帕金森病康復治療新技術研究進展

董仁衛 趙美丹 夏 青 郭 琪

帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是僅次于阿爾茨海默病的第二大常見神經退行性疾病,全球約有700萬患者。據國內流行病學調查研究結果顯示,我國65歲以上老年人群中,帕金森病患病率為1700/10萬,患病風險隨年齡增長而增加,男性略多于女性[1]。帕金森病是遺傳、環境和衰老等復雜因素相互作用的結果,臨床表現主要為運動遲緩、靜止性震顫、強直、姿勢不穩定和肌張力障礙等運動癥狀,以及認知功能障礙、睡眠不足、便秘、快速眼動睡眠行為障礙、抑郁、疲勞等非運動癥狀。帕金森病的病因機制至今仍在研究,一般認為多巴胺能的黑質致密部神經元中度至重度退行性病變,紋狀體多巴胺耗損,就會出現運動遲緩和僵直,而非運動癥狀可能由多巴胺能和非多巴胺能功能紊亂引起[2]。目前帕金森病治療除了藥物治療外,康復治療也逐漸受到重視,并寫入專家共識里。研究顯示,康復治療可以改善帕金森病患者運動功能、凍結步態、認知功能,提高患者自理能力和生活質量。隨著科技的發展,人工智能、機器人技術、虛擬現實等新興技術進入帕金森病康復領域,并取得一定效果[3,4]。本文對康復治療新技術在帕金森病患者應用的最新進展進行闡述,以期為臨床帕金森病康復治療提供借鑒。

1.機器人技術在帕金森病的康復應用

近年來,機器人科學在醫療領域的應用有時比傳統治療獲得更好的效果。機器人在康復醫療領域的分類和功能主要有自理支持機器人、護理支持機器人、訓練支持機器人以及就業機器人4類,其中訓練支持機器人是將機器人穿戴后進行輔助或替代訓練,在帕金森病的康復治療中應用最廣泛[5,6]。Yun等[7]對HY 3級帕金森病患者進行Gait Trainer GT1訓練支持機器人訓練,結果顯示相較于常規康復訓練方法,機器人訓練可改善帕金森病患者步行速度和平衡,但對于步態自動性沒有顯著差異。Capecci等[8]對HY 2級以上帕金森病患者進行訓練支持機器人訓練1個月,發現相較于常規康復方法,機器人訓練對于存在凍結步態的帕金森病患者更有優勢,這與劉燕平等[9]的研究結果相似。Kang等[10]對HY 2.5或HY 3級帕金森病患者進行Walkbot-S RAGT機器人訓練,發現相較于常規康復方法,在步行速度、步態自動性、平衡功能、跌倒風險、生活質量和疾病嚴重程度等方面并未顯現出機器人訓練的優勢,并提示該結果可能與患者嚴重程度、機器人訓練參數設定等有關。另外有機器人訓練帕金森病患者上肢功能障礙的研究報道:Picelli等[11]對HY2.5級或HY3級的帕金森病患者使用Bi-Mnu-Track機器人(Reha-Sim公司,德國)進行上肢訓練,發現上肢的運動功能和靈活性得到了提高。同樣,Raciti[12]等進行隨機對照試驗,對帕金森病住院患者進行每次45分鐘,6次/周,共8周上肢外骨骼半自主訓練,發現機器人訓練可以顯著提高帕金森病患者上肢靈活性、執行功能和整體生活質量。

總體來講,機器人訓練系統作為帕金森病患者一種新治療技術,能夠客觀、精確地控制訓練與運動參數,可穩定、安全地進行重復訓練,并能提供實時反饋。但是在機器人系統訓練參數設定方面還有待進一步規范(如下肢機器人訓練時患者髖、膝關節屈伸角度的設定,步行的速度等),這使得機器人訓練效果方面可能存在差異。

