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TREADMILL REHABILITATION

踏板康复方案

Translated by Li Quan, Changhai Hospital, Shanghai, China

Sponsor: Institute of Spinal Cord Injury, Iceland

   

1) Dr. Anton Wernig (Germany)

2) Dr. A. L. Hicks (Canada)

3) Dr. Bruce Dobkin (United States)

4) Dr. Patricia Winchester (United States)

5) Drs. Sarah Thomas and Monica Gorassini (Canada)

6) Dr. Edelle Field-Fote (United States)

7) Dr. Markus Wirz (Switzerland, Germany, USA)

踏板康复方案

在过去的十年里, 已经有众多的方案和研究者强调使用踏板训练来增强 SCI 后的活动能力。这些疗法通常利用固定器具来支撑一部分的体重, 并且至少部分使脊髓内损伤部位以下的能够维持下肢重复性运动 (例如行走) 的神经回路发挥作用, 以代替大脑的直接控制。各种方案之间具体过程的差别很大, 因此所报道的效果的差别也相当大。下面是对一部分踏板方案的简要讨论:

1) Dr. Anton Wernig (德国) 开展了重要的开拓性工作揭示了踏板训练对于增加 SCI 后行走能力的作用。1992, 他们报告利用名为 Laufband 的变速踏板来训练 8名不完全 SCI 患者, 患者在车上时有一部分体重由固定器具支撑。随着训练时间的增加, 器具支撑占体重的比例由 40% 降至 0%。在伤后 5-20, 月开始, 患者每天训练 30-60 分、每周 5, 共坚持 1.5-7 个月。所有患者的行走能力都得到了加强, 包括短距离行走、脱离膝关节固定支具完全负重和只需扶手和手杖爬楼的能力。

1995, Wernig 和同事报告了一项更加深入的研究的结果, 这项研究评估了 Laufband 踏板训练对于 44 名慢性 SCI 患者的作用。患者的训练时间为 3-20, 在训练之前的受伤时间平均 1 (0.5-18)。结果所有患者的行走能力都得到了改善。在一项对比研究中, 18 名患者中有 14 名学会了如何在没有别人帮助下行走, 而常规疗法的 14 名患者只有 1 名能够行走。随访研究显示大多数学会行走的患者在之后相当长时间的日常生活中仍然能够继续保持这一重新获得的能力。在另一个例子中, 44 名患者在训练之后有 36 名能够爬楼梯, 相比之下训练之前只有 6 名能够爬楼梯。在急性损伤的患者中, Laufband 踏板训练之后 92% 坐轮椅的患者能够独立行走, 而常规治疗仅能使 50% 的患者行走。

2000 年的一篇综述性文章里, Wernig 等提出慢性 SCI 患者从他的训练里所获得的改善普遍能够持续存在。

2) Dr. A. L. Hicks 和同事 (加拿大) 研究了长期部分负重的踏板训练对于 14 名慢性不完去 SCI 患者的效果。这些受试者中有 11 名男性和 3 名女性,伤后时间为 1.2-24 (平均 7.4), ASIA-A B (见附录1) 不完全损伤的患者分别为 12 名和 2 名。受试者在 12-15 个月里每周训练3次,共接受 144 次训练。

所有按计划完成训练的患者 (13) 的踏板行走能力都得到了加强, 包括器具支撑占体重的比例减少 54% ( 73% 减少到 19.5%), 行走速度增加 180% ( 0.5 1.4 公里/小时), 单次训练所行走的距离增加 335% ( 221 米增加到 961)。同时还伴随有对于生活和躯体功能满意度的增加, 并且还有肌肉体积和成分的改善, 血脂和糖耐量的好转也减少了 SCI 相关性糖尿病和心血管疾病发生的风险。在这项研究中, 部分好转的情况会在受试者停止训练之后随着时间逐渐消减。

该研究小组也研究了 5 名伤后 2-6 个月的患者在接受每周 2 次的部分负重踏板训练对于肌肉体积和骨密度的影响。训练虽然能够改善 SCI 之后很快发生的肌肉萎缩,却无法防止骨量的丢失。

3) Dr. Bruce Dobkin (美国) 和同事比较了部分负重的踏板训练方案和一种类似的可控制强度的陆地运动训练方案的效果之间的差别。从 6 处美国和加拿大的合作中心中共招募了 146 名不完全损伤 ( ASIA B-D) 的受试者, 这些患者的伤后时间不超过 8 周。受试者被随机分配到 12 周踏板训练组或者控制训练组 (例如双杠等), 在后者的计划中患者每次接受大约 1 小时的训练。

受试者必须在 12 周内完成最少 45 次训练 (最多为 60) 或者恢复到一定水平的活动能力, 才符合后续分析的要求。效果的测量利用 Functional Independence Measure Locomotor (FIM-L) 评分或者步速来进行, 前者可以评价受试者在行走一定的距离时对外界的依赖程度 (来自于其他人或者辅助设备)

