陳丹鳳,黃小玉,容健成,林鴻新,方建斌,黎芳燕
腦卒中具有高發病率和高致殘率,是目前世界第一大致殘原因[1]。其中,運動功能障礙是最常見表現[2],常導致卒中患者跌倒風險增加[3]。大量研究表明,核心穩定訓練可以改善卒中患者的平衡功能[4-5]。重復經顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)是近年來興起的一種神經調控技術,通過促進大腦半球間平衡來改善腦卒中患者的肢體運動功能障礙[6],而對軀干功能的研究很少。
Toshiyuki等[7]報道在健側半球進行TMS刺激,可以誘發雙側腹外斜肌和豎脊肌的運動誘發電位(motor evoked potential, MEP),且對側腹外斜肌和豎脊肌的MEP較同側明顯;但在患側半球進行TMS刺激,未能引起軀干肌肉中的MEP,完整的半球負責恢復軀干功能。且目前的研究在評估方面以平衡量表為指標居多,很少關注到治療對腹部肌肉厚度的影響。Acar等[8]分析54名老年人軀干肌厚度與靜態姿勢平衡之間的關系,發現老年人軀干肌厚度的增加會增加姿勢穩定并減少姿勢搖擺。肌骨超聲已被廣泛用于測量肌肉厚度,具有客觀、無創、成本低優點[9]。因此,本研究選擇在健側大腦半球進行rTMS聯合核心穩定訓練治療腦卒中患者,結合超聲成像技術觀察腹部核心肌群的厚度變化,探討聯合治療是否通過腹部肌肉厚度增加從而更能改善軀干控制,提高運動功能,為其臨床應用及推廣提供依據。
1.1 一般資料 選取2019年10～2022年5月在我科住院的腦卒中患者45例,納入標準:根據1995年全國第四次腦血管會議制定的關于腦卒中的診斷和分類標準,第一診斷為初發腦卒中(腦梗死或腦出血),經CT或MRI確診;病程<6個月的患者;一側肢體偏癱;患側下肢Brunnstrom分期≤IV期,改良Ashworth量表評分≤2級;無認知缺陷,簡易精神狀態檢查表(mini-mental state examination,MMSE)≥24分,能夠理解并遵循口頭指示的患者;沒有腰椎手術史的患者;沒有腹部手術史的患者;醫學穩定的患者;可以簽署知情同意書或可以由授權代表簽署知情同意書的患者。排除標準:腰痛患者;有腰椎手術史的患者;有腹部手術史的患者;有既往其他原因所致獲得性腦損傷史的患者;除中風以外有神經系統疾病的患者;既往有癲癇病史或正在服用抗癲癇藥物預防癲癇發作;心、肺、肝、腎等重要臟器功能減退或衰竭;嚴重認知及交流障礙而不能配合;戴有起搏器、顱內有金屬植入物及其他體內金屬植入物,或有顱骨缺損;患者病情惡化,出現新的梗死灶或腦出血量增加。將符合入選標準的患者45例,隨機分為聯合組、磁刺激組和對照組各15例。3組患者的年齡、性別、病程、卒中類型等一般資料比較差異無統計學意義,見表1。本研究經江門市中心醫院倫理委員會審查批準,批件編號:江心醫倫理審查[2020]號。
表1 3組一般資料比較
1.2 方法 3組患者常規治療相同,包括藥物、基本的康復訓練。對照組進行假rTMS+核心穩定性訓練;磁刺激組在常規康復治療基礎上增加健側M1區1Hz rTMS;聯合組在常規康復治療基礎上增加健側M1區1Hz rTMS聯合核心穩定訓練。
1.2.1 常規康復訓練 包括關節活動度練習、肌力訓練、轉移訓練、平衡訓練和步態控制練習等。
