引用本文: 王梁, 朱冬燕, 徐倩, 韓珍真, 周三連, 黃志東. 上肢康復機器人輔助訓練聯合鏡像療法對腦卒中單側空間忽略的療效. 華西醫學, 2021, 36(4): 471-475. doi: 10.7507/1002-0179.201912247 復制
單側空間忽略(unilateral spatial neglect,USN)是腦卒中后常見的功能障礙,患者多為右腦損傷[1],臨床表現形式多樣,主要表現為患者日常生活中出現病灶對側空間忽略癥狀,即視覺、聽覺、軀體、運動等方面的忽視,嚴重影響其日常生活活動能力及生存質量。USN 在卒中急性期發生率超過 40%,且約 30% 的患者在發病 1 年以后仍有殘留癥狀[2],因此,改善腦卒中后的 USN 程度具有重要意義。近年來,國內外多項研究表明,被動物理刺激、行為認知訓練、經皮神經電刺激、棱鏡適應技術、重復經顱磁刺激、感覺整合訓練等治療手段均對 USN 有一定療效[3-8],但這些研究方法普遍缺乏趣味性[9]。目前,上肢康復機器人輔助訓練被廣泛應用到臨床康復治療中,其高趣味性使得患者在康復訓練過程中不會感到單一枯燥而失去訓練的積極性,且鏡像療法簡單易行。故本研究采用上肢康復機器人輔助訓練聯合鏡像療法治療 USN,現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選取 2017 年 1 月-2018 年 12 月南通大學第二附屬醫院康復醫學科收治的腦卒中 USN 患者 40 例。納入標準(全部滿足):① 符合我國腦血管病學術會議修訂的腦卒中診斷標準[10];② 符合 USN 的診斷標準[11];③ 病程小于 8 周;④ 能夠理解治療師口令并配合治療;⑤ 上肢 Lovett 徒手肌力≥2 級;⑥ 簽署知情同意書。排除標準(滿足任意 1 條即排除):① 嚴重精神障礙患者;② 嚴重肝、腎、心血管疾病等生命體征不穩定患者。本研究得到南通大學第二附屬醫院倫理委員會的批準。
1.2 研究方法
采用隨機數字表法將患者分為試驗組和對照組,每組 20 例。兩組均接受 USN 綜合康復治療。參照《臨床診療指南物理醫學與康復分冊》[12]制訂的 USN 綜合康復治療方法,包括:① 對忽略側肢體加強感覺刺激;② 對忽略側肢體進行加壓及負重訓練,促進本體感覺的恢復;③ 眼遮蔽訓練,提高患者對忽略側的注意;④ 作業治療,提高患者日常生活活動能力。每天指導患者訓練 2 h,每周訓練 5 d,持續 4 周。
試驗組在接受 USN 綜合康復治療基礎上另外接受上肢康復機器人輔助訓練和鏡像療法。上肢康復機器人輔助訓練方法:采用肢體智能反饋訓練系統(A2 型,廣州一康醫療設備有限公司),患者面對顯示屏坐于治療椅上并固定軀干,將上肢與本系統正確連接,調節手臂處負重調節器、支撐臺高度及手臂架平移距離。進入系統后對首次進行訓練的患者進行肩關節前屈、外展、內收、肘關節屈曲、前臂旋前旋后及握力的評定,根據評定結果選擇訓練內容(游戲),包括訓練模式、難度、時間、項目,對患者進行循序漸進的訓練。最初可在治療師幫助下進行助力訓練,逐步過渡到獨立完成訓練,游戲選擇也可從一維逐漸過渡到三維。訓練時間每次 20 min,2 次/d,每周訓練 5 d,療程 4 周。鏡像療法:取安靜獨立的房間,桌面放置一面鏡子,患者身體正中線垂直于鏡面,將雙上肢分別置于平面鏡兩側,健側上肢置于鏡面側,患肢置于背面側。訓練動作根據患者病情設計,讓患者觀察健側肢體活動在鏡中的成像,并想象成患側肢體的活動,同時患側肢體與健側盡可能做一致的動作。治療師將流程告知患者,并將動作演示給患者看,至患者完全理解后開始訓練。在此過程中,患者需集中注意力,想象患肢無障礙,治療師在旁監督指導患者完成動作的質量。每次訓練 20 min,2 次/d,每周訓練 5 d,療程 4 周。
1.3 評價指標
1.3.1 日常生活活動能力評估
