腦部疾病是神經康復的主要病種，近 30 年來腦科學的研究成果為腦部疾病康復帶來了新的希望，腦部疾病康復策略正在從最初以肢體為靶器官康復（如神經發育療法、功能性電刺激、功能性踏車、機器人等），逐漸過渡到以腦部為靶器官康復（如非侵入性腦刺激技術、虛擬現實訓練等）。目前正在形成一種新的腦部疾患的康復模式，即將腦和肢體作為共同的靶器官，利用各種有效的治療手段，通過同時或有序的不同時間組合，實現腦和肢體的協同調控，提高整體的腦病康復效果。
引用本文： 燕鐵斌. 腦病康復新模式：從治療肢體到腦-肢體協同調控. 華西醫學, 2018, 33(10): 1201-1206. doi: 10.7507/1002-0179.201807017 復制
腦部疾病是神經康復的主要病種，包括腦卒中、顱腦外傷、帕金森病、阿爾茨海默病等。20 世紀 90 年代“腦的十年”研究成果為腦部疾病康復帶來了新的希望[1-2]，腦部疾病康復策略也從治療肢體為主轉到治療腦部[3-4]，并正在形成一種新的康復模式：腦-肢協同調控模式[5-6]。本文將圍繞此課題進行綜述。
1 以肢體為靶器官的康復治療技術
治療腦部疾病的肢體康復技術始于上世紀中葉，以神經發育治療（neurodevelopmental treatment，NDT）為典型代表[7-8]，隨后出現的功能性電刺激（functional electrical stimulation，FES）技術[9-10]、踏車技術[11]、強制性/限制性使用技術（constrained-induced movement therapy，CIMT）[12]等也受到關注。本世紀以來，康復機器人[13]等高科技設備的引入，將肢體康復引入了一個全新領域。
1.1 NDT 技術
NDT 技術于 20 世紀 50 年代在歐美發達國家興起，并緩慢向外傳播，一直使用至今[7]。NDT 是治療腦部疾病后肢體功能障礙的一系列康復技術的總稱[8]，其典型代表為 Bobath 技術、Brunnstrom 技術和 Rood 技術等。這些技術有以下共同特點：① 將運動發育學、神經發育學、運動及神經生理學的基本原則應用到腦部疾病后肢體功能障礙的恢復過程中；② 遵循正常個體的運動發育規律，循序漸進治療，通過肢體的活動來誘發肢體的正常反應；③ 利用“外周影響中樞”“肢體活動促進腦部恢復”的方式，以期望達到最終改善腦部對肢體動作的控制。
由于 NDT 源自于各個國家的臨床實踐，屬于經驗醫學的產物；且在當時的年代，康復早期介入的理念還沒有形成，康復治療的腦病患者基本上都處于恢復期，此時肢體運動已經形成了固有的、刻板的、異常模式，因此，康復起效慢，療效難持久。在康復前移、早期介入的現代康復理念沖擊下，NDT 的不足日漸凸顯，已經不能適應早期康復、快速康復的發展。目前，歐美國家已經將其歸入到傳統的神經康復治療技術范疇[14]。
1.2 FES 技術
FES 技術于 20 世紀 60 年代起源于美國，最初用于糾正偏癱側下肢足下垂的康復治療[9]；20 世紀 70 年代初，用于改善偏癱側上肢的 FES 也見于文獻報告[10]，并逐漸受到臨床關注。由于其所采用的是運動控制理論，因此，臨床應用日漸增多，本世紀以來各種組合應用的臨床研究也屢見報告[15-16]。
FES 是采用低頻脈沖電刺激（多用 20～50 Hz），按照預先設計好的動作程序（如，上肢的抓握動作，下肢的行走動作）作用于患者的肢體，電極一般放在患側肢體的運動點或肌腹上；通過電刺激誘發出癱瘓肌肉的收縮，產生肢體的動作，模擬出上肢的抓握、下肢的行走等功能性活動，達到改善肢體功能的目的[17]。由于 FES 具有應用方便（可穿戴、便攜）、療效明顯的特點，臨床容易推廣，深受專業人員及患者歡迎，具有廣泛的應用前景[18-19]。
