引用本文: 丁力, 榮積峰, 崔曉, 田婧, 邵芃, 王鶴瑋, 陳樹耿, 余廬嬰, 賈杰. 基于“閉環康復”的數字化鏡像療法對腦卒中患者上肢功能恢復的影響. 華西醫學, 2018, 33(10): 1232-1237. doi: 10.7507/1002-0179.201805135 復制
上肢運動功能障礙是腦卒中患者常見但康復難度大的功能障礙之一,55%~75% 的腦卒中患者在慢性期仍遺留上肢運動功能障礙[1]。鏡像療法(mirror therapy,MT)由 Ramachandran 教授于 1996 年提出,并用于上肢截肢后幻肢痛的治療中[2]。研究指出 MT 能顯著提高腦卒中患者上肢運動功能、改善日常生活能力及緩解疼痛[3]。作為一種中樞干預手段,MT 通過運動想象結合視覺反饋制造“視錯覺”,有助于運動功能恢復[4-7]。治療師通過在受試者前方、矢狀面上,垂直或稍傾斜地放置一塊平面鏡,通過平面鏡成像,造成患側肢體運動的錯覺,并結合運動想象進行功能訓練促進恢復[8]。然而,傳統的 MT 裝置及訓練范式所具有的一些缺陷在一定程度上限制了 MT 對于腦卒中后感覺運動功能障礙康復的療效[9-10]。Kim 等[9]通過對患者及正常人接受 MT 時的運動學分析發現,依靠平面鏡成像的鏡像設備存在姿勢壓力,并將引起身體重心偏向健側。為了優化 MT 操作,借助攝像頭及電腦成像技術的數字化 MT 逐漸成為研究熱點[10-12]。但目前數字化 MT 在腦卒中后上肢功能恢復中的可行性及療效研究鮮有報道。本研究基于“閉環康復”理論,即由中樞干預結合外周干預,在功能腦區激活前提下給予外周正性反饋以促進腦功能重塑[4],通過自研數字化 MT 設備作為中樞干預手段,結合外周干預形成“閉環康復”,并探究該方法對腦卒中患者上肢功能恢復的影響,為 MT 臨床應用提供新的策略。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
本研究選取 2017 年 12 月—2018 年 4 月在復旦大學附屬華山醫院(靜安分院)、上海市第一康復醫院以及上海市長寧區天山中醫醫院收治的腦卒中患者 90 例。納入標準:① 首次發生腦梗死或既往發生過腔隙性腦梗死而無后遺癥存在的患者;② 診斷符合 1995 年全國第四屆腦血管病學術會議通過的各類腦血管病診斷要點[13];③ 經頭顱 CT 或 MRI 檢查證實;④ 單側發病,發病時間 1 個月~1 年;⑤ 年齡 25~75 歲;⑥ 簡易認知功能評分≥25 分;⑦ 肌張力≤2 級[改良 Ashworth 評分(Modified Ashworth Scale,MAS)];⑧ 較少或無嚴重并發癥;⑨ 患者本人簽署或由其直系親屬代簽知情同意書。排除標準:① 病情惡化,出現新的梗死灶或大面積腦梗死;② 既往有癲癇、腦出血病史及嚴重的心、肺、肝、腎等重要臟器功能衰竭者,不可控的高血壓、心律失常、嚴重冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、糖尿病合并癥控制欠佳者;③ 嚴重認知障礙及交流障礙而不能進行訓練者;④ 正在接受其他中樞干預的患者,例如腦機接口、經顱磁刺激、經顱直流電刺激;⑤ 不能完成基本療程,依從性不好者。
采用隨機數字表法將受試者隨機分配到接受自研數字化鏡像治療設備的治療組(MG 組,n=45)以及同等治療強度的常規對照組(CG 組,n=45)。本研究在中國臨床試驗注冊中心注冊(ChiCTR-INR-17013644),經復旦大學附屬華山醫院倫理審查委員會審批通過(KY2017-230),所有受試者均被告知相關研究內容并簽署知情同意書。
