運動想象訓練治療腦卒中患者肢體功能康復綜述,神經(jīng)病學論文

運動想象訓練治療腦卒中患者肢體功能康復綜述,神經(jīng)病學論文腦卒中發(fā)病率和致殘率高，大多數(shù)患者會遺留有肢體運動功能障礙，影響患者的生活自理能力，同時給社會和家庭帶來沉重的負擔。傳統(tǒng)的偏癱康復治療包括肢體的功能訓練、針灸、推拿、電刺激治療等，近年來一些新的康復治療技術(shù)應用于臨床，華而不實運動想象訓練〔motorimagerytraining,MIT〕被以為是一種很有潛力的康復技術(shù)，它既能夠發(fā)揮腦卒中患者的主觀能動性，又操作較方便，是腦卒中偏癱康復治療的新進展之一[1].現(xiàn)就運動想象訓練治療腦卒中患者肢體功能康復的臨床研究現(xiàn)在狀況及其機制研究進展等綜述如下。1運動想象的來歷早在1950年Hossack[2]就提出心理意象〔mentalimagery〕的概念，就是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)介入下，在感官未遭到相應刺激時，產(chǎn)生一種類似感受器受刺激所產(chǎn)生的反響。運動想象〔motorimagery〕是繼心理意象后提出來的，它是指運動活動在內(nèi)心反復地模擬排練，而不伴有明顯的身體活動。國外文獻上關(guān)于運動想象一般有多種提法，如motorimagery,men-talpractice,mentalimagery或mentalrehearsal等，其實概念是類似的，只是提法不同罷了，常被混用。運動想象這一技術(shù)首先被運用到體育心理學領(lǐng)域中，在這里領(lǐng)域中運動想象療法的主要目的是提高運發(fā)動的特異運動技能和水平。Maring等[3]發(fā)現(xiàn)運動想象訓練可明顯地促進運發(fā)動對新技巧的學習，研究表示清楚運動想象訓練可提高籃球罰球、游泳起跳、標槍投擲、武術(shù)、跳高、體操等項目的運動成績，對于學習這些運動技能具有積極作用[4].20世紀90年代初運動想象技術(shù)開場逐步應用于腦卒中患者，近年來研究發(fā)現(xiàn)運動想象訓練可改善腦卒中偏癱患者的運動功能，作為激活運動網(wǎng)絡的一種手段，它適用于腦卒中的任何階段[5].研究人員提出運動控制不是一個嚴格的成體系的系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中所有運動經(jīng)過都被存儲在一個倉庫中，控制系統(tǒng)調(diào)用這些運動經(jīng)過來控制每塊肌肉，運動控制是運動經(jīng)過與認知、感覺經(jīng)過不斷交互的結(jié)果[6].人類大腦皮質(zhì)的功能也不是固定不變的，皮質(zhì)之間的連接與反響是根據(jù)外界刺激而不斷變化的，經(jīng)過不斷的訓練能夠改變大腦皮質(zhì)的構(gòu)造，這就是大腦皮質(zhì)可塑性理論[7].因而，腦卒中后當患者大腦皮質(zhì)或傳導束遭到損傷，出現(xiàn)運動障礙時，通過長期不斷的訓練，可實現(xiàn)大腦的可塑性，進而運動功能得以恢復。但是腦卒中早期，患者的自主運動能力將會明顯喪失，導致患者進行主動訓練遭到限制，而運動想象訓練不依靠于患者的殘存功能，反復運動想象訓練可能通過大腦皮質(zhì)的可塑性來促進腦卒中患者的肢體功能恢復，被以為是偏癱治療的重要方式方法之一[8].2運動想象的分類一般將運動想象分為動覺運動想象〔kinestheticimag-ery,KI〕和視覺運動想象〔visualimagery,VI〕兩類[9].KI是指在大腦中模擬與運動相關(guān)的動作的感覺，以感悟本身本體感覺為主，想象者感覺到自個實際完成了整個動作，又稱為第一方想象或內(nèi)在想象。