经皮脊髓刺激联合机器人辅助减重步行训练:亚急性不完全脊髓损伤患者下肢运动及步态恢复的新希望

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 5.2

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  脊髓损伤(SCI)严重影响患者生活,不完全脊髓损伤(iSCI)占比近 70% 。为探究经皮脊髓刺激(tSCS)联合机器人辅助步态训练(RAGT)的效果,研究人员开展相关研究。结果显示,该联合疗法对亚急性 iSCI 患者下肢运动评分和步态恢复有效,为康复治疗提供了新方向。

  脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)如同一场无情的风暴,席卷着患者的生活,给他们带来身体和心灵的双重创伤。据统计,近 70% 的 SCI 病例为不完全脊髓损伤(incomplete Spinal Cord Injury,iSCI)。对于这些患者而言,恢复行走能力就像黑暗中的一丝曙光,是康复过程中梦寐以求的目标。机器人辅助步态训练(Robot-assisted gait training,RAGT)虽已应用于临床,但效果有限。近年来,将神经调节策略与步态训练相结合的研究成为热点,其中经皮脊髓刺激(Transcutaneous spinal cord stimulation,tSCS)备受关注。tSCS 是一种非侵入性神经调节方法,通过在脊椎皮肤上放置电极,利用电流刺激脊髓回路,理论上能促进神经功能恢复。然而,以往研究存在样本量小、缺乏对照组等问题,tSCS 的真实疗效尚未明确,且此前多数研究招募的是慢性 SCI 患者,亚急性阶段研究较少。因此,开展高质量的对照研究,明确 tSCS 在 iSCI 患者中的疗效迫在眉睫。
为了解决这些问题,来自西班牙多家机构(包括 Toledo Physiotherapy Research Group (GIFTO)等)的研究人员进行了一项随机、双盲、假刺激对照的临床试验。该研究成果发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》上,为 iSCI 患者的康复带来了新希望。

研究人员主要采用了以下关键技术方法:招募符合标准的亚急性 iSCI 患者,随机分为 tSCS 组和假刺激(sham-tSCS)组。所有患者均接受 40 次 Lokomat(一种机器人辅助步行训练设备)步行训练,其中前 5 次为熟悉训练,中间 20 次分别结合 tSCS 或假刺激,最后 15 次为标准 Lokomat 训练。采用多种评估指标,如下肢运动评分(Lower Extremity Motor Score,LEMS)、动态测力计测量肌肉力量、10 米步行测试(10-Meter Walk Test,10MWT)评估步行速度等,在干预前、干预后及随访时进行测量;利用经颅磁刺激(Transcranial magnetic stimulation,TMS)诱发下肢肌肉运动诱发电位(Motor evoked potential,MEP),评估神经功能变化;通过问卷调查评估参与者和评估者的盲法成功率。

研究结果如下:

  • 基线特征:27 名患者符合纳入标准并随机分组,两组在年龄、受伤时间、美国脊髓损伤协会损伤分级(American Spinal Injury Association Impairment Scale,AIS)等方面无显著差异,但在性别、体重、身高和体重指数等方面存在接近显著的差异,且 tSCS 组首次和第 20 次 Lokomat 训练时的减重百分比高于假刺激组。
  • 下肢运动力量和张力:干预后及随访时,两组 LEMS 总分均显著增加,tSCS 组在随访时的改善幅度显著大于假刺激组。tSCS 组膝关节伸肌和踝关节背屈肌的最大自主收缩(Maximal voluntary contraction,MVC)在治疗后和随访时均显著增加,而假刺激组仅膝关节伸肌在治疗后有显著增加。两组下肢改良 Ashworth 量表(Modified Ashworth Scale,MAS)评分均无显著变化,表明 tSCS 对肌肉张力无明显影响。
  • 功能结果:tSCS 组在所有功能指标(10MWT、定时起立行走测试(Timed Up and Go test,TUG)、6 分钟步行测试(6-Minute Walk test,6MWT)、脊髓损伤步行指数 II(Walking Index for Spinal Cord Injury II,WISCI-II)和脊髓独立性测量 III(Spinal Cord Independence Measure III,SCIM III))上较基线均有显著改善,假刺激组除 WISCI-II 评分在干预后无显著变化外,其他指标也有改善。随访时,tSCS 组在 10MWT、TUG 和 WISCI-II 评分上的改善显著优于假刺激组,且 tSCS 组在随访时能行走 10 米的患者比例(85.7%)显著高于假刺激组(43.1%)。
  • 运动诱发电位:由于多种原因,MEP 数据存在缺失。分析结果显示,tSCS 组和假刺激组在 MEP 运动阈值、TA 肌肉 MEP 的峰峰值幅度和潜伏期上无显著差异。但假刺激组 RF 肌肉 MEP 峰峰值幅度较基线显著下降,且两组在 RF 肌肉 MEP 潜伏期和峰峰值幅度的变化上存在显著差异。
  • 盲法成功率:总体分析显示,James 指数表明参与者和评估者的盲法成功,但 Bang 指数显示 tSCS 组参与者未充分盲法,假刺激组参与者存在相反猜测;评估者在 tSCS 组干预时盲法成功,但在假刺激组干预时未正确盲法。
  • 不良反应:所有参与者均完成干预,tSCS 耐受性良好,主要不良反应为短暂皮肤发红、下肢感觉异常等,部分参与者还报告了与 Lokomat 干预相关的轻微不良事件。

研究结论和讨论部分指出,该研究首次证实 tSCS 联合 RAGT 对亚急性 iSCI 患者下肢运动评分和步态恢复的效果优于假刺激,且 tSCS 安全性高,无严重不良反应。然而,研究也存在一些局限性,如样本量小、tSCS 刺激强度未客观确定、MEP 数据未按意向性分析等。未来研究需在更大人群中优化 tSCS 剂量、参数和强度,改进盲法设计,进一步明确其在临床中的应用价值。该研究为 iSCI 患者康复治疗提供了重要依据,推动了神经康复领域的发展,为后续研究指明了方向,有望为更多患者带来康复的希望。
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