1.2 設備與方法
MG 組患者接受 90 min/d 的基于“閉環康復”理論的數字化 MT,包括先接受 60 min 數字化 MT(中樞干預)隨后接受 30 min 手功能康復治療(外周干預);CG 組患者接受訓練內容、劑量都相同的常規康復,具體包括依次接受 30 min 運動療法(被動、助動以及抗組訓練),30 min 作業治療以及 30 min 手功能康復治療。所有患者均接受 5 d/周、共計 4 周的干預,并在干預前、后進行臨床量表評估。
1.2.1 自研數字化鏡像治療設備
利用攝像頭、顯示器以及電腦設備構建鏡像治療平臺,為受試者提供鏡像視覺反饋,如圖 1。數字化鏡像治療設備為棱柱體(1 200 mm×940 mm×702 mm),稱“鏡箱”。鏡箱置于一高度可調節的移動平臺。鏡箱為雙向開口,一個側面安裝有傾斜 30°、23.8 英寸 LED 顯示器,顯示器底端有一開口(400 mm×100 mm)以供患者將雙手從底端伸入鏡箱,稱“患者端”;相對側面為全開放式操作平臺,治療師可從此開口為患者提供被動、輔助運動等,稱“治療端”。患者健側前臂、手腕以及手部運動畫面將會被水平反轉至患側以替代患側肢體運動影像,形成鏡像視覺反饋。此外,可調節攝像頭位置以使患者所觀察到的肢體運動影像與肢體實際大小相同。

數字化鏡像治療設備包含 2 個訓練階段,即基本動作訓練和功能動作訓練。基本動作訓練指針對前臂、手腕及手部生理動作所設計的動作,強調運動層面訓練,例如前臂旋前旋后、腕背伸、腕環形運動、握拳、拇指外展、四指屈伸等。功能動作訓練指在基本動作基礎上結合工具形成的功能性動作,強調任務層面訓練,例如握球、捏夾子、拿木塊、握杯子等。訓練方案由治療師制定,包括訓練內容、訓練項目數、項目重復次數等。訓練開始前,顯示器上將出現所選訓練項目的標準動作視頻,視頻中每組動作重復 3 次以指導患者;訓練時,持續有訓練語音提示以提醒患者訓練內容、注意事項以及動作頻率。
1.2.2 基于“閉環康復”的 MT
本研究將數字化 MT 作為中樞干預手段結合手功能康復治療(外周干預),形成“閉環康復”。中樞干預:治療時,患者坐于患者端,并調整設備高度適應患者坐姿;患者雙手放置于鏡箱內,并注視其前下方的顯示器。治療方案包括:前臂旋前旋后、腕背伸、四指伸展、拇指外展、握拳、拇指對食指、握網球、捏夾子,共 8 個動作。每次訓練由治療師從中選出 4 個動作,每個動作進行 2 組訓練,30 次/組。訓練開始前,治療師判斷患者是否能產生視錯覺。對于無法直接產生鏡像視錯覺的患者,治療師通過宣教、觸覺反饋、本體感覺反饋誘導等技術誘發視錯覺產生。訓練開始時,治療師先對患者上肢進行牽伸、被動活動;訓練過程中,治療師囑咐患者集中注意力至患側影像,并嘗試想象患側肢體正在同時運動。運動功能較好的患者,將被要求進行雙側運動,即患側肢體與健側同時運動。對于運動功能不佳,或雙側運動時出現共同運動的患者,由治療師輔以被動運動或執行單側運動。訓練過程中及結束后,治療師根據患者肌肉狀態及運動表現提供必要的牽伸手法以放松肌肉。上述數字化 MT 將持續 60 min,隨后患者接受 30 min 外周干預,即手功能康復治療。手功能康復治療內容由治療師基于 MT 訓練項目制定,強調功能性活動訓練,例如:結合任務導向的上肢訓練、日常生活能力訓練等。所有治療方案均由經驗豐富的治療師制定及調整,且治療在治療師指導或監督下進行。
1.3 臨床量表評估
