劉少青,張葆欣,胡長恒,雷 越
(1.安康職業(yè)技術(shù)學(xué)院,陜西安康 715000;2.西安體育學(xué)院,陜西西安 710068;3.西安中醫(yī)腦病醫(yī)院,陜西西安 710032)
后向行走(Backward Walking)也被稱為倒走(BW)或反向走(BW),在后退行走的過程中一個(gè)人由于看不見前方的道路或障礙,必須更多地去依靠感官系統(tǒng)(如聽覺、觸覺、前庭系統(tǒng)等)而非視覺系統(tǒng)[1]。BW 最初被應(yīng)用于運(yùn)動員和健康的成人當(dāng)中以提高某種運(yùn)動技能,后來人們漸漸發(fā)現(xiàn)了BW 的諸多好處,于是歐美等國家將這項(xiàng)訓(xùn)練應(yīng)用于各種運(yùn)動功能障礙患者的康復(fù)當(dāng)中,比如兒童腦癱、急慢性腦卒中、脊髓損傷、帕金森、膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎、腰痛、糖尿病足、前交叉韌帶重建術(shù)后等患者的康復(fù),尤其是對腦卒中及小兒腦癱的康復(fù)效果較為顯著。因此,本文對BW 訓(xùn)練在顱腦損傷患者康復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。
腦癱(Cerebral Palsy,CP)是兒童最常見的身體殘疾之一,常伴有感覺、知覺、認(rèn)知、溝通和行為障礙、癲癇和繼發(fā)性肌肉骨骼問題,嚴(yán)重影響患兒的日常生活能力和功能獨(dú)立性,給家庭及社會帶來了沉重的負(fù)擔(dān)[2]。大量研究認(rèn)為,早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早干預(yù)是提高和改善腦癱患兒日后功能的最好措施,在有或沒有幫助的情況下,實(shí)現(xiàn)有效和獨(dú)立的運(yùn)動是許多CP 兒童的一個(gè)重要功能目標(biāo)。步行能力的提高對患兒日?;顒幽芰痛龠M(jìn)其重返社會具有積極的影響,這就需要看護(hù)人員或治療師盡早的給患兒進(jìn)行粗大運(yùn)動功能訓(xùn)練和步行能力訓(xùn)練。大量文獻(xiàn)證實(shí),功能性步態(tài)訓(xùn)練對不同年齡和嚴(yán)重活動受限的兒童和青年CP 患兒的步行能力有積極作用[3]。因此,功能性步態(tài)訓(xùn)練是一種安全、可行、有效的改善步行能力的干預(yù)措施。目前針對CP 患兒的步態(tài)訓(xùn)練方法有多種,但目前并無證據(jù)表明何種訓(xùn)練方法最有效。為了縮短步態(tài)訓(xùn)練周期及提高步態(tài)訓(xùn)練的有效性,近年國外一些治療師在臨床實(shí)踐中提倡讓CP 患兒在跑步機(jī)上或地面上進(jìn)行后向行走(BW)訓(xùn)練[4]。
1.1 改善腦癱患兒的平衡能力 大量研究認(rèn)為,BW 訓(xùn)練能夠很好地提高患兒靜態(tài)及動態(tài)平衡性及姿勢控制能力。El-Basatiny HM 等[5]將30 例痙攣型偏癱CP 患兒(10~14 歲,女14 例,男16 例)隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組和對照組,均接受為期12周的傳統(tǒng)物理治療,實(shí)驗(yàn)組在對照組的基礎(chǔ)上進(jìn)行BW 訓(xùn)練,每周3 次,每次25min,連續(xù)12 周,采用Biodex平衡系統(tǒng)分別評價(jià)患兒治療前和治療后的穩(wěn)定性指標(biāo)。