VI是指想象者好似在一定距離處看到了自個或者別人完成了整個動作，作為本身肢體動作或外部運動圖像的旁觀者，VI以視覺感官意向為主，且與空間的環(huán)境密切相關(guān)，又稱為第三方想象或外在想象[10-11].Hall等[12]研究發(fā)現(xiàn)，KI更適于那些閉合式運動技能的學習，而VI更合適用于開放式運動技能的學習。例如和空間環(huán)境或形式運動相關(guān)的訓練采取VI方式方法更好，而和手運動準確性相關(guān)的訓練采用KI方式方法更好。3運動想象能力的評估由于大腦損傷后運動想象能力也有可能受損，故在運動想象訓練前應先對患者的運動想象能力進行評估，想象能力是影響想象訓練療效的因素之一。運動想象能力較好的患者則訓練效果也會較好。運動想象能力的常用評估方式方法有三種，早期用的是運動想象問卷〔movementimageryquestionnaire,MIQ〕及其修訂版MIQ-R[13-14],或運動想象清楚明晰度問卷〔thevivid-nessofmotorimageryquestionnaire,VMIQ〕[15],這兩種量表均比擬合適用于評價健康人或運發(fā)動，由于其評定時對被試者的運動能力要求較高，每個被試者先要實際完成一遍動作，然后再想象完成一遍動作，因而對于有運動功能障礙的腦卒中患者評定會有一定難度。新的評估方式方法是動覺和視覺運動想象問卷〔thekinestheticandvisualimageryques-tionnaire,KVIQ-20〕[11,16],該問卷對被試者的運動能力要求不高，故對健康人和運動障礙患者均適用。做KVIQ-20評定時需讓受試者完成20項共10個動作的動覺和視覺想象，分別對想象的難易程度和想象的清楚明晰程度進行打分，動覺想象和視覺想象評分各分為5級，最高5分表示想象該動作時很容易也很清楚明晰，最低1分表示無法完成該動作的想象，即完全想象不出來。KVIQ-20評估的10個想象動作包括頸部屈曲伸展、腰部屈曲伸展、雙側(cè)的聳肩、健側(cè)或患側(cè)肩的屈曲、健側(cè)或患側(cè)肘的屈曲、健側(cè)或患側(cè)手的對指、健側(cè)或患側(cè)膝的伸展、健側(cè)或患側(cè)髖的外展、健側(cè)或患側(cè)足的背屈點地、健側(cè)或患側(cè)足的外翻。要求受試者先實際盡力做一下這些運動，體會本體動作的感覺，然后再分別用動覺想象和視覺想象做同樣的動作，完成后進行自我打分，總分共170分，華而不實動覺想象占85分，視覺想象占85分。有運動障礙的患者假如其對某項活動的想象體驗越深，其運動想象的能力會越強，則KVIQ-20評分也會越高，想象訓練的效果會越好?？梢姡\動想象能力對于想象訓練的效果有一定的影響。4運動想象治療腦卒中運動想象訓練當前在腦卒中康復中的臨床應用，有研究表示清楚可用于急性或慢性、輕度或嚴重的腦卒中偏癱患者[17],有利于提高患者的上下肢功能、坐站能力、日常生活活動能力〔activitiesofdailyliving,ADL〕和功能性任務再學習能力〔家務、做飯、購物等〕，改善單側(cè)忽略等障礙，對慢性期腦卒中患者的功能恢復也有較深切進入的研究[18-19].4.1運動想象用于腦卒中患者上肢功能的研究國內(nèi)外對于運動想象療法促進腦卒中患者上肢功能的康復研究較多。首先，運動想象療法能夠適用于不同病程的腦卒中患者。Page等[20]觀察了16例病程1年以內(nèi)的腦卒中右側(cè)偏癱患者，華而不實8例治療組患者進行運動想象訓練結(jié)合常規(guī)功能訓練，另8例對照組患者只進行常規(guī)功能訓練，6周治療后發(fā)現(xiàn)治療組患者的右手運動功能較對照組患者有顯著提高。