不同平衡訓(xùn)練策略對(duì)腦卒中患者下肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的影響

易江 李文茂 關(guān)寧 張?zhí)砥? 張楓悅 劉威 段曉琴

摘 要 目的：觀察兩種平衡訓(xùn)練策略對(duì)腦卒中患者下肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的影響。方法：選取腦卒中患者63例，采用隨機(jī)數(shù)字表法將其隨機(jī)分為對(duì)照組和觀察組，其中對(duì)照組31例，觀察組32例。對(duì)照組在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上，接受姿勢(shì)矯正鏡下的平衡訓(xùn)練；觀察組患者在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上，接受平衡訓(xùn)練儀下的平衡訓(xùn)練。兩組患者的平衡訓(xùn)練時(shí)間均為4周。于治療前和治療4周后采用部分靜態(tài)平衡儀測試參數(shù)（軌跡總長度、軌跡面積圖和速度圖）、Berg平衡量表（Berg Balance Scale，BBS）、10 m最大步行速度（Maximum Walking Speed，MWS）和計(jì)時(shí)起立-行走測試（Timed Up and Go Test，TUGT），分別評(píng)估患者的靜態(tài)平衡能力、步行速度和移動(dòng)能力。結(jié)果：治療4周后，行組內(nèi)比較，兩組患者的部分靜態(tài)平衡儀測試參數(shù)、BBS、MWS和TUGT結(jié)果較治療前均顯著改善，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；組間比較，兩組患者的部分靜態(tài)平衡儀測試參數(shù)、BBS和MWS相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；而兩組的TUGT結(jié)果相比，差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。結(jié)論：與姿勢(shì)矯正鏡下進(jìn)行平衡訓(xùn)練相比，采用平衡訓(xùn)練儀能夠有效改善腦卒中患者的靜態(tài)平衡下壓力中心（Center of Pressure，COP）的軌跡總長度、軌跡面積圖和速度圖，能提高患者的平衡能力和步行速度，加速患者下肢運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)。

關(guān)鍵詞 平衡訓(xùn)練；腦卒中；下肢；運(yùn)動(dòng)功能

中圖分類號(hào) R496 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-7721（2023）06-0517-08

Effects of different balance training strategies on recovery of lower limb motor function in stroke patients

YI Jiang， LI Wenmao， GUAN Ning， ZHANG Tianqi， ZHANG Fengyue， LIU Wei， DUAN Xiaoqin

（Department of Rehabilitation Medicine， the Second Hospital of Jilin University， Changchun 130041， China）

Abstract Objective： To observe the effect of two different balance training strategies on recovery of lower limb motor function in stroke patients. Methods： 63 stroke patients with hemiplegia in our hospital were selected and randomly divided into control group and study group， including 31 patients in the control group and 32 patients in the observation group. The control group was given balance training under postural mirror and routine rehabilitation treatment， and the observation group were given balance training under the balance training instrument and routine rehabilitation treatment. All patients were trained for 4 weeks. Using part of the static balance test parameters （including total path length， path area and velocity diagram）， Berg Balance Scale （BBS）， 10-meter Maximum Walking Speed （MWS） and Timed Up & Go Test （TUGT） to evaluate static balance ability， balance function， walking speed and mobility of patients respectively before and 4 weeks after treatment. Result： After 4 weeks of treatment， the results of static balance test， BBS， MWS and TUGT in the two groups were significantly improved compared with those before treatment （P<0.05）. Static balance test， BBS and MWS results between the two groups showed statistically significant differences （P<0.05）， while TUGT results showed no statistically significant differences between the two groups （P> 0.05）. Conclusion： Compared with the balance training under postural mirror， the balance training with balance instrument could effectively improve the total path length， path area and velocity diagram on the speed of center of pressure （COP） of stroke patients， as well as improve the balance ability and walking speed of patients and accelerate their recovery of lower limb motor function.

Key words Balance training; Stroke; Lower limb; Motor function

收稿日期：2022-03-11 錄用日期：2023-02-07

Received Date： 2022-03-11 Accepted Date： 2023-02-07

基金項(xiàng)目：吉林省自然科學(xué)基金學(xué)科布局項(xiàng)目（202512JC010472429）；吉林大學(xué)白求恩計(jì)劃項(xiàng)目（2020B41）

Foundation Item： Disciplinary Layout Project of the Natural Science Foundation of Jilin Province （202512JC010472429）; Jilin University Bethune Project （2020B41）

通訊作者：段曉琴，Email：15204309769@163.com

Corresponding Author： DUAN Xiaoqin， Email： 15204309769@163.com

引用格式：易江，李文茂，關(guān)寧，等. 不同平衡訓(xùn)練策略對(duì)腦卒中患者下肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的影響[J]. 機(jī)器人外科學(xué)雜志（中英文），2023，4（6）：517-524.