結(jié)果顯示:在兩種水平下,兩組患兒的前后、中外側(cè)和整體穩(wěn)定性指標(biāo)均有顯著改善(P<0.05);然而,在常規(guī)物理治療方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行BW 訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)組,其穩(wěn)定性指標(biāo)值有更高的改善(P<0.05)。因而,與單純物理治療相比,在傳統(tǒng)物理治療的基礎(chǔ)上增加BW 訓(xùn)練可改善痙攣型偏癱CP 患兒的姿勢平衡。為了研究行走方向和坡度級別對前后上坡行走(BUW/FUW)中下肢關(guān)節(jié)和軀干段運(yùn)動局部動力穩(wěn)定性的影響,Wu Y 等[6]在研究中讓16 名年輕人在4 個(gè)坡度等級(0%、5%、10%、15%)的跑步機(jī)上(F80 Sole Fitness,Jonesboro,AR)分別以后退和前進(jìn)上坡方式(BUW/FUW)行走。研究結(jié)果表明:在BUW過程中,向后的方向可能會影響關(guān)節(jié)運(yùn)動的穩(wěn)定性,而軀干的穩(wěn)定性則受到坡度級別增加的挑戰(zhàn)。因此,BUW 可以穩(wěn)定上半身和下半身的運(yùn)動步態(tài),但在后向行走的過程中治療師并未確切規(guī)定每位參與者的步行速度,而是根據(jù)每位參與者自身感覺行走,故不能確定其結(jié)果是否與不同的步行速度有關(guān)。
1.2 改善腦癱患兒的肌肉力量及靈活性 有大量研究表明,通過后向行走或跑步訓(xùn)練,可以有效改善股四頭肌、脛前肌、臀大肌、臀中肌等肌群的力量[7]。Flynn TW 等[8]在研究中,分別對6 名男性受試者進(jìn)行三次前向跑(FR)和后向跑(BR)試驗(yàn),分析右膝矢狀面并計(jì)算膝關(guān)節(jié)肌肉峰值(+)、峰值(-)機(jī)械功率及總機(jī)械功(+)、總機(jī)械功(-)之間的關(guān)系;從右下肢股直肌、股外側(cè)肌、股內(nèi)側(cè)肌、股二頭肌、腓腸肌和脛前肌上采集的肌電圖信號分析表明FR組膝部峰值功率和總功大于BR組(P<0.05),兩種條件下的肌肉放電模式有顯著差異(P<0.05)。H?sl M 等[9]通過對比向后下坡跑步機(jī)訓(xùn)練(BDTT)與手動靜態(tài)跖屈肌拉伸訓(xùn)練對痙攣性腦癱患兒肌肉關(guān)節(jié)功能的影響,對10例能夠獨(dú)立行走的痙攣型CP 患者進(jìn)行隨機(jī)交叉研究。其中一組進(jìn)行手動靜態(tài)拉伸,另一組進(jìn)行向后下坡跑步機(jī)訓(xùn)練,每周3 次,共9 周;治療前和治療后,在舒適和最快的步行過程中評估3D 步態(tài);用超聲和測力儀檢測跖屈肌強(qiáng)度、被動關(guān)節(jié)靈活性、腓腸肌形態(tài)測量、肌腱和關(guān)節(jié)水平的剛度和應(yīng)變。結(jié)果顯示,后下坡跑步機(jī)訓(xùn)練具有更快的步行速度;而靜態(tài)手動拉伸訓(xùn)練降低了擺動時(shí)膝蓋的屈曲,特別是在更快的行走速度下。因此,相比之下,BDTT 有助于獲得最大的步行速度和改善可行走性指標(biāo)。
1.3 改善腦癱患兒的行走能力 大量研究表明,BW 訓(xùn)練可以提高CP 患兒的行走能力。Kim SG等[10]在研究中,讓12 例5~15 歲痙攣型CP 患兒在跑步機(jī)上進(jìn)行8 周的BW 訓(xùn)練,每周3 次,每次20min,8 周后測定這些患兒的負(fù)重對稱值、向前行走速度、步長和粗大運(yùn)動功能(GMFM)維度D和維度E的評分均有顯著改善。本研究的局限性在于作者未納入對照組,因此無法排除正在進(jìn)行的研究結(jié)果的自然發(fā)展過程;且樣本量過小,8 周的訓(xùn)練周期稍短,或BW 訓(xùn)練必須在多變的地面上進(jìn)行,而不僅僅是在跑步機(jī)的平坦表面上進(jìn)行;納入的兒童在年齡、CP診斷(即單癱、雙癱、偏癱、四肢癱)和行走能力方面存在異質(zhì)性。