慢性脑卒中与脊髓损伤患者的经皮脊柱刺激结合上肢机器人训练：个体神经生理学及临床反应

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Transcutaneous spinal stimulation with upper extremity robotic training in chronic stroke and spinal cord injury: individual neurophysiological and clinical responses

　　

摘要

背景

中风和脊髓损伤后，皮质脊髓束受损常常会导致上肢功能持续受损。经皮脊髓刺激和机器人技术已被用作促进运动训练的方法，但它们对上肢感觉运动功能恢复的联合效果仍不甚明了。本研究旨在探讨经皮脊髓刺激与上肢机器人训练结合使用在慢性中风或脊髓损伤患者中的效果。

方法

5名中风患者和6名脊髓损伤患者参与了这项为期14周的、以假干预为对照的单盲交叉研究。研究共包括4周的评估时间（每个训练阶段前后各1周）、4周的假刺激经皮脊髓刺激配合上肢训练、2周的空白期，以及4周的真实刺激经皮脊髓刺激配合上肢训练。每次训练时间为1小时，每周3次，内容包括在假刺激或真实刺激条件下进行的上肢动作训练及手部握力训练。评估指标包括电生理检测结果和标准化的康复评估结果。

结果

描述性分析显示，尽管存在群体间的差异，但个体层面仍存在显著改善。在中风组中，有3名患者在真实刺激训练阶段后，其握力有所提升（在无刺激状态下测量，从+9.4牛顿上升至+23.9牛顿），前臂肌肉激活程度也增加了2到4倍。Fugl-Meyer上肢功能评分的平均值从89分提升至94.2分。在脊髓损伤组中，也有2名患者的握力有所提高。其中1名患者在刺激期间握力立即提升了6倍（从1.0牛顿升至6.2牛顿）。另一名患者在无刺激情况下握力也从23.9牛顿上升至36.8牛顿，桡侧腕屈肌和第一背侧骨间肌的肌电图活动强度增加了3倍，同时在真实刺激训练阶段还出现了部分针刺感觉恢复，以及自述之前受影响的出汗功能有所恢复。

结论

不同患者的治疗效果差异表明，经皮脊髓刺激与上肢机器人训练结合使用的效果具有高度个体化特征。要实现最佳治疗效果，需将三个关键要素结合起来：患者上肢的剩余功能、精心设计的刺激方案，以及具备适当难度、强度和针对性的上肢训练。研究结果表明，结合考虑每位患者的生理和功能状况，经皮脊髓刺激与上肢机器人训练具有很大的应用潜力。