视觉生物反馈与相位特异性跑带减速对卒中后分腿式跑步机训练中患腿推进力的独立及联合效应

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Independent and combined effects of visual biofeedback and phase-specific belt deceleration on affected-leg propulsion in post-stroke split-belt treadmill training

　　

摘要

背景

卒中后步行功能障碍与患侧腿前向推进力受损密切相关。我们开发了一种基于测力分带式跑步机的实时训练系统，该系统在晚期站立相提供分期特异性自适应带速调节（推进辅助模式，PF），并提供患侧腿推进力（前向地面反作用力）的视觉生物反馈（VB）。本研究探讨了VB、PF及VB+PF联合干预对卒中后患者步态推进、运动学参数和肌肉活动的影响。

方法

十三名慢性偏瘫性卒中成人患者完成了三次随机平衡设计的跑步机试验：单独VB、单独PF以及VB+PF联合干预。每次试验包括基线期（30步，无干预）、训练期（100步，分配指定干预模式）和训练后期（30步，无干预）。所有结果指标均来自患侧腿，包括峰值推进力、步幅长度、峰值膝关节伸展、峰值踝关节跖屈以及踝关节和膝关节主要伸肌的肌电图活动（即腓肠肌内侧头、比目鱼肌、股内侧肌和股直肌）。

结果

所有结果指标均观察到干预模式、时期及其交互效应的显著主效应（P?<?0.0001）。在训练期间，与单独VB或单独PF相比，VB+PF联合干预在所有结果指标上均表现出最大的改善（即峰值推进力、步幅长度、峰值膝关节伸展、峰值踝关节跖屈以及踝关节和膝关节伸肌的肌电图活动）。单独PF表现出中等程度的改善，而单独VB显示出较小但具有统计学意义的改善。无论采用何种干预模式，训练期间取得的改善在训练后期均得以保持。

结论

对于卒中后患者，将实时视觉生物反馈与分期特异性自适应带速调节相结合，在患侧腿推进力、下肢运动学参数以及踝关节和膝关节伸肌的肌电图活动方面取得了最大且最显著改善。这些发现证明了多模态自适应跑步机训练在调动患侧腿推进储备方面的有效性，并为开发可扩展的康复方案提供了参考，该方案将感知反馈与任务特异性机械辅助相结合，用于卒中步态康复。