節(jié)律性聽覺刺激在不完全性脊髓損傷步態(tài)康復(fù)中的應(yīng)用

張棟，鄭揚(yáng)，王華棟，朱躍，何勍

(1.解放軍總醫(yī)院第四醫(yī)學(xué)中心骨科醫(yī)學(xué)部，北京 100000；2.積水潭醫(yī)院脊柱外科，北京 100035)

研究[1]顯示，不完全性脊髓損傷患者的步態(tài)功能障礙表現(xiàn)為步速、步頻等降低，康復(fù)的重要目標(biāo)是改善其步態(tài)特征。節(jié)律性聽覺刺激有助于改善內(nèi)在和生物節(jié)律性運(yùn)動(dòng)，在帕金森病[1]、中風(fēng)[2]、創(chuàng)傷性腦損傷[3]患者步態(tài)研究中顯示了積極的作用，但其在不完全性脊髓損傷患者中的應(yīng)用效果尚不明確。本研究觀察了節(jié)律性聽覺刺激對不完全性脊髓損傷患者步態(tài)特征的影響，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，于2016年3月～2019年12月招募來本院就診的不完全性脊髓損傷患者作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①明確的脊髓損傷史，ASIA神經(jīng)功能分級[4]為C或D級，可使用輔助設(shè)備(如助行器)和/或矯形設(shè)備(如腳踝/腳矯形器)；②脊髓損傷已接受手術(shù)治療，術(shù)后脊柱穩(wěn)定性良好；③患者意識清晰，生命體征穩(wěn)定。排除標(biāo)準(zhǔn)：①雙下肢肌張力改良Ashworth分級≥2級；②重癥肌無力、腦性癱瘓、脊髓灰質(zhì)炎等疾病者；③合并神經(jīng)肌肉、骨關(guān)節(jié)疾病者；④心力衰竭、慢性阻塞性肺疾病等限制運(yùn)動(dòng)疾病者；⑤精神疾病、聽力障礙、視力障礙、嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙者。共納入患者62例，采用隨機(jī)數(shù)字表法分為對照組和觀察組各31例。對照組中，男21例，女10例；年齡24～58歲，平均(43.86±9.27)歲；病程1～5個(gè)月，平均(3.23±1.28)個(gè)月；損傷平面：T107例，T114例，T125例，L15例，L210例；損傷程度ASIA分級：C級13例，D級18例。觀察組中，男22例，女9例；年齡24～56歲，平均(42.14±8.68)歲；病程1～5個(gè)月，平均(3.36±1.32)個(gè)月；損傷平面：T108例，T114例，T123例，L15例，L211例；損傷程度ASIA分級：C級12例，D級19例。兩組患者基線資料差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 研究方法

對照組患者給予常規(guī)康復(fù)治療，包括下肢牽伸訓(xùn)練、下肢肌力和關(guān)節(jié)活動(dòng)度訓(xùn)練、坐位及跪位平衡訓(xùn)練、站立訓(xùn)練、體位轉(zhuǎn)換訓(xùn)練、步行訓(xùn)練等內(nèi)容，每日鍛煉1次，每次30 min。觀察組在對照組的基礎(chǔ)上給予節(jié)律性聽覺刺激，常規(guī)康復(fù)治療同對照組，節(jié)律性聽覺刺激采用電子節(jié)拍器發(fā)出與步行基礎(chǔ)速度一致的節(jié)拍，患者首先聽1 min節(jié)拍，然后分別進(jìn)行4 m和10 m步行練習(xí)。練習(xí)方法：①?zèng)]有節(jié)律刺激下，以最安全的速度行走；②按照節(jié)律器節(jié)拍正常行走；③沒有節(jié)律刺激下，以最安全的速度行走；④在節(jié)律器節(jié)拍刺激下，步速較無節(jié)律刺激增加5%，如果患者步行節(jié)奏較低，則逐步提高節(jié)拍速度。完成4 m和10 m步行為一組?；颊呙咳者M(jìn)行3組訓(xùn)練。兩組均以4周為一療程，共干預(yù)3個(gè)療程。

1.3 觀察指標(biāo)

觀察兩組患者干預(yù)前后步態(tài)變化，包括步頻、步長、步速等，步頻指每分鐘步數(shù)，步長為同側(cè)肢從上一鞋跟至下一鞋跟距離，步速定義為患者1 min行走的距離。觀察干預(yù)前后兩組患者的脛前肌運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位(motor evoked potential,MEP)，采用Mag-2型磁刺激儀(丹麥)進(jìn)行檢測，重復(fù)檢測3次，取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