采用改良 Barthel 指數(modified Barthel index,MBI)[13],共 10 個項目,包括大小便控制、修飾、如廁、進食、轉移活動、步行、穿衣、上下樓梯、洗澡。總分 100 分,分數越高,表明患者日常生活能力越好。
1.3.2 運動功能評估
采用 Fugl-Meyer 量表(Fugl-Meyer assessment,FMA)[14],總分 100 分,分值越高,表明肢體運動功能越好。
1.3.3 USN 程度評估
采用凱瑟琳-波哥量表(Catherine-Bergego scale)[15],包括 10 個項目,每項評分 0~3 分,共 4 個等級,總分 30 分。總評分 0~9 分提示輕度忽略,10~20 分提示中度忽略,>20 分提示重度忽略。分值越高,表明忽略程度越嚴重。
1.4 統計學方法
數據采用 SPSS 21.0 軟件進行統計學分析。計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本 t 檢驗,治療前后組內比較采用配對 t 檢驗;計數資料采用頻數(百分比)表示,計數資料的組間比較采用 χ2 檢驗。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 兩組患者一般資料比較
兩組患者年齡、性別比、病程、病變性質差異均無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

2.2 兩組患者治療前后各項評分比較
治療前,兩組患者 MBI、FMA 及 USN 程度評分差異無統計學意義(P>0.05)。治療 4 周后,兩組患者 MBI、FMA 及 USN 程度評分均較治療前有改善(P<0.05)。試驗組患者 MBI、FMA 及 USN 程度評分的改善程度均優于對照組(P<0.05)。見表 2。


2.3 不良反應
兩組患者治療后均未出現腦卒中再發、死亡、肩痛等不良反應。
3 討論
腦卒中具有高發病率、高致殘率、高病死率的特點,目前已成為危害我國人民健康和生命安全的難治性疾病[16]。腦卒中患者大多遺留功能障礙,USN 就是其中常見的行為認知障礙,表現為對大腦損傷灶對側身體或空間物品不能注意,對該側身體或環境所發生的變化無法作出相應反應或反應遲緩,嚴重影響患者的運動功能和日常生活活動能力的恢復。
有研究表明,采用眼遮蔽訓練對治療 USN 有一定療效[17],也有學者采用強化軀干旋轉訓練對糾正 USN 取得良好效果[18]。臨床大量研究證明,通過對 USN 患者肢體感覺和運動的綜合訓練,可以加強深感覺的輸入,從而顯著改善患者的忽略癥狀[19-20]。本研究中,所有患者均采用加強患側感覺刺激、患側肢體加壓及負重訓練、眼遮蔽訓練、作業療法等綜合康復治療,結果顯示,所有患者治療 4 周后 MBI、FMA 及 USN 程度評分均較治療前有改善,這表明,針對 USN 的綜合康復訓練方案在改善 USN 患者的日常生活活動能力、運動功能及忽略程度方面有一定治療效果。但有研究表明,這些技術對于大多數腦卒中 USN 患者效果不夠充分[21],所以對于 USN 患者的康復治療需要尋找更有效的治療技術。
近年來,隨著科學技術的發展,康復治療中機器人技術的應用已受到廣泛關注。上肢康復機器人輔助訓練即肢體智能反饋訓練系統,是一種趣味性強的生物反饋訓練。治療師根據患者病情設定合理的訓練內容,患者通過任務導向性及重復性訓練,使大腦皮質重建和存儲正確運動模式,促進了中樞神經系統的代償和重組[22]。上肢康復機器人輔助訓練可以精確記錄患者每次治療的數據,便于為下一次治療提供參考,也為臨床研究提供了重要依據。鏡像療法又稱鏡像視覺反饋療法,是一種基于鏡像神經元系統理論的康復手段[23]。以視覺刺激為治療基礎,利用鏡像視覺反饋來促進運動和感覺功能恢復[24],反饋激活鏡像神經元系統,有助于形成運動記憶[25]。鏡像神經元系統主要包括大腦額下回后部、前運動皮質和頂下小葉。而頂葉損害是 USN 發生的重要原因,關鍵區域就在顳頂交界的頂下小葉,與鏡像神經元系統有重合,所以選用鏡像療法治療 USN 是有效的[26-27]。