影響 FES 改善腦病患者肢體功能的關鍵，首先是需要根據具體的治療目的設計出電刺激誘導出的具有功能動作的模式；其次是要選擇好電極放在肢體上的位置，此外，工作時的通電/斷電時間（on/off time），以及如何保證 FES 誘導出的動作與功能性動作的同步性等同樣是影響肢體功能恢復的重要因素。因此，對初學者或不具備良好的解剖學基礎的專業人員來說，其在使用初期有一定難度。
1.3 CIMT 技術
CIMT 是英文 constrained-induced movement therapy 的簡稱[12, 20]，過去一直譯為“強制性使用”，近年來也有譯為“限制性使用”。實際上，“強制性使用”是讓患者在清醒時間內盡可能多地去使用偏癱側上肢（強制）；“限制性使用”是讓患者在清醒時間內盡可能多地不使用健側上肢（限制），從而迫使患者盡可能多地使用偏癱側上肢；二者具有“殊途同歸”之功效。雖然 CIMT 最初是用于上肢恢復期的康復，但隨著證據的增多，逐漸也有用于亞急性期的報告[12, 20-22]。
CIMT 是 20 世紀 80 年代從美國實驗室動物腦卒中模型中針對腦損傷后大鼠前肢形成的“習得性廢用（learned non-use）”所產生出來的一種比較實用的技術，后來用于腦卒中患者，針對恢復期患者上肢功能特別是手部功能恢復緩慢的特點而開展的治療，為腦卒中偏癱上肢功能的恢復開辟了一個新的康復領域[20]。
CIMT 臨床推廣應用中的主要問題是適應范圍局限，主要是恢復期患者，患者除了手部需要具備一定的活動能力外，還需要具備一定的認知能力，愿意花大量時間去主動使用患側手。因此，其難以應用于軟癱、不清醒或有認知障礙的患者。
1.4 功能性踏車
嚴格來說，功能性踏車不是一種治療技術，而是一類將被動、助力、主動、抗阻等肢體運動模式融合為一體的康復訓練設備[11, 23]。該設備在使用時根據患者肢體具備的能力及其參與程度自動調節，較好地體現了模式化運動強制性運動、重復性運動等運動控制理念及腦可塑性的元素，且清醒、昏迷患者皆可受益，臥位、坐位皆可使用。該設備可分為下肢功能性踏車、上肢功能性踏車以及上下肢聯動功能性踏車等類型。功能性踏車由于智能化程度較高、操作方便、產生的動作即刻可見，是一種理想的腦病康復技術或手段[23-25]。
功能性踏車臨床推廣的主要問題是使用時必需借助專門的設備，設備為非便攜式，且體積偏大，價格不菲，在一定程度限制了其臨床普及應用。
1.5 機器人
康復機器人的研發及其臨床應用始于 20 世紀 80 年代[13, 26]，其最早、最主要的使用對象是腦病患者[26-27]。由于康復機器人融合了諸多高科技元素，臨床開始使用后，各國隨之加快了康復機器人在腦部疾病的應用性研究，包括以改善上肢運動功能為目標的上肢機器人，以改善行走能力為目標的下肢機器人，以及以改善認知功能為目標的認知輔助訓練機器人[28]。近年來發展較快的康復機器人是將多種功能融合為一體的多功能機器人，如在輔助肢體功能訓練時結合 FES[29]，或結合認知訓練[28]，特別是將虛擬現實（virtual reality，VR）訓練與機器人結合起來，更是將機器人在腦病患者康復中的作用發揮到極致，開拓了腦病患者在 VR 環境中主動訓練，與環境互動的先河[30]。
制約康復機器人臨床應用的主要問題，除了仍需要更多的循征研究支持臨床療效外，下列幾個問題是主要因素。一是康復機器人體積普遍偏大，占據了康復醫學科有限康復治療場所的較大空間，在購置設備時科室往往不會首先考慮此類設備；二是操作不夠人性化，固定一個患者所需要的時間比較長，在目前治療師人力不足的情況下，并不受治療師歡迎；三是成本普遍偏高，價格尚未達到普及時代。因此，未來康復機器人應該朝向小型化、操作方便、價格合理的方向發展。目前各國正在投入巨資及人力研發的外骨髂機器人，如能合理控制成本，或許是一個發展方向[31]。
2 以腦部為靶器官的康復治療技術