Abdel-Aziem AA 等[11]將30 例男女偏癱CP 患兒(10~14歲,粗大運(yùn)動功能分級為I級和II級)隨機(jī)分成實(shí)驗(yàn)組和對照組,均接受連續(xù)12周的常規(guī)物理治療(每周3 次),實(shí)驗(yàn)組在此基礎(chǔ)上進(jìn)行BW 訓(xùn)練(25min/次),對照組在此基礎(chǔ)上進(jìn)行前向行走(FW)訓(xùn)練(25min/次),隨后采用三維步態(tài)分析系統(tǒng)和粗大運(yùn)動功能測量對時(shí)空步態(tài)參數(shù)和大運(yùn)動功能進(jìn)行基線、治療后和隨訪評估。結(jié)果顯示,步長有顯著改善,步行速度、節(jié)奏、站立階段和擺動階段比例和粗大運(yùn)動功能(GMFM)維度D和維度E,實(shí)驗(yàn)組均優(yōu)于對照組。隨訪1 個(gè)月時(shí),實(shí)驗(yàn)組各項(xiàng)指標(biāo)均有顯著改善(P<0.05)。因而得出結(jié)論:在常規(guī)物理治療方案的基礎(chǔ)上,BW 訓(xùn)練對偏癱CP 患兒的時(shí)空步態(tài)參數(shù)、大運(yùn)動功能的影響均優(yōu)于前進(jìn)步行(FW)訓(xùn)練。
BW 訓(xùn)練在卒中康復(fù)治療中的應(yīng)用日益廣泛,其目的為改善患者的平衡能力、行走能力、下肢靈活性及預(yù)防跌倒。
2.1 改善腦卒中患者的平衡功能 為了初步研究確定急性腦卒中患者住院康復(fù)期間實(shí)施后向行走訓(xùn)練(BWT)的可行性,比較BWT 與站立平衡訓(xùn)練(SBT)在步行速度、平衡和平衡相關(guān)的急性中風(fēng)療效方面的有效性。Rose DK 等[12]讓18 例患者在中風(fēng)后1 周,隨機(jī)接受8 次30min 的BWT或SBT治療,分別在干預(yù)前、干預(yù)后和卒中后3個(gè)月進(jìn)行5m步行試驗(yàn)測試、3m后退步行試驗(yàn)測試、特定活動平衡置信度量表、Berg 平衡量表、感覺組織測試和功能獨(dú)立性測量。結(jié)果表明,卒中后1 周的患者在康復(fù)護(hù)理計(jì)劃之外可耐受30min/天的額外治療。在1 個(gè)月時(shí)與SBT 相比,BWT 在前進(jìn)和后退速度方面均有更大的改善,還可以增加平衡自我效能。Munari D 等[13]將18 例慢性腦卒中患者隨機(jī)分為A 型肉毒桿菌治療輔助后退平板運(yùn)動訓(xùn)練(BTT)和前進(jìn)平板運(yùn)動訓(xùn)練(FTT)兩組進(jìn)行BTT 或FTT 試驗(yàn)(每周3 次,每次40min,共4 周)。一名盲評員在治療前后對患者進(jìn)行評估,主要評估指標(biāo)為10m 步行試驗(yàn)(10MWT),次要指標(biāo)為改良Ashworth 量表、步態(tài)分析和穩(wěn)定性。結(jié)果表明在慢性中風(fēng)患者中,BTT 作為肉毒桿菌毒素治療的輔助治療后,其步態(tài)和平衡性得到了更大的改善。Chen ZH 等[14]在一項(xiàng)綜述中采用Meta 分析來評估后向行走訓(xùn)練對腦卒中患者的影響,并對證據(jù)質(zhì)量進(jìn)行評估,得出結(jié)論為:后向行走訓(xùn)練作為腦卒中患者常規(guī)治療的輔助治療,可提高Berg 平衡評分(中度證據(jù))、行走試驗(yàn)性能(極低證據(jù))、步態(tài)速度(極低證據(jù)),向后行走訓(xùn)練可以通過改善運(yùn)動系統(tǒng)本體感覺和步態(tài)特征來影響平衡能力。
