《Frontiers in Neurology》:The effect of physical activity on Parkinson’s disease outcomes in patients with bilateral subthalamic nucleus deep brain stimulation: a systematic review
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背景:丘脑底核脑深部电刺激(subthalamic nucleus deep brain stimulation, DBS-STN)是治疗晚期帕金森病的公认方法。虽然该方法可改善部分临床症状,尤其是运动迟缓和强直,但其对晚期运动症状的适用性有限。此外,刺激相关
背景:丘脑底核脑深部电刺激(subthalamic nucleus deep brain stimulation, DBS-STN)是治疗晚期帕金森病的公认方法。虽然该方法可改善部分临床症状,尤其是运动迟缓和强直,但其对晚期运动症状的适用性有限。此外,刺激相关的运动不良反应可能增加运动负担。因此,迫切需要开发与脑深部电刺激互补的附加疗法,以控制晚期运动症状。体力活动是帕金森病患者常用且被推荐的一种治疗形式,作为药物治疗的补充。然而,目前尚无明确建议将已植入DBS-STN刺激器的患者纳入物理治疗组。目的:本研究旨在系统评价针对接受DBS-STN植入术患者的物理治疗干预措施及其对运动结局的影响。方法:本系统评价依据《系统评价和Meta分析首选报告条目》(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA)2020指南进行,共纳入10项研究。结果:尽管物理治疗方案存在异质性,但主要结局(平衡、姿势稳定性、步速、功能活动能力)均呈现一致性改善,而运动严重程度评分及认知或神经生理学效应仍探索不足。结论:现有证据支持将物理治疗作为DBS-STN术后患者运动症状管理的潜在有效且安全的辅助手段。未来需要采用标准化物理治疗方案及统一结局指标的试验,以制定总体推荐意见。
**1 引言**
帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种常见的进行性神经退行性疾病。多巴胺能神经元的退变与特征性临床症状相关,包括静止性震颤、强直、运动迟缓和姿势不稳。丘脑底核脑深部电刺激(subthalamic nucleus deep brain stimulation, DBS-STN)是治疗晚期帕金森病的公认且广泛应用的方法。尽管DBS-STN可改善震颤、强直和运动迟缓等临床症状,但其对晚期运动症状(包括运动不能、姿势不稳、步态障碍、“冻结”现象、反复跌倒、平衡障碍和构音障碍)的适用性有限。此外,刺激相关的运动不良反应可能增加运动负担。Daalen等人对DBS术后步态或平衡恶化的病例文献进行了分析,排除了术后1个月内(以排除潜在手术并发症)和术后12个月后(以排除疾病进展影响)发生的事件。冻结步态和跌倒是报告最常见的问题,恶化通常出现在术后3–6个月。重要的是,作者认为术后步态/平衡恶化不能简单归因于帕金森病的自然进展,可能涉及邻近步态相关通路的刺激效应。Lilleeng等人研究了DBS植入对帕金森病运动症状的短期和长期影响,发现UPDRS运动评分以及震颤、运动迟缓、强直、姿势不稳和步态困难(postural instability and gait difficulties, PIGD)均出现初期改善。然而,在6–9年时,所有患者主要表现为PIGD表型,50%的患者出现冻结步态和/或反复跌倒。作者得出结论,长期进展的特点主要是非多巴胺能运动症状的进展。Castrioto等人开展了一项关于DBS-STN植入对PD进展长期结局的重要研究,将DBS的持续获益与帕金森病进展区分开来。他们发现,在10年随访中,STN-DBS持续改善整体运动评分、震颤和运动迟缓。然而,中轴体征对刺激和左旋多巴的反应性表现出最大的进行性丧失。这些症状降低了患者的生活质量,并使其依赖照护者。因此,迫切需要开发与脑深部电刺激互补的附加疗法,以控制晚期运动症状。