與治療前相比，兩組患者治療后的步頻、步長、步速均顯著升高(P<0.05)；兩組間相比，兩組患者治療前的步頻、步長、步速差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但觀察組治療后的上述指標(biāo)均顯著高于同期對照組(P<0.05)，見表1。

與治療前相比，兩組患者治療后的脛前肌MEP潛伏期均顯著縮短(P<0.05)，脛前肌MEP波幅均顯著升高(P<0.05)；兩組間相比，治療前的兩項(xiàng)指標(biāo)組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但觀察組治療后的脛前肌MEP潛伏期顯著短于對照組，波幅顯著高于對照組(P<0.05)，見表2。

表1 兩組患者治療前后步態(tài)變化

表2 兩組治療前后脛前肌MEP比較

3 討論

研究顯示，不完全性脊髓損傷患者表現(xiàn)為步行速度較慢，步頻和步幅降低，步履困難[5-6]。另一項(xiàng)研究顯示，不完全性脊髓損傷患者表現(xiàn)為肌肉激活延遲，運(yùn)動(dòng)控制不穩(wěn)定性增加，快速擺動(dòng)增加，步幅縮短[7]。本研究顯示，節(jié)律性聽覺刺激可有效改善患者的步頻、步長和步速，初步證實(shí)了節(jié)律性聽覺刺激的應(yīng)用效果。

不完全性脊髓損傷時(shí)，皮質(zhì)脊髓通路受損，導(dǎo)致脛前肌運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位波幅降低。因此，運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位波幅增加與運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)有關(guān)，康復(fù)訓(xùn)練、功能性電刺激等提高皮質(zhì)脊髓通路興奮性的干預(yù)措施可改善脛前肌運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位的波幅，促進(jìn)其運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。研究顯示，提高皮質(zhì)脊髓興奮性的訓(xùn)練可增加慢性不完全性脊髓損傷患者的脛前肌運(yùn)動(dòng)電位波幅[9]。本研究顯示，觀察組患者表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)電位波幅的增加伴隨著頻率潛伏期縮短，該結(jié)果與上述研究的結(jié)論相一致。

節(jié)律性聽覺刺激通過使用節(jié)律性聲音作為刺激源，增強(qiáng)患者聽覺感知和運(yùn)動(dòng)行為之間的聯(lián)系，從而激活參與運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)回路。研究顯示，節(jié)律性聽覺刺激的步態(tài)康復(fù)可通過外部節(jié)律促進(jìn)節(jié)奏運(yùn)動(dòng)的訓(xùn)練[10]。研究證實(shí)，節(jié)拍器和音樂干預(yù)所產(chǎn)生的節(jié)律性聽覺刺激可有效改善帕金森和卒中患者的步態(tài)時(shí)空參數(shù)和關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模式[11]。既往研究中，聽覺刺激源包括音樂和節(jié)拍器，不同的聽覺刺激對步態(tài)、步幅程度等影響存在差異，單純以節(jié)拍器為聽覺刺激源的步態(tài)訓(xùn)練可改善患者步行節(jié)奏，對步幅有顯著影響[12]。本研究使用節(jié)拍器進(jìn)行作為聽覺刺激源，結(jié)果顯示節(jié)律性聽覺刺激可改善患者的步態(tài)。其機(jī)制可能包括[13-14]：①聽覺-運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)與聽覺信息的廣泛作用起始于脊髓和腦干，節(jié)律性聽覺刺激觸發(fā)的聽覺神經(jīng)元放電會(huì)夾帶運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元放電頻率，促進(jìn)整個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)入新的活動(dòng)頻率；②節(jié)律性聽覺刺激可能激活脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，增加神經(jīng)元興奮性，在聽覺刺激的同時(shí)可使運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)做好準(zhǔn)備，縮短運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的反應(yīng)時(shí)間。國外有研究顯示，通過節(jié)奏性聽覺刺激的夾帶、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)超前準(zhǔn)備等，可改善肌肉的預(yù)期控制，減少運(yùn)動(dòng)時(shí)間的可變性，從而增強(qiáng)患者對運(yùn)動(dòng)時(shí)相的控制[15]。綜合本研究結(jié)果提示，節(jié)律性聽覺刺激可能改變了不完全性脊髓損傷患者的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)可塑性，但其機(jī)制尚需要進(jìn)一步研究探討。