雖然前述治療肢體的康復技術能有效地改善腦病患者的運動功能，但“腦的十年”最重要的研究成果是使專業人員重新認識到了腦的巨大代償能力及無限的功能重組的潛力[1-2]。實際上，腦病患者的偏癱肢體在解剖結構上是完整的，并未受到器質性損傷，之所以出現肢體運動障礙是因為腦部（中樞）對肢體（外周）的控制出了問題。因此，自 20 世紀 80 年代起，非侵入性腦刺激（non-invasive brain stimulation，NIBS）技術快速發展起來，并迅速引起了基礎學科與臨床應用學科的超常關注[32-33]。
2.1 NIBS 概述
NIBS 是相對于侵入性腦刺激（deep brain stimulation，DBS）技術而言。DBS 是采用手術開顱的方式，利用電極直接刺激腦組織，觀察腦組織的變化或治療腦部疾病[3, 34]。由于 DBS 屬于有創性治療，雖然對某些腦部疾病有明顯療效，但限于倫理、感染風險、技術成熟度等因素的制約，目前仍局限于動物研究、開顱的術中定位以及對個別特殊病患的治療，難以在臨床推廣應用。
相對于 DBS 的臨床應用，NIBS 凸顯出巨大的臨床應用前景[4, 33]。廣義上，任何作用于腦部的非侵入刺激技術都屬于此范疇，包括中醫的頭針治療技術。但習慣上 NIBS 是指通過放置在頭部的刺激裝置（線圈、電極等），利用磁、電等原理和手段，經過頭顱作用于腦組織的一類技術，包括經顱磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）[35]和經顱電刺激（transcranial electrical stimulation，TES）[36]。
2.2 TMS 技術
TMS 技術起源于 1985 年，由 Barker 等[37]發明，治療時通過放置在頭顱特定部位（需要事先選定）的刺激線圈，利用電磁感應與電磁轉換原理，將通電后刺激線圈產生的瞬變電流所產生的磁場，透過顱骨作用于腦組織（主要是大腦皮質），從而產生一系列生理生化反應，達到治療作用；其作用主要包括使大腦皮質產生運動誘發電位，引起腦電活動（使腦細胞產生動作電位）、腦血流及腦細胞代謝變化，以及誘發大腦功能網絡的改變等。TMS 有 4 種模式：單脈沖刺激、成對脈沖刺激、重復脈沖刺激、爆發模式脈沖刺激；前 2 種主要用于運動皮質的評估，后 2 種用于治療，臨床應用較多的是重復脈沖 TMS（repetitive TMS，rTMS）[38]。
rTMS 根據治療時所采用的頻率大小，分為低頻 rTMS（頻率<1 Hz）和高頻 rTMS（頻率≥1 Hz）。已有研究證明低頻 rTMS 具有抑制大腦皮質興奮的作用，而高頻 rTMS 具有促進大腦皮質興奮的作用[39]。根據 rTMS 的這一作用特點，rTMS 對下列腦病的療效比較理想：抑郁癥，焦慮癥，腦病引起的運動障礙等[38-39]。
雖然 rTMS 的臨床應用日益增多，但其需要專門的設備，參數調節尚無統一標準（包括刺激部位、刺激模式、刺激強度及頻率、治療時間及療程等），且在治療時還有諸多安全性考慮（如顱內有無金屬物、是否存在誘發癲癇的風險等）[40]，這些因素在不同程度上制約了 rTMS 的臨床普及應用。
2.3 TES 技術
凡是將電極放置在頭部，治療腦部疾病都可稱之為 TES，包括經顱直流電刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）、經顱交流電刺激、經顱隨機噪聲刺激，其中 tDCS 是 TES 中臨床應用發展最快、最廣泛的技術[36]。
tDCS 是通過 2 塊或多塊電極放置在頭部相應治療區域，利用微弱的直流電（0～2 mA）刺激顱骨，電流經顱骨傳入大腦，影響大腦皮質神經元的活動[41]。研究表明，與 TMS 不同，tDCS 并非直接誘導神經元產生動作電位，而是通過調節神經元的功能（陽極興奮，陰極抑制），使神經元更好地發揮作用，因此對腦病患者來說，tDCS 有協調或調制腦神經的功效[41-42]。tDCS 因操作方便、安全性優于 TMS，近年來在國際上逐漸成為基礎學科及臨床學科的研究熱點，正在成為腦病康復的有效技術[36, 41-42]。
