经颅直流电刺激联合运动想象疗法改善脑卒中偏瘫病人上肢运动功能及认知功能的效果

任莎莎 程凯 许亮 周末 高明霞

上肢功能障碍和认知功能障碍是常见的卒中后并发症,均会对病人的日常生活、康复和预后产生严重影响,使病人家庭及社会背负沉重负担[1]。有报道显示,卒中后上肢或手功能障碍的发生率约为85%,其中超过50%的病人在发病半年后仍未恢复正常[2]。我国卒中后认知功能障碍的总体发病率高达80.97%,且1年后近1/4的病人会发展为血管性痴呆[3-4]。因此,寻求安全、有效的卒中后并发症的干预方法成为亟待解决的问题。

近年来,经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)在神经康复领域备受关注,目前已被广泛应用于卒中后上肢运动功能障碍和认知功能障碍、抑郁症、偏头痛等多种疾病的治疗中,并取得良好效果[5-6]。运动想象疗法(motor imagery training,MIT)是指个体在没有明显运动输出的情况下,内心反复模拟、排演某一特定动作的过程,根据运动记忆在大脑中激活某一活动的特定区域,以达到提高相应运动功能的目的,其对卒中病人上肢功能及认知功能的恢复亦有较好疗效[7],但单用治疗效果难以达到预期。因此,本研究联合tDCS与MIT对脑卒中偏瘫病人进行干预,旨在观察其对病人上肢功能及认知功能的改善效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020年12月至2021年12月于南京医科大学附属南京医院(南京市第一医院)康复医学科住院治疗且符合纳入标准的脑卒中病人84例作为研究对象,年龄60～75岁,平均(66.08±3.96)岁。采用随机数表法将研究对象分为tDCS组(n=28)、MIT组(n=28)和联合组(n=28),所有研究对象均完成本项研究。3组病人一般资料差异均无统计学意义,具有可比性。见表1。本研究经南京医科大学附属南京医院伦理审查委员会批准(伦理批件号:KY20211224-03),所有纳入的病人本人或其家属对本研究知情同意并自愿签署治疗知情同意书。

纳入标准:(1)符合1995年第4次全国脑血管病学术会议制订的脑卒中诊断标准[8],且经头颅CT或MRI等影像学检查明确;(2)病情相对稳定,无意识障碍,无明显视听觉障碍;(3)首次发生脑卒中,病程1～3个月,均为右利手;(4)责任病灶位于左侧大脑,患侧上肢和手Brunnstrom分期Ⅱ～Ⅳ期;(5)患侧上肢肌张力改良Ashworth量表(modified Ashworth Scale,MAS)评分≤1+级;(6)存在认知、感知或日常生活能力下降, MoCA评分<26分;(7)文化程度小学及以上;(8)运动觉及视觉想象问卷(kinesthetic and visual imagery questionnaire,KVIQ)[9]积分>25分;(9)依从性好,能配合完成各项治疗及评定。

排除标准:(1)发病前有明显的智力减退、认知障碍或痴呆病史;(2)不能完成MMSE、MoCA量表评估者;(3)合并重要脏器严重功能不全、恶性肿瘤或大面积脑梗死;(4)既往有癫痫、精神疾病、脑器质性疾病史;(5)装有起搏器、治疗区和颅内有金属或颅骨缺损;(6)上肢存在痉挛、畸形或严重疼痛;(7)局部皮炎或损伤、刺激区痛觉敏感者。

表1 3组病人一般资料比较

1.2 治疗方法 3组病人均根据病情予以脑卒中常规药物治疗,同时辅以常规康复干预。tDCS组在常规干预基础上接受tDCS治疗,MIT组在常规干预基础上接受MIT治疗,联合组在常规干预基础上接受tDCS联合MIT治疗。

1.2.1 常规康复干预:包括良肢位摆放,患侧肢体主、被动活动及牵伸训练,体位转移训练和坐、站平衡训练,步行训练、日常生活活动能力训练、物理因子疗法、中医传统康复等。上述干预2次/d,每次90 min,每周干预6 d,持续4周。

1.2.2 tDCS治疗:采用四川省智能电子实业有限公司生产的IS200型经颅直流电刺激仪,具体方法如下[10]:刺激电极选用规格为5 cm×7 cm等渗盐水明胶海绵电极片,参照国际10-20脑电图系统,阳极和阴极分别放置在左背外侧前额叶(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)和右额眶区,即F3区和F8区,弹力绷带固定压紧。刺激模式:直流电,电流强度:2.0 mA(治疗开始时的上坡和结束时的下坡时间均设为30 s)。1次/d,每次30 min,每周治疗6 d,连续治疗4周。

1.2.3 MIT[11]:治疗前,在安静的治疗室内,由专业的康复治疗师向病人讲解并示范训练中的整个动作过程,指导病人用健侧完成想象中的指定动作,确定病人能够正确理解并执行,在大脑中建立一个“流程图”后正式开始运动想象训练。首先,嘱病人闭目放松身体,持续2～3 min;然后指导病人进行上肢运动想象训练(要求病人注意力全部集中于患侧肢体活动上),先基础性活动,如肩关节前屈、肘关节屈曲/伸展、前臂旋前/旋后、对指等,持续10 min,后功能性活动(如抓握、移动木块及物等)及日常生活活动能力训练(如进食、洗漱、梳头、穿衣等),持续15 min;最后2～3 min,嘱病人重新集中注意力于自身及周边,想象回到室内,体会自身的感觉,感受周围的环境,从10倒数至1时让病人缓慢睁开眼睛,结束训练。如病人出现疲劳、肌张力增高等不适情况,则立即终止,并适当休息。每日训练1次,每次30 min,每周训练6 d,连续训练4周。