Citation： YI J， LI W M， GUAN N， et al. Effects of different balance training strategies on recovery of lower limb motor function in stroke patients[J]. Chinese Journal of Robotic Surgery， 2023， 4 （6）： 517-524.

腦卒中是一種嚴(yán)重腦血管疾病，近年來在青壯年人群（18～50歲）中的發(fā)病率顯著增加[1]。目前，腦卒中已成為世界范圍內(nèi)致死第2大原因、致殘第3大原因，2019年的新發(fā)病例已超過1400萬[2]。在中國，每年有超過200萬的腦卒中新發(fā)病例，其致殘率在所有疾病中最高[3]。腦卒中后約有75%的患者會(huì)遺留不同程度的功能障礙，如運(yùn)動(dòng)功能障礙、感覺功能障礙、言語或交流障礙、認(rèn)知功能障礙和心理障礙等。其中平衡功能障礙是重要的運(yùn)動(dòng)功能障礙，它會(huì)影響腦卒中患者坐位和站立的姿勢(shì)穩(wěn)定性、步行能力、日常生活活動(dòng)能力（Activities of Daily Living，ADLs）和生活質(zhì)量[4-6]。

平衡是指身體所處的一種姿勢(shì)狀態(tài)，是在運(yùn)動(dòng)或受到外力作用時(shí)自動(dòng)調(diào)整并維持姿勢(shì)的一種能力[7]。人體的平衡可分為靜態(tài)平衡和動(dòng)態(tài)平衡，而動(dòng)態(tài)平衡又包括自動(dòng)態(tài)平衡和他動(dòng)態(tài)平衡。在人的站立、行走、取物等活動(dòng)中，都需要以平衡作為基礎(chǔ)，而無論是靜止還是運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，正常人平時(shí)很難覺察到維持平衡所涉及的復(fù)雜過程。這復(fù)雜的調(diào)節(jié)過程取決于多種感覺輸入的處理分析、運(yùn)動(dòng)控制功能，以及與周圍環(huán)境間的相互作用。因此，應(yīng)多樣性、個(gè)體化地分析影響腦卒中患者平衡功能的相關(guān)因素，包括神經(jīng)功能損傷程度、運(yùn)動(dòng)功能、感覺功能、姿勢(shì)控制策略、認(rèn)知功能等[8-9]。

針對(duì)平衡功能的訓(xùn)練多種多樣，涉及的內(nèi)容包括本體感覺系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、前庭系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼肌協(xié)同運(yùn)動(dòng)、認(rèn)知系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，并取得了一定的臨床效果[10-11]。

本研究旨在觀察兩種基于視覺的平衡訓(xùn)練策略對(duì)腦卒中患者下肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的影響，以期進(jìn)一步探討腦卒中患者的訓(xùn)練效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年3月—2021年12月在吉林大學(xué)第二醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科住院或門診進(jìn)行康復(fù)治療的腦卒中偏癱患者63例，所有患者均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)第四屆腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議通過的標(biāo)準(zhǔn)[12]，并通過CT及MRI確診。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①病灶位于一側(cè)大腦半球，病程<6個(gè)月，病情穩(wěn)定；②無明顯言語障礙和認(rèn)知功能障礙，簡易精神狀態(tài)量表（Mini-Mental State Examination，MMSE）評(píng)分>25分；③偏癱側(cè)下肢運(yùn)動(dòng)功能Brunnstrom分期≥Ⅲ期；④站立平衡≥Ⅱ級(jí)；⑤能監(jiān)護(hù)下步行或獨(dú)立步行；⑥能配合治療且愿意簽署知情同意書者。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①病情不穩(wěn)定，出現(xiàn)病情加重者；②出現(xiàn)腦卒中復(fù)發(fā)者；③合并其他重要臟器功能不全或下肢肌肉骨骼系統(tǒng)疾病等限制康復(fù)功能訓(xùn)練者；④有明顯認(rèn)知功能障礙、語言障礙、視覺障礙或前庭功能障礙者。

采用隨機(jī)數(shù)字表法將入選患者分為對(duì)照組和觀察組，其中對(duì)照組31例，觀察組32例。兩組患者的一般臨床資料經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析比較，組間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性（見表1）。本研究經(jīng)吉林大學(xué)第二醫(yī)院倫理委員會(huì)審批（2020181）。