本研究結果顯示,試驗組患者 MBI、FMA 及 USN 程度評分的改善程度均優于對照組,提示上肢康復機器人輔助訓練和鏡像療法的聯合治療手段對 USN 患者的臨床療效優于單純的綜合康復訓練,與梁天佳等[28]和 Pandian 等[29]等研究結果一致,這可能是因為:① 上肢康復機器人輔助訓練有豐富的游戲內容,能時刻保證患者的主動性和積極性,通過顯示屏上的實時、針對性的視聽反饋,加強了患者對忽略側肢體的認知,從而改善 USN 患者對忽略側的注意。上肢康復機器人輔助訓練還可根據患者病情選擇單個或多個關節的訓練[30],患者在移動患肢完成游戲任務的過程中,提高上肢的肌力、靈活性及手眼協調性,增加關節活動度,降低肌張力,誘導肢體產生正確的運動模式,在每日的重復訓練中使肢體運動功能得到改善。在治療期間還可以根據患者的治療情況和系統的反饋,及時作出評估,改變游戲內容,調整難易程度,從而提高訓練效果。② 鏡像療法是將正常肢體活動鏡像通過視覺反饋來激活神經傳導通路,從而增強了忽略側肢體本體感覺的輸入,提高了 USN 患者對忽略側肢體正確的感知,大腦功能得以重組,誘發忽略側肢體的主動活動,減少肢體廢用,從而改善忽略側肢體的運動功能,提高 USN 患者的日常生活活動能力。③ 有研究顯示,上肢康復機器人輔助訓練系統和鏡像療法這 2 種先進技術和理念的結合能夠互補,鏡像療法提高患者對患肢的存在意識,上肢康復機器人輔助訓練能將這種存在意識強化[31]。
綜上所述,上肢康復機器人輔助訓練和鏡像療法的聯合治療效果優于單純綜合康復治療,能夠明顯改善 USN 程度,縮短治療周期,解放治療師人手,減輕工作負擔,增強患者對康復治療的樂趣,減輕痛苦,提高了患者的滿意度及生活質量。但是使用上肢康復機器人輔助訓練需要患者偏癱側肌力達到 2 級及以上,因此腦卒中 USN 患者軟癱期不可接受此項治療;且本研究治療周期短,未經大量樣本對照研究證實,需待更多的臨床研究進一步驗證。
單側空間忽略(unilateral spatial neglect,USN)是腦卒中后常見的功能障礙,患者多為右腦損傷[1],臨床表現形式多樣,主要表現為患者日常生活中出現病灶對側空間忽略癥狀,即視覺、聽覺、軀體、運動等方面的忽視,嚴重影響其日常生活活動能力及生存質量。USN 在卒中急性期發生率超過 40%,且約 30% 的患者在發病 1 年以后仍有殘留癥狀[2],因此,改善腦卒中后的 USN 程度具有重要意義。近年來,國內外多項研究表明,被動物理刺激、行為認知訓練、經皮神經電刺激、棱鏡適應技術、重復經顱磁刺激、感覺整合訓練等治療手段均對 USN 有一定療效[3-8],但這些研究方法普遍缺乏趣味性[9]。目前,上肢康復機器人輔助訓練被廣泛應用到臨床康復治療中,其高趣味性使得患者在康復訓練過程中不會感到單一枯燥而失去訓練的積極性,且鏡像療法簡單易行。故本研究采用上肢康復機器人輔助訓練聯合鏡像療法治療 USN,現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選取 2017 年 1 月-2018 年 12 月南通大學第二附屬醫院康復醫學科收治的腦卒中 USN 患者 40 例。納入標準(全部滿足):① 符合我國腦血管病學術會議修訂的腦卒中診斷標準[10];② 符合 USN 的診斷標準[11];③ 病程小于 8 周;④ 能夠理解治療師口令并配合治療;⑤ 上肢 Lovett 徒手肌力≥2 級;⑥ 簽署知情同意書。排除標準(滿足任意 1 條即排除):① 嚴重精神障礙患者;② 嚴重肝、腎、心血管疾病等生命體征不穩定患者。本研究得到南通大學第二附屬醫院倫理委員會的批準。
1.2 研究方法