1.2.2 核心穩定訓練 ①腹橫肌和多裂肌協同收縮訓練:患者取仰臥位,雙膝彎曲并雙腳平放于墊上,保持脊柱中立位,深吸氣并放松腹部肌肉,然后再緩慢呼氣同時盡量收縮腹部,保持該狀態10s,注意此過程不可憋氣,同時訓練過程中應注意保持骨盆及背部位置相對固定。待患者掌握仰臥位腹橫肌和多裂肌協同收縮要點后,再進行坐位、站位下訓練;②軀干控制訓練:腰腹力量較弱時,患者取仰臥位,進行橋式運動、軀干屈曲位旋轉、屈膝位腹斜肌運動等;待腹部力量提高后,患者取坐位或坐在瑞士球上,雙手扶髖(或治療師輔助)以固定骨盆,前后、左右傾斜,讓患者通過腰腹力量回正,鍛煉軀干屈、伸或側彎功能。③骨盆控制性練習:包括臥位、坐位、站立位進行骨盆前后左右方向的順時針和逆時針運動。④靠墻半蹲練習:立位,雙腳分開與肩同寬,背靠墻,腹部收緊,然后沿著墻慢慢下蹲,在膝關節屈曲可接受的范圍內保持5～10s,然后慢慢沿著墻回到原來的位置。核心穩定性訓練需根據患者病情調整訓練難度,治療師在旁進行協助或監護,在指導下開展上述練習,訓練中患者可根據自身耐受情況,堅持因人而異、循序漸進,注意以鍛煉后不感疲勞及疼痛為宜。以上治療每日1次,每次15min,每周5次,共治療3周。
1.2.3 rTMS治療 選用CCY-I經顱磁刺激器。首先測定靜息運動閾值(resting motor threshold,RMT):刺激健側大腦初級運動皮質區(primary motor cortex area,M1),在相應患側拇短展肌記錄肌肉運動復合電位,即運動誘發電位(motor evoked potential,MEP),連續10個刺激下至少5次能記錄到大于 50uV MEP輸出時的最小刺激強度作為MEP的閾值,即靜息運動閾值(resting motor threshold,RMT)。體位及參數設置:患者仰臥位,將“8”字型線圈中心緊貼于顱骨表面,在健側M1區軀干運動皮質代表區作為靶刺激點[7],約在頂點前1.5cm和頂點外側3cm[21],磁刺激參數:1Hz、80%RMT、重復1200個序列,序列無間隔;每次治療20min,每天1次,5次/周,治療時間為3周。對照組患者體位、線圈放置位置和參數設置與聯合組、磁刺激組一樣,但無輸出。在刺激線圈手柄上安裝了一個小型揚聲器,為患者播放了模仿真實rTMS的聲音。以上治療,3組在康復訓練時間上保持一致。磁刺激組常規康復治療時間每次30min,對照組和聯合組的核心穩定訓練(15min)+常規康復治療時間(15min),每日1次,每周5次,持續3周。
1.3 評定標準 3組在治療前和治療3周后均進行以下評估。
1.3.1 平衡功能 應用Berg平衡量表(Berg balance scale, BBS):共14個項目,每個項目最低得分0分,最高得分4分,總分56分,測試一般在20min內完成,得分越高,平衡能力越好。
1.3.2 下肢運動功能 應用Fugl-Meyer運動評定量表(Fugl-Meyer motor assessment,FMA)中下肢部分進行評定,FMA下肢部分包括17個項,每項0～2分,分數越高,提示運動功能越好。
1.3.3 日常生活活動能力 應用改良Barthel指數(Modified barthel index,MBI)評定,包括進食、洗澡、穿衣、大便控制、小便控制、用廁、床椅轉移、平地行走、上下樓梯10項內容,總分100分。評分>60分,生活基本自理;60～40分,中度功能障礙,生活需要幫助;40～20分,重度功能障礙,生活依賴明顯;<20分,完全殘疾,生活完全依賴。