2.舞蹈療法在帕金森病的康復應用

舞蹈療法是一種新的運動療法,具有簡單易行、可操作性強、有娛樂性等特點。舞蹈療法應用于帕金森病患者的康復訓練在國外報道較多。Han等[13]對輕、中度帕金森病患者進行了10周的舞蹈療法訓練,結果顯示患者依從性高,生活質量比常規護理組有更顯著改善,而且運動耐力水平更高。另外一項Meta分析也證實,舞蹈療法訓練可以改善運動障礙,提高生活質量,特別是平衡和運動癥狀嚴重的輕、中度帕金森病患者[14]。Kalyani等[15]對早期帕金森病患者進行了13周的舞蹈療法訓練,結果相對于常規的康復手段,顯著改善患者執行力、情景記憶等認知功能。另外Lewis等[16]研究發現,舞蹈療法訓練可以改善帕金森病患者心情,特別是觀察到帕金森病患者憤怒情緒減少。在一項調查帕金森病舞蹈訓練指導人員的研究中發現,所有接受調查的舞蹈指導人員表示舞蹈療法不僅減輕帕金森病患者凍結步態,改善平衡協調功能并防止跌倒,還能幫助帕金森病患者積極進行社交,并減輕抑郁和焦慮[17]。上述研究表明對輕、中重度帕金森病患者來講,舞蹈訓練是可行的、愉快的,不僅可以改善患者運動功能、運動耐力水平,提高患者的生活質量,還對改善心理功能、提高社交活動和認知功能產生積極影響。舞蹈中包含了運動計劃、增強肌肉力量、有氧運動、關節活動度、平衡協調運動等軀體運動功能的多個要素,這對提高帕金森病患者移動能力、步行能力具有重要意義[18]。另外,舞蹈包含著恢復自信、提高自我效能等精神功能的要素,通過音樂感覺刺激、團體運動等,給帕金森病患者帶來鼓勵和動力,使帕金森病患者更容易運動,同時舞蹈動作編排需要創造性思維,最終通過完成舞蹈藝術作品來促進成功體驗,可以幫助帕金森病患者注意力從疾病轉移到音樂和社會關系上,有助于軀體功能(如步行速度和平衡等)、精神心理(提高積極性和減輕抑郁癥狀)、生活質量及社會參與等方面的改善[19]。

總體來講,舞蹈療法無論是改善軀體運動功能還是非運動癥狀(精神心理、認知等)方面均具有重要意義。進行舞蹈訓練時,一方面需要考慮患者的喜好和舞蹈的可實施性,從而對舞蹈的選擇和訓練方案進行調整,另一方面舞蹈教師和從業人員需要有舞蹈療法資格,以確保有效進行舞蹈訓練。目前舞蹈療法對帕金森病患者的康復訓練在國外應用較多,在國內應用較少,未來可以考慮將舞蹈療法在國內推廣應用,尤其是在社區中開展舞蹈課程非常有前景。

3.虛擬現實技術在帕金森病的康復應用

虛擬現實技術(virtual reality,VR)是具備廣泛應用前景的新康復技術,除了可以在趣味性游戲環境中訓練之外,也可以在接近實際生活的環境,以及更高挑戰性環境中訓練,而且更加安全,被廣泛應用于神經系統疾病康復治療[4]。有關VR技術在帕金森病患者中應用國內外都有研究報道。Feng等[20]對帕金森病患者進行12周的VR訓練,結果顯示與常規物理治療組相比,患者Berg平衡量表、功能步態評分以及起立步行測試均有顯著改善。Cikajlo等[21]也發現VR康復訓練相較于2D運動游戲為帕金森病患者帶來更高的興趣和享受體驗,而且更快、更高效的改善患者功能。此外Maggio等[22]評估VR技術對帕金森病患者認知和行為恢復的影響,結果顯示與傳統認知訓練相比,VR技術在改善帕金森病患者執行能力和視覺空間能力方面效果顯著,但有些研究雖然同樣顯示VR技術可改善帕金森病患者平衡能力和步行功能,但與傳統的康復訓練相比,并沒有發現VR技術的優勢[23,24]。上述研究提示VR技術作為帕金森病患者康復全新治療方法,在安全的環境中優化運動學習,有助于提高帕金森病患者平衡能力和步行能力,改善帕金森病患者的認知功能和行為表現,并且通過復制現實生活場景幫助帕金森病患者改善日常生活的功能性活動,但帕金森病患者的年齡、認知、疾病嚴重程度、是否存在并發癥及VR技術的訓練頻率、干預時間和針對性運動技能信息等都會影響到VR訓練效果。

