改良强制性运动疗法对脑梗死患者上肢功能及表面肌电信号的影响

随燕芳，林夏妃，王悦，徐金山，王珊珊，张婷，宋振华

中南大学湘雅医学院附属海口医院，海南 海口 570208

发表于2012年的国际卒中实验3(The Third International Stroke Trial，IST3)[1]表明，在全世界范围，脑卒中位居60岁以上人群死亡原因的第二位，脑卒中中最为常见类型是缺血性脑卒中。首次发病的三分之一的卒中患者会遗留多种问题，其中，上肢功能障碍在发病后数月仍存在于55%～75%的患者[2-4]。近年，逐渐将改良强制性运动疗法(modified constraint induced movement therapy，mCIMT)应用于康复卒中后上肢功能[5]。研究表明，mCIMT有利于改善卒中患者上肢情况[4]。目前评估mCIMT疗效的指标，如简易上肢功能检查量表、Wolf运动功能测试、盒子与木块手功等，多为定性或半定量，评估时或许存在主观性，疗效精准性受到影响。因此，本研究除了应用以往常用评估指标，还采用表面肌电进行定量分析患者患侧上肢屈伸肌群肌电信号变化，以期更加客观地评价疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年6月1日至2019年5月31 日期间在中南大学湘雅医学院附属海口医院康复医学科治疗的40 例脑梗死患者。纳入标准：①CT或MRI诊断为脑梗死，并且满足第四届全国脑血管病会议通过的诊断标准[6]；②首次发病；③患侧腕关节至少可以主动背伸10°，除拇指以外，最少其他另外两指主动背伸达10°；④配合相关评估及治疗；⑤康复意识强，家人支持；⑥病程为2周～3个月。排除标准：①梗死后出血；②患有其他严重的疾患，不能配合康复训练。将研究对象按随机数表法分为对照组和mCIMT组，每组20例。两组患者的一般资料比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性，见表1。本研究经医院医学伦理会批准，所有患者均签署知情同意书。

表1 两组患者的一般资料比较

1.2 治疗方法 对照组患者给予综合康复治疗，mCIMT组给予综合康复治疗以及mCIMT治疗。

1.2.1 综合康复治疗 包括床上活动、坐位训练、转移训练、站立训练、步态训练、手功能训练、作业疗法等综合康复治疗措施。每天综合治疗4 h，每周连续5 d，连续治疗4周。

1.2.2 mCIMT 治疗 mCIMT 是在强制性运动疗法的基础上发展起来的。其治疗包含两部分的内容，第一部分，强化训练患侧上肢，即为塑形技术。选取患者日常生活常用的活动，并将这些活动分解成一系列小动作，让患者重复练习。每个患者的功能状态不同，塑形训练计划不同，根据患者的功能状态及日常生活习惯制定塑形训练计划，重复强化患侧上肢训练，每天2 h，每周连续5 d，连续4 周。依据Taub 教授提出的治疗方案，结合我国康复治疗现状，依照强制性治疗原则，设计出常用的塑形动作，包括堆杯、取衣服夹、垂直套圈、穿线钉、翻麻将牌、沙壶球、高尔夫球、螺母、螺栓、垂直木钉、积木、插球练习器、腕功能及旋腕训练器、黏木旗子、捡围棋、手指阶梯、捡回行针。每日训练2～3 个塑形动作。第二部分，限制健侧上肢。行康复治疗时，使用夹板限制健侧前臂和手的使用，共限制健侧上肢使用每天6 h，每周连续5 d，连续4周。

1.3 观察指标与评价方法 治疗前、治疗4周后分别完成两组患者的上肢动作速度评定、上肢功能评定、日常生活能力评定，以及患侧上肢肱二头肌、肱三头肌、桡侧腕伸肌、桡侧腕屈肌肌群表面肌电信号的采集。