國內 tDCS 的應用遠不如 TMS 普及，究其原因，除了 tDCS 的設備不如 TMS 普及外，更深層的原因是對 tDCS 的應用存在一些誤區：一是認為 tDCS 采用的是微弱的直流電（2 mA），電流強度遠不如作用于肢體的電刺激，也不如 TMS 產生的磁場，質疑 tDCS 產生的治療作用；二是認為 tDCS 的作用是通過放置在頭部的電極，電流要穿過顱骨才能到達顱內作用于神經元，且治療前并不需要處理頭發，質疑電流能否到達大腦皮質。因此，要推動 tDCS 在國內的臨床應用，還需作很多市場推廣。
2.4 VR 技術
VR 技術起源于 20 世紀 80 年代，20 世紀 90 年代開始用于臨床[43]，最初是借助于計算機為患者營造一個可視化的非現實的（虛擬出來的）環境，讓患者在虛擬出來的環境中完成現實環境中需要的訓練和功能。由于 VR 具有沉浸性（immersion）、交互性（interaction）、想像性（imagination）的“3I”特點[44]，特別適合于腦病患者的康復治療，包括運動功能（如肢體訓練、平衡、行走等）和認知功能（如記憶、注意力訓練、環境互動等）的康復，是腦病康復中發展較快的一項實用技術。由于 VR 需要患者的主動參與，通過腦部來發揮作用，因此也將其列入到以腦部為靶器官的康復治療技術中。
近年來，VR 進一步與機器人結合，開發出在機器人輔助下患者主動參與的各種訓練系統，臨床應用日益廣泛。制約 VR 在腦病中應用的主要因素是需要專用設備，且患者必須清醒，無認知障礙，愿意參與到 VR 的訓練中。
3 腦-肢協同調控技術
越來越多的循證研究證明，以肢體作為靶器官的康復技術和以腦部作為靶器官的康復技術均能有效改善腦病患者的運動障礙，由此引發筆者的深度思考，如果將二者科學地協調起來，作用會不會疊加？效果會不會更好？為此，筆者提出了一種腦病康復治療新模式“腦-肢協同調控技術（模式）”[5]。
3.1 概念
腦-肢協同調控技術（或稱之為模式）由筆者在國內首先提出[5-6]，鑒于目前尚無此概念，筆者將其定義為：“腦-肢協同調控技術（或模式）是將作用于腦部或肢體的用于治療腦部疾患的有效康復技術，同時或按照一定的治療順序應用于患者的腦部和肢體，產生中樞-外周同時或先后有序刺激的環境，激活中樞-外周的功能調控，發揮二者的協同作用，以提高或增強單一的作用于腦部或單一的作用于肢體的治療效果。”從定義來看，腦-肢協同調控技術并非新的技術，而是將不同的成熟治療技術在腦病患者康復治療中加以有效整合。
3.2 技術或模式內涵
3.2.1 整體模式
根據前述定義，腦-肢協同調控技術包括作用于腦部的有效技術和作用于肢體的有效技術，通過二者的科學組合，發揮協同作用，調控腦功能，達到治療腦部疾病的目的，實現“1+1>2”的治療效果，整體模式見圖 1。
圖1
腦-肢協同調控康復治療技術（模式）簡圖
腦-肢協同調控技術中所采用的技術，本身應該是經過循證醫學證明對腦病患者的肢體功能改善有確切療效的技術；模式的核心是如何來協調這些技術，使其有效地作用于腦部和肢體，而不只是這些技術在患者身體靶器官上的堆積。
3.2.2 模式分類
此模式中作用于腦部的技術和作用于肢體的技術都是不可缺少的部分，根據作用的不同方式可以進一步分類。例如，根據作用的靶器官是上肢或下肢分為腦-肢協同調控上肢模式、腦-肢協同調控下肢模式。根據作用于腦部和肢體的不同時間，又可以分為同步模式（圖 2）、非同步模式（圖 3）；其中同步模式是指治療時同時（或同步）作用于腦部和肢體，例如，tDCS 同步肢體訓練或肢體 FES、頭皮針同步肢體的功能性踏車或肢體 FES 等；非同步模式又根據作用于腦部和肢體時間的先后分為“順序模式”（先治療腦部，再治療肢體）、“反序模式”（先治療肢體，再治療腦部）；不論是順序模式還是反序模式，在技術實施的時間上應該是連貫性，中間不應穿插其他治療。
圖2
腦-肢協同調控同步康復治療技術模式圖
a. 上肢模式；b. 下肢模式