1.3.4 超聲檢查 本研究所用設備為超聲診斷系統(SONIMAGE HIS,柯尼卡美能達公司,日本)。3組患者在治療前和治療3周后均進行肌骨超聲檢查,分別測量健側和患側的腹橫肌(transversus abdominis,TrA)、腹內斜肌(internal oblique,IO)和腹外斜肌(external oblique,EO)的厚度。患者取仰臥位,雙膝關節下方墊枕屈曲,使腹部完全放松。超聲探頭垂直放置在臍線處,水平放置在腋中線前2.5cm處下肋骨和髂嵴之間的中點[10]。沿腹橫肌向內2cm的肌纖維為測點,可清晰看到3塊待觀察肌肉。兩層線性回聲筋膜之間的垂直距離就是所測肌肉厚度。為減弱呼吸對肌肉厚度的影響,在平靜呼氣結束時進行測量。每塊肌肉測量3次并記錄平均值。如圖1所示。BBS、FMA和MBI由同一名康復治療師評估,超聲檢查由同一名醫師操作。所有測試均采用單盲方式,即操作者不知研究分組或治療方案。
圖1 腹部肌群肌骨超聲TrA、IO、EO測量
所有參與本研究的患者在治療過程中未見明顯不良反應,均完成治療,無中途退出者。
2.1 3組患者BBS、FMA和MBI評分比較 治療前3組BBS、FMA和MBI評分組間比較差異無統計學意義。治療3周后,3組BBS、FMA和MBI評分均較治療前明顯提高(P<0.001)。聯合組的FMA評分較磁刺激組明顯提高(P<0.05);聯合組的BBS、FMA和MBI評分均較對照組明顯提高(均P<0.05);磁刺激組的MBI評分較對照組明顯提高(P<0.05)。見表2。
表2 3組BBS、FMA和MBI評分治療前后比較 分,
2.2 3組患者患側TrA、IO和EO厚度比較 治療前3組患側TrA、IO和EO厚度組間比較差異無統計學意義。治療3周后,聯合組和磁刺激組患側TrA、IO和EO厚度均較治療前明顯增加(均P<0.05),而對照組較治療前增加差異無統計學意義。治療3周后,聯合組患側TrA厚度較磁刺激組增加明顯(P<0.05),聯合組患側TrA和EO厚度均較對照組明顯增加(均P<0.05),3組患側IO厚度組間比較,差異均無統計學意義。見表3。
表3 3組患者患側TrA、IO、EO厚度治療前后比較
2.3 3組患者健側TrA、IO和EO厚度比較 治療前3組健側TrA、IO和EO厚度組間比較差異無統計學意義。治療3周后,3組健側TrA、IO和EO厚度與治療前比較差異均無統計學意義,3組健側TrA、IO和EO厚度組間比較差異均無統計學意義。見表4。
表4 3組健側TrA、IO、EO厚度治療前后比較
軀干控制是功能運動和姿勢控制的基礎。本研究選擇TrA、IO和EO作為超聲檢查的目標,因為它們作為核心肌群,在軀干姿勢控制中起主導作用。研究顯示,中風會引起肌肉減少癥和骨骼肌變化[11]。Dickstein等[12]用肌電圖研究發現中風患者的患側腹肌收縮較健側收縮延遲,由于這種異常收縮,雙側腹肌的對稱收縮顯著減少,隨著病程的延長,不對稱變得更嚴重。本研究通過超聲檢查發現患側腹部肌肉厚度明顯低于健側,說明單側中風損傷對患側軀干肌肉的收縮產生負面影響,結果與Dickstein等[12]研究相一致。對于特定肌肉,力量與其橫截面積成正比。本研究結果發現,治療后,聯合組和磁刺激組患側腹肌厚度增加較對照組明顯,尤其是聯合組。腹部肌群厚度越大,其核心力量越大,其控制性越好。
核心穩定訓練主要是將腰-骨盆-髖關節作為一個整體進行力量的強化,可激活軀干深層肌肉和韌帶的本體感受器,強化感覺輸入,促進橋網狀脊髓束,改善神經肌肉控制,從而改善平衡功能。Wajeeha等[13]指出核心穩定訓練在改善中風患者的軀干損傷、功能性步行和生活質量方面效果更好。本研究對照組經過3周核心穩定治療后,BBS、FMA及MBI均較治療前明顯改善,結果與既往研究一致。Xiaofeng等[14]發現,核心肌穩定性訓練8周,可改善腦卒中患者的平衡功能和步行速度,可能是通過增加腹橫肌的厚度。但本研究結果發現,對照組患側TrA、IO和EO厚度均較治療前有所增加但不明顯,這可能與樣本量小、病程較短、訓練強度小和訓練時程短等有關。