体力活动是帕金森病患者常用且被推荐的一种治疗形式,与药物治疗联合使用,以改善步态、平衡和生活质量。美国物理治疗协会的临床实践指南建议将有氧运动、抗阻训练、平衡训练、外部提示、社区运动、步态训练和任务特异性训练作为帕金森病患者高度有效的物理治疗形式。PD患者有氧能力受损,导致步行耐力和日常生活活动能力下降。因此,有氧运动(如功率自行车或跑步机训练)已被证明可有效改善运动动作、步态和平衡,并降低疾病严重程度。肌肉力量丢失以及继发性肌少症和骨质疏松症是晚期PD需考虑的另一个方面,因为这会增加跌倒风险,并降低生活质量和独立性。分级抗阻训练被证明可有效改善力量、功能结局以及非运动症状。平衡障碍和姿势不稳仍然是晚期PD治疗不足的症状——平衡训练被证明是改善步态和活动能力的高效物理治疗干预形式。步态训练仍然是PD患者物理治疗中最重要的方面之一——步态问题(如步长缩短、步速降低和冻结步态现象)仍然是最具挑战性的疾病表现之一。许多形式的步态训练已被证明可有效改善这些晚期运动症状,例如跑步机训练。
长期物理治疗干预对运动症状有益,可延缓疾病进展,并影响帕金森病药物剂量。然而,目前对于DBS-STN刺激器植入术后患者的物理治疗尚无明确建议。迄今为止,仅有两项随机临床试验注册,专门评估物理治疗对DBS-STN患者平衡和步态的影响。
**2 目的**
本研究旨在分析现有关于物理治疗干预的文献,并系统评估接受DBS-STN植入术后患者的运动结局。
**3 方法**
**3.1 检索策略**
本系统评价按照《系统评价和Meta分析首选报告条目》(Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA)2020指南标准进行。不需要机构审查委员会批准和/或患者知情同意。计算机检索于2000年1月至2025年1月在PubMed、Embase和Web of Science数据库中进行。制定的检索策略算法如下:(帕金森病[parkinson’s disease OR parkinson disease OR parkinsons disease OR pd. OR parkinsons OR parkinsonism])AND(脑深部电刺激[deep brain stimulation OR DBS OR DBS STN OR DBS-STN])AND(物理治疗[physiotherapy OR PT OR physical activity OR physical intervention])AND(运动结局[ motor outcomes OR non-motor outcomes OR physical outcomes OR cognitive outcomes OR quality of life])。
**3.2 研究选择**
研究纳入标准如下:(1)特发性帕金森病患者;(2)双侧DBS-STN植入;(3)物理治疗干预;(4)报告运动和/或非运动症状结局;(5)英文发表;(6)经同行评审的原创性全文研究。综述、系统评价和Meta分析被排除。
**3.3 数据提取**
从每篇纳入文章中提取以下研究特征:(1)作者和发表年份;(2)研究设计;(3)患者人数;(4)性别分布;(5)病程;(6)DBS植入后时间;(7)基线MDS-UPDRS III(药物/DBS开启状态);(8)基线Hoehn和Yahr分期;(9)基线左旋多巴等效日剂量(levodopa equivalent daily dose, LEDD);(10)接受DBS的患者人数;(11)DBS靶点;(12)对照组;(13)干预类型;(14)单次治疗时长;(15)干预周期;(16)干预阶段;(17)干预时患者状态;(18)主要结局参数;(19)次要结局参数;(20)研究结局。
**4 结果**
**4.1 检索结果与研究选择**
共1120篇文章经过标题和摘要初筛,其中1095篇被排除。随后,25篇潜在相关文献被获取并进行全文筛选以评估合格性,包括纳入标准。排除15篇文章(其中4篇涉及错误人群,9篇涉及错误干预类型,2篇涉及错误结局类型)。最终,10篇文章符合纳入标准并被纳入研究。PRISMA研究选择流程图显示了筛选过程。
**4.2 研究特征**
纳入的10篇文章发表于2009年至2025年之间。在研究设计方面,包括2项试点随机对照试验、2项试点研究、2项前瞻性研究、2项比较研究、1项回顾性研究和1项观察性研究。由于研究设计和选用的结局参数不同,无法获得定量合并效应量。因此,研究人员观察了各项研究中每个结局变量的变化方向。
**4.3 患者人口学特征**
大多数纳入研究为小样本研究,受试者≤30人(范围从7人到60人)。所有研究纳入的均为中老年人(平均年龄集中在60岁出头),病程为中度(7–20年)。大多数研究以男性为主。Hoehn和Yahr分期主要为II期和III期,表明大多数受试者保留行走能力。DBS植入后时间从几天到数年不等;然而,大多数方案在术后>12个月开始。DBS植入后时间的差异可能影响对物理治疗的反应性,并可能显著影响纳入研究之间的可比性。所有受试者均为双侧STN-DBS。部分研究设了对照组,但大多数未设。这些人口学数据为解读各研究一致报告的运动获益(平衡、步态)提供了背景,同时也强调需要更大、更同质的人群来阐明年龄、疾病分期和DBS植入时间对康复结局的影响。