從上肢運動功能、肌肉狀態、日常生活能力 3 個方面進行結果評估。采用上肢 Fugl-Meyer 評分(Fugl-Meyer Assessment Upper Limb,FMA_UL)[14]評估上肢運動功能狀態。其評定內容包含 33 個小項,每項評分 0~2 分(0 分代表無法完成,2 分代表能完全完成),總分 66 分,分值越高表示運動功能越好。采用 MAS[15]評估腕屈肌及腕伸肌肌張力。MAS 將肌張力分為 6 級,隨著分數增加代表肌張力越高。采用改良巴氏指數(Modified Barthel Index,MBI)[16]評定患者日常生活活動能力情況。該量表共包含進食、修飾、大小便控制、洗澡、穿衣、如廁、行走、上下樓梯以及輪椅轉移 10 項內容,滿分 100 分,分值越高代表患者參與日常生活活動能力越強。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 22.0 軟件進行數據分析。正態分布計量資料以均數±標準差表示,年齡、病程的比較采用 t 檢驗,治療前后兩組 FMA_UL 及 MBI 評分比較采用雙因素重復測量方差分析,判斷兩種干預措施隨著時間變化對受試者各項功能表現的影響;不服從正態分布的計量資料采用中位數(下四分位數,上四分位數)表示,不符合參數檢驗的數據資料采用非參數檢驗,組間比較采用 Mann-Whitney 秩和檢驗,組內比較采用 Wilcoxon 符號秩和檢驗。計數資料采用 χ2 檢驗。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 受試者一般資料
研究期間,5 例患者(MG 組 3 例,CG 組 2 例)因提前出院無法完成規定的干預方案脫落,最終共 85 例完成治療、評估。MG 組與 CG 組一般特征差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

2.2 治療前后兩組 FMA_UL 及 MBI 評分比較
干預措施與時間的交互作用對受試者運動功能(F1, 83=12.088,P=0.001)及日常生活活動能力(F1, 83=7.756,P=0.008)的影響具有統計學意義,因此進行單獨效應的檢驗。在對兩個受試者內因素(干預措施及時間)進行單獨效應的檢驗后發現:治療前 MG 組與 CG 組患者 FMA_UL 評分(F1, 41=1.548,P=0.220,partial η2=0.036)與 MBI 評分(F1, 41=2.090,P=0.097,partial η2=0.066)組間差異均無統計學意義;治療 4 周后,兩組患者的 FMA_UL 評分(MG:F1, 41=152.273,P<0.001,partialη2=0.788;CG:F1, 41=54.618,P<0.001,partialη2=0.565)及 MBI 評分(MG:F1, 41=118.708,P<0.001,partialη2=0.743;CG:F1, 41=90.566,P<0.001,partialη2=0.683)均較治療前顯著改善,并且 MG 組患者 FMA_UL 評分(F1, 41=4.143,P=0.048,partial η2=0.092)及 MBI 評分(F1, 41=13.831,P=0.001,partial η2=0.252)在治療 4 周后顯著高于 CG 組。見表 2。


2.3 治療前后兩組受試者腕伸/屈肌肌張力比較
治療前,兩組患者腕伸肌及腕屈肌肌張力組間差異無統計學意義(P>0.05)。經過 4 周治療后,兩組患者腕部伸肌及屈肌肌張力較治療前并無顯著改善(MG 組屈肌:Z=1.291,P=0.197;MG 組伸肌:Z=0.530,P=0.596;CG 組屈肌:Z=0.577,P=0.564;CG 組伸肌:Z=1.500,P=0.134)。兩組組間比較差異也無統計學意義(P>0.05)。見表 3。