圖3
腦-肢協同調控非同步康復治療技術模式圖
4 結語
隨著人類壽命的不斷延長，腦部疾病患者的數量也將隨之增加。治療腦部疾病的康復技術也會不斷改進，新技術將不斷出現，成熟技術將更加合理整合。而成熟技術的合理整合將會不斷推動學科的發展，提高腦部疾病康復的臨床療效，使腦病患者享受到更加優質的服務，功能得到最大提高。
腦部疾病是神經康復的主要病種，包括腦卒中、顱腦外傷、帕金森病、阿爾茨海默病等。20 世紀 90 年代“腦的十年”研究成果為腦部疾病康復帶來了新的希望[1-2]，腦部疾病康復策略也從治療肢體為主轉到治療腦部[3-4]，并正在形成一種新的康復模式：腦-肢協同調控模式[5-6]。本文將圍繞此課題進行綜述。
1 以肢體為靶器官的康復治療技術
治療腦部疾病的肢體康復技術始于上世紀中葉，以神經發育治療（neurodevelopmental treatment，NDT）為典型代表[7-8]，隨后出現的功能性電刺激（functional electrical stimulation，FES）技術[9-10]、踏車技術[11]、強制性/限制性使用技術（constrained-induced movement therapy，CIMT）[12]等也受到關注。本世紀以來，康復機器人[13]等高科技設備的引入，將肢體康復引入了一個全新領域。
1.1 NDT 技術
NDT 技術于 20 世紀 50 年代在歐美發達國家興起，并緩慢向外傳播，一直使用至今[7]。NDT 是治療腦部疾病后肢體功能障礙的一系列康復技術的總稱[8]，其典型代表為 Bobath 技術、Brunnstrom 技術和 Rood 技術等。這些技術有以下共同特點：① 將運動發育學、神經發育學、運動及神經生理學的基本原則應用到腦部疾病后肢體功能障礙的恢復過程中；② 遵循正常個體的運動發育規律，循序漸進治療，通過肢體的活動來誘發肢體的正常反應；③ 利用“外周影響中樞”“肢體活動促進腦部恢復”的方式，以期望達到最終改善腦部對肢體動作的控制。
由于 NDT 源自于各個國家的臨床實踐，屬于經驗醫學的產物；且在當時的年代，康復早期介入的理念還沒有形成，康復治療的腦病患者基本上都處于恢復期，此時肢體運動已經形成了固有的、刻板的、異常模式，因此，康復起效慢，療效難持久。在康復前移、早期介入的現代康復理念沖擊下，NDT 的不足日漸凸顯，已經不能適應早期康復、快速康復的發展。目前，歐美國家已經將其歸入到傳統的神經康復治療技術范疇[14]。
1.2 FES 技術
FES 技術于 20 世紀 60 年代起源于美國，最初用于糾正偏癱側下肢足下垂的康復治療[9]；20 世紀 70 年代初，用于改善偏癱側上肢的 FES 也見于文獻報告[10]，并逐漸受到臨床關注。由于其所采用的是運動控制理論，因此，臨床應用日漸增多，本世紀以來各種組合應用的臨床研究也屢見報告[15-16]。
FES 是采用低頻脈沖電刺激（多用 20～50 Hz），按照預先設計好的動作程序（如，上肢的抓握動作，下肢的行走動作）作用于患者的肢體，電極一般放在患側肢體的運動點或肌腹上；通過電刺激誘發出癱瘓肌肉的收縮，產生肢體的動作，模擬出上肢的抓握、下肢的行走等功能性活動，達到改善肢體功能的目的[17]。由于 FES 具有應用方便（可穿戴、便攜）、療效明顯的特點，臨床容易推廣，深受專業人員及患者歡迎，具有廣泛的應用前景[18-19]。
影響 FES 改善腦病患者肢體功能的關鍵，首先是需要根據具體的治療目的設計出電刺激誘導出的具有功能動作的模式；其次是要選擇好電極放在肢體上的位置，此外，工作時的通電/斷電時間（on/off time），以及如何保證 FES 誘導出的動作與功能性動作的同步性等同樣是影響肢體功能恢復的重要因素。因此，對初學者或不具備良好的解剖學基礎的專業人員來說，其在使用初期有一定難度。
1.3 CIMT 技術