采用隨機數字表法將患者分為試驗組和對照組,每組 20 例。兩組均接受 USN 綜合康復治療。參照《臨床診療指南物理醫學與康復分冊》[12]制訂的 USN 綜合康復治療方法,包括:① 對忽略側肢體加強感覺刺激;② 對忽略側肢體進行加壓及負重訓練,促進本體感覺的恢復;③ 眼遮蔽訓練,提高患者對忽略側的注意;④ 作業治療,提高患者日常生活活動能力。每天指導患者訓練 2 h,每周訓練 5 d,持續 4 周。
試驗組在接受 USN 綜合康復治療基礎上另外接受上肢康復機器人輔助訓練和鏡像療法。上肢康復機器人輔助訓練方法:采用肢體智能反饋訓練系統(A2 型,廣州一康醫療設備有限公司),患者面對顯示屏坐于治療椅上并固定軀干,將上肢與本系統正確連接,調節手臂處負重調節器、支撐臺高度及手臂架平移距離。進入系統后對首次進行訓練的患者進行肩關節前屈、外展、內收、肘關節屈曲、前臂旋前旋后及握力的評定,根據評定結果選擇訓練內容(游戲),包括訓練模式、難度、時間、項目,對患者進行循序漸進的訓練。最初可在治療師幫助下進行助力訓練,逐步過渡到獨立完成訓練,游戲選擇也可從一維逐漸過渡到三維。訓練時間每次 20 min,2 次/d,每周訓練 5 d,療程 4 周。鏡像療法:取安靜獨立的房間,桌面放置一面鏡子,患者身體正中線垂直于鏡面,將雙上肢分別置于平面鏡兩側,健側上肢置于鏡面側,患肢置于背面側。訓練動作根據患者病情設計,讓患者觀察健側肢體活動在鏡中的成像,并想象成患側肢體的活動,同時患側肢體與健側盡可能做一致的動作。治療師將流程告知患者,并將動作演示給患者看,至患者完全理解后開始訓練。在此過程中,患者需集中注意力,想象患肢無障礙,治療師在旁監督指導患者完成動作的質量。每次訓練 20 min,2 次/d,每周訓練 5 d,療程 4 周。
1.3 評價指標
1.3.1 日常生活活動能力評估
采用改良 Barthel 指數(modified Barthel index,MBI)[13],共 10 個項目,包括大小便控制、修飾、如廁、進食、轉移活動、步行、穿衣、上下樓梯、洗澡。總分 100 分,分數越高,表明患者日常生活能力越好。
1.3.2 運動功能評估
采用 Fugl-Meyer 量表(Fugl-Meyer assessment,FMA)[14],總分 100 分,分值越高,表明肢體運動功能越好。
1.3.3 USN 程度評估
采用凱瑟琳-波哥量表(Catherine-Bergego scale)[15],包括 10 個項目,每項評分 0~3 分,共 4 個等級,總分 30 分。總評分 0~9 分提示輕度忽略,10~20 分提示中度忽略,>20 分提示重度忽略。分值越高,表明忽略程度越嚴重。
1.4 統計學方法
數據采用 SPSS 21.0 軟件進行統計學分析。計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用獨立樣本 t 檢驗,治療前后組內比較采用配對 t 檢驗;計數資料采用頻數(百分比)表示,計數資料的組間比較采用 χ2 檢驗。雙側檢驗水準 α=0.05。
2 結果
2.1 兩組患者一般資料比較
兩組患者年齡、性別比、病程、病變性質差異均無統計學意義(P>0.05)。見表 1。

2.2 兩組患者治療前后各項評分比較
治療前,兩組患者 MBI、FMA 及 USN 程度評分差異無統計學意義(P>0.05)。治療 4 周后,兩組患者 MBI、FMA 及 USN 程度評分均較治療前有改善(P<0.05)。試驗組患者 MBI、FMA 及 USN 程度評分的改善程度均優于對照組(P<0.05)。見表 2。


2.3 不良反應
兩組患者治療后均未出現腦卒中再發、死亡、肩痛等不良反應。
3 討論
腦卒中具有高發病率、高致殘率、高病死率的特點,目前已成為危害我國人民健康和生命安全的難治性疾病[16]。腦卒中患者大多遺留功能障礙,USN 就是其中常見的行為認知障礙,表現為對大腦損傷灶對側身體或空間物品不能注意,對該側身體或環境所發生的變化無法作出相應反應或反應遲緩,嚴重影響患者的運動功能和日常生活活動能力的恢復。