1.3.1 上肢动作速度评定 采用简易上肢机能检查量表(Simple Test For Evaluating Hand Function，STEF)着重评价上肢动作速度[4]。主要评价手指屈、伸、抓、握，拇指对掌、捏、夹等。依据完成时间的长短进行评分，满分100分。

1.3.2 上肢功能评定 采用Fugl-Meyer(FMA)上肢部分评分评定上肢功能[4]，上肢部分包含33 个项目，共66分。得分越低，上肢功能越差。

1.3.3 日常生活能力评定 采用改良Barthel 指数(Modify Barthel Index，MBI)评分[4]，包括10项内容，满分100分。得分越低，功能越差。

1.3.4 表面肌电信号(surface electromyography，sEMG)采集[7]采用上海诺诚8 通道表面肌电图仪采集患侧上肢肱二头肌、肱三头肌、桡侧腕伸肌、桡侧腕屈肌肌群的表面肌电信号。表面肌电信号采集时，安排研究者在同样的座椅上，放置患侧上肢与桌面，保持患侧上肢处于放松体位，健臂自然下垂，双腿与肩同宽，自然分开，踝关节置于中立位。选取相应的靶点肌肉，电极片置于肌肉最隆起处，电极方向与肌肉纤维走向平行，采用等长抗阻收缩时触摸肌肉的方法以检测电极的摆放位置，肌电信号采集时要确保电极位置不变，并与皮肤接触良好，消除运动噪音。记录评定肌肉最大收缩时的表面肌电信号，连续记录30 s。以肌肉肌电方根值(RMS)代表肌电信号的大小。由同一位治疗师负责所有评估。

1.4 统计学方法 应用SPSS18.0统计软件进行数据分析，所有数据符合正态分布，以均数±标准差表示，组内指标比较采用配对样本的t检验，组间指标比较采用两独立样本的t 检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者治疗前后的STEF 评分、FMA 上肢评分和MBI 评分比较 治疗前，两组患者的STEF评分、FMA上肢评分和MBI评分比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。治疗4周后，两组患者的上述指标明显高于本组治疗前，且mCIMT 组患者的STEF 评分和FMA 评分明显高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)；mCIMT 组患者的MBI 评分与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

表2 两组患者治疗前后的STEF评分、FMA上肢评分和MBI评分比较，分)

表2 两组患者治疗前后的STEF评分、FMA上肢评分和MBI评分比较，分)

注：治疗前，mCIMT组与对照组比较，aP＞0.05；对照组治疗后与治疗前比较，bP＜0.05；治疗后，mCIMT组与对照组比较，cP＜0.05。

组别 例数 时间STEFFMA上肢MBI对照组20治疗前33.93±3.6030.60±2.3746.67±5.07治疗4周后41.58±6.29b33.46±3.89b69.36±7.88b t值2.0931.9892.151 P值0.0430.0480.038 mCIMT组20治疗前34.30±2.95a28.86±3.66a46.67±6.17a治疗4周后48.77±5.26c40.53±3.13c71.87±6.07 t值2.5122.5450.648 P值0.0250.0230.126

2.2 两组患者治疗前后患侧肱二头肌、肱三头肌、桡侧腕伸肌、桡侧腕屈肌的sEMG比较 治疗前，两组患者的sEMG比较差异均无统计学意义(P＞0.05)；治疗4 周后，mCIMT 组患者患侧各肌群的sEMG 明显高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 两组患者治疗前后患侧肱二头肌、肱三头肌、桡侧腕伸肌、桡侧腕屈肌的sEMG比较，mA)

表3 两组患者治疗前后患侧肱二头肌、肱三头肌、桡侧腕伸肌、桡侧腕屈肌的sEMG比较，mA)

