摘要 目的 探讨不稳定支撑面(unstable support surface, USS)训练对慢性脑卒中患者平衡、步态和下肢运动功能的影响。方法 将20名卒中患者分为两组,对照组(n =10)在常规治疗基础上进行12周常规康复训练,实验组(n =10)在常规治疗的基础上进行12周平衡板训练。使用BBS量表、Fugl-Meyer下肢功能量表、10 m步行速度测试(10 MWT)、6 min步行距离测试(6 MWD)评估患者干预前后动态平衡、步行和下肢运动功能;利用NeuroCom Balance Manager系统、Qualisys三维动作捕捉与分析系统和Kistler三维测力台测量患者干预前后静态平衡和运动学、动力学步态数据。结果 干预后,两组之间及实验组组间BBS评分、Fugl-Meyer评分、6 MWD评分结果差异具有统计学意义(P <0.05),实验组组间10 MWT评分具有统计学意义(P <0.05)。干预后,两组之间及实验组组间两侧负重/下蹲在90°和60°时差异具有统计学意义(P <0.05),实验组组间负重/下蹲在30°和0°时差异具有统计学意义(P <0.05)。干预后,两组组间压力中心对称性和髋关节对称性差异具有统计学意义(P <0.05),膝、踝关节对称性差异无统计学意义(P >0.05)。结论 利用NeuroCom Balance Manager系统的平衡板进行USS训练能有效改善脑卒中患者平衡、步态和下肢运动功能。
关键词:
脑卒中
核心稳定性
不稳定支撑面
平衡
下肢
步态功能
脑卒中又称为中风,以突发并且十分迅速出现阻塞性或扩散性脑功能损伤为特征的脑部疾病,是世界第二大死亡和致残的原因,同时在中国也是导致死亡、长期身体运动和认知障碍的主要原因 [1-3] 。脑卒中发生后,73%患者存在运动控制方面的缺陷,甚至影响到患者的平衡能力 [4-5] ;而平衡是一个复杂的功能,包含动态和静态两部分,也是脑卒中发生后患者在社区走动和步态特征的主要决定因素 [6] 。因此,进行脑卒中康复的主要目标之一是为了恢复患者平衡功能,改善患者步态,降低发生跌倒风险。核心稳定性训练不仅被应用到亚健康人群的康复训练,而且在脑卒中患者康复训练中的发展也开始变得成熟,逐渐通过减少支撑面积来增加不稳定性,又称为不稳定支撑面(unstable support surface,USS)训练。研究表明,USS训练能刺激中枢神经,提高核心肌群的肌肉收缩力量,兴奋皮质延髓桥网状体脊髓路和步态中枢模式发生器,可能会更好地改善患者的平衡和步行功能,增加关节活动的对称性,减少患者发生跌倒的风险 [7-8] 。目前,NeuroCom Balance Manager系统主要被用于卒中后遗症患者、外侧踝关节扭伤、跌倒等疾病干预前后身体压力中心移动指标测试和稳定极限范围测试,是全球范围内最先进的平衡功能评估与训练系统,且该系统附带的平衡板也是一种有效的不稳定支撑面训练工具 [9-10] 。本文旨在观察该系统的平衡板训练对慢性卒中患者平衡和步态功能的影响。
2020年9月～2021年9月在中国人民解放军联勤保障部队天津康复疗养中心招募受试者20人,并经过康复医院诊断确定为脑卒中患者。
纳入标准：① Brunnstrom 4期患者;② 中风后超过12个月,且没有认知障碍,能理解本实验的过程;③ 能独立行走20 m,无其他重大疾病,之前未使用过平衡板训练;④ 患者年龄50～65岁;⑤ 签署受试者知情同意书。
排除标准：① 脑卒中后伴有认知障碍;② 伴有其他重大疾病,如心脏病等;③ 骨质疏松严重者或有隐藏的骨折患者;③ 有其他精神障碍或不能理解和配合完成的患者。
1 . 2 . 1 一般资料 患者被随机分为对照组( n =10)和实验组( n =10)。根据实验要求,已在实验开始前通过问卷调查获取患者的基本信息。结果显示,两组患者的基本状况经比较差异无统计学意义( P >0.05),见 表1
NeuroCom Balance Manager系统最早被用于评估空间飞行员的前庭功能和平衡功能,目前是全球范围内最先进的平衡评估系统,是有效获得人体在动态、静态两种身体姿势状态下的客观测量方式。测量内容为两侧负重/下蹲(weight bearing/squat,WB/S),即患者下蹲0°、30°、60°、90°,测量其在不同角度下蹲时两侧负重和维持平衡的能力 [9] 。
