脑卒中具有发病率高、死亡率高和致残率高的特点,多数患者在脑卒中后均会出现一定的运动功能障碍,这极大地影响了患者的正常生活。而足下垂作为脑卒中后的常见后遗症,严重影响了患者行走的步态,限制了患者的活动,降低了患者的生活质量。近年来,重复外周磁刺激越来越多地被应用到各种疾病的康复治疗中,并因其具有无创、经济、有效等特点被很多患者接受。该文就重复外周磁刺激应用于脑卒中后足下垂的研究进展进行综述。
引用本文: 冯滢, 崔璨, 刘鸽, 贾汇鑫, 杨湘哲, 张志远, 刘泰源, 刘忠良. 重复外周磁刺激应用于脑卒中后足下垂的研究进展. 华西医学, 2021, 36(5): 675-678. doi: 10.7507/1002-0179.202010228 复制
脑卒中,又称中风,是一种急性脑血管疾病,目前已成为继心脏病和癌症之后全世界第三大最常见的死亡原因[1]。此外,由于脑卒中后致残率高,多数患者遗留有不同程度的肢体运动功能障碍[2],这在很大程度上影响了患者的生活质量。而足下垂作为脑卒中后的常见后遗症,严重影响了患者的运动功能与步态,限制了患者的活动,降低了患者的参与能力。磁刺激是一种非侵入性的治疗脑卒中后运动功能障碍的方法,根据作用靶点的不同,可分为经颅磁刺激和外周磁刺激。当磁刺激仪作用于外周神经时,称为外周磁刺激,当外周磁刺激为重复、连续刺激时则称为重复外周磁刺激(repetitive peripheral magnetic stimulation,rPMS)[3]。rPMS 作为一种无创、经济、有效的康复治疗方法,被很多患者接受,并且越来越多地被应用到各种疾病的康复治疗中。因此,本文就 rPMS 应用于脑卒中后足下垂的研究进展进行综述,以期为临床治疗提供更多依据,为患者的康复治疗提供更多选择。
1 脑卒中后足下垂
1.1 发病机制
根据病程的长短,可以将脑卒中分为几个不同的时期。在急性期内,脑卒中后中枢运动神经受损引起某些运动神经元不完全损伤,支配运动的皮质脊髓束或皮质脑干束也受到损伤[4]。受损的运动传导纤维所支配肌肉的随意运动被抑制,导致下肢屈肌、伸肌肌群张力异常,表现为患侧小腿前肌群和外侧肌群受到抑制而麻痹无力、小腿后肌群痉挛而牵拉跟腱,从而使患者产生足下垂。同时,脑卒中所导致的肌肉牵张反射异常,也会使患者的运动功能发生障碍[5],严重影响患者的步态,限制患者的活动能力,阻碍其回归社会、工作。此外,当病程进入恢复期,由于脑卒中患者长期卧床制动,患者的周围神经受到压迫与损伤,小腿前肌群以及外侧肌群激活不足,肌肉出现废用性肌萎缩,致使足背伸困难,也表现为足下垂[6]。由此可见,脑卒中后足下垂的产生,不仅是脑卒中后中枢神经受损的结果,长期废用所导致的肌萎缩以及周围神经损伤也是其原因之一。
1.2 康复治疗方法
目前,传统的康复治疗方法主要是增加胫前肌和小腿外侧肌群力量的训练、小腿三头肌的牵拉训练以及佩戴足踝矫正器[7-8]等,均取得了一定的疗效,在一定程度上缓解了患者的功能障碍。近年来,功能性电刺激、肌电生物反馈技术、经颅磁刺激技术以及针灸等方法也越来越多地被应用于脑卒中后足下垂的康复治疗中[9-12],且均被证实能够改善患者的步行功能障碍,此外,各种康复诊疗相结合也可以显著提高患者的步行能力[10, 13-14]。然而,这些方法会在一定程度上引起患者的疼痛与不适,导致患者的依从性较差,存在一定的局限性,并非最佳的康复治疗手段。因此,临床康复治疗需要继续探索更加无创、依从性好且有效的方法来改善脑卒中后足下垂所导致的功能障碍。
2 rPMS 应用于脑卒中后足下垂
2.1 作用机制