Page等[21]又對病程1年以上的腦卒中患者進行了觀察，將32例腦卒中患者隨機分為實驗組和對照組，實驗組進行軀體訓練和30min的運動想象訓練，對照組進行軀體訓練和30min的放松訓練，用Fugl-Meyer量表評估上肢運動功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實驗組患者的上肢運動功能較對照組有明顯改善。Dijkerman等[19]將20例平均病程為2年的慢性期腦卒中偏癱患者隨機分為2組，運動想象組10例和非運動想象組10例，觀察運動想象對患側(cè)上肢功能恢復的影響，4周訓練前后分別評價兩組患者的上肢運動功能、注意力的控制、感覺定位和生活自理能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組治療后運動功能均有改善，分別提高14%和6%,但運動想象組患者對注意力的控制和感覺定位能力的改善不明顯。其次，運動想象療法不僅能改善腦卒中患者癱瘓側(cè)肢體的肌力，而且能提高患者各項上肢運動功能評分及ADL能力。Riccio等[22]研究36例腦卒中患者進行3周的運動想象訓練和3周的常規(guī)康復訓練，發(fā)現(xiàn)運動想象訓練能夠提高患者的肌力并能促進患手的功能改善，是常規(guī)腦卒中康復治療的有力補充。Lebon等[23]研究發(fā)現(xiàn)運動想象訓練不僅能夠提高運動的執(zhí)行能力，同時也提高了運動的學習能力，而腦卒中患者的偏癱治療就是一個運動再學習的經(jīng)過，他指出想象時應注重想象肌肉在收縮，這樣有助于提高肌肉的氣力。Crosbie等[24]對14例45-81歲的首發(fā)腦卒中患者進行4周常規(guī)康復訓練配合運動想象訓練，每日做伸手抓握物品的想象任務，結(jié)果有9例患者的上肢運動力指數(shù)評分〔MotricityIn-dex〕和描線的準確性有顯著提高。Liu等[25]對46例60歲以上的腦梗死患者進行研究，將患者隨機分為2組，一組接受每周5次每次1h,共3周的ADL運動想象訓練，另一組接受每周5次每次1h,共3周的常規(guī)ADL訓練，用Fugl-Meyer量表評定患者的運動功能，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接受運動想象訓練的患者Fugl-Meyer評分和ADL能力高于接受常規(guī)ADL訓練的患者，而且在后續(xù)隨訪期想象組仍然保持這種能力。國內(nèi)也有一些關(guān)于運動想象訓練在腦卒中上肢康復中的研究報道。朱琳等[26]報道了35例病程1年以內(nèi)的腦卒中患者，分為想象訓練組20例和對照組15例，前組比后組增加每日2次，每次30min的運動想象訓練，結(jié)果4周的運動想象訓練后想象組的偏癱分級和功能獨立性評分均高于對照組，講明運動想象可促進腦卒中偏癱患者手功能的恢復和提高患者的獨立生活能力，但研究未發(fā)現(xiàn)想象訓練對痙攣的緩解有明顯作用。符俏等[27]觀察39例40-80歲腦卒中偏癱患者，隨機分為治療組20例和對照組19例，對照組僅進行常規(guī)康復治療，治療組另予運動想象治療，于入選時和治療8周后采用Fugl-Meyer運動功能評分〔FMA〕評定患者的上肢運動功能，改進巴氏指數(shù)〔modifiedbarthelindex,MBI〕評定患者的ADL能力，發(fā)現(xiàn)8周后2組的FMA和MBI評分均有明顯改善且治療組的FMA和MBI值比對照組增加更顯著。4.2運動想象用于腦卒中患者下肢功能的研究運動想象訓練對腦卒中患者下肢功能的康復作用近來也逐步引起國內(nèi)外研究者的關(guān)注，但研究比例沒有上肢那么高。