研究目的:脑卒中是目前神经系统病变致残的高发疾病,脑卒中运动功能障碍后机体的运动功能恢复具有一定的规律,肢体运动系统失去了高位中枢神经的调控作用,原始的、被抑制的皮层下中枢运动反射被释放,导致肢体肌肉无力、肌群间协调功能紊乱,肌张力异常而出现特异运动模式。其典型的步态常表现为足下垂、内翻、髋关节外展外旋之偏瘫划圈步态,其步态稳定性差、耗能增加、行走不对称等成为脑卒中后影响患者生活质量的重要因素。本研究旨在将改良强制性运动疗法运用到较早期脑卒中偏瘫患者步行能力恢复的训练中,探索其对患者运动功能、平衡能力及步行能力的影响,通过三维运动分析系统分析患者步态改变的生物力学特性。研究方法:选取华山医院康复医学科及各分中心门诊或住院符合纳入标准的中风患者40例,随机分成对照组20例为常规训练组(年龄59.1±7.99)和实验组20例为改良强制性运动疗法训练组(年龄59.05±6.01,文中简称m CIMT组)。两组患者均接受前期研究后在临床推广的规范化综合性脑卒中的康复治疗方案的训练项目,m CIMT组增加下肢的改良强制性运动疗法(每周5天治疗,每天2小时的训练,研究周期8周),对照组则在纳入研究后增加在3次评估时进行的基于规范化综合性脑卒中康复治疗方案的康复指导,教予患者在家属及陪护人员监督下每天自行完成2小时的活动。40例患者在入选时、4周后及8周后进行临床运动功能和步行能力评估,包括:Fugl-Meyer运动功能评估(FMA,上肢0-66分、下肢0-34分)、Berg平衡量表评定(BBS,0-56分)、ADL Barthel指数评分(BI,0-100分)、站起-行走测试(TUG,秒)、10m步行速度(T10,米)和6分钟步行能力测试(6MWT,米);2组患者中知情同意参加步态测试的患者11例,在入选时和4周后进行三维步态测试:使用运动学捕捉系统、Kistler三维测力台和Delsys无线EMG传感器同步采集受试者在10米走道上行走时的躯干和下肢关节(髋、膝、踝)的运动学/动力学数据,及各主要肌群EMG信号(竖脊肌、股直肌、股内侧肌、股外侧肌、胫骨前肌、腓肠肌内侧、腓肠肌外侧),所获得的数据用Visual3D、EMG works等信号分析软件进行后期处理和解析。所有数据资料用Excel2010和SPSS 19.0的统计软件进行数据分析处理,组间差异采用重复测量方差分析,实验前后组内差异采用配对T检验。显著性差异水平定在P<0.05,p<0.01表示差异有非常显著性。研究结果:1)临床康复量表评估结果2组患者在干预治疗前后Fugl-Meyer运动功能-上肢部分均出现明显的增加,m CIMT组从开始37.45±4.73分上升至4周时的40.55±4.74分及8周时的45.5±4.56分(P>0.05);对照组从30.8±5.38分上升至33.95±5.45分及8周时的37.45±5.05分(P>0.05);两组组间比较在各期均无显著性差异(P>0.05)。干预前后,2组患者的Fugl-Meyer下肢运动功能评估均出现明显的增加,m CIMT组从24.05±1.04分上升至4周时的27.3±1.11分及8周时的30.55±0.93分(P<0.05);对照组从21.7±2.07分上升至4周时的24.05±1.75分及8周时的27.25±1.25分,入选时与8周后比较组内有差异(P<0.05);但是两组组间比较在各期均无显著性差异(P>0.05)。干预前后,2组患者的日常生活活动能力Barthel评分均出现明显的增加,m CIMT组从78.25±4.23分上升至4周时的85.00±3.0分及8周时的91.90±2.14分,入选时与8周后比较组内有差异(P<0.05);对照组从69.25±5.77分上升至4周时的73.0±5.07分及8周时的80.9±4.22分,组内比较无显著性差异(P>0.05);且两组组间比较前后各期均无显著性差异(P>0.05),提示m CIMT组的日常生活活动能力较对照组未得到明显的改善。