2.2 改善腦卒中患者的步行功能 為了研究額外的BW 訓(xùn)練對卒中后患者步態(tài)結(jié)果的有效性,Yang YR 等[15]設(shè)計(jì)隨機(jī)對照試驗(yàn),將25 例患者隨機(jī)分為對照組和實(shí)驗(yàn)組。兩組受試者每周參加3次40min 的常規(guī)訓(xùn)練計(jì)劃,共3 周;實(shí)驗(yàn)組額外接受每周3 次,每次30min 的BW 訓(xùn)練,為期3 周。三周訓(xùn)練結(jié)束后采用步幅分析儀測量患者步態(tài)參數(shù)(行走速度、節(jié)奏、步幅、步態(tài)周期和對稱性指數(shù)),其結(jié)果為實(shí)驗(yàn)組在步行速度、步幅、對稱性指數(shù)上均明顯優(yōu)于對照組。Kim KH 等[16]在研究中將30 例慢性腦卒中患者分為實(shí)驗(yàn)組和對照組,實(shí)驗(yàn)組行漸進(jìn)式后向負(fù)重跑步機(jī)訓(xùn)練,對照組進(jìn)行傳統(tǒng)FW 跑步機(jī)步態(tài)訓(xùn)練,共4 周,每周5次。4 周后采用OptoGait 進(jìn)行步態(tài)運(yùn)動學(xué)分析,以動態(tài)步態(tài)指數(shù)(DGI)和6min 步行試驗(yàn)結(jié)果作為臨床評價(jià)指標(biāo)。結(jié)果顯示,與對照組相比,實(shí)驗(yàn)組在第4周的所有因變量結(jié)果均優(yōu)于對照組(P<0.05)。DeMark L 等[17]在研究中,讓8 例急性腦卒中患者在每天接受3h常規(guī)康復(fù)治療后,由治療師輔助在地面上進(jìn)行BW 訓(xùn)練,訓(xùn)練時(shí)間和步數(shù)根據(jù)患者耐受力逐漸增加,輔助程度逐漸減少,強(qiáng)度逐漸增大。根據(jù)患者耐受性中間允許患者坐位休息,總訓(xùn)練周期為10 次,每次20min,在每次試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)均評估血壓和心率。結(jié)果顯示,8 例患者均表現(xiàn)為前向行走速度(10MWT)增加,平衡性和行走功能顯著增強(qiáng),跌倒風(fēng)險(xiǎn)降低。該研究局限性是未設(shè)置隨機(jī)對照組,樣本量太小,未根據(jù)病變部位(即小腦)或行走能力(需要大于中度輔助)來排除個(gè)體,每次訓(xùn)練時(shí)間和步數(shù)亦未進(jìn)行量化。Moon Y 等[18]將14 例慢性中風(fēng)患者隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組(BW 視頻+BW 訓(xùn)練)和對照組(景觀視頻+BW 訓(xùn)練),兩組均行常規(guī)治療5 天/周;然后兩組同時(shí)進(jìn)行倒走觀察和景觀觀察+倒走訓(xùn)練,3天/周,共4周。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,兩組患者動態(tài)步態(tài)指數(shù)、10m步行試驗(yàn)、計(jì)時(shí)起床和行走試驗(yàn)時(shí)間均顯著增加,但實(shí)驗(yàn)組(BW 視頻+BW 訓(xùn)練)在改善步態(tài)能力方面比對照組(景觀視頻+BW 訓(xùn)練)更有效。這些結(jié)果表明,在觀察動作后進(jìn)行觀察動作訓(xùn)練比簡單地重復(fù)動作訓(xùn)練更有效,BW 對慢性腦卒中患者的步態(tài)能力有積極的影響。
