jié)合其他技術(shù)，如上肢機器人、運動想象療法、高頻重復經(jīng)顱磁刺激、虛擬現(xiàn)實、A 型肉毒毒素、鏡像視覺反饋、傳統(tǒng)中醫(yī)針灸等，均可使患者進一步獲益[30-37]。任務(wù)導向型訓練效果在干預后3～6 個月仍維持，且早期干預效果較為顯著[38]。

本研究顯示，優(yōu)勢半球組ARAT 評分和握力在治療后改善更多，但FMA-UE 評分無顯著性差異，提示優(yōu)勢半球損傷患者在精細功能獲益更多。fNIRS 研究顯示，非優(yōu)勢半球組各腦區(qū)β 值無顯著性差異；而優(yōu)勢半球組，觀察到4 組腦區(qū)間的顯著性差異，可歸為兩方面：①同名腦區(qū)在雙側(cè)激活差異，包括PMC 和PFC；②不同腦區(qū)激活差異，包括同側(cè)SMC/對側(cè)PFC和同側(cè)PMC/對側(cè)PFC。

PMC通過與腦干、基底節(jié)、小腦和脊髓的連接參與有目的的修改和啟動運動[39]。PMC 激活可能反映穩(wěn)定近端肢體的需要，并與改善上肢姿勢控制有關(guān)[13]。優(yōu)勢半球損傷患者同側(cè)PMC 激活較多，可能對患側(cè)上肢功能改善發(fā)揮重要作用[40-41]。

PFC 負責更高水平的處理，如運動的判斷、計劃、糾錯。Leff 等[12]的研究表明，短期運動技能學習可能導致PFC 激活改變。但并非所有新技能學習都能激活PFC，可能因為學習的初始階段，執(zhí)行和控制能力相對獨立。本研究顯示，優(yōu)勢半球損傷患者上肢精細運動功能、握力明顯改善，伴同側(cè)PFC 激活較多，同側(cè)PFC 激活可能參與亞急性期上肢和手功能恢復，但非優(yōu)勢半球損傷患者中未發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律。同側(cè)半球激活提示更好的運動功能恢復[42]，而對側(cè)半球激活提示持續(xù)性運動功能障礙[43-44]。與本研究結(jié)果相似。

近年研究關(guān)注腦卒中患者雙側(cè)腦區(qū)激活或半球間功能連接變化的特點。Vidal 等[45]采用fMRI 分析急性期腦卒中患者執(zhí)行肩部前屈-維持-放下任務(wù)過程中的運動網(wǎng)絡(luò)激活，發(fā)現(xiàn)右側(cè)半球組的腦激活發(fā)生在雙側(cè)運動皮質(zhì)，尤其是SMA；而左側(cè)半球組肩部前屈時同側(cè)皮質(zhì)激活，放下時的雙側(cè)皮質(zhì)激活。Liew 等[46]采用fMRI 分析慢性腦卒中患者運動期間大腦激活，發(fā)現(xiàn)右側(cè)半球組右手運動時，左側(cè)緣上回和雙側(cè)初級運動區(qū)(M1)、頂上小葉和枕葉激活，左側(cè)半球組左側(cè)PMC、雙側(cè)M1、頂上小葉和枕葉激活。Yuan 等[47]的fNIRS 研究發(fā)現(xiàn)，左右側(cè)半球亞急性腦卒中患者的大腦功能連接有差異，優(yōu)勢半球卒中患者運動功能主要由運動網(wǎng)絡(luò)代償對側(cè)半球，而非優(yōu)勢半球卒中患者通過雙側(cè)運動網(wǎng)絡(luò)進行代償。Lu 等[48]、Arun 等[49]采用fNIRS 比較患者靜息狀態(tài)下功能連接，發(fā)現(xiàn)左側(cè)半球卒中患者同側(cè)功能連接減少，對側(cè)功能連接增加；同側(cè)半球M1、SMC和PMC之間的功能連接改善。

本研究顯示，優(yōu)勢半球組均為同側(cè)腦區(qū)較對側(cè)激活增多，提示增加病灶同側(cè)訓練可能有利于上肢和手功能恢復。Harvey 等[50]、Yang 等[51]采用重復經(jīng)顱磁刺激興奮同側(cè)運動皮質(zhì)或抑制對側(cè)半球，均可以改善運動功能。優(yōu)勢或非優(yōu)勢側(cè)激活的差異對指導康復訓練的個體化方案具有重要意義。

本研究未發(fā)現(xiàn)時間、腦區(qū)、組別的主效應，原因可能為，腦卒中后第1 個月是神經(jīng)可塑性的關(guān)鍵時間[52]，如果患者在卒中后4 周內(nèi)入組，可能沒有充足的上肢運動功能，無法產(chǎn)生差異；4 周觀察時間可能不夠長；任務(wù)的復雜性和運動強度也可能會影響結(jié)果[53-54]。

本研究參考以前的相關(guān)研究，嚴格按入組和排除標準篩選合適的患者，以獲得更高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，但樣本量較小，一些結(jié)果無顯著性差異。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。