功能性電刺激結合重復經顱磁刺激用于缺血性腦卒中偏癱患者步行障礙恢復的臨床觀察

孫樂鵬 王艷雪 代新年

近年來，腦卒中的發病率呈現日益增高趨勢，存活的腦卒中患者中約 50%—70%存在嚴重的運動功能障礙[1]，其中步行障礙是腦梗死后最常見的運動功能障礙[2],顯著影響患者的臨床恢復和生存質量[3]，是臨床康復治療的重點及難點之一。目前的研究表明，功能性電刺激(functional electrical stimulation,FES)可以安全有效地改善腦卒中后偏癱肢體的運動功能[4-5]。重復經顱磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)在改善偏癱患者運動功能等方面發揮著越來越重要的作用[6]。本研究旨在觀察FES結合rTMS對缺血性腦卒中患者步行障礙恢復的效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取自2016年6月-2017年7月在全軍神經疾病診療康復中心住院的診斷明確的缺血性腦卒中偏癱患者53例。納入標準：①符合1996年第四屆全國腦血管疾病會議制定的診斷標準[7]，并經CT或MRI證實；②單側偏癱，且患側下肢深、淺感覺無明顯異常；③生命體征穩定，意識清楚，可服從指導；④有肢體功能障礙，已給予常規康復治療，下肢Brunnstrom分期Ⅱ期或以上；⑤血壓控制在正常范圍，無心肌梗死、心絞痛等發作，心功能良好，無其他限制活動的并發癥；6簽署知情同意書。

排除標準：①病變位于腦干或小腦，存在并發癥，如感覺性失語、認知功能障礙(簡易記憶測試量表≤7分)；②脛骨前肌功能喪失；③嚴重心、肝、腎及感染等疾??；④顱腦外傷、腫瘤；⑤嚴重的髖、膝、踝關節攣縮影響步行運動。

采用隨機數字表法將符合納入標準的53例患者分為FES組(對照組)、FES+rTMS組(治療組)、FES+假rTMS組(假治療組)。3組患者一般資料比較無顯著差異(P>0.05)，具有可比性(表1)。

表1 一般資料比較

1.2 方法

3組患者均接受常規治療包括采用常規康復訓練，以 Brunnstrom 技術、Bobath 技術、Rood 技術、本體神經肌肉易化技術(PNF 技術)恢復肌肉張力，完善軀干肌訓練、體位轉移、平衡訓練、下肢負重訓練以及步行和步態矯正訓練，30 min/次，1次/d，5d/周，共8周。

1.2.1 功能性電刺激治療 表面電極置于患側下肢脛骨前肌肌腹，治療頻率為30 Hz，刺激電流強度可在0～100 mA范圍內調節(以患者能耐受的最大強度為限度)20 min/次，1次/d，5 d/周，共8周[8]。

1.2.2 重復經顱磁刺激治療 患者取平臥位，在按標準方法檢測運動閾值(MT)后以環形線圈進行高頻rTMS預刺激[9]，刺激部位為患側大腦運動皮質區(M1區)[10]，線圈放置方向與刺激部位相切，刺激強度為80%MT，每個序列30個脈沖，共20個序列，每個序列刺激5 s，序列間隔時間為25 s，一共600個脈沖，10 min/次，1次/d，5 d/周，共8周[11]。

1.2.3 假重復經顱磁刺激治療 環形線圈與刺激部位垂直，患者僅能聽到刺激器發出的聲音[12]，其余治療參數同重復經顱磁刺激治療。

1.2.4 評定指標

治療前及治療8周后由同1名康復醫師采用步態運動學參數、時間參數、距離參數及Amer-Lindholm分級對3組患者進行評定。

步態運動學參數包括患足著地角度、腳的最大高度；時間參數包括患足站立相百分比、雙足站立相百分比、步頻；距離參數包括步長、步速，其中運動學參數可以較好地反映脛骨前肌作用下的踝關節運動功能，時間參數和距離參數可以反映患者的下肢綜合運動功能。

Amer-Lindholm的療效評定標準：優為患者無不適，行走正常，提踵有力，肌力無明顯異常，小腿圍度減少≤1 cm，踝背伸或跖屈角度減少≤5°；良為有輕度不適，行走稍有不正常，提踵稍無力，肌力較健側減弱，小腿圍度減少≤3 cm，踝背伸角度減少在5～10°，跖屈角度減少5～15°；差為有明顯不適，跛行，提踵無力，肌力明顯減弱，小腿圍度減少>3 cm，踝背伸角度減少>10°，踝跖屈角度減少>15°。

1.2.5 統計學處理

采用SPSS17.0，所有數據均需經過正態分布及方差齊性檢驗，計量資料比較采用t檢驗，等級資料采用秩和檢檢，P<0.05表示差異有顯著性意義。

2 結 果

2.1 治療前后 3 組患者步態參數變化情況

治療前3 組患者的步態參數無顯著性差異(P>0.05)。治療8周后各組患者的步態參數均有所提高(P<0.05)，且治療組患者的步態參數改善程度高于其余2組患者(P<0.05)(表2～4)。