許多研究認(rèn)為,BW 訓(xùn)練可改善膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(KOA)患者的癥狀,減輕關(guān)節(jié)炎引起的疼痛,優(yōu)化關(guān)節(jié)功能,增強(qiáng)股四頭肌的力量。Wu Y等[19]研究關(guān)于膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者BW 訓(xùn)練的隨機(jī)對照試驗(yàn),結(jié)果指標(biāo)包括疼痛、膝關(guān)節(jié)功能及平衡功能,將其進(jìn)行元分析和系統(tǒng)評估,總結(jié)BW 訓(xùn)練的效果,得出結(jié)論為:BW 訓(xùn)練可以通過影響股內(nèi)側(cè)肌和股外側(cè)肌的活動率來減輕女性髕股疼痛綜合征患者的癥狀。此外,BW 訓(xùn)練對改善下肢本體感覺、步態(tài)協(xié)同和肢體平衡也有一定的促進(jìn)作用。在脊髓損傷患者中,BW 訓(xùn)練可以提高患者的移動能力及軀干平衡穩(wěn)定性[20-21]。BW 訓(xùn)練還可以應(yīng)用于帕金森病患者康復(fù)中以改善其步行速度和節(jié)律的控制能力[22-24]。在糖尿病足患者中,BW 訓(xùn)練可以降低患者足底壓力,避免腳底皮膚出現(xiàn)磨損[25]。以及應(yīng)用于腰痛、前交叉韌帶重建術(shù)后等疾病中,其目的是鍛煉腰背肌和減輕下肢的負(fù)重,但BW 訓(xùn)練在諸多疾病實(shí)際康復(fù)中的效果還需要大量研究去證實(shí)。
在過去幾十年,后退步態(tài)(BW)訓(xùn)練一直被用于健康成年人及運(yùn)動員中,以提高其心肺功能、運(yùn)動技能、預(yù)防肌肉骨骼損傷等。而近年來,在歐美國家BW 訓(xùn)練被越來越多地應(yīng)用于康復(fù)當(dāng)中,尤其是腦卒中及小兒腦癱的康復(fù)。與前向步態(tài)(Forward Walking)相比,BW 訓(xùn)練有許多優(yōu)點(diǎn)已被提倡,比如后向步態(tài)(BW)訓(xùn)練期間誘發(fā)了更多的感覺運(yùn)動皮層活動[26];BW訓(xùn)練強(qiáng)調(diào)腳在身體后面的位置,這樣可以在膝蓋進(jìn)入屈曲狀態(tài)時(shí)促進(jìn)髖部的伸展,調(diào)整膝關(guān)節(jié)伸肌和屈肌之間的不平衡,從而克服患兒下肢伸肌協(xié)同模式,以改善腦癱患兒的運(yùn)動控制,并減少異常運(yùn)動模式[27]。BW被認(rèn)為具有最小化膝關(guān)節(jié)過載的好處,與前向行走(FW)相比,地面反應(yīng)、沖擊和髕骨股骨關(guān)節(jié)壓縮力均有所減少,從而可以減少垂直負(fù)重[28-29]。雖然BW 與FW 相比具有諸多優(yōu)點(diǎn),但依然缺乏相關(guān)科學(xué)證據(jù),這些改善轉(zhuǎn)移的潛在機(jī)制尚不清楚。因此,這個(gè)問題需要基于運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)研究,以及肌電圖的實(shí)驗(yàn)工作來重新審視。
目前在許多研究中,作者采用了不同的后向步態(tài)(BW)訓(xùn)練方法,包括地面訓(xùn)練和跑步機(jī)訓(xùn)練,有或沒有體重支持的后向行走(BW)訓(xùn)練,以及不同坡度等級的后向行走(BW)訓(xùn)練,對腦癱患兒平衡穩(wěn)定性、大運(yùn)動功能、步態(tài)參數(shù)等帶來的不同影響。
未來在BW 訓(xùn)練的研究中,需要更多地關(guān)注后向行走過程中下肢肌肉的激活機(jī)制、運(yùn)動模式變化及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制機(jī)制與前向行走的不同及優(yōu)劣。由于在BW 訓(xùn)練期間依賴視覺的能力下降,加之腦癱患兒及腦卒中患者自身平衡控制能力較差,因而更容易摔倒,故在進(jìn)行BW 訓(xùn)練時(shí)要防止患兒摔倒。