有研究表明,采用眼遮蔽訓練對治療 USN 有一定療效[17],也有學者采用強化軀干旋轉訓練對糾正 USN 取得良好效果[18]。臨床大量研究證明,通過對 USN 患者肢體感覺和運動的綜合訓練,可以加強深感覺的輸入,從而顯著改善患者的忽略癥狀[19-20]。本研究中,所有患者均采用加強患側感覺刺激、患側肢體加壓及負重訓練、眼遮蔽訓練、作業療法等綜合康復治療,結果顯示,所有患者治療 4 周后 MBI、FMA 及 USN 程度評分均較治療前有改善,這表明,針對 USN 的綜合康復訓練方案在改善 USN 患者的日常生活活動能力、運動功能及忽略程度方面有一定治療效果。但有研究表明,這些技術對于大多數腦卒中 USN 患者效果不夠充分[21],所以對于 USN 患者的康復治療需要尋找更有效的治療技術。
近年來,隨著科學技術的發展,康復治療中機器人技術的應用已受到廣泛關注。上肢康復機器人輔助訓練即肢體智能反饋訓練系統,是一種趣味性強的生物反饋訓練。治療師根據患者病情設定合理的訓練內容,患者通過任務導向性及重復性訓練,使大腦皮質重建和存儲正確運動模式,促進了中樞神經系統的代償和重組[22]。上肢康復機器人輔助訓練可以精確記錄患者每次治療的數據,便于為下一次治療提供參考,也為臨床研究提供了重要依據。鏡像療法又稱鏡像視覺反饋療法,是一種基于鏡像神經元系統理論的康復手段[23]。以視覺刺激為治療基礎,利用鏡像視覺反饋來促進運動和感覺功能恢復[24],反饋激活鏡像神經元系統,有助于形成運動記憶[25]。鏡像神經元系統主要包括大腦額下回后部、前運動皮質和頂下小葉。而頂葉損害是 USN 發生的重要原因,關鍵區域就在顳頂交界的頂下小葉,與鏡像神經元系統有重合,所以選用鏡像療法治療 USN 是有效的[26-27]。
本研究結果顯示,試驗組患者 MBI、FMA 及 USN 程度評分的改善程度均優于對照組,提示上肢康復機器人輔助訓練和鏡像療法的聯合治療手段對 USN 患者的臨床療效優于單純的綜合康復訓練,與梁天佳等[28]和 Pandian 等[29]等研究結果一致,這可能是因為:① 上肢康復機器人輔助訓練有豐富的游戲內容,能時刻保證患者的主動性和積極性,通過顯示屏上的實時、針對性的視聽反饋,加強了患者對忽略側肢體的認知,從而改善 USN 患者對忽略側的注意。上肢康復機器人輔助訓練還可根據患者病情選擇單個或多個關節的訓練[30],患者在移動患肢完成游戲任務的過程中,提高上肢的肌力、靈活性及手眼協調性,增加關節活動度,降低肌張力,誘導肢體產生正確的運動模式,在每日的重復訓練中使肢體運動功能得到改善。在治療期間還可以根據患者的治療情況和系統的反饋,及時作出評估,改變游戲內容,調整難易程度,從而提高訓練效果。② 鏡像療法是將正常肢體活動鏡像通過視覺反饋來激活神經傳導通路,從而增強了忽略側肢體本體感覺的輸入,提高了 USN 患者對忽略側肢體正確的感知,大腦功能得以重組,誘發忽略側肢體的主動活動,減少肢體廢用,從而改善忽略側肢體的運動功能,提高 USN 患者的日常生活活動能力。③ 有研究顯示,上肢康復機器人輔助訓練系統和鏡像療法這 2 種先進技術和理念的結合能夠互補,鏡像療法提高患者對患肢的存在意識,上肢康復機器人輔助訓練能將這種存在意識強化[31]。
綜上所述,上肢康復機器人輔助訓練和鏡像療法的聯合治療效果優于單純綜合康復治療,能夠明顯改善 USN 程度,縮短治療周期,解放治療師人手,減輕工作負擔,增強患者對康復治療的樂趣,減輕痛苦,提高了患者的滿意度及生活質量。但是使用上肢康復機器人輔助訓練需要患者偏癱側肌力達到 2 級及以上,因此腦卒中 USN 患者軟癱期不可接受此項治療;且本研究治療周期短,未經大量樣本對照研究證實,需待更多的臨床研究進一步驗證。