1.2 治療方法

兩組患者均接受常規(guī)的康復(fù)治療訓(xùn)練，包括物理因子治療、針灸、OT治療，下肢MOTOmed訓(xùn)練，常規(guī)的運(yùn)動(dòng)功能如神經(jīng)促通技術(shù)、核心穩(wěn)定訓(xùn)練和步行訓(xùn)練等，治療120 min/次，1次/d，每周6 d，共4周。

對(duì)照組在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上，接受姿勢(shì)矯正鏡下的平衡訓(xùn)練。訓(xùn)練由治療師指導(dǎo)，通過姿勢(shì)矯正鏡的視覺反饋，在保障良好姿勢(shì)對(duì)位對(duì)線的情況下，進(jìn)行前、后、左、右、左前、左后、右前、右后8個(gè)方向的平衡訓(xùn)練。根據(jù)每個(gè)患者評(píng)估的具體情況調(diào)整在薄弱方向的維持時(shí)間，提高平衡能力，訓(xùn)練20 min/次，1次/d，每周6 d，共4周。

觀察組在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上，接受靜態(tài)平衡儀（國產(chǎn)PC708平衡測試訓(xùn)練系統(tǒng)）的平衡訓(xùn)練。訓(xùn)練由同一治療師指導(dǎo)，具體訓(xùn)練方法是：患者按個(gè)人“腳碼”站立在靜態(tài)平衡儀的相應(yīng)位置上，患者通過顯示器觀察自己壓力中心（Center of Pressure，COP）位置的變化，訓(xùn)練患者8個(gè)方向的平衡訓(xùn)練。根據(jù)每個(gè)患者評(píng)估的具體情況進(jìn)行橫向姿勢(shì)訓(xùn)練、縱向姿勢(shì)訓(xùn)練、導(dǎo)向目標(biāo)治療和游戲訓(xùn)練4種訓(xùn)練，訓(xùn)練20 min/次，1次/d，每周6 d，共4周。

1.3 評(píng)定方法

分別在治療前和治療4周后，由同一名經(jīng)驗(yàn)豐富的物理治療師對(duì)所有患者采用盲法進(jìn)行療效評(píng)定。評(píng)定的指標(biāo)有靜態(tài)平衡儀測試、Berg平衡量表、10 m最大步行速度和計(jì)時(shí)起立—行走測試。

1.3.1 靜態(tài)平衡訓(xùn)練儀測試

采用國產(chǎn)PC708平衡測試訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行測試?；颊甙磦€(gè)人“腳碼”站立在靜態(tài)平衡儀相應(yīng)位置上，選用“面向前，睜眼”測試，測試時(shí)間為默認(rèn)的51.2 s。采集指標(biāo)有軌跡總長度、軌跡面積圖和速度圖，其中軌跡總長度反映的是測試過程中患者重心移動(dòng)軌跡的總長度，軌跡面積圖是患者重心移動(dòng)軌跡所形成的區(qū)域（90%）面積，而速度圖則是測試時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)動(dòng)速度。

1.3.2 Berg平衡量表

采用Berg平衡量表（Berg Balance Scale，BBS）評(píng)定患者的平衡能力[13]，共包含14項(xiàng)與平衡相關(guān)的動(dòng)作項(xiàng)目，根據(jù)患者完成的質(zhì)量評(píng)分，每項(xiàng)0～4分，共56分，總分越高，提示平衡功能越好。

1.3.3 10 m最大步行速度

10 m最大步行速度（Maximum Walking Speed，MWS）測試是患者在獨(dú)立或手杖輔助下走完10 m長的步行通道，測量3次，取最快的一次數(shù)值[14]。整個(gè)測試過程需要1名治療師陪同以保證安全，但不可有肢體接觸。所花時(shí)間越短，測算得出的速度越快。

1.3.4 計(jì)時(shí)起立—行走測試

采用計(jì)時(shí)起立—行走測試（Timed Up and Go Test，TUGT）評(píng)估患者的功能性移動(dòng)能力[15-17]。記錄患者從高約45 cm的有帶扶手的椅子上獨(dú)立站起，向前步行3 m，轉(zhuǎn)身返回到座椅一直到再次坐下所需的時(shí)間，共測試3次，兩次間休息1～2 min，取平均值。完成時(shí)間越短，表示患者的移動(dòng)能力越好。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用 χ2檢驗(yàn)，以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

治療前兩組間軌跡總長度、軌跡面積圖和速度圖的結(jié)果無顯著性差異（P>0.05）；治療4周后兩組軌跡總長度、軌跡面積圖和速度圖的結(jié)果明顯提高（P<0.05），且觀察組明顯高于對(duì)照組（P<0.05），見表2。