3 討論
MT 作為一種中樞干預手段[4],通過運動想象結合視覺反饋形成視錯覺以興奮大腦相關皮質。在“閉環康復”理論下[4],基于 MT 具有對中樞調控和重塑的能力,本研究利用數字化鏡像治療設備提供 MT,作為一種前導訓練方法,通過興奮中樞神經系統,改善中樞對外周肢體的調控;在中樞感覺、運動皮質被激活的情況下,以手功能康復治療為主的外周干預提供外周感覺、運動反饋,形成“由外到內”的刺激模式,進一步促進中樞神經系統功能重塑,最終形成“閉環康復”。與利用傳統鏡像設備開展的研究所得結果類似[3, 7],本研究證明相對于常規的康復手段,數字化 MT 結合“閉環康復”理論所設計的治療方案能夠顯著提高腦卒中患者上肢運動功能以及日常生活活動能力,但對于腕伸/屈肌肌張力改善并無顯著影響。
研究表明,在受試者接受 MT 干預時,主要運動皮質、初級視覺皮質、次級感覺皮質以及楔前葉等區域有明顯的興奮性改變[10, 17-19]。上述腦區興奮性改變或許提示 MT 通過視錯覺影響大腦內部功能網絡連接,進而促進上肢運動功能的恢復。Matthys 等[20]通過功能性磁共振研究指出,處于 MT 干預的正常受試者表現出顳上回與枕上回的興奮性增強。該發現進一步提示通過將運動想象與視覺反饋結合,以視覺刺激興奮視覺相關皮質并在視覺、運動信息轉化相關皮質或網絡的介入下,MT 最終能夠增強運動區皮質興奮性,促進上肢運動功能恢復。Nojima 等[5]利用經顱磁刺激研究也指出,腦區興奮性偏側性改變以及皮質脊髓輸出易化是 MT 干預后上肢功能表現得以改善的一個主要原因。有學者提出 MT 能夠通過提高受試者對上肢的感知程度,減輕習得性廢用,通過鏡像神經元系統改善腦區功能連接等以提高上肢運動功能[5, 21-22]。此外,研究指出 MT 除了能改善腦卒中患者上肢運動功能外,同時也能提高日常生活能力[3]。本研究也發現患者不但上肢運動功能得到改善,其日常生活能力也得到顯著提升。這可能是由于 MT 增加了患者對患側肢體的存在意識,減少習得性廢用以及上肢功能的改善提高了患者上肢參與的日常生活,例如進食、個人衛生等。此外,也有學者認為上肢功能的改善能夠提高下肢功能,包括平衡和步行能力 [23],進而提高日常生活能力。
本研究證明了數字化 MT 的可用性,以及數字化 MT 結合手功能康復治療形成的“閉環康復”在臨床應用中的可行性和有效性,也為后續開展 MT 規范化操作提供有意義的臨床證據。MT 在近 20 年的時間里,仍然依托于一面簡單的鏡子[2-3]。雖然傳統的治療設備(平面鏡)在臨床操作中具有簡單、方便、低成本的優勢,但其同時存在耗費治療師資源、患者參與度不高、鏡像視錯覺易受干擾以及姿勢壓力等問題[9-10]。上述問題限制了 MT 在臨床應用時的規范性和有效性。Kim 等[9]對 MT 時的運動學研究結果表明,基于平面鏡的 MT,在鏡面越大、傾斜角度越小的情況下,治療姿勢帶來的重心偏移越小;基于虛擬現實、數字化技術下的鏡像設備能夠更顯著地改善 MT 過程中姿勢異常帶來的不利影響,提供更加有效、真實的視覺反饋。為了提供更好的視錯覺體驗、提高患者參與度與規范 MT 操作,本研究利用攝像頭、電腦,自主研發設計了符合 MT 操作需求的數字化鏡像治療設備,且系統化設計有助于降低治療師人力成本,提高訓練自律性,方便 MT 在臨床的進一步推廣和規范化操作。