**4.4 干预类型(物理治疗方案)**
康复计划的持续时间从8天到12周不等;大多数持续4–8周。治疗频率也不同,从每日物理治疗到每周2次不等。每次物理治疗平均持续60分钟。大多数方案为单阶段干预,无随访评估(一项研究包含两阶段干预,2项研究包含随访)。所有方案均包含平衡和步态训练。部分方案加入了额外的认知负荷:Naro等人加入了节律性听觉刺激(rhythmic auditory stimulation, RAS),Goo?es等人实施了音乐驱动的听觉提示(music-assisted treadmill training, MATT),Rosenfeldt等人加入了双任务训练。大多数方案为常规物理治疗;但有些包含设备辅助训练,例如跑步机训练或机器人辅助训练。部分干预包含家庭锻炼。
**4.5 结局指标与总体趋势**
大多数纳入研究侧重于评估物理治疗干预对平衡、姿势稳定性和步态参数的影响。
**4.5.1 平衡与姿势稳定性**
大多数研究使用Mini-BESTest、BESTest和Berg平衡量表测量平衡和姿势稳定性——Tueth等人、Sato等人、Naro等人和Tassorelli等人显示该领域显著改善。Zheng等人报告了从椅子上站起和执行360°转身的改善。
**4.5.2 步态**
评估的步态参数包括步速、步态距离和步态速度;主要使用2分钟步行测试(2-Minute Walk Test, 2MWT)和10米步行测试(10-Meter Walk Test, 10MWT)测量结局。Tueth等人在药物开启、刺激开启状态下观察到干预前后步态速度、步长和步长标准差有改善,但不显著。Rosenfeldt等人观察到在单任务和双任务条件下步速均有改善——更多患者在双任务条件下表现出进步。Naro等人观察到10MWT显著改善——DBS患者改善更大(≥0.1 m/s)。Tassorelli等人观察到24/33例患者(73%)独立行走能力至少改善一个等级。Nardo等人报告机器人辅助康复方案后步速、步态速度、步频、步长和步态时空参数显著改善。Zheng等人的远程康复组6分钟步行距离从351.05 m增加到455.57 m。
**4.5.3 功能活动能力**
功能活动能力使用起立-行走测试(Timed Up and Go Test, TUG)评估。Rosenfeldt等人观察到所有患者在单任务和双任务条件下TUG评分均有改善,双任务条件下TUG时间总体改善更大。Andrade等人报告在有无体重支持的跑步机训练中认知TUG评分显著改善,在有体重支持的跑步机训练中常规TUG评分也显著改善。Sato等人观察到TUG步数(术前与出院时相比)显著减少。Naro等人仅在DBS患者中观察到干预后TUG评分显著改善。Zheng等人的康复组TUG从17.64 s改善至14.28 s;随访时显著优于对照组(p = 0.002)。
**4.5.4 运动严重程度、日常生活活动及其他参数**
运动严重程度使用统一帕金森病评定量表第三部分(Unified Parkinson’s Disease Rating Scale, Part III, UPDRS-III)评定。仅有4项研究报告改善;Tassorelli等人报告显著改善——UPDRS-III降低8.3 ± 8.7分(?27%),p < 0.0001;Nardo等人报告运动评分降低23.3%,运动UPDRS步态子评分降低40.7%;Zheng等人报告康复组UPDRS-III平均降低8.07分,p = 0.000。Sato等人报告躯干损伤量表(Trunk Impairment Scale, TIS)、StrengthErgo240和闭眼站立姿势摆动显著改善。Tassorelli等人报告功能独立性量表(Functional Independence Measure, FIM)和改良Barthel指数(Modified Barthel Index, MBI)显著改善(p < 0.0001)。Zheng等人报告康复组FVC、FEV1、Borg评分和PDQ-39评分显著改善。Naro等人采用脑电图(electroencephalography, EEG)检查作为结局指标,显示DBS组患者β振荡重构更强,双支撑相β功率增加。
**4.6 安全性与可行性**
所有研究均报告高出席率和无严重不良事件,表明即使在DBS术后患者中,更密集的每日物理治疗方案也具有良好耐受性。