Berg平衡量表(Berg balance scale,BBS)是评估患者平衡功能恢复的常用方法,共14个项目,最高分56分 [8,11-12] 。主要判定患者的身体重心主动转移能力,通过让患者进行坐、站位置下的动静态活动进行整体平衡的评估和测量。当Berg评分越高时,说明患者的平衡功能越好。
Fugl-meyer下肢运动功能评分量表(Fugl-Meyer motor function assessment, FMA)是在Brunnstrom功能量表的基础上发展而来,普遍应用于脑卒中患者的肢体运动功能障碍情况的评定。共17个项目,每个项目最高2分,下肢评分共34分。它主要涵盖人体运动、平衡、关节活动度等5个领域的内容,很好地应用于评定患者下肢康复疗效,对训练效果的评定具有标准化和科学化 [13-14] 。
10 m步行速度测试量表(10-meter walk test,10 MWT)是测量患者在10 m距离中间部分6 m最快速度所用的时间,所用时间越短,步行功能恢复越有效;6 min步行距离测试量表(6-minute walking distance test,6 MWD)是指在一个相对较长的场地里,行走6 min所能达到的最长距离,距离越长,步行功能越好,两者都是用于测量患者步行功能的恢复情况的标准量表。
Qualisys三维动作捕捉与分析系统利用高速红外摄像机能准确捕捉高速运动物体的轨迹并进行相关的数据分析,可以建立人体模型、形成运动轨迹、提供数据输出并进行步态分析,主要测量指标包括髋、膝、踝关节活动范围(range of motion, ROM);Kistler三维测力台主要应用于平衡、步态分析领域,可以获得不同步态和姿势压力中心(center of pressure, COP),具有较高的可靠性和有效性,被认为是测量患者平衡功能的黄金标准 [15] 。测试过程如下：① 让患者在进行测试前,换上统一的服装(短裤)和鞋子,粘贴解剖标记反光球在下肢(两侧髂后上棘、髂后下棘、股骨外侧和内侧髁、内外侧踝、第1和第5跖骨头部、第2跖骨近端以及足跟,共计20个),将带有4个反光球的支撑板分别被固定在两侧大腿和小腿上;② 患者在固定距离内行走,并确保在行走中两足分别踏在前后放置的两块测力台上,共进行2次。
1 . 2 . 2 实验方法 两组患者都进行统一的常规康复治疗,包括针灸、理疗等,由医院的康复治疗师进行。对照组在此基础上进行常规康复训练：30 min/d×5 d/周×12 周;实验组在此基础上进行平衡板训练(NeuroCom Balance Manager系统“U”形平衡板),主要包括：① 坐位重心转移训练;② 站位重心转移训练,30 min/d×5 d/周×12 周,所有训练必须保证最大限度使用躯干平衡和下肢,且两组进行所有训练的运动强度都为最大心率的70%。
运用SPSS统计分析软件对所得实验数据进行分析和检验。以配对 t 检验比较实验第1、2阶段相关参数的差异,以独立 t 检验比较实验第1、2阶段组间相关参数的差异。显著性水平为 P <0.05。
经过配对样本 t 检验和独立样本 t 检验得知,平衡板干预后对照组(42.3±7.72)和实验组(48.4±4.93)BBS评分有显著性差异( P <0.05);对照组(23.8±6.81)和实验组(29.7±5.58)Fugl-Meyer评分也有显著性差异( P <0.05);对照组(133.59±49.40)和实验组(176.81±37.08)的6 MWD评分有显著性差异( P <0.05);但对照组(17.94±10.31)和实验组(12.80±3.78)10 MWT评分仅在组内干预后有显著差异( P <0.05),组间无显著差异( P >0.05),见 图1
在不同下蹲角度下,两侧负重的干预效果也不相同。结果表明,对照组(14.8±8.34)和实验组(8.0±4.90)在屈膝下蹲90°时,WB/S有显著差异( P <0.05);在下蹲60°时,对照组(11.8±9.07)、实验组(6.8±8.06)WB/S也有显著差异( P <0.05)。但是在下蹲至30°、0°时,对照组(11.2±7.00;11.0±7.13)、实验组(9.6±6.45;9.2±6.94)组内有显著差异( P <0.05),组间无显著差异( P >0.05),见 图2