2)临床步行能力测试结果2组患者站起-行走计时测试,干预前后,m CIMT组从41.85±3.7秒下降至4周时的23.91±3.17秒及8周时的19.73±3.94秒,经统计学分析干预4周后组内未见显著性差异(P>0.05),而干预8周后与入选时组内站起行走计时测试出现统计学上显著性差异(P<0.05);对照组从44.68±26.50秒下降至4周时的38.31±23.70秒及8周时的33.96±20.95秒,经统计对照组组内干预前后无显著性差异(P>0.05);两组组间比较在8周后出现显著性差异(P<0.05),其余各期未见显著性差异,结果提示经过8周的干预脑卒中患者站起行走协调能力改良强制性运动疗法优于常规干预组。10米步行速度测试结果提示,经过8周的干预,m CIMT组患者的步行速度明显优于对照组,统计学具有显著性差异(P<0.05),而其余各期两组间均无显著性差异。m CIMT组从41.67±4.94秒下降至4周时的25.46±3.82秒及8周时的19.16±2.69秒,经统计学分析干预4周后组内显示无差异(P>0.05),而干预8周后与入选时比较统计学上显著性差异(P<0.05);对照组从42.98±5.58秒下降至4周时的37.97±4.93秒及8周时的34.31±4.33秒,经统计对照组组内干预前后不具有差异(P>0.05);此结果提示步行速度方面,经过改良强制性运动疗法8周训练的患者其步行速度的提升优于常规治疗组。6分钟步行能力的检查,m CIMT组患者在干预8周后的步行距离明显优于对照组,统计学具有差异(P<0.05),其余各期亦未出现统计学差异。m CIMT组从113.95±19.14米上升至4周时的175.43±22.36米及8周时的223.81±22.29米,组内前后统计学具有显著性差异(P<0.05),经统计学分析干预4周后组内显示无差异(P>0.05),而干预8周后与入选时比较差异具有统计学意义(P<0.05);对照组从107.29±17.34米上升至4周时的119.45±17.61米及8周时的129.90±17.65米,经统计对照组组内干预前后差异无统计学意义(P>0.05)。此结果提示,经过改良强制性运动疗法8周训练的脑卒中患者其步行耐力方面优于常规治疗组。3)动态平衡能力的改变Berg平衡量表干预前后结果显示,m CIMT组和对照组的患者的平衡能力均得到明显提升,且在8周后组间比较差异出现统计学意义(P<0.05)。m CIMT组从43.6±1.78分上升至4周时的47.05±1.15分及8周时的50.7±1.01分,经统计学分析干预4周后组内未见显著性差异(P>0.05),而干预8周后与入选时比较组内出现统计学差异(P<0.05);对照组从41.4±3.03分上升至4周时的45.85±2.44分及8周时的48.7±1.01分,经统计对照组组内干预前后无显著性差异(P>0.05)。此结果提示,经过改良强制性运动疗法8周训练的脑卒中患者其平衡能力方面的提升优于常规治疗组。对脑卒中患者步行过程中身体COM位置的研究显示,m CIMT组在经过四周的强制性运动疗法后患侧支撑相时COM的高度峰值由91.04cm增大到92.38cm出现统计学上显著性差异(P<0.05),COM在额状轴上摆动区间最大值由10.15cm减小到7.83cm出现统计学上非常显著性差异同时优于对照组(P<0.05),具有统计学上显著性差异,提示通过4周的改良强制性运动疗法的干预,脑卒中患者的质心趋于正常,步态的稳定性得以提升。