總體來講,VR康復訓練通過生成逼真的視、聽、觸覺一體化的虛擬環境,以自然的方式與虛擬環境中的物體進行交互,使患者獲得身臨其境的真實感受和體驗。VR康復訓練除了可以提供更富有游戲刺激和挑戰的康復訓練外,還可以提供更接近實際生活環境的康復訓練,可極大調動患者康復訓練積極性,還可以根據患者個人條件制定訓練任務,并能夠提供實時反饋,有著傳統的物理治療方法難以比擬的優勢,是一種非常有價值和潛力的訓練方法。但未來還需要進一步研究確定帕金森病患者最佳的VR干預的內容,要針對帕金森病的特定臨床特征的來制定VR干預的內容,確定一般的VR干預和特定的VR干預之間是否存在不同的反應,尤其是將VR技術應用到日常生活中,還需要考慮訓練頻率、干預時間和針對性動作技能信息等,為臨床應用提供借鑒。

4.神經調控技術在帕金森病的康復應用

非侵入性神經調控技術是采用物理因子(如聲、光、電、磁等)或化學性作用方式等非植入性技術,對中樞神經系統、周圍神經系統鄰近或遠隔部位神經元或神經信號轉導發揮興奮、抑制或調節作用從而達到改善疾病癥狀、提高生命質量的科學技術,主要包括重復經顱磁刺激(Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation,rTMS)、經顱直流電刺激(Transcranial direct current stimulation,tDCS)、經顱交流電刺激、經顱脈沖電刺激、經顱超聲刺激、光遺傳學技術等,其中重復經顱磁刺激和經顱直流電刺激在帕金森病的臨床應用最廣泛,其有效性和安全性得到大量循證醫學證據支持[25,26]。Chung等[27]探討了1Hz或25Hz的rTMS對于帕金森病患者步行能力遠期效果,結果顯示與假rTMS組相比,1Hz-rTMS和25Hz-rTMS可以增加運動平板步行訓練的效果,并且干預后3個月運動改善效果依然存在。Trung等[28]對輕度認知障礙帕金森病患者進行rTMS刺激,結果顯示間歇性θ波脈沖rTMS刺激可改善伴輕度認知障礙帕金森病患者的整體認知功能,而且這種效果可持續1個月。Kashezhev等[29]采用rTMS對HY 3級帕金森病患者運動、認知和情感障礙的影響,隨訪6個月后發現,rTMS組患者運動功能和認知功能有明顯改善,而且刺激期間和刺激后沒有明顯的副作用,這與李嫦等[30]人的研究結果是一致的,在藥物治療的基礎上聯合rTMS治療帕金森病患者可顯著提高臨床療效,明顯改善患者的運動癥狀和認知功能障礙。由此可見,rTMS作為一種非侵入性的刺激腦神經細胞的方法,可以提高帕金森病患者大腦皮質神經細胞的興奮性,或通過修復異常的神經可塑性來改善運動癥狀以及認知、睡眠障礙、抑郁等非運動癥狀,即使在刺激結束后刺激效果也會持續,應用于帕金森病患者遠期效果較好。tDCS治療帕金森病患者同樣具有顯著的治療效果。Lee等[31]研究發現在帕金森病患者輔助運動區應用tDCS對患者的運動功能、平衡和步行能力有一定的輔助治療作用。Concei??o等[32]在帕金森病患者有氧運動時,將陽極tDCS作用于前額葉,可調節前額葉皮層興奮性,改善患者認知功能和步態障礙。孫莉等[33]也發現tDCS聯合計算機輔助認知康復訓練可改善帕金森病患者認知功能。另外有研究顯示雙側陽極tDCS刺激帕金森病患者左、右前額葉,顯著降低血清褪黑素水平,改善抑郁癥狀和整體睡眠質量[34,35]。由此可見,tDCS治療帕金森病是一種可行、安全的治療方法,不僅對帕金森病患者運動功能障礙有潛在的治療作用,對睡眠障礙、抑郁等非運動并發癥同樣有效。