CIMT 是英文 constrained-induced movement therapy 的簡稱[12, 20]，過去一直譯為“強制性使用”，近年來也有譯為“限制性使用”。實際上，“強制性使用”是讓患者在清醒時間內盡可能多地去使用偏癱側上肢（強制）；“限制性使用”是讓患者在清醒時間內盡可能多地不使用健側上肢（限制），從而迫使患者盡可能多地使用偏癱側上肢；二者具有“殊途同歸”之功效。雖然 CIMT 最初是用于上肢恢復期的康復，但隨著證據的增多，逐漸也有用于亞急性期的報告[12, 20-22]。
CIMT 是 20 世紀 80 年代從美國實驗室動物腦卒中模型中針對腦損傷后大鼠前肢形成的“習得性廢用（learned non-use）”所產生出來的一種比較實用的技術，后來用于腦卒中患者，針對恢復期患者上肢功能特別是手部功能恢復緩慢的特點而開展的治療，為腦卒中偏癱上肢功能的恢復開辟了一個新的康復領域[20]。
CIMT 臨床推廣應用中的主要問題是適應范圍局限，主要是恢復期患者，患者除了手部需要具備一定的活動能力外，還需要具備一定的認知能力，愿意花大量時間去主動使用患側手。因此，其難以應用于軟癱、不清醒或有認知障礙的患者。
1.4 功能性踏車
嚴格來說，功能性踏車不是一種治療技術，而是一類將被動、助力、主動、抗阻等肢體運動模式融合為一體的康復訓練設備[11, 23]。該設備在使用時根據患者肢體具備的能力及其參與程度自動調節，較好地體現了模式化運動強制性運動、重復性運動等運動控制理念及腦可塑性的元素，且清醒、昏迷患者皆可受益，臥位、坐位皆可使用。該設備可分為下肢功能性踏車、上肢功能性踏車以及上下肢聯動功能性踏車等類型。功能性踏車由于智能化程度較高、操作方便、產生的動作即刻可見，是一種理想的腦病康復技術或手段[23-25]。
功能性踏車臨床推廣的主要問題是使用時必需借助專門的設備，設備為非便攜式，且體積偏大，價格不菲，在一定程度限制了其臨床普及應用。
1.5 機器人
康復機器人的研發及其臨床應用始于 20 世紀 80 年代[13, 26]，其最早、最主要的使用對象是腦病患者[26-27]。由于康復機器人融合了諸多高科技元素，臨床開始使用后，各國隨之加快了康復機器人在腦部疾病的應用性研究，包括以改善上肢運動功能為目標的上肢機器人，以改善行走能力為目標的下肢機器人，以及以改善認知功能為目標的認知輔助訓練機器人[28]。近年來發展較快的康復機器人是將多種功能融合為一體的多功能機器人，如在輔助肢體功能訓練時結合 FES[29]，或結合認知訓練[28]，特別是將虛擬現實（virtual reality，VR）訓練與機器人結合起來，更是將機器人在腦病患者康復中的作用發揮到極致，開拓了腦病患者在 VR 環境中主動訓練，與環境互動的先河[30]。
制約康復機器人臨床應用的主要問題，除了仍需要更多的循征研究支持臨床療效外，下列幾個問題是主要因素。一是康復機器人體積普遍偏大，占據了康復醫學科有限康復治療場所的較大空間，在購置設備時科室往往不會首先考慮此類設備；二是操作不夠人性化，固定一個患者所需要的時間比較長，在目前治療師人力不足的情況下，并不受治療師歡迎；三是成本普遍偏高，價格尚未達到普及時代。因此，未來康復機器人應該朝向小型化、操作方便、價格合理的方向發展。目前各國正在投入巨資及人力研發的外骨髂機器人，如能合理控制成本，或許是一個發展方向[31]。
2 以腦部為靶器官的康復治療技術
雖然前述治療肢體的康復技術能有效地改善腦病患者的運動功能，但“腦的十年”最重要的研究成果是使專業人員重新認識到了腦的巨大代償能力及無限的功能重組的潛力[1-2]。實際上，腦病患者的偏癱肢體在解剖結構上是完整的，并未受到器質性損傷，之所以出現肢體運動障礙是因為腦部（中樞）對肢體（外周）的控制出了問題。因此，自 20 世紀 80 年代起，非侵入性腦刺激（non-invasive brain stimulation，NIBS）技術快速發展起來，并迅速引起了基礎學科與臨床應用學科的超常關注[32-33]。
