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本期推荐 & 解读 BY
刘梦真 | 首都医科大学
↓ 神经病学专题丨58
目前有很多关于卒中后运动功能的恢复的技术和方法论,其中包括外周和中枢神经刺激方法、机器人、可穿戴传感器和提供生物反馈的接口等,因此根据病人的损伤情况和需求选择合适的方法就显得尤为重要。本篇,我们会了解有关卒中后可用的康复技术的分类及如何实现可塑性。
Review Article
Robynne G. Braun, George F. Wittenberg
Semin Neurol 2021; 41(02): 167-176
DOI: 10.1055/s-0041-1725138
神经肌肉电刺激(NMES)和功能性电刺激(FES)
由于神经肌肉电刺激(NMES)通过刺激周围神经而激活其目标肌肉,那么应用NMES的先决条件是下运动神经元轴突的完整性。虽然这种方法可以直接刺激肌肉组织,但要想使肌肉收缩所需要的刺激强度会让患者非常痛苦,有时也会损伤皮肤。功能性电刺激(FES)属于NMES的范畴,是利用一定强度的低频脉冲电流,通过预先设定的程序来刺激一组或多组肌肉,诱发肌肉活动。目前市面上在售的设备如改善足下垂患者步态的Bioness L300和改善抓握物体手部动作的H200 NESS都结合了这些原理。截止到2015年,有关FES效果的49项随机对照试验都表明这种方法对于急性/亚急性(<6 个月)和慢性(>6 个月)中风肢体功能的恢复有效。
经皮神经电刺激(TENS)
随着对非阿片类镇痛药需求量的增加,人们开始试图尝试用外周电刺激来减轻疼痛。理论基础是Wall提出的疼痛闸门控制理论,该理论认为痛觉信号的传导是无髓鞘的C纤维、抑制性中间神经元和有髓鞘的Aβ纤维共同调节的。TENS可通过兴奋A-β神经元释放抑制性神经递质,关闭疼痛传入的闸门,从而达到缓解疼痛的目的。
经颅刺激
经颅刺激不但可以用来评估卒中后大脑重组,而且可以诱导和/或增强神经的可塑性。根据频率和刺激模式不同,重复经颅磁刺激(rTMS)可以兴奋或抑制神经电活动。卒中发生后未受损半球对受损半球的抑制增加,改变了卒中患者左半球和右半球之间的平衡。因此,可以通过增加受损半球的兴奋性,或通过降低未受损半球的兴奋性来达到治疗效果。最近关于经颅直流电刺激(tDCS)的研究也比较多。尽管tDCS成本较低、便于携带和使用简单,但电流经过皮层还是存在着其他问题,包括诱发癫痫的可能。因此需要更多的研究来确定它的可行性。
使用上述几种手段(NMES、FES和TENS)时也要关注患者是否有禁忌症,比如:身体有无金属、表面皮肤有无缺损或者感染、询问患者是否戴有起搏器等。FES用于装有起搏器和植入式心律转复除颤器的足下垂患者是安全的,强调了电疗法的风险和益处必须要考虑刺激位置。
反馈/生物反馈
反馈是指一个系统的输出信号,重新返回到本系统,对本系统功能起增减作用的现象。在某些情况下,反馈的信息可能是生物信号(例如,表面肌电图)。生物反馈治疗(biofeedback,BFB)则是将人体肌电、脑电等意识不到的身体信号转换为可以视听的信号,比如H反射。康复中使用的另一种反馈方法是使用可穿戴加速度计来提供关于运动特性/运动学的实时反馈。
机器人和外骨骼机器人
机器人是一种包括位置感测和运动驱动的自动化机器。尽管设置机器人的各种参数很简单,但在使用上其对单个关节角度的控制比较差。出于这个原因,开发出了外骨骼机器人。外骨骼机器人可直接作用于人体,能够通过可穿戴形式代替康复医师的人工治疗,实现对关节活动的控制。对于机器人的使用还是有很多争议,比如机器人通常用于虚拟环境中练习任务,可能无法将学习到的动作完美的用于现实生活。
以上我们回顾了一系列与神经康复有关的技术。总的来说,FES和机器人康复等技术都具有人工诱导运动的能力,并且随着科技的发展,未来可以根据患者独特的运动缺陷模式定制治疗计划,确定卒中后治疗时间窗,实现康复精准化。