4)时空参数及运动学变化干预后,两组患者步态的基本时空参数得到了提高;m CIMT组步速从0.31±0.15 m/s增大到0.44±0.22 m/s,(P<0.05)、步宽从0.19±0.09m减小到0.16±0.04m,(P<0.05)、健侧步长从0.30±0.14m增大到0.35±0.11m(P<0.05)均出现统计学上显著性差异,健侧摆动相百分比从24.44±7.26增大到29.80±6.58(P<0.01)出现统计学上非常显著性差异,患侧步长和患侧摆动相百分比都有所增大,但是差异没有出现统计学意义。对照组步速从0.27±0.11m/s增加到0.28±0.11m/s,健侧步长从0.22±0.08m增加到0.26±0.07m,健侧摆动相时间百分比从21.18±7.71增大到23.34±7.57,这些参数虽得到了一定的改善,但其差异没有出现统计学意义。干预前后,m CIMT组和对照组的髋、膝、踝三关节角度变化趋势一致。而m CIMT组患侧踝关节跖屈角度在足尖离地时由24.14±6.32°降低至19.80±4.47°(P<0.05),在足尖触地时由31.11±7.50°减小至24.69±6.04°(P<0.05)且相对于对照组干预后的29.79±3.87°均出现统计学上显著性差异(P<0.05);在足尖离地时刻患侧骨盆左右倾斜2组组间比较出现显著性差异(P<0.05),m CIMT组患侧骨盆左右倾斜在足尖离地时由5.81±3.06°降低至5.04±2.34°,对照组由7.20±4.25°减小至6.96±4.06°;在足尖离地时刻患侧髋关节外展角度变化m CIMT组和对照组组间比较具有显著性差异,P<0.05。5)表面肌电测试RMS值结果在各期,表面肌电时域指标RMS值2组比较均无显著性差异(P>0.05),但表现出部分肌群的干预前后组内的差异。在支撑早期和摆动期,m CIMT组的患侧竖脊肌的表面肌电RMS值干预前后增高明显(P<0.01),在支撑早期从36.2%上升到82.1%,在摆动期从41.3%上升到67.2%;对照组的三块大腿肌群即股直肌(支撑早期股直肌从7.12%上升到10.53%,支撑末期从5.67%上升到8.22%)、股外侧肌(支撑早期从3.36%上升到9.68%,支撑末期从2.35%上升到4.48%)和股内侧肌(支撑早期从4.27%上升的10.02%,支撑末期从3.83上升到5.84%),在整个支撑期治疗前后相对于m CIMT组表达出明显的增强,在支撑早期及末期干预前后比较都显示了非常显著性差异(P<0.01)。4周干预后,m CIMT组胫骨前肌RMS值在摆动期显著增加(P<0.05),从5.81%增加到9.52%。对照组在支撑早期腓肠肌外侧头出现显著性的增加(P<0.05),从6.87%增加到12.51%;对照组胫骨前肌在支撑末期从4.03%增加到12.23%,4周干预前后比较出现显著性差异(P<0.05)。研究结论:1.脑卒中偏瘫患者进行下肢改良强制性运动疗法,经过8周的干预对其BBS平衡功能、站起行走计时测试、10米步行速度以及6分钟步行能力改善明显,提示此改良强制性运动疗法对促进患者平衡能力、行走的协调性、行走的速度以及行走耐力的临床有效性。2.改良强制性运动疗法训练4周可有效的改善脑卒中偏瘫患者的步速、步长及健侧摆动相时间百分比等步态时空参数。3.改良强制性运动疗法诱导患下肢进行大量的、重复的和密集的行为再塑技巧训练可有效的改善脑卒中患者髋外展、膝关节屈曲及踝关节跖屈活动角度。4.改良强制性运动疗法改善骨盆左右倾斜以及身体质心位置,使步行姿势稳定性得到提高,动态平衡能力改善。5.通过表面肌电研究初步推测此改良强制性运动疗法有助于控制患者的下肢伸肌痉挛,改善患者的异常步行运动模式。6.对发病后2-4个月的患者在常规治疗的基础上增加每天2小时持续8周的改良强制性运动疗法的训练是安全的,有效的,值得临床推广。