現階段的研究雖然證實了rTMS和tDCS治療帕金森病患者的有效性,但影響rTMS和tDCS作用效果的治療參數還有很多,對于rTMS來講,刺激部位選擇、刺激頻率、刺激強度、治療持續時間等都是影響rTMS治療效果的重要因素,同樣tDCS作用效果也受刺激部位、電流強度等多種因素影響,兩者在帕金森病患者臨床治療方案的選擇均無明確的治療指南及規范。Yokoe等[36]使用交叉試驗的方式對3個位點(運動輔助區、運動皮層、左側背外側額葉皮層)進行比較,結果顯示運動輔助區及運動皮層刺激位點在運動方面作用明顯,而左側背外側額葉皮層位點與假刺激組無明顯區別。Dagan等[37]選擇的高頻rTMS刺激位點為雙側前額葉皮層,同樣獲得了對運動癥狀及凍結步態的收益,但效果維持不到4周。上述研究表明要改善帕金森病的運動癥狀,rTMS最好刺激初級運動皮層或運動相關皮層。因此未來還需進行大樣本多中心試驗,進一步驗證并不斷優化rTMS和tDCS等非侵入性神經調控技術的治療方案,從而使非侵入性神經調控技術治療帕金森病患者更精準和安全。

5.遠程醫療技術在帕金森患者中應用

遠程醫療是利用互聯網等通信技術進行的一種診療方法,正逐漸應用于帕金森病患者居家康復中。有研究評估了遠程醫療指導是否能夠有效地提高帕金森病患者的康復治療效果,結果顯示與傳統的線下治療方式相比,利用遠程醫療指導同樣能夠改善帕金森病患者的運動功能和日常生活能力[38]。Van等[39]探討遠程醫療監控下對輕度帕金森病患者有氧運動的鍛煉效果,結果顯示輕度帕金森病患者在遠程醫療監控下居家進行有氧運動可減輕運動癥狀,而且患者的依從性更高,不良事件發生率更低。Dobkin等[40]對帕金森病后抑郁癥患者進行3個月的電話視頻認知行為干預,結果顯示遠程干預患者抑郁、焦慮和生活質量指標上,都明顯優于常規治療,而且在6個月的隨訪中癥狀持續好轉。徐璐等[41]觀察遠程護理對老年帕金森患者行下肢肢體康復訓練的效果,在帕金森病患者家中安裝便攜式智能高清家用攝像頭,并與專職護士的手機端APP連接,通過手機端即刻即時、直觀地指導患者進行步行訓練、下肢關節肌力運動及抗阻訓練等,干預3個月,發現遠程護理技術能明顯改善患者肌張力,提高患者的下肢運動功能,提高生活質量?？梢娺h程醫療監控下對帕金森病患者進行居家康復訓練,可以提高患者運動功能、生活自理能力,緩解抑郁焦慮情緒,從而有助于改善生活質量和生命預后。

帕金森病患者在居家康復訓練時,面臨著對康復訓練認識不足、鍛煉依從性不高以及缺乏鼓勵與支持等問題。遠程醫療超越了以電話隨訪為主,只能通過語言交流了解患者訓練的進度和效果的傳統院外指導的交流方式,有可能給患者帶來更多的益處:首先,醫生可以觀察患者的日常生活然后進行診療活動,這樣更能根據患者個人情況進行醫療支持,從而較好地解決患者自主訓練效率不高以及訓練依從性低等問題,提高了患者的康復效率;其次,患者有安全感,家人和醫療照護者也可以跟醫生及時聯系,有利于增加相互信任。由此可見,基于互聯網建立遠程康復平臺能夠將患者與專業醫師連接,由專業醫師對開展自主訓練的患者進行指導,未來遠程醫療可能是一種有效的帕金森病居家康復護理干預方式,滿足了患者治療需求,可以嘗試應用于帕金森病患者的居家康復訓練中。

6.小結與展望

帕金森病是一種多種運動功能障礙和非運動癥狀為特征的復雜進行性疾病,導致患者生活日益困難,產生更大的依賴性和社會孤立,對患者及其家人的生活質量產生重大影響?？祻椭委熤荚诟纳贫喾N與帕金森病相關的功能障礙,包括與體力活動、步態、姿勢、轉移、平衡、跌倒、認知以及心理等相關的問題,在帕金森病的治療過程中其起到重要作用。傳統的康復技術存在一定的局限性。隨著科技與信息化的發展,機器人技術、VR、非侵入性神經調控、遠程醫療等技術被廣泛應用于帕金森病的康復領域,預示著帕金森病的康復治療即將進入新的時代,未來會使更多的帕金森病患者受益。這些新康復技術在帕金森病患者運動功能康復治療方面的應用較為廣泛,而針對言語、睡眠、吞咽康復以及非運動系統癥狀康復內容缺乏,此外安全性和有效性是對新康復技術最根本的要求,未來都需要更多地研究來提供理論支持。