綜上所述,本研究結果表明,相對于常規康復手段,基于“閉環康復”理論的數字化 MT 能夠更有效地提高腦卒中患者上肢運動功能及日常生活活動能力,為 MT 的臨床應用提供了新的契機。但對于該方法具體的神經機制,還需要利用電生理評估方法來探究并基于機制研究進一步細化和規范 MT 應用。
上肢運動功能障礙是腦卒中患者常見但康復難度大的功能障礙之一,55%~75% 的腦卒中患者在慢性期仍遺留上肢運動功能障礙[1]。鏡像療法(mirror therapy,MT)由 Ramachandran 教授于 1996 年提出,并用于上肢截肢后幻肢痛的治療中[2]。研究指出 MT 能顯著提高腦卒中患者上肢運動功能、改善日常生活能力及緩解疼痛[3]。作為一種中樞干預手段,MT 通過運動想象結合視覺反饋制造“視錯覺”,有助于運動功能恢復[4-7]。治療師通過在受試者前方、矢狀面上,垂直或稍傾斜地放置一塊平面鏡,通過平面鏡成像,造成患側肢體運動的錯覺,并結合運動想象進行功能訓練促進恢復[8]。然而,傳統的 MT 裝置及訓練范式所具有的一些缺陷在一定程度上限制了 MT 對于腦卒中后感覺運動功能障礙康復的療效[9-10]。Kim 等[9]通過對患者及正常人接受 MT 時的運動學分析發現,依靠平面鏡成像的鏡像設備存在姿勢壓力,并將引起身體重心偏向健側。為了優化 MT 操作,借助攝像頭及電腦成像技術的數字化 MT 逐漸成為研究熱點[10-12]。但目前數字化 MT 在腦卒中后上肢功能恢復中的可行性及療效研究鮮有報道。本研究基于“閉環康復”理論,即由中樞干預結合外周干預,在功能腦區激活前提下給予外周正性反饋以促進腦功能重塑[4],通過自研數字化 MT 設備作為中樞干預手段,結合外周干預形成“閉環康復”,并探究該方法對腦卒中患者上肢功能恢復的影響,為 MT 臨床應用提供新的策略。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
本研究選取 2017 年 12 月—2018 年 4 月在復旦大學附屬華山醫院(靜安分院)、上海市第一康復醫院以及上海市長寧區天山中醫醫院收治的腦卒中患者 90 例。納入標準:① 首次發生腦梗死或既往發生過腔隙性腦梗死而無后遺癥存在的患者;② 診斷符合 1995 年全國第四屆腦血管病學術會議通過的各類腦血管病診斷要點[13];③ 經頭顱 CT 或 MRI 檢查證實;④ 單側發病,發病時間 1 個月~1 年;⑤ 年齡 25~75 歲;⑥ 簡易認知功能評分≥25 分;⑦ 肌張力≤2 級[改良 Ashworth 評分(Modified Ashworth Scale,MAS)];⑧ 較少或無嚴重并發癥;⑨ 患者本人簽署或由其直系親屬代簽知情同意書。排除標準:① 病情惡化,出現新的梗死灶或大面積腦梗死;② 既往有癲癇、腦出血病史及嚴重的心、肺、肝、腎等重要臟器功能衰竭者,不可控的高血壓、心律失常、嚴重冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、糖尿病合并癥控制欠佳者;③ 嚴重認知障礙及交流障礙而不能進行訓練者;④ 正在接受其他中樞干預的患者,例如腦機接口、經顱磁刺激、經顱直流電刺激;⑤ 不能完成基本療程,依從性不好者。
采用隨機數字表法將受試者隨機分配到接受自研數字化鏡像治療設備的治療組(MG 組,n=45)以及同等治療強度的常規對照組(CG 組,n=45)。本研究在中國臨床試驗注冊中心注冊(ChiCTR-INR-17013644),經復旦大學附屬華山醫院倫理審查委員會審批通過(KY2017-230),所有受試者均被告知相關研究內容并簽署知情同意書。
1.2 設備與方法