Dickstein等[28]觀察了1例39歲腦卒中偏癱患者進行常規(guī)步態(tài)訓練及運動想象訓練的療效，每周3天，持續(xù)6周，結(jié)果提示患者的步長、步頻和步速，患足支撐時間均較治療前明顯增加，步速提高了23%,雙足支撐時間減少了13%,講明運動想象訓練對腦卒中后偏癱患者的步態(tài)恢復具有促進作用。Cho等[29]觀察15例腦卒中患者下肢負重訓練結(jié)合運動想象訓練的療效，發(fā)現(xiàn)想象與實際訓練相結(jié)合可明顯提高被訓練者的下肢運動功能、10m步行能力和坐站平衡功能。國內(nèi)也有關(guān)于運動想象訓練在腦卒中下肢康復中的研究報道。徐光青等[30]將34例慢性期腦卒中偏癱患者隨機分為2組，治療組18例和對照組16例，治療組進行6周的步態(tài)運動想象訓練，用運動解析系統(tǒng)分別評測入選時、6周治療后及12周隨訪時的最大步行速度、時間-空間參數(shù)和步態(tài)時相，結(jié)果發(fā)現(xiàn)治療組6周后各步態(tài)指標均比對照組進步顯著。過筠等[31]觀察32例平均病程1個月的腦卒中偏癱患者，實驗組16例在常規(guī)康復訓練結(jié)束后進行運動想象訓練，每日1次，每次15min,共8周，對照組16例僅進行常規(guī)康復訓練，治療前后采用Fugl-Meyer運動功能評分的下肢部分和FIM功能獨立性評定量表評估療效，結(jié)果8周后實驗組的下肢評分和FIM評分均高于對照組，提示在常規(guī)功能訓練中結(jié)合應用運動想象能夠改善腦卒中慢性期偏癱患者的下肢運動功能。盡管國內(nèi)外研究都證明運動想象療法能改善腦卒中患者的上肢和下肢功能，但這些臨床研究之間的差異性較大，比方在何時進行運動想象干涉〔即對病程的選擇〕、每次干涉持續(xù)的時間、每周干涉的頻率、共干涉多久及運動想象訓練的詳細內(nèi)容等方面尚未構(gòu)成一個統(tǒng)一規(guī)范的形式，對腦卒中康復工作的臨床指導意義有限。因而，仍需要更多大樣本、多中心、方式方法科學和規(guī)范的隨機對照臨床研究來加以驗證，以提供更可靠的循證醫(yī)學證據(jù)，構(gòu)成一套統(tǒng)一的運動想象治療規(guī)范來指導臨床。5運動想象治療機制的研究動物實驗和臨床研究表示清楚，當腦遭到一過性損傷或連續(xù)性損傷時，腦在構(gòu)造和功能上具有可塑性反響能力，即腦的可塑性〔plasticity〕。這種能力在構(gòu)造上以分子、突觸、皮質(zhì)和神經(jīng)網(wǎng)絡等組織水平表現(xiàn)出來，在功能上以代償、功能移位、重建等行為方式表現(xiàn)出來[32].腦卒中后運動的再學習，不僅僅是對骨骼肌肉的訓練，更是對大腦機能的訓練[33].近年來，隨著神經(jīng)影像技術(shù)的進步，十分是功能性磁共振〔functionalmagneticresonanceimaging,fMRI〕的出現(xiàn)，為研究運動想象訓練引起的中樞神經(jīng)變化和腦的可塑性提供了強有力的證據(jù)[34-35],但國內(nèi)外關(guān)于健康人的fMRI研究較多，而腦卒中患者的運動想象腦可塑性研究較少。另外，其他研究技術(shù)如正電子發(fā)射型斷層掃描〔positronemissiontomography,PET〕、腦電圖〔electroencephalograph,EEG〕等也為解讀運動想象治療的作用機制提供了必要的補充。5.1健康人的運動想象fMRI研究健康人的fMRI研究表示清楚，運動想象激活的腦部區(qū)域與實際進行同一運動所激活的區(qū)域很類似。