研究者发现在两个治疗组的效果之间没有统计学差异, 从而认为既往对于踏板研究的潜在致混淆因素的考虑不足, 因此在解释其阳性结果时必须非常谨慎, 尤其是在创伤后无需训练也可能出现相当的功能好转。

4) Dr. Patricia Winchester 和同事 (美国) 检验了 12 周部分负重训练脊髓以上的激活作用 (即大脑的神经活性) 对于 4 名不完全颈髓损伤的男性患者的作用。研究使用了 Lokomat 驱使步态矫形器, 这是由瑞士 Hocoma 公司发明的一种机器人踏板设备。这种设备可以减少对于辅助治疗师的依赖。四名受试者的伤后时间为 14 周到 4 , 所有患者都能够站立并可以部分控制踝关节和脚趾的移动。

研究的目的师通过脑部 MRI 图像来测量在这项 12 周的训练计划前后脊髓以上的激活作用的差别。简单地来说, 是否这样的训练可以促进大脑进行增强活动能力的重新整合 (即可塑性)? 为了测量与行走相关的大脑活性强度, 受试者在保持头部处于 MRI 机器中静止的情况下屈曲踝关节和脚趾。在 12 周的训练期结束时, 其中 3 名受试者的行走能力有改善, 并且在所有受试者的大脑中与运动相关的区域中都可以观察到活性增加。其获得的改善程度与伤后时间呈反比。虽然通过这一小规模的初步试验还很难得到一般性的结论, 但结果显示部分负重的踏车训练可以在大脑内产生有益的神经重整合作用, 反过来又可以增强不完全 SCI 患者的行走能力。

5) Drs. Sarah Thomas and Monica Gorassini (加拿大) 研究了踏板训练对于慢性不完全损伤的患者通过皮质脊髓通路进行的脑 - 肌肉神经传导的影响。大多数为男性患者, 年龄范围 29-78, 伤后时间 0.6-28 年。受试者接受部分负重踏板试验, 每周 5 次、每次 1 小时, 平均持续将近 17 周。

通过刺激大脑的运动皮层中与下肢肌肉有关的区域来测量皮质脊髓束传导神经信号的能力。通过一种放置在头皮上的经颅磁刺激 (TMS) 设备激活下行神经通路来实施刺激。传导至下肢肌肉的信号利用表面肌电图 (EMG) 来测量, 测量表面肌电图时将电极放置在肌肉表面的皮肤上来探测肌肉的电生理活性。总体的结果显示这种踏板训练计划可以改善运动能力, 即增强大脑和作为靶器官的肌肉之间的传导能力。

6) Dr. Edelle Field-Fote (美国) 评价了部分负重 FES (功能性电刺激) 辅助踏板训练对于 19 名伤后时间至少 1 年的 ASIA-C 级不完全损伤患者的作用。训练的时间安排为每周 3 次、每次 1.5 小时, 共进行 3 个月。所有受试者的陆地行走步速和下肢力量都显示有所改善。

在次年公布的一项研究中,研究者发现在这种训练的14名慢性不完全损伤的患者中,有9名患者的肢体间协调能力也得到了改善。

2005 年的一篇文章中, 他们报告了将多种部分负重训练方法进行比较的中期结果: 1) 人工辅助下的踏板训练, 2) FES 刺激下的踏板训练, 3) FES 刺激下的陆地训练, 4) 机器人辅助下的踏板训练。27 名不完全 SCI 患者被随机分配到这些组里。初步的数据显示各种训练方法之间的效果大致相当。

7) Dr. Marcus Wirz (瑞士) 和同事 (美国和德国) 利用前面提到的 Lokomat 机器人设备进行的部分负重踏板训练治疗了 20 名慢性不完全损伤的受试者。所有的受试者都是 ASIA C D (见附录) 不完全损伤; 其中有 11 名四肢全瘫和 9 名截瘫患者, 以及 18 名男性和 2 名女性患者。伤后时间为 2-17 (平均 5.9), 平均年龄为 40 (16-64)16 名患者在训练前具有一定的行走能力。

训练方案包括每周 3 5 次的 45 分钟训练, 共进行 8 周。利用多种测试手段来评估行走能力, 包括: 1) SCI 步行指数-II (WISCI-II), 评价在行走时所需的辅助程度, 以及辅助设备或下肢支具的使用情况; 2) 一项 10 米行走测试来测量步速, 3) 6 分钟行走测试来确定行走持续时间,以及 4) 一项计时起立和出发测试来测量多项任务的表现, 例如从椅子上起立、行走再坐回椅子。

在完成方案之后, 经过 WISCI-II 评分, 只有 2 名受试者的行走能力出现了好转。然而, 经过其他手段评估, 大多数患者的步速、持续时间和功能性任务表现都得到了改善。

 

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