**5 讨论**
**5.1 纳入研究的异质性**
纳入研究的物理治疗方案差异显著。术后康复研究结局的一个重要偏倚来源是评估DBS植入和物理治疗干预前后PD患者的方案缺乏对照组。因此,无法评估术后康复方案在不考虑DBS刺激本身对运动改善影响时的独立效应。此外,物理治疗方案的频率和持续时间可能影响不同的运动结局:每日短时物理治疗旨在快速获得早期运动增益,而每周2次、持续8周的方案侧重于长期适应。提示策略(视觉、听觉、触觉、认知)反映了在DBS术后改善步态自动性的理论方法;节律性听觉刺激在步态训练中已被证明对PD患者有益。机器人辅助步态训练可能改善步态表现,并可作为帕金森病DBS术后康复的补充,特别是通过增加步速、步频和步长。大多数纳入研究采用了平衡和步态训练的组合,这对于控制晚期PD最繁重的运动症状之一——姿势不稳是必要的。平衡训练联合下肢力量训练对PD患者有效。除步态和平衡训练外,包含改善关节活动度训练的物理治疗方案改善了日常生活活动评分。基于此,未来应考虑将此类训练纳入DBS-STN术后PD患者的物理治疗方案。
**5.2 一致的运动获益**
在纳入研究中,尽管物理治疗方案存在异质性,主要结局(平衡、姿势稳定性、步速、功能活动能力)均呈现一致性改善,提示将DBS-STN术后PD患者纳入物理治疗计划的有效性。物理治疗干预对帕金森病患者运动症状的有益效应已有充分文献记载。Goodwin等人在一项系统评价和Meta分析中报告了平衡、步速、力量和健康相关生活质量等领域的显著改善,尽管效应量在不同研究中存在差异。Tomlinson等人对随机对照试验进行的Meta分析发现物理治疗后的合并运动效应——步速显著增加(均差0.04 m/s,95%置信区间0.02至0.06;p < 0.001),TUG测试(?0.63 s,95%置信区间?1.05至?0.21;p = 0.003),功能性前伸测试(functional reach test, FRT)(2.16 cm,0.89至3.43;p < 0.001),Berg平衡量表(BBS)(3.71分,2.30至5.11;p < 0.001),以及UPDRS-III运动严重程度降低(?5.01分,95%置信区间?6.30至?3.72;p < 0.001)。在Delphi共识中,Guidetti等人报告专家组强烈同意物理治疗可能改善运动症状和生活质量,并且可以作为DBS患者STN刺激的补充方法。纳入研究中仅有2项包含随访。这揭示了需要在研究方案中加入干预后随访评估,以评估DBS-STN术后患者的长期获益。还需要在DBS-STN患者中实施以家庭为基础的物理治疗计划作为延续。Nieuwboer等人研究了家庭物理治疗方案对PD患者的效果,发现其可有效改善功能性活动量表评分,并在随访期间保持部分改善。Zheng等人报告了DBS术后PD患者对远程康复计划的高依从率,以及功能性步行能力和心肺适能的改善。
**5.3 未充分探索的非运动获益**
在所有纳入研究中,非运动获益仍未得到充分研究。Costa等人发现,运动干预可能对治疗帕金森病非运动症状具有有益作用,相较于非运动干预。明确需要研究物理治疗对双侧DBS-STN术后PD患者非运动症状的影响。
**5.4 神经调节和神经保护机制**
另一个研究不足且值得探索的方面是物理治疗对DBS-STN术后患者的神经调节效应。Naro等人显示,物理治疗后DBS组患者的β振荡重构强于非DBS组。体力活动已被证明对神经退行性疾病患者有益,通过改善神经递质、神经营养因子、激素的产生,并促进神经可塑性、神经发生和血管生成。
**5.5 安全性与可行性**
另一个值得讨论的重要结论是,尽管物理治疗干预强度较大,但所有研究中均未观察到严重不良事件,表明康复对于接受DBS-STN植入术的患者是安全且耐受良好的。此外,高出席率表明DBS-STN患者参与此类干预计划的需求和意愿。
**6 局限性**
本研究存在若干局限性。首先,关于该主题的可用研究数量有限。此外,人口学特征(尤其是干预前DBS植入时机)和物理治疗方案(项目持续时间、治疗频率和时长、提示模式、家庭锻炼实施、随访评估)的异质性使得定量分析困难。纳入的证据基础以小型、异质性、大多为非随机研究为主,这限制了任何实践推荐意见的强度。
**7 结论**
现有证据支持将物理治疗作为DBS-STN术后患者运动症状管理的潜在有效且安全的辅助手段。尽管物理治疗方案存在异质性,主要结局(平衡、姿势稳定性、步速、功能活动能力)均呈现一致性改善,而运动严重程度评分及认知或神经生理学效应仍探索不足。未来需要采用标准化物理治疗方案及统一结局指标的试验,以制定总体推荐意见。
**7.1 临床关键要点**
物理治疗干预应考虑作为双侧DBS-STN植入术后患者的附加治疗形式。物理治疗方案可包括平衡、姿势稳定性、步态和功能活动能力训练。提示策略(视觉、听觉、触觉、认知)可作为运动计划的有效补充。随访应被视为物理治疗方案的一部分。家庭锻炼计划应考虑作为物理治疗干预的延续。