治療前兩組間BBS 評(píng)分無顯著性差異（P>0.05）；治療4周后兩組BBS評(píng)分顯著提高（P< 0.05），且觀察組明顯高于對(duì)照組（P<0.05），見表3。

治療前兩組間 MWS的結(jié)果無顯著性差異（P>0.05）；治療4周后兩組MWS的結(jié)果明顯提高（P<0.05），且觀察組明顯高于對(duì)照組（P<0.05），見表4。

治療前兩組間TUGT的結(jié)果無顯著性差異（P>0.05）；治療4周后兩組TUGT的結(jié)果明顯提高（P<0.05），但觀察組和對(duì)照組之間結(jié)果比較無顯著性差異（P>0.05），見表5。

3 討論

本體感覺、前庭覺和視覺是與平衡調(diào)節(jié)密切相關(guān)的3種感覺[18]。正常的平衡控制需要由本體感覺、前庭覺和視覺等多因素整合傳輸至大腦而形成[19]。本體感覺不僅提供了有關(guān)肌肉和關(guān)節(jié)中產(chǎn)生力學(xué)效應(yīng)的結(jié)構(gòu)所處狀態(tài)，還提供了人體所處空間位置和環(huán)境的狀況；前庭覺主要負(fù)責(zé)提供頭部相對(duì)于重力的位置以及頭部線性加速度與成角加速度運(yùn)動(dòng)的信息；視覺主要提供人體與周圍環(huán)境之間相對(duì)位置的信息，而且是從經(jīng)驗(yàn)角度來理解這些信息[11，20]。有研究發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)定的支撐面上，本體感覺、前庭覺和視覺分別占70％、20％和10％[21-22]。Nardone A等人[23]通過動(dòng)態(tài)平衡儀的感覺統(tǒng)合測試，發(fā)現(xiàn)腦卒中患者的本體感覺、前庭覺和視覺的感覺得分相較正常人均有不同程度的降低，并且利用3大感覺信息調(diào)節(jié)平衡的能力均有不同程度的下降。腦卒中患者的平衡障礙與患者感覺運(yùn)動(dòng)成分不足和選擇恰當(dāng)?shù)母杏X輸入信號(hào)能力降低密切相關(guān)[24-25]，在腦卒中存在感覺障礙的患者中，有11%～85%的患者存在本體感覺功能障礙[26]。當(dāng)本體感覺輸入減退時(shí)，人體姿勢(shì)控制的難度增加，身體維持平衡對(duì)視覺的依賴也會(huì)增加[27]。當(dāng)身體位置或姿勢(shì)發(fā)生變化時(shí)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)根據(jù)這3種感覺的輸入，了解人體重心的準(zhǔn)確位置和支持面的狀況，迅速判斷感覺系統(tǒng)所提供的信息實(shí)用性，從而選擇準(zhǔn)確的感覺輸入，形成神經(jīng)系統(tǒng)的中樞整合，進(jìn)而下達(dá)運(yùn)動(dòng)指令，調(diào)節(jié)姿勢(shì)控制，維持人體平衡。

人體平衡測試系統(tǒng)是定量評(píng)定平衡能力的一種測試方法。靜態(tài)平衡訓(xùn)練儀由測試和訓(xùn)練平臺(tái)、電腦系統(tǒng)、支架3部分組成，測試和訓(xùn)練平臺(tái)上有壓力傳感器，可以記錄身體COP的位置變化，實(shí)時(shí)記錄COP在受力平臺(tái)上的投影和時(shí)間關(guān)系的曲線，是評(píng)估姿勢(shì)功能的重要指標(biāo)。COP的各種變量中，COP的速度在體現(xiàn)姿勢(shì)控制系統(tǒng)的前饋機(jī)制中占主要作用；平均COP振幅的增加與姿勢(shì)控制能力的提升成反比[28]。

常用的參數(shù)有軌跡總長度、軌跡面積圖、COP的速度圖、X軸和Y軸的活動(dòng)等。在平衡的訓(xùn)練上，可以根據(jù)患者平衡功能測試的結(jié)果，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)訓(xùn)練?；颊哒玖⒃谟袎毫鞲衅鞯钠脚_(tái)上，利用視覺反饋，根據(jù)COP的位置，有控制地移動(dòng)重心。此外，還可以訓(xùn)練患者軀干和下肢的負(fù)重，提高步行的穩(wěn)定性，糾正錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)模式等[29]。視覺反饋訓(xùn)練在康復(fù)治療中被廣泛應(yīng)用于改善坐位或站位的姿勢(shì)控制，通過移動(dòng)身體或軀干來轉(zhuǎn)移重心[30-31]。在臨床中，有大量實(shí)踐證明了基于COP的視覺反饋訓(xùn)練的有效性[32-34]。