2.1 NIBS 概述
NIBS 是相對于侵入性腦刺激（deep brain stimulation，DBS）技術而言。DBS 是采用手術開顱的方式，利用電極直接刺激腦組織，觀察腦組織的變化或治療腦部疾病[3, 34]。由于 DBS 屬于有創性治療，雖然對某些腦部疾病有明顯療效，但限于倫理、感染風險、技術成熟度等因素的制約，目前仍局限于動物研究、開顱的術中定位以及對個別特殊病患的治療，難以在臨床推廣應用。
相對于 DBS 的臨床應用，NIBS 凸顯出巨大的臨床應用前景[4, 33]。廣義上，任何作用于腦部的非侵入刺激技術都屬于此范疇，包括中醫的頭針治療技術。但習慣上 NIBS 是指通過放置在頭部的刺激裝置（線圈、電極等），利用磁、電等原理和手段，經過頭顱作用于腦組織的一類技術，包括經顱磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）[35]和經顱電刺激（transcranial electrical stimulation，TES）[36]。
2.2 TMS 技術
TMS 技術起源于 1985 年，由 Barker 等[37]發明，治療時通過放置在頭顱特定部位（需要事先選定）的刺激線圈，利用電磁感應與電磁轉換原理，將通電后刺激線圈產生的瞬變電流所產生的磁場，透過顱骨作用于腦組織（主要是大腦皮質），從而產生一系列生理生化反應，達到治療作用；其作用主要包括使大腦皮質產生運動誘發電位，引起腦電活動（使腦細胞產生動作電位）、腦血流及腦細胞代謝變化，以及誘發大腦功能網絡的改變等。TMS 有 4 種模式：單脈沖刺激、成對脈沖刺激、重復脈沖刺激、爆發模式脈沖刺激；前 2 種主要用于運動皮質的評估，后 2 種用于治療，臨床應用較多的是重復脈沖 TMS（repetitive TMS，rTMS）[38]。
rTMS 根據治療時所采用的頻率大小，分為低頻 rTMS（頻率<1 Hz）和高頻 rTMS（頻率≥1 Hz）。已有研究證明低頻 rTMS 具有抑制大腦皮質興奮的作用，而高頻 rTMS 具有促進大腦皮質興奮的作用[39]。根據 rTMS 的這一作用特點，rTMS 對下列腦病的療效比較理想：抑郁癥，焦慮癥，腦病引起的運動障礙等[38-39]。
雖然 rTMS 的臨床應用日益增多，但其需要專門的設備，參數調節尚無統一標準（包括刺激部位、刺激模式、刺激強度及頻率、治療時間及療程等），且在治療時還有諸多安全性考慮（如顱內有無金屬物、是否存在誘發癲癇的風險等）[40]，這些因素在不同程度上制約了 rTMS 的臨床普及應用。
2.3 TES 技術
凡是將電極放置在頭部，治療腦部疾病都可稱之為 TES，包括經顱直流電刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）、經顱交流電刺激、經顱隨機噪聲刺激，其中 tDCS 是 TES 中臨床應用發展最快、最廣泛的技術[36]。
tDCS 是通過 2 塊或多塊電極放置在頭部相應治療區域，利用微弱的直流電（0～2 mA）刺激顱骨，電流經顱骨傳入大腦，影響大腦皮質神經元的活動[41]。研究表明，與 TMS 不同，tDCS 并非直接誘導神經元產生動作電位，而是通過調節神經元的功能（陽極興奮，陰極抑制），使神經元更好地發揮作用，因此對腦病患者來說，tDCS 有協調或調制腦神經的功效[41-42]。tDCS 因操作方便、安全性優于 TMS，近年來在國際上逐漸成為基礎學科及臨床學科的研究熱點，正在成為腦病康復的有效技術[36, 41-42]。
國內 tDCS 的應用遠不如 TMS 普及，究其原因，除了 tDCS 的設備不如 TMS 普及外，更深層的原因是對 tDCS 的應用存在一些誤區：一是認為 tDCS 采用的是微弱的直流電（2 mA），電流強度遠不如作用于肢體的電刺激，也不如 TMS 產生的磁場，質疑 tDCS 產生的治療作用；二是認為 tDCS 的作用是通過放置在頭部的電極，電流要穿過顱骨才能到達顱內作用于神經元，且治療前并不需要處理頭發，質疑電流能否到達大腦皮質。因此，要推動 tDCS 在國內的臨床應用，還需作很多市場推廣。