2.2 治療前后 3 組患者Amer-Lindholm評定分級變化情況

治療前3 組患者的Amer-Lindholm評定分級無顯著性差異(P>0.05)。治療8周后各組患者的Amer-Lindholm評定分級得到提高(P<0.05)，且治療組患者的Amer-Lindholm評定分級改善程度高于其余2組患者(P<0.05)(表5)。

表2 3組患者治療前后步態運動學參數)

注：與同組治療前比較，*P<0.05；與對照組和假治療組治療8周后比較，△P<0.05

表3 3組患者治療前后步態時間參數)

注：與同組治療前比較，*P<0.05；與對照組和假治療組治療8周后比較，△P<0.05

表4 3組患者治療前后步態距離參數)

注：與同組治療前比較，*P<0.05；與對照組和假治療組治療8周后比較，△P<0.05

表5 3組患者治療前后Amer-Lindholm評定(例)

注：與同組治療前比較，*P<0.05；與對照組和假治療組治療8周后比較，△P<0.05

3 討 論

缺血性腦卒中患者存在不同程度的肢體功能殘障[13]，在下肢主要表現為站立和步行障礙，主要特點為患肢步長、跨步長明顯減小，步寬增大，步速減慢，步頻減少，步態周期時間明顯延長，雙足站立相比例明顯增加，患足站立相明顯減少，患足著地角度減小，患側膝關節在支撐相過伸、患側髖關節屈曲減少、足下垂、內翻[14]等，嚴重影響患者的日常生活和社會參與能力，也增加了家庭和社會的負擔。

功能性電刺激(FES)是利用一定強度的低頻脈沖電流，通過預先設定的程序可以選擇性精準地作用于相應的肌肉，以補償喪失的肢體運動功能[15]，同時FES刺激傳入神經，神經沖動沿脊髓丘腦束投射到大腦皮層高級中樞，促進大腦功能重組以及心理狀態的恢復[16]。本研究對照組經過FES治療后下肢運動功能較治療前得到改善，這與Ferrante[17]及Yan[18]等人的研究結果一致。

重復經顱磁刺激(rTMS)可以在大腦皮層產生感應電流，該電流作用于中樞神經產生一系列生理效應。一方面，rTMS產生的感應電流可以激發神經突起損傷后的再生并建立神經可塑性機制，即急性的創傷愈合過程和軸突生長并尋找靶組織的過程，最終形成突觸連接[19]；另一方面，正常人的兩側大腦半球通過交互抑制達到平衡狀態并維持功能相匹配，腦卒中發生后兩側大腦半球間原有的交互抑制平衡被打破，由于患側皮層經胼胝體對健側運動皮層的抑制發生不同程度的解除，導致健側對患側的抑制得到加強[20]。高頻rTMS刺激患側大腦可以引出長時程增強(long-term potentiation,LTP)樣改變，使得GABA-A受體介導的γ-氨基丁酸(GABA)能力效應得到加強[21]，患側半球興奮性增高，使來自未受損半球經胼胝體通路的過度抑制得到平衡[22]，從而使受該半球支配的功能得到增強[23]。低頻rTMS刺激健側大腦可以引出長時程抑制(long-term depression,LTD)樣改變，降低健側大腦的興奮性，減少對患側大腦的抑制[24]。目前的國內外研究表明對健側半球進行低頻rTMS[25]和(或)患側半球進行高頻rTMS治療[26]均可提高患側運動皮質的興奮性，改善運動功能。本研究采用高頻rTMS刺激患側大腦運動皮質區。

本研究采用患足著地角度、腳的最大高度、Amer-Lindholm分級反映脛骨前肌作用下的踝關節運動功能，運用患足站立相百分比、雙足站立相百分比、步頻及步長、步速反映患者的下肢綜合運動功能，發現3組患者的上述指標均較治療前有所改善。本研究治療組患者治療8周后療效優于對照組，證明在FES的基礎上聯合應用rTMS可以進一步增強其療效。結合以往的研究，本研究推測其機制可能為FES能夠增加脛骨前肌及其相應關節的本體感覺輸入、促進癱瘓側肢體的強制性使用和運動再學習，這些符合正常運動模式的功能性活動通過神經傳導通路到達腦梗死邊緣區功能尚存的神經元或膠質細胞，活化潛在的突觸連接和內源性神經干細胞的遷移和分化，促進大腦的可塑性變化，而重復高頻rTMS刺激受損的皮質可以刺激具有超敏感性的去神經支配的神經元，降低突觸傳導的閾值,增強神經突觸的可塑性，使原來不活躍的突觸變為活躍的突觸,從而形成新的傳導通路，非選擇性作用于脛骨前肌，促進踝關節背伸運動[27]。兩種方法分別作用于上、下運動神經元，從而發揮對整個神經傳導通路的興奮性作用，達到改善運動功能的目的。

目前有學者報道了FES結合rTMS對偏癱患者上肢功能障礙的療效，但對于下肢功能障礙的研究還不足，且大多數采用了主觀性較強的評定指標，本研究使用步態參數等更加客觀精準的評定指標，發現將二者聯合起來可更好地改善缺血性腦卒中患者的步行功能，為缺血性腦卒中步行障礙的治療提供了更好的方法。本研究的不足之處在于，未能模擬假治療組患者應感受到的感覺刺激，未能使用神經影像學技術進行更加精確的rTMS刺激定位，未來的研究可以從腦激活區精準定位方面進行更加深入的研究。