本研究結(jié)果顯示，在經(jīng)過4周的平衡訓(xùn)練后，兩組腦卒中靜態(tài)平衡儀的測試結(jié)果（患者軌跡總長度、軌跡面積圖和速度圖）、BBS評(píng)分、MWS和TUGT的結(jié)果均較治療前有改善，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），這表明對(duì)照組患者在姿勢(shì)矯正鏡下的平衡訓(xùn)練和觀察組患者在靜態(tài)平衡儀下的平衡訓(xùn)練均能提高腦卒中患者的姿勢(shì)控制能力、平衡功能、最大步行速度和移動(dòng)能力。觀察組患者的靜態(tài)平衡儀的測試結(jié)果（患者軌跡總長度、軌跡面積圖和速度圖）、BBS評(píng)分、MWS結(jié)果均優(yōu)于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而在TUGT的時(shí)間上，兩者的結(jié)果無顯著差別（P>0.05），表明平衡儀訓(xùn)練下的平衡訓(xùn)練較姿勢(shì)矯正鏡下的平衡訓(xùn)練可以更有效地提高腦卒中患者的姿勢(shì)控制能力、平衡功能和最大步行速度，但在移動(dòng)能力上，兩者無明顯差別。

在康復(fù)4周后的結(jié)果中，觀察組的設(shè)計(jì)是在常規(guī)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上增加了平衡訓(xùn)練，針對(duì)平衡訓(xùn)練儀的測試結(jié)果進(jìn)行訓(xùn)練，在以COP的指標(biāo)為評(píng)估參數(shù)中，能實(shí)時(shí)地根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行視覺反饋下的COP的訓(xùn)練，比較精準(zhǔn)化[35]；而對(duì)照組是基于姿勢(shì)矯正鏡下的平衡訓(xùn)練，視覺反饋的是整體姿勢(shì)的位置，尤其是左右的姿勢(shì)控制，重心轉(zhuǎn)移的具體數(shù)值和穩(wěn)定性方面沒有實(shí)時(shí)的定量反饋，主要依賴于來自感覺的綜合感知。因此，在觀察組患者軌跡總長度、軌跡面積圖和速度圖的結(jié)果及BBS的評(píng)分上能有更好的結(jié)果。這與多個(gè)采用平衡評(píng)估訓(xùn)練對(duì)腦卒中患者平衡功能改善效果的研究結(jié)果一致[29，36]。MWS反映的是最大的步行速度，而步行速度由步行周期和步長所決定，患者的平衡能力改善后，能縮短步行的周期，進(jìn)而提高最大的步行速度。這與薛燕萍等人[37]對(duì)20例無前庭功能病變的患者進(jìn)行平衡功能測試的結(jié)果相同。雖然在TUGT的時(shí)長上，觀察組數(shù)值總體上高于對(duì)照組，但兩者之間比較，差異無統(tǒng)計(jì)意義。測試時(shí)存在的問題如下：TUGT通常用來評(píng)估功能性移動(dòng)能力和動(dòng)態(tài)平衡能力[15]，涉及坐—站之間體位轉(zhuǎn)換、來回的步行和轉(zhuǎn)彎等多個(gè)過程，患者在測試期間可以使用手杖等輔助步行工具，對(duì)轉(zhuǎn)身的方向也沒有做要求。另外，患者可能只關(guān)注完成整個(gè)評(píng)估過程的時(shí)間，而并未注重姿勢(shì)、平衡等，這可能會(huì)在一定程度上影響測試結(jié)果。

綜上所述，針對(duì)腦卒中患者，采用可以實(shí)時(shí)反饋的平衡訓(xùn)練儀相對(duì)于姿勢(shì)矯正鏡下的平衡訓(xùn)練，能有效改善腦卒中患者靜態(tài)平衡下COP的軌跡總長度、軌跡面積圖和速度圖，能提高患者的平衡能力和步行速度，加快腦卒中患者下肢運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)，值得臨床推廣應(yīng)用。但本研究只局限于基于視覺反饋下的兩種靜態(tài)平衡訓(xùn)練的比較，對(duì)動(dòng)態(tài)平衡以及兩者的聯(lián)合作用未做深入研究。此外，本研究持續(xù)時(shí)間短，缺少長期療效的追蹤和隨訪，有待進(jìn)一步的研究。

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