rPMS 通过带电线圈产生脉冲磁场,引起离子流并形成感生电流,达到足够的强度时,电流穿透外周神经和肌肉主轴[15-16],改变了神经肌肉的传播,但不影响脊髓的兴奋性[17],所以 rPMS 能够刺激运动轴突的动作电位,引发肌肉收缩[18],从而改善脑卒中后足下垂患者下肢肌张力的异常。人体的皮肤、骨骼和脂肪等是不良导体,而神经纤维、神经元和肌肉传导性较高,故 rPMS 能兴奋深部的外周神经组织及大脑,并且可以通过调节其频率、强度、刺激间歇及持续时间来影响肌肉的收缩能力,从而改善脑卒中后足下垂患者小腿各肌群的肌张力,提高患者的步行能力。此外,有研究表明,rPMS 可以在皮肤受体激活较低的情况下,引起大量本体感受输入[19-20],在一定程度上提高脑卒中后足下垂患者的感觉功能[21],促进患者步行能力的改善。作为一种非侵入性、无创、无痛、靶点明确的治疗方法[22-23],rPMS 已被逐渐应用于治疗偏头痛、吞咽功能障碍、上肢运动功能障碍、脑卒中后足下垂以及神经源性泌尿系统损害等多种疾病[19, 24-29],在临床康复治疗上的应用具有很广阔的前景。
2.2 临床应用
近年来,随着国内康复治疗技术的不断发展,临床康复也在寻求更加安全、无创、经济且实用性强的治疗方法。而作为一种非常常见的脑卒中后遗症,足下垂的康复治疗也在不断寻求新的突破。已有临床研究发现,rPMS 可以有效地改善周围神经的损伤,低频 rPMS 可以抑制周围神经异常再生,高频 rPMS 可以激活周围神经,促进周围神经恢复[30]。rPMS 对肌肉神经障碍的治疗也有很好的效果,能够缓解局部肌肉疼痛或紧张,改善脑卒中后足下垂患者的步行障碍[25]。此外,与电刺激及其他物理因子治疗相比,rPMS 的作用部位更深,可以引起更加强烈的肌肉收缩,对于足下垂患者的疗效更加显著[31]。同时,其电流很少通过皮肤表面,是一种相对安全和无损伤性的治疗方法,且经济负担较小、依从性较好,被越来越多的患者所接受[20, 32]。
李树强等[33]利用 rPMS 对 36 例病史为 1~28 d 的脑卒中足内翻患者进行疗效观察,通过测量两组患者治疗前后踝关节的主动背屈外翻的关节活动度以及足外翻角度,得出 rPMS 对脑卒中引起的足下垂内翻有一定的治疗作用,对改善偏瘫的异常步态,提高步行功能有积极的治疗作用。宋鹏飞等[34]以 60 例脑卒中患者为研究对象,在运动疗法的基础上增加了 rPMS 进行研究,并利用肌电图和量表等对患者的肌张力以及步行功能进行评定,结果表明增加了 rPMS 的治疗组可以更加有效地缓解跖屈肌的痉挛,更好地改善下肢的步行障碍。一项关于慢性卒中患者踝关节损伤的双盲随机对照试验显示,rPMS 可显著提高踝关节背屈活动度和最大等长力量,从而改善踝关节损伤[35]。另有一项以 rPMS 和强化物理治疗共同作用为治疗方案的研究表明,rPMS 可以在一定程度上改善具有步态障碍的出血性中风患者的步行速度、行走能力和平衡能力,且患者的耐受性良好,无不良反应[36]。现有的研究均表明了 rPMS 应用于脑卒中后足下垂可有效地缓解肌肉的紧张与痉挛,很好地改善患者下肢的运动功能以及步行功能的障碍。同时,因其安全性高、无创、无痛、经济且靶点准确,可以很好地提高患者的依从性,从而达到更显著的疗效,具有很大的临床价值与前景,值得进一步的研究与推广。
2.3 康复评定方法
2.3.1 量表