MG 組患者接受 90 min/d 的基于“閉環康復”理論的數字化 MT,包括先接受 60 min 數字化 MT(中樞干預)隨后接受 30 min 手功能康復治療(外周干預);CG 組患者接受訓練內容、劑量都相同的常規康復,具體包括依次接受 30 min 運動療法(被動、助動以及抗組訓練),30 min 作業治療以及 30 min 手功能康復治療。所有患者均接受 5 d/周、共計 4 周的干預,并在干預前、后進行臨床量表評估。
1.2.1 自研數字化鏡像治療設備
利用攝像頭、顯示器以及電腦設備構建鏡像治療平臺,為受試者提供鏡像視覺反饋,如圖 1。數字化鏡像治療設備為棱柱體(1 200 mm×940 mm×702 mm),稱“鏡箱”。鏡箱置于一高度可調節的移動平臺。鏡箱為雙向開口,一個側面安裝有傾斜 30°、23.8 英寸 LED 顯示器,顯示器底端有一開口(400 mm×100 mm)以供患者將雙手從底端伸入鏡箱,稱“患者端”;相對側面為全開放式操作平臺,治療師可從此開口為患者提供被動、輔助運動等,稱“治療端”。患者健側前臂、手腕以及手部運動畫面將會被水平反轉至患側以替代患側肢體運動影像,形成鏡像視覺反饋。此外,可調節攝像頭位置以使患者所觀察到的肢體運動影像與肢體實際大小相同。

數字化鏡像治療設備包含 2 個訓練階段,即基本動作訓練和功能動作訓練。基本動作訓練指針對前臂、手腕及手部生理動作所設計的動作,強調運動層面訓練,例如前臂旋前旋后、腕背伸、腕環形運動、握拳、拇指外展、四指屈伸等。功能動作訓練指在基本動作基礎上結合工具形成的功能性動作,強調任務層面訓練,例如握球、捏夾子、拿木塊、握杯子等。訓練方案由治療師制定,包括訓練內容、訓練項目數、項目重復次數等。訓練開始前,顯示器上將出現所選訓練項目的標準動作視頻,視頻中每組動作重復 3 次以指導患者;訓練時,持續有訓練語音提示以提醒患者訓練內容、注意事項以及動作頻率。
1.2.2 基于“閉環康復”的 MT
本研究將數字化 MT 作為中樞干預手段結合手功能康復治療(外周干預),形成“閉環康復”。中樞干預:治療時,患者坐于患者端,并調整設備高度適應患者坐姿;患者雙手放置于鏡箱內,并注視其前下方的顯示器。治療方案包括:前臂旋前旋后、腕背伸、四指伸展、拇指外展、握拳、拇指對食指、握網球、捏夾子,共 8 個動作。每次訓練由治療師從中選出 4 個動作,每個動作進行 2 組訓練,30 次/組。訓練開始前,治療師判斷患者是否能產生視錯覺。對于無法直接產生鏡像視錯覺的患者,治療師通過宣教、觸覺反饋、本體感覺反饋誘導等技術誘發視錯覺產生。訓練開始時,治療師先對患者上肢進行牽伸、被動活動;訓練過程中,治療師囑咐患者集中注意力至患側影像,并嘗試想象患側肢體正在同時運動。運動功能較好的患者,將被要求進行雙側運動,即患側肢體與健側同時運動。對于運動功能不佳,或雙側運動時出現共同運動的患者,由治療師輔以被動運動或執行單側運動。訓練過程中及結束后,治療師根據患者肌肉狀態及運動表現提供必要的牽伸手法以放松肌肉。上述數字化 MT 將持續 60 min,隨后患者接受 30 min 外周干預,即手功能康復治療。手功能康復治療內容由治療師基于 MT 訓練項目制定,強調功能性活動訓練,例如:結合任務導向的上肢訓練、日常生活能力訓練等。所有治療方案均由經驗豐富的治療師制定及調整,且治療在治療師指導或監督下進行。
1.3 臨床量表評估