研究证明,正常成人在步行时下肢髋、膝、踝关节ROM为40°、70°、30° [16] 。干预后对照组健侧、患侧髋关节ROM分别为41.00°±8.11°、37.39°±5.74°;实验组健侧、患侧髋关节ROM分别为41.31°±4.16°、37.39°±5.74°。对照组健侧、患侧膝关节ROM分别为61.23°±10.56°、47.51°±22.26°;实验组健侧、患侧膝关节ROM分别为60.81°±11.50°、54.04°±18.38°。对照组健侧、患侧踝关节ROM分别为26.24°±5.79°、34.71°±9.05°;实验组健侧、患侧ROM分别为27.68°±4.67°、30.47°±5.55°。对照组在干预后两侧下肢髋、膝、踝关节ROM仍存在显著差异( P <0.05),实验组在干预后两侧下肢髋、膝、踝关节ROM无显著差异( P >0.05),干预后对照组(0.82±0.19)和实验组(1.02±0.30)COP对称性组内比较都有显著差异( P <0.05);对照组(0.90±0.10)和实验组(0.96±0.07)髋关节ROM对称性组内比较都有显著性( P <0.05);对照组(0.76±0.28;0.78±0.16)和实验组(0.88±0.23;0.93±0.16)膝、踝关节ROM对称性比较无显著性差异( P >0.05),见 图3
根据以往的研究发现与常规康复训练相比,进行USS训练对改善患者BBS评分、Fugl-Meyer评分、6 MWD评分更有效 [17] 。郝川等 [18] 研究发现,进行不稳定支撑面训练在提高10 MWT评分上更优于常规训练,但本文结果只体现出实验组组内的显著性,并未体现两组组间的显著性,推测原因是训练器械不同,前者采用的是卧位悬吊训练和坐位不稳定支撑面训练。虽然两种训练方法的比较存在分歧,但是结果均表明在平衡板上的训练仍然对平衡和步行功能起到改善作用。
当人体维持静态平衡时,身体重心越低,躯干稳定效果越差 [19] 。因此,当脑卒中患者在NeuroCom Balance Manager测试板上时,以规定姿势(双脚与肩同宽站在双脚刻度线内,双臂垂直于身体两侧)进行下蹲0°、30°、60°、90°,到90°时身体最不稳定,0°最稳定。由于患者两侧负重不对称,在下蹲90°时,两侧负重变化更为明显。实验组通过进行平衡板训练能明显改善患者在下蹲90°、60°时的两侧负重不对称性,且与对照组相比也有明显差异。在下蹲30°、0°时,实验组干预前后仍存在差异。当患者保持在静态下蹲90°、60°时进行平衡板训练,效果优于传统康复训练。因此,利用平衡板进行USS训练对脑卒中患者的静态平衡和两侧负重有明显改善,在下蹲90°、60°改善更为显著。
研究显示,健康人群在步行过程中,两侧下肢步态参数具有对称性 [20] 。通过NeuroCom Balance Manager系统的平衡板训练干预后,在此基础上同时使用Qualisys三维动作捕捉与分析系统、Kistler三维测力台,更加准确地测量出患者在行走状态下髋、膝、踝关节的ROM和对称性比(患侧/健侧 [21] ),以及压力中心的对称性比 [22] 。结果显示,相比于传统康复训练,平衡板训练能减小两侧下肢行走时髋、膝、踝关节ROM的差距,增加两侧下肢行走时髋关节ROM的对称性和COP的对称性,但是两侧下肢膝、踝关节的ROM变化不明显,可能原因是髋关节是连接躯干上下两部分的重要枢纽,是下肢其他关节发力的支点和承重点,同时也是极不稳定的全动关节之一,髋关节的活动范围对身体平衡至关重要 [23-24] 。因此,通过USS训练刺激核心稳定性能加强髋关节的稳定性,进一步巩固步行能力。与常规康复训练相比,进行平衡板训练更能缩小患者健侧与患侧髋、膝、踝关节角度范围的差异,增加两侧下肢在行走过程的对称性,降低发生跌倒的概率 [25] 。
当脑卒中发生后,躯干核心部位会发生明显肌力下降,身体重心发生严重偏移,导致其平衡能力下降和姿势摆动幅度增加,进一步造成患侧下肢的负重和稳定性变差 [26] 。髋、膝、踝3个关节也会伴随着出现异常变化,极大增加了发生跌倒的概率 [27] 。此时,就需要加强核心部位的训练。本文认为,进行NeuroCom Balance Manager系统的平衡板训练比传统康复训练对改善慢性卒中患者的平衡和步态功能更有效。
在常规治疗基础上利用NeuroCom Balance Manager系统的平衡板进行训练,能有效改善患者的平衡、步态以及下肢功能,且大部分测试结果显示,平衡板训练要优于常规康复训练。本研究受试者由于实验条件的限制,样本量较小,后续将在二期实验中再继续收集相关的受试者,证实相关结论。
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