临床中脑卒中后足下垂的康复评估大多依托于各种量表。目前,临床上常通过测量治疗前后踝关节主动背屈角度和外翻角度来判定治疗的有效性及程度。同时,也可采用 Brunnstrom 运动功能分期评定标准评估患者治疗前后运动功能,分期越高,运动能力越强[37];采用 Holden 步行功能分级法可以评估患者步行功能,通过比较治疗前后的评分分级情况,能够反映患者的步行功能的改变,级别越高,步行能力越强[38];采用 Fugl-meyer 评分可对患者治疗前后足内翻下肢功能进行评估,评分越高,下肢功能越强[39]。此外,Berg 平衡量表可以用于评定患者的平衡功能等[40]。各种量表的评估结果可以在一定程度上反映出 rPMS 对于脑卒中后足下垂患者步行功能的积极影响[39],及 rPMS 改善脑卒中后足下垂患者步行障碍的有效性。
2.3.2 神经电生理检测
近年来,神经电生理检查作为一种更加客观、准确的评价方法正在越来越多地应用于临床。其中,体感诱发电位在脑卒中后下肢康复方面已有部分应用[41],有研究表明,脑卒中偏瘫患者体感诱发电位参数与步态表现之间存在密切的联系,可以作为评价 rPMS 对于脑卒中后足下垂患者步行障碍有效性的指标之一[42]。此外,胫神经 H 反射可以测定感觉和运动纤维往返传导的速度,有研究显示,可通过测量胫神经 H 反射的波幅、潜伏期等指标评估经皮神经电刺激对卒中后偏瘫患者下肢痉挛的影响[43]。同时,胫神经 H 反射在胫前肌等部位的异常分布具有直接的临床价值,可显示病变中枢运动系统的状况[44]。综上,这些都充分说明了神经电生理检查作为 rPMS 应用于脑卒中后足下垂患者客观评价指标的可行性与有效性,值得在临床进一步推广。
3 总结与展望
脑卒中后足下垂严重影响患者的运动能力和生活质量,对患者本人的心理、生理造成影响,产生沉重的精神和经济负担。随着现代康复理论与技术的发展,传统的治疗方案不断优化,更多前沿技术被应用于脑卒中后足下垂的治疗。同时,应用神经电生理与量表进行联合检查可以避免主观上的偏倚,使检查结果更加准确、客观,更好地反映患者的情况,更加具有临床意义。在现有的脑卒中后足下垂康复治疗方法中,大部分还存在着一定的缺陷,而 rPMS 无创、无痛,安全性相对较高,且疗效显著,可以对脑卒中后足下垂的患者产生积极的治疗作用。但目前来看相关的研究较少,研究对象的数量不足且较为局限,缺乏大样本、多中心的治疗研究。因此,此领域值得更大样本量以及更加全面的研究,从而为脑卒中足下垂患者的康复治疗提供新的选择,为临床脑卒中足下垂的康复提供新的思路和借鉴。
脑卒中,又称中风,是一种急性脑血管疾病,目前已成为继心脏病和癌症之后全世界第三大最常见的死亡原因[1]。此外,由于脑卒中后致残率高,多数患者遗留有不同程度的肢体运动功能障碍[2],这在很大程度上影响了患者的生活质量。而足下垂作为脑卒中后的常见后遗症,严重影响了患者的运动功能与步态,限制了患者的活动,降低了患者的参与能力。磁刺激是一种非侵入性的治疗脑卒中后运动功能障碍的方法,根据作用靶点的不同,可分为经颅磁刺激和外周磁刺激。当磁刺激仪作用于外周神经时,称为外周磁刺激,当外周磁刺激为重复、连续刺激时则称为重复外周磁刺激(repetitive peripheral magnetic stimulation,rPMS)[3]。rPMS 作为一种无创、经济、有效的康复治疗方法,被很多患者接受,并且越来越多地被应用到各种疾病的康复治疗中。因此,本文就 rPMS 应用于脑卒中后足下垂的研究进展进行综述,以期为临床治疗提供更多依据,为患者的康复治疗提供更多选择。
1 脑卒中后足下垂
1.1 发病机制