1.3 观察指标 所有观察指标的评估均由同一位不参与康复治疗且不知晓分组情况的康复治疗师完成。于治疗前和治疗4周后(治疗后),采用Fugl-Meyer功能评分上肢部分(Fugl-Meyer assessment-upper extremity,FMA-UE)[12]、Wolf运动功能评价量表(Wolf motor function test,WMFT)[13]、MMSE[12]、MoCA[12]及改良Barthel指数(modified Barthel index,MBI)[12]对3组病人进行疗效评价。

2 结果

2.1 3组病人治疗前后FMA-UE、WMFT及MBI评分比较 治疗前,3组病人的FMA-UE、WMFT和MBI评分差异均无统计学意义(P>0.05),治疗后3组病人的FMA-UE、WMFT和MBI评分均较治疗前显著增高(P<0.05);进一步组间比较发现,治疗后联合组上述指标评分明显高于tDCS组和MIT组,差异有统计学意义(P<0.05),而tDCS组和MIT组间差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 治疗前后3组病人FMA-UE、WMFT及MBI评分比较分,n=28)

2.2 3组病人治疗前后MMSE和MoCA评分比较 治疗前3组病人的MMSE和MoCA评分差异均无统计学意义(P>0.05),治疗后3组病人的MMSE和MoCA评分均较治疗前有明显改善(P<0.05);进一步组间比较发现,治疗后联合组上述两项评分显著优于tDCS组和MIT组,差异有统计学意义(P<0.05),而tDCS组和MIT组间差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

表3 治疗前后3组病人MMSE和MoCA评分比较分,n=28)

3 讨论

MIT作为一种新兴的主动式中枢干预治疗手段,在躯体和心理康复中发挥着正向作用。其本质上是一种进行重复记忆的认知功能训练,整个过程无任何实际运动输出,但能激活与实际运动相似的大脑皮层功能活动区,包括辅助运动区、运动前皮质、背外侧前额叶皮质、顶叶皮质和小脑等部位[14]。公维军[15]发现,在常规康复训练的基础上联合MIT,可在有效提高病人运动功能的同时改善病人认知功能。其作用机制可能是MIT激活受损大脑与运动相关皮质区域神经元,提高现有神经元处理整个运动过程的效率,进而改善认知功能。Okuyama等[16]将MIT与患侧桡神经电刺激用于慢性脑卒中病人,结果发现病人患侧上肢功能改善显著,日常生活活动中使用频率增加,痉挛减轻。

tDCS是一种非侵入性脑刺激技术,通过恒定的1～2 mA微弱直流电对大脑皮层神经元活动进行调节,改变其兴奋性,从而发挥治疗作用[17]。阳极刺激通常增强刺激区域皮层的兴奋性,而阴极则抑制其兴奋性。目前对于利用tDCS治疗认知功能障碍比较公认的有效刺激靶点多集中在背外侧前额叶皮质(DLPFC)[18]。谢晓明等[19]采用tDCS阳极刺激20例脑卒中后认知功能障碍病人的左侧DLPFC,结果发现tDCS对病人的认知功能恢复有积极作用。Meinzer等[20]将tDCS应用于轻度认知功能障碍受试者,结果发现阳极刺激DLPFC可有效改善其言语流畅性、学习能力和辨别能力。另有研究表明,刺激DLPFC区对运动功能也可产生影响[21]。金景等[22]选取90例脑卒中后遗有认知及肢体功能障碍的病人,观察组予以tDCS阳极刺激左DLPFC区并联合康复训练干预,对照组仅行康复训练,发现在治疗8周后,观察组上肢FMA、ARAT、MoCA及MBI评分均显著优于对照组(P<0.05)。

本研究结果与既往已有文献报道基本一致[15,19,22-23]。各组间比较发现,tDCS组与MIT组之间评分差异无统计学意义(P>0.05),提示tDCS和MIT在促进脑卒中偏瘫病人上肢运动功能、认知功能恢复等方面的疗效相似。联合组病人治疗后各项指标均显著优于其余2组,表明联合应用tDCS与MIT的治疗效果优于单一疗法。究其原因可能为:(1)MIT使康复治疗目标化,有益于增加病人治疗的积极性与主动性,又可通过反复刺激促进感觉运动皮质功能重组,增强脑网络背侧通路的可塑性[24]。(2)阳极tDCS刺激受损侧DLPFC区能够增强皮质神经元兴奋性,增加局部脑血流灌注,促使双侧大脑半球间的病理性抑制模式得以纠正,重新达到平衡状态[25]。另外,阳极tDCS刺激皮层神经元后可促进N-甲基-天冬氨酸受体表达和γ-氨基丁酸的释放,引起突触重塑,增强大脑皮层间神经网络的功能连接、同步性及共振活动,使得局部脑区功能交互和整合,从而加速肢体运动功能恢复,同时改善认知功能[26]。(3)tDCS刺激大脑皮层可诱发运动想象的产生[27],两者相辅相成,起到协同增效作用,有利于进一步提升训练效果。

综上所述,阳极tDCS联合MIT治疗脑卒中后上肢运动功能障碍及认知障碍具有协同作用,能有效促进病人上肢运动功能及日常生活能力恢复,改善认知功能。此方案具有简单易行、不良反应少、安全有效等优点,值得在卒中康复治疗中应用与推广。