從上肢運動功能、肌肉狀態、日常生活能力 3 個方面進行結果評估。采用上肢 Fugl-Meyer 評分(Fugl-Meyer Assessment Upper Limb,FMA_UL)[14]評估上肢運動功能狀態。其評定內容包含 33 個小項,每項評分 0~2 分(0 分代表無法完成,2 分代表能完全完成),總分 66 分,分值越高表示運動功能越好。采用 MAS[15]評估腕屈肌及腕伸肌肌張力。MAS 將肌張力分為 6 級,隨著分數增加代表肌張力越高。采用改良巴氏指數(Modified Barthel Index,MBI)[16]評定患者日常生活活動能力情況。該量表共包含進食、修飾、大小便控制、洗澡、穿衣、如廁、行走、上下樓梯以及輪椅轉移 10 項內容,滿分 100 分,分值越高代表患者參與日常生活活動能力越強。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 22.0 軟件進行數據分析。正態分布計量資料以均數±標準差表示,年齡、病程的比較采用 t 檢驗,治療前后兩組 FMA_UL 及 MBI 評分比較采用雙因素重復測量方差分析,判斷兩種干預措施隨著時間變化對受試者各項功能表現的影響;不服從正態分布的計量資料采用中位數(下四分位數,上四分位數)表示,不符合參數檢驗的數據資料采用非參數檢驗,組間比較采用 Mann-Whitney 秩和檢驗,組內比較采用 Wilcoxon 符號秩和檢驗。計數資料采用 χ2 檢驗。檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 受試者一般資料
研究期間,5 例患者(MG 組 3 例,CG 組 2 例)因提前出院無法完成規定的干預方案脫落,最終共 85 例完成治療、評估。MG 組與 CG 組一般特征差異無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

2.2 治療前后兩組 FMA_UL 及 MBI 評分比較
干預措施與時間的交互作用對受試者運動功能(F1, 83=12.088,P=0.001)及日常生活活動能力(F1, 83=7.756,P=0.008)的影響具有統計學意義,因此進行單獨效應的檢驗。在對兩個受試者內因素(干預措施及時間)進行單獨效應的檢驗后發現:治療前 MG 組與 CG 組患者 FMA_UL 評分(F1, 41=1.548,P=0.220,partial η2=0.036)與 MBI 評分(F1, 41=2.090,P=0.097,partial η2=0.066)組間差異均無統計學意義;治療 4 周后,兩組患者的 FMA_UL 評分(MG:F1, 41=152.273,P<0.001,partialη2=0.788;CG:F1, 41=54.618,P<0.001,partialη2=0.565)及 MBI 評分(MG:F1, 41=118.708,P<0.001,partialη2=0.743;CG:F1, 41=90.566,P<0.001,partialη2=0.683)均較治療前顯著改善,并且 MG 組患者 FMA_UL 評分(F1, 41=4.143,P=0.048,partial η2=0.092)及 MBI 評分(F1, 41=13.831,P=0.001,partial η2=0.252)在治療 4 周后顯著高于 CG 組。見表 2。


2.3 治療前后兩組受試者腕伸/屈肌肌張力比較
治療前,兩組患者腕伸肌及腕屈肌肌張力組間差異無統計學意義(P>0.05)。經過 4 周治療后,兩組患者腕部伸肌及屈肌肌張力較治療前并無顯著改善(MG 組屈肌:Z=1.291,P=0.197;MG 組伸肌:Z=0.530,P=0.596;CG 組屈肌:Z=0.577,P=0.564;CG 組伸肌:Z=1.500,P=0.134)。兩組組間比較差異也無統計學意義(P>0.05)。見表 3。

3 討論