Gerardin等[36]對8例健康人進行右手指屈伸運動的fMRI研究，并用肌電圖〔EMG〕監(jiān)控手部的動作，發(fā)如今想象時同休息狀態(tài)相比擬，想象手指屈伸運動與主動手指運動都能夠激活雙側(cè)運動前區(qū)〔premotorcortex,PMC〕、頂葉、基底核和小腦，想象手指運動比主動手指運動更能激活雙側(cè)額葉前區(qū)、運動前區(qū)、輔助運動區(qū)〔supplementarymotorarea,SMA〕、同側(cè)頂葉后區(qū)和尾狀核。講明運動想象比主動運動能更多激活額葉前部及頂葉后部，他以為運動想象與主動運動在激活皮質(zhì)區(qū)域上具有類似性，因而運動想象訓練能夠到達與主動運動類似的訓練效果。Hanakawa等[37]研究發(fā)現(xiàn)，想象彈指運動能夠激活大腦皮質(zhì)額中回水平的前溝、前溝上部、扣帶回前部及頂內(nèi)溝區(qū)域，后2個區(qū)域可能與運動想象的準確性有關(guān)，但運動想象引起的皮質(zhì)激活程度明顯小于實際的主動運動。Solodkin等[34]研究發(fā)現(xiàn)，同樣的動作在運動想象及實際運動中，都激活了背腹側(cè)PMC區(qū)、初級運動皮質(zhì)〔M1區(qū)〕、次級感覺運動皮質(zhì)〔S2區(qū)〕、頂上小葉、SMA區(qū)，且在激活范圍上兩者沒有顯著的差異，實際運動所激活的小腦范圍要比運動想象大，運動想象在額下回的激活范圍不及實際運動大。Naito等[38]對健康人的fMRI研究發(fā)現(xiàn)，運動想象和實際運動出現(xiàn)了重疊的大腦功能激活區(qū)，但兩者也有各自的優(yōu)勢激活區(qū)，實際運動的優(yōu)勢激活區(qū)為M1區(qū)、初級感覺區(qū)〔S1區(qū)〕、PMC區(qū)后部、島蓋區(qū)、小腦前部〔運動想象時幾乎無激活〕和BA5區(qū)〔運動想象時出現(xiàn)輕至中度激活〕，而運動想象時的優(yōu)勢激活區(qū)為溝的前緣、前回、頂葉的后上部及楔前葉〔precueus〕。健康人身體不同部位的運動想象所激活的大腦皮質(zhì)區(qū)域有所不同。Ehrsson等[39]觀察7例健康人想象右手指屈伸、右腳趾屈伸和水平舌運動時大腦皮質(zhì)的激活情況，發(fā)現(xiàn)3種想象運動能夠分別激活大腦皮質(zhì)M1區(qū)的特定區(qū)域，當想象手指屈伸運動時激活了對側(cè)M1區(qū)的手指區(qū)域〔BA4a區(qū)〕和對側(cè)背部PMC區(qū)〔BA6區(qū)〕，想象腳趾屈伸運動時激活了對側(cè)M1區(qū)的足部區(qū)域和對側(cè)SMA區(qū)足部區(qū)域后側(cè)，想象水平舌運動時激活了對側(cè)M1區(qū)的舌區(qū)域和雙側(cè)PMC區(qū)，講明軀體不同部位的運動想象可對應激活大腦皮質(zhì)的特定區(qū)域。另有研究表示清楚健康人運用動覺想象和視覺想象所激活的大腦皮質(zhì)區(qū)域是有一定差異不同的。Porro等[40]讓14例右利手的健康人進行右手對指想象運動，用fMRI方式方法觀察大腦功能激活區(qū)域，發(fā)現(xiàn)動覺想象拇指與手指的對指運動激活M1區(qū)的程度較單純視覺想象要高，但低于實際對指運動，另外動覺想象對指運動還能夠激活S1區(qū)，但激活程度低于單純視覺想象，健康人進行運動想象時與實際運動都會出現(xiàn)溝前緣、初級運動區(qū)和前回前部區(qū)域的明顯激活。De-cety等[6]通過研究比擬了健康人視覺運動想象和動覺運動想象兩者在大腦皮質(zhì)激活區(qū)域上的差異不同，結(jié)果表示清楚兩者都和SMA、前回〔precentralgyrus〕和楔前葉的皮質(zhì)激活有關(guān)，所不同的是動覺運動想象引起了軀體感覺皮質(zhì)〔somatosen-sorycortex〕和左頂下小葉〔inferiorlobule〕的激活，而視覺運動想象引起了額極皮質(zhì)〔frontopolarcortex〕、右頂下小葉和后扣帶回〔posteriorcingulate〕的激活。