根据病程的长短,可以将脑卒中分为几个不同的时期。在急性期内,脑卒中后中枢运动神经受损引起某些运动神经元不完全损伤,支配运动的皮质脊髓束或皮质脑干束也受到损伤[4]。受损的运动传导纤维所支配肌肉的随意运动被抑制,导致下肢屈肌、伸肌肌群张力异常,表现为患侧小腿前肌群和外侧肌群受到抑制而麻痹无力、小腿后肌群痉挛而牵拉跟腱,从而使患者产生足下垂。同时,脑卒中所导致的肌肉牵张反射异常,也会使患者的运动功能发生障碍[5],严重影响患者的步态,限制患者的活动能力,阻碍其回归社会、工作。此外,当病程进入恢复期,由于脑卒中患者长期卧床制动,患者的周围神经受到压迫与损伤,小腿前肌群以及外侧肌群激活不足,肌肉出现废用性肌萎缩,致使足背伸困难,也表现为足下垂[6]。由此可见,脑卒中后足下垂的产生,不仅是脑卒中后中枢神经受损的结果,长期废用所导致的肌萎缩以及周围神经损伤也是其原因之一。
1.2 康复治疗方法
目前,传统的康复治疗方法主要是增加胫前肌和小腿外侧肌群力量的训练、小腿三头肌的牵拉训练以及佩戴足踝矫正器[7-8]等,均取得了一定的疗效,在一定程度上缓解了患者的功能障碍。近年来,功能性电刺激、肌电生物反馈技术、经颅磁刺激技术以及针灸等方法也越来越多地被应用于脑卒中后足下垂的康复治疗中[9-12],且均被证实能够改善患者的步行功能障碍,此外,各种康复诊疗相结合也可以显著提高患者的步行能力[10, 13-14]。然而,这些方法会在一定程度上引起患者的疼痛与不适,导致患者的依从性较差,存在一定的局限性,并非最佳的康复治疗手段。因此,临床康复治疗需要继续探索更加无创、依从性好且有效的方法来改善脑卒中后足下垂所导致的功能障碍。
2 rPMS 应用于脑卒中后足下垂
2.1 作用机制
rPMS 通过带电线圈产生脉冲磁场,引起离子流并形成感生电流,达到足够的强度时,电流穿透外周神经和肌肉主轴[15-16],改变了神经肌肉的传播,但不影响脊髓的兴奋性[17],所以 rPMS 能够刺激运动轴突的动作电位,引发肌肉收缩[18],从而改善脑卒中后足下垂患者下肢肌张力的异常。人体的皮肤、骨骼和脂肪等是不良导体,而神经纤维、神经元和肌肉传导性较高,故 rPMS 能兴奋深部的外周神经组织及大脑,并且可以通过调节其频率、强度、刺激间歇及持续时间来影响肌肉的收缩能力,从而改善脑卒中后足下垂患者小腿各肌群的肌张力,提高患者的步行能力。此外,有研究表明,rPMS 可以在皮肤受体激活较低的情况下,引起大量本体感受输入[19-20],在一定程度上提高脑卒中后足下垂患者的感觉功能[21],促进患者步行能力的改善。作为一种非侵入性、无创、无痛、靶点明确的治疗方法[22-23],rPMS 已被逐渐应用于治疗偏头痛、吞咽功能障碍、上肢运动功能障碍、脑卒中后足下垂以及神经源性泌尿系统损害等多种疾病[19, 24-29],在临床康复治疗上的应用具有很广阔的前景。
2.2 临床应用
近年来,随着国内康复治疗技术的不断发展,临床康复也在寻求更加安全、无创、经济且实用性强的治疗方法。而作为一种非常常见的脑卒中后遗症,足下垂的康复治疗也在不断寻求新的突破。已有临床研究发现,rPMS 可以有效地改善周围神经的损伤,低频 rPMS 可以抑制周围神经异常再生,高频 rPMS 可以激活周围神经,促进周围神经恢复[30]。rPMS 对肌肉神经障碍的治疗也有很好的效果,能够缓解局部肌肉疼痛或紧张,改善脑卒中后足下垂患者的步行障碍[25]。此外,与电刺激及其他物理因子治疗相比,rPMS 的作用部位更深,可以引起更加强烈的肌肉收缩,对于足下垂患者的疗效更加显著[31]。同时,其电流很少通过皮肤表面,是一种相对安全和无损伤性的治疗方法,且经济负担较小、依从性较好,被越来越多的患者所接受[20, 32]。