2.4 VR 技術
VR 技術起源于 20 世紀 80 年代，20 世紀 90 年代開始用于臨床[43]，最初是借助于計算機為患者營造一個可視化的非現實的（虛擬出來的）環境，讓患者在虛擬出來的環境中完成現實環境中需要的訓練和功能。由于 VR 具有沉浸性（immersion）、交互性（interaction）、想像性（imagination）的“3I”特點[44]，特別適合于腦病患者的康復治療，包括運動功能（如肢體訓練、平衡、行走等）和認知功能（如記憶、注意力訓練、環境互動等）的康復，是腦病康復中發展較快的一項實用技術。由于 VR 需要患者的主動參與，通過腦部來發揮作用，因此也將其列入到以腦部為靶器官的康復治療技術中。
近年來，VR 進一步與機器人結合，開發出在機器人輔助下患者主動參與的各種訓練系統，臨床應用日益廣泛。制約 VR 在腦病中應用的主要因素是需要專用設備，且患者必須清醒，無認知障礙，愿意參與到 VR 的訓練中。
3 腦-肢協同調控技術
越來越多的循證研究證明，以肢體作為靶器官的康復技術和以腦部作為靶器官的康復技術均能有效改善腦病患者的運動障礙，由此引發筆者的深度思考，如果將二者科學地協調起來，作用會不會疊加？效果會不會更好？為此，筆者提出了一種腦病康復治療新模式“腦-肢協同調控技術（模式）”[5]。
3.1 概念
腦-肢協同調控技術（或稱之為模式）由筆者在國內首先提出[5-6]，鑒于目前尚無此概念，筆者將其定義為：“腦-肢協同調控技術（或模式）是將作用于腦部或肢體的用于治療腦部疾患的有效康復技術，同時或按照一定的治療順序應用于患者的腦部和肢體，產生中樞-外周同時或先后有序刺激的環境，激活中樞-外周的功能調控，發揮二者的協同作用，以提高或增強單一的作用于腦部或單一的作用于肢體的治療效果。”從定義來看，腦-肢協同調控技術并非新的技術，而是將不同的成熟治療技術在腦病患者康復治療中加以有效整合。
3.2 技術或模式內涵
3.2.1 整體模式
根據前述定義，腦-肢協同調控技術包括作用于腦部的有效技術和作用于肢體的有效技術，通過二者的科學組合，發揮協同作用，調控腦功能，達到治療腦部疾病的目的，實現“1+1>2”的治療效果，整體模式見圖 1。
圖1
腦-肢協同調控康復治療技術（模式）簡圖
腦-肢協同調控技術中所采用的技術，本身應該是經過循證醫學證明對腦病患者的肢體功能改善有確切療效的技術；模式的核心是如何來協調這些技術，使其有效地作用于腦部和肢體，而不只是這些技術在患者身體靶器官上的堆積。
3.2.2 模式分類
此模式中作用于腦部的技術和作用于肢體的技術都是不可缺少的部分，根據作用的不同方式可以進一步分類。例如，根據作用的靶器官是上肢或下肢分為腦-肢協同調控上肢模式、腦-肢協同調控下肢模式。根據作用于腦部和肢體的不同時間，又可以分為同步模式（圖 2）、非同步模式（圖 3）；其中同步模式是指治療時同時（或同步）作用于腦部和肢體，例如，tDCS 同步肢體訓練或肢體 FES、頭皮針同步肢體的功能性踏車或肢體 FES 等；非同步模式又根據作用于腦部和肢體時間的先后分為“順序模式”（先治療腦部，再治療肢體）、“反序模式”（先治療肢體，再治療腦部）；不論是順序模式還是反序模式，在技術實施的時間上應該是連貫性，中間不應穿插其他治療。
圖2
腦-肢協同調控同步康復治療技術模式圖
a. 上肢模式；b. 下肢模式
圖3
腦-肢協同調控非同步康復治療技術模式圖
4 結語
隨著人類壽命的不斷延長，腦部疾病患者的數量也將隨之增加。治療腦部疾病的康復技術也會不斷改進，新技術將不斷出現，成熟技術將更加合理整合。而成熟技術的合理整合將會不斷推動學科的發展，提高腦部疾病康復的臨床療效，使腦病患者享受到更加優質的服務，功能得到最大提高。