TMS技術是基于半球間交互性抑制原理來促進腦卒中患者的功能恢復[15-16]。高頻rTMS提高患側大腦皮質興奮性或低頻rTMS抑制健側大腦皮質興奮性均可有效恢復半球平衡。Tosun等[17]將低頻rTMS應用于缺血性卒中患者健側大腦M1區10個療程,通過功能磁共振發現患側半球M1區的激活增加,而健側M1區沒變化,且患側上肢運動功能明顯改善。陶峰等[18]研究發現rTMS或rTMS聯合鏡像療法均可促進卒中患者下肢運動功能及平衡能力的恢復。本研究采取在健側M1區進行磁刺激,經過3周治療后,磁刺激組和聯合組的BBS、FMA、MBI及患側TrA、IO和EO厚度均較治療前明顯改善,提示rTMS或rTMS聯合核心穩定訓練均能明顯改善卒中患者平衡功能和運動功能,提高日常生活活動能力。磁刺激組的FMA、MBI評分均較對照組明顯提高,提示磁刺激較核心穩定訓練更能促進運動功能恢復,推測可能在健側皮層行磁刺激可興奮皮層以下的整個運動系統,促進皮質脊髓通路功能重建,也有可能通過激活軀干神經通路中未交叉通路的代償性增強[7],從而更有效幫助腦卒中患者恢復。同時,我們還發現,經過3周治療后,聯合組的FMA評分和患側TrA厚度均較磁刺激組明顯提高;聯合組的BBS、FMA和MBI評分及患側TrA和EO厚度均較對照組明顯改善,這表明rTMS聯合核心穩定訓練較單純rTMS刺激或核心穩定訓練效果更佳,康復效率更高。我們推測rTMS聯合核心穩定訓練在促進腦卒中患者運動功能恢復過程中可能產生了協同作用。Chiou等[19]研究在雙側半球M1上進行經顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)與20min的手臂循環運動相結合,可以增加豎脊肌(Erector spinae muscles,ES)的皮質脊髓興奮性,然而使用假tDCS進行手臂循環運動20min后, ES的MEP大小并未增加,結果表明雙側tDCS增加了手臂和軀干肌肉之間的交叉皮質脊髓促進,促進了皮質脊髓驅動軀干肌肉的急劇變化。Sasaki等[20-21]使用TMS來研究皮質脊髓通路中軀干-肢體相互作用,結果表明軀干肌肉的自主收縮促進了四肢肌肉的皮質脊髓興奮性,反之亦然。皮質脊髓通路中軀干-肢體神經相互作用可歸因于皮質和/或皮質下(脊髓)促進機制。因此,透徹了解軀干-肢體皮質脊髓相互作用的特征也可能有助于開發新的康復干預措施,以改善軀干-肢體相互作用。本研究中聯合組之所以康復效果較其它兩組高,其機制除了可能是皮層重組外,也可能是通過激活皮質脊髓通路中軀干-肢體相互作用。因為大量研究指出rTMS可以明顯促進肢體功能恢復[15-16],也就是四肢肌肉收縮性提高了,根據皮質脊髓通路中軀干-肢體相互作用關系[20-21],這也促進了軀干的皮質脊髓興奮性,從而使軀干力量改善,可能通過腹肌厚度增加來表現;同時核心穩定訓練通過增加軀干收縮,亦能促進四肢的皮質脊髓興奮性,兩者之間互為疊加效應,從而使得運動功能得以更好的恢復。
綜上所述,結合超聲成像技術發現,rTMS聯合核心穩定訓練可通過激活皮質和/或皮質下(脊髓)促進機制,調整患者腦組織可塑性,加速運動功能重組,改善軀干功能。
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