綜合已有的國內(nèi)外文獻可見，運動想象與實際運動牽涉的腦區(qū)有所類似，運動想象可能激活的腦區(qū)包括皮質(zhì)PMC、輔助運動區(qū)〔SMA〕、頂葉皮質(zhì)〔parietalcortical〕和扣帶回〔cal-losalconvolution〕等[41-42].以上文獻的數(shù)據(jù)固然不一定完全一致，但都是運動想象有助于運動學習的有效根據(jù)。運動想象或多或少地反映了大腦皮質(zhì)的活動范式，即運動想象或許是實際運動時大腦激活的閾下活動狀態(tài)，運動想象與實際運動同樣可使大腦皮質(zhì)代表區(qū)發(fā)生變化，這為它應用于腦卒中康復治療提供了神經(jīng)生理學基礎(chǔ)。5.2腦卒中患者的運動想象fMRI研究運動想象是一種內(nèi)在的運動刺激，該刺激可能在腦卒中后的神經(jīng)功能重組中發(fā)揮重要作用，相關(guān)的研究國內(nèi)外并不多。Johnson-Frey等[43]通過事件相關(guān)fMRI研究觀察l例嚴重右側(cè)偏癱發(fā)病5年的腦卒中患者，發(fā)現(xiàn)其在進行患手的抓握想象時損傷大腦半球的PMC區(qū)、頂葉及M1區(qū)皮質(zhì)被激活。Sharma等[44]觀察了12例手功能恢復較好的皮質(zhì)下腦卒中患者主動對指和想象對指任務下皮質(zhì)激活的情況，發(fā)現(xiàn)主動和想象時均激活損傷大腦半球皮質(zhì)的BA4區(qū)〔M1區(qū)〕，即初級運動區(qū)，損傷同側(cè)的BA4區(qū)后部的激活大小與患者的運動功能評分呈正性相關(guān)。Kimberley等[45]對10例嚴重偏癱的腦卒中患者和年齡性別相匹配的10例健康人進行fMRI研究，發(fā)現(xiàn)做腕部的運動想象時，健康對照組的運動想象和腦卒中患者健手的運動想象是受對側(cè)大腦皮質(zhì)控制的，而腦卒中患者患手的運動想象卻主要激活同側(cè)的M1區(qū)、同側(cè)的SMA區(qū)和對側(cè)的S1區(qū)，腦卒中患者運動想象時病變同側(cè)腦信號強度變化的百分比要顯著大于健康對照組。當前國內(nèi)外關(guān)于運動想象訓練治療腦卒中患者的fMRI縱向研究很少，Page等[46]對10例慢性期腦卒中患者〔平均病程36.7個月〕進行10周關(guān)于日常生活活動的運動想象訓練后，評價干涉前后患側(cè)主動腕關(guān)節(jié)屈伸任務下fMRI的變化，發(fā)現(xiàn)干涉后隨著患者運動功能的改善，其雙側(cè)的初級運動區(qū)和運動前區(qū)激活有意義的增加，同側(cè)頂上皮質(zhì)的激活也增加。鑒于相關(guān)文獻量很少，運動想象訓練對于腦卒中患者腦重塑作用的詳細機制尚有待進一步的fMRI研究來證實。5.3其他運動想象的機制研究研究者們通過PET研究能夠測量運動想象時人類腦部的能量代謝情況，以此觀察在運動想象經(jīng)過中大腦的中樞神經(jīng)活動。Ingvar等[47]讓健康受試者做想象漸漸握緊手的動作1〔regionalcerebralbloodflow,rCBF〕情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)想象運動和實際運動一樣，rCBF都比休息狀態(tài)增加了30%,運動想象時rCBF的增加，表示清楚想象運動可和主動運動一樣活潑踴躍人類的中樞神經(jīng)特定區(qū)域，并消耗較多的能量，兩者存在類似的神經(jīng)興奮機制。腦電圖也是研究運動想象治療作用機制的重要方式方法之一。Naito等[48]最早用腦電圖研究