李树强等[33]利用 rPMS 对 36 例病史为 1~28 d 的脑卒中足内翻患者进行疗效观察,通过测量两组患者治疗前后踝关节的主动背屈外翻的关节活动度以及足外翻角度,得出 rPMS 对脑卒中引起的足下垂内翻有一定的治疗作用,对改善偏瘫的异常步态,提高步行功能有积极的治疗作用。宋鹏飞等[34]以 60 例脑卒中患者为研究对象,在运动疗法的基础上增加了 rPMS 进行研究,并利用肌电图和量表等对患者的肌张力以及步行功能进行评定,结果表明增加了 rPMS 的治疗组可以更加有效地缓解跖屈肌的痉挛,更好地改善下肢的步行障碍。一项关于慢性卒中患者踝关节损伤的双盲随机对照试验显示,rPMS 可显著提高踝关节背屈活动度和最大等长力量,从而改善踝关节损伤[35]。另有一项以 rPMS 和强化物理治疗共同作用为治疗方案的研究表明,rPMS 可以在一定程度上改善具有步态障碍的出血性中风患者的步行速度、行走能力和平衡能力,且患者的耐受性良好,无不良反应[36]。现有的研究均表明了 rPMS 应用于脑卒中后足下垂可有效地缓解肌肉的紧张与痉挛,很好地改善患者下肢的运动功能以及步行功能的障碍。同时,因其安全性高、无创、无痛、经济且靶点准确,可以很好地提高患者的依从性,从而达到更显著的疗效,具有很大的临床价值与前景,值得进一步的研究与推广。
2.3 康复评定方法
2.3.1 量表
临床中脑卒中后足下垂的康复评估大多依托于各种量表。目前,临床上常通过测量治疗前后踝关节主动背屈角度和外翻角度来判定治疗的有效性及程度。同时,也可采用 Brunnstrom 运动功能分期评定标准评估患者治疗前后运动功能,分期越高,运动能力越强[37];采用 Holden 步行功能分级法可以评估患者步行功能,通过比较治疗前后的评分分级情况,能够反映患者的步行功能的改变,级别越高,步行能力越强[38];采用 Fugl-meyer 评分可对患者治疗前后足内翻下肢功能进行评估,评分越高,下肢功能越强[39]。此外,Berg 平衡量表可以用于评定患者的平衡功能等[40]。各种量表的评估结果可以在一定程度上反映出 rPMS 对于脑卒中后足下垂患者步行功能的积极影响[39],及 rPMS 改善脑卒中后足下垂患者步行障碍的有效性。
2.3.2 神经电生理检测
近年来,神经电生理检查作为一种更加客观、准确的评价方法正在越来越多地应用于临床。其中,体感诱发电位在脑卒中后下肢康复方面已有部分应用[41],有研究表明,脑卒中偏瘫患者体感诱发电位参数与步态表现之间存在密切的联系,可以作为评价 rPMS 对于脑卒中后足下垂患者步行障碍有效性的指标之一[42]。此外,胫神经 H 反射可以测定感觉和运动纤维往返传导的速度,有研究显示,可通过测量胫神经 H 反射的波幅、潜伏期等指标评估经皮神经电刺激对卒中后偏瘫患者下肢痉挛的影响[43]。同时,胫神经 H 反射在胫前肌等部位的异常分布具有直接的临床价值,可显示病变中枢运动系统的状况[44]。综上,这些都充分说明了神经电生理检查作为 rPMS 应用于脑卒中后足下垂患者客观评价指标的可行性与有效性,值得在临床进一步推广。
3 总结与展望
脑卒中后足下垂严重影响患者的运动能力和生活质量,对患者本人的心理、生理造成影响,产生沉重的精神和经济负担。随着现代康复理论与技术的发展,传统的治疗方案不断优化,更多前沿技术被应用于脑卒中后足下垂的治疗。同时,应用神经电生理与量表进行联合检查可以避免主观上的偏倚,使检查结果更加准确、客观,更好地反映患者的情况,更加具有临床意义。在现有的脑卒中后足下垂康复治疗方法中,大部分还存在着一定的缺陷,而 rPMS 无创、无痛,安全性相对较高,且疗效显著,可以对脑卒中后足下垂的患者产生积极的治疗作用。但目前来看相关的研究较少,研究对象的数量不足且较为局限,缺乏大样本、多中心的治疗研究。因此,此领域值得更大样本量以及更加全面的研究,从而为脑卒中足下垂患者的康复治疗提供新的选择,为临床脑卒中足下垂的康复提供新的思路和借鉴。