注：治疗前，mCIMT组与对照组比较，aP＞0.05；对照组治疗后与治疗前比较，bP＜0.05；治疗后，mCIMT组与对照组比较，cP＜0.05。

组别 例数 时间 肱二头肌 肱三头肌 桡侧腕伸肌 桡侧腕屈肌对照组20治疗前140.36±41.26141.01±35.9693.05±30.2968.64±20.24治疗4周后169.74±28.75b170.62±34.61b130.01±36.19b88.91±22.18b t值2.0171.9872.1252.025 P值0.0470.0490.0360.045 mCIMT组20治疗前141.43±33.74a145.14±42.56a95.01±19.23a72.25±21.34a治疗4周后242.12±67.37c212.16±50.82c157.26±21.76c118.32±26.31c t值2.6432.6252.3142.188 P值0.0150.0190.0330.039

3 讨论

美国阿拉巴马大学的TAUB[8]学者最早提出了强制性运动疗法(constraint induced movement therapy，CIMT)用于卒中患者上肢功能恢复，其主要原理是大脑可塑性和克服“习得性废用”[9]。但是，在实际临床应用中，由于CIMT治疗时间长、健侧上肢约束时间长等原因，患者的依从性差。因此，研究者逐渐提出了mCIMT。mCIMT与传统CIMT比较，明显优化了其塑性训练强度、治疗时间以及健侧肢体约束时间等方面，显著增加了患者的依从性[9-10]。为此，mCIMT与传统CIMT比较，更易用于研究。

本研究表明，治疗前，两组各项指标比较，差异无统计学意义。治疗4 周后，两组各项指标明显高于本组治疗之前；且mCIMT 组的STEF 评分和FMA 评分明显高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.05)；mCIMT组MBI 评分与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05)。治疗4 周后与治疗前比较，两组患者所测各肌群sEMG的均方根值明显改善，且mCIMT组所测各肌群的均方根值明显高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.05)。该研究结果提示mCIMT 可恢复患者上肢功能，改善患侧上肢肌力。李策等[11]、郭天龙等[12]在“CIMT 如何影响卒中偏瘫患者上肢功能”研究中，提出mCIMT可以改善上肢运动功能，此外，还指出可明显提高患者的日常生活自理能力[5,13-16]。贾亮等[17]、张伟明等[18]也证实mCIMT 可以改善脑卒中患者上肢功能及提高BMI指数。本研究中，治疗4周后，两组患者的MBI 评分差异无明显统计学意义(P＜0.05)，与以往的研究不符，可能是由于mCIMT 治疗是以上肢康复为主，着重训练患者上肢功能，而MBI 不仅包括使用上肢的进食、穿衣、修饰，还包括大小便控制、床椅转移、步行、上下楼梯等项目，所以两组患者MBI评分无明显差异；也可能是本研究观察时间段，mCIMT 治疗对患者MBI能力的影响还未表现出来。另外，本研究使用sEMG 作为评估指标，更加准确直观地观察到肌力恢复，以上研究未提及使用sEMG作为评估指标。

研究表明，mCIMT通过促进侧脑室室管膜下区神经元再生、缺血半暗带区再生神经元的存活和分化、健侧大脑半球的皮质脊髓束纤维在颈段脊髓向患侧交叉，进而影响神经传导通路产生可塑性变化[19-21]。另外，mCIMT还可以通过下调生长抑制蛋白勿动蛋白(Nogo-A)，从而减弱神经损伤后对纤维生长的抑制。除此之外，mCIMT 还可通过影响Rho 激酶、脑源性神经营养因子(BDNF)等的表达而发挥作用。

以往改良强制性运动疗法功能恢复的评定指标多为定性或半定量指标,定性或半定量指标不能精确的、敏感地反应治疗前、后功能状态的变化。KAGAWA 等[22]首次采用sEMG 评估mCIMT 治疗前、后肌张力的改变，将sEMG作为mCIMT治疗的评估指标。采用sEMG 反应mCIMT 治疗前、后肌力变化的研究不多，本研究中采用sEMG评估治疗前、后肌肉力量的变化，更能直观、准确地显现肌肉肌电信号的变化，具有一定的创新性，但本研究也有其局限性，例如，收集样本量偏少，患者病程长短不等等问题，后期研究将进一步优化。