MT 作為一種中樞干預手段[4],通過運動想象結合視覺反饋形成視錯覺以興奮大腦相關皮質。在“閉環康復”理論下[4],基于 MT 具有對中樞調控和重塑的能力,本研究利用數字化鏡像治療設備提供 MT,作為一種前導訓練方法,通過興奮中樞神經系統,改善中樞對外周肢體的調控;在中樞感覺、運動皮質被激活的情況下,以手功能康復治療為主的外周干預提供外周感覺、運動反饋,形成“由外到內”的刺激模式,進一步促進中樞神經系統功能重塑,最終形成“閉環康復”。與利用傳統鏡像設備開展的研究所得結果類似[3, 7],本研究證明相對于常規的康復手段,數字化 MT 結合“閉環康復”理論所設計的治療方案能夠顯著提高腦卒中患者上肢運動功能以及日常生活活動能力,但對于腕伸/屈肌肌張力改善并無顯著影響。
研究表明,在受試者接受 MT 干預時,主要運動皮質、初級視覺皮質、次級感覺皮質以及楔前葉等區域有明顯的興奮性改變[10, 17-19]。上述腦區興奮性改變或許提示 MT 通過視錯覺影響大腦內部功能網絡連接,進而促進上肢運動功能的恢復。Matthys 等[20]通過功能性磁共振研究指出,處于 MT 干預的正常受試者表現出顳上回與枕上回的興奮性增強。該發現進一步提示通過將運動想象與視覺反饋結合,以視覺刺激興奮視覺相關皮質并在視覺、運動信息轉化相關皮質或網絡的介入下,MT 最終能夠增強運動區皮質興奮性,促進上肢運動功能恢復。Nojima 等[5]利用經顱磁刺激研究也指出,腦區興奮性偏側性改變以及皮質脊髓輸出易化是 MT 干預后上肢功能表現得以改善的一個主要原因。有學者提出 MT 能夠通過提高受試者對上肢的感知程度,減輕習得性廢用,通過鏡像神經元系統改善腦區功能連接等以提高上肢運動功能[5, 21-22]。此外,研究指出 MT 除了能改善腦卒中患者上肢運動功能外,同時也能提高日常生活能力[3]。本研究也發現患者不但上肢運動功能得到改善,其日常生活能力也得到顯著提升。這可能是由于 MT 增加了患者對患側肢體的存在意識,減少習得性廢用以及上肢功能的改善提高了患者上肢參與的日常生活,例如進食、個人衛生等。此外,也有學者認為上肢功能的改善能夠提高下肢功能,包括平衡和步行能力 [23],進而提高日常生活能力。
本研究證明了數字化 MT 的可用性,以及數字化 MT 結合手功能康復治療形成的“閉環康復”在臨床應用中的可行性和有效性,也為后續開展 MT 規范化操作提供有意義的臨床證據。MT 在近 20 年的時間里,仍然依托于一面簡單的鏡子[2-3]。雖然傳統的治療設備(平面鏡)在臨床操作中具有簡單、方便、低成本的優勢,但其同時存在耗費治療師資源、患者參與度不高、鏡像視錯覺易受干擾以及姿勢壓力等問題[9-10]。上述問題限制了 MT 在臨床應用時的規范性和有效性。Kim 等[9]對 MT 時的運動學研究結果表明,基于平面鏡的 MT,在鏡面越大、傾斜角度越小的情況下,治療姿勢帶來的重心偏移越小;基于虛擬現實、數字化技術下的鏡像設備能夠更顯著地改善 MT 過程中姿勢異常帶來的不利影響,提供更加有效、真實的視覺反饋。為了提供更好的視錯覺體驗、提高患者參與度與規范 MT 操作,本研究利用攝像頭、電腦,自主研發設計了符合 MT 操作需求的數字化鏡像治療設備,且系統化設計有助于降低治療師人力成本,提高訓練自律性,方便 MT 在臨床的進一步推廣和規范化操作。
綜上所述,本研究結果表明,相對于常規康復手段,基于“閉環康復”理論的數字化 MT 能夠更有效地提高腦卒中患者上肢運動功能及日常生活活動能力,為 MT 的臨床應用提供了新的契機。但對于該方法具體的神經機制,還需要利用電生理評估方法來探究并基于機制研究進一步細化和規范 MT 應用。