背景脑卒中以其高发病、高致残及高复发率,极大地危害人类健康。随着人口老龄化程度的加剧,其发病率日趋增加,严重影响患者的生活质量。脑卒中后偏瘫即肢体运动功能障碍,是主要的残疾病征。急性期患者的偏瘫发生率约为80%,严重影响患者的日常生活活动能力,给患者、家庭和社会造成沉重的负担。研究证明,恰当的康复治疗可以最大限度地促进脑卒中患者功能障碍的恢复,有助于提高患者的生活自理能力,改善其生活质量。强制性运动疗法(constraint-induced movement therapy,CIMT)是近年来发展起来的一种针对脑卒中后功能障碍的新型康复训练技术。该技术通过限制患者健侧肢体的运动,并集中对患肢进行大量、重复的练习,以克服患肢的“习得性废用”。CIMT已经广泛应用于神经康复领域,并被证实能够有效促进脑梗死后肢体运动功能的恢复。目前已有大量文献报道,CIMT在脑卒中后亚急性期、恢复期均可以促进神经功能的恢复,其效果已得到业内的共识。然而,目前在探讨CIMT对急性期脑卒中的康复效果方面的研究较少,并且研究结果存在很大争议。有些学者认为,CIMT并不适合于脑卒中急性期患者的康复,并且大强度的运动甚至会使病情加重。有些研究则表明急性期介入CIMT并不会加重病情,能明显改善患者的肢体功能障碍,建议尽早的介入康复。因此,探索CIMT对脑卒中急性期患者的疗效及机制迫在眉睫,已经成为CIMT应用中亟需解决的问题,有必要进行系统研究。为此,本研究以动物实验为主线,首先建立脑梗死动物模型,在此基础上观察、对比强制性运动疗法对不同时期脑梗死大鼠的行为学评分及神经生长因子的影响,以期能够对临床上确定CIMT的最佳介入时间具有一定的参考价值。目的以“线栓法”建立大鼠脑梗死模型,在此基础上观察不同时点介入CIMT对神经功能评分以及运动功能恢复的影响。同时,观察脑梗死大鼠梗死面积,和脑梗死边缘区神经元细胞的形态学变化,并检测不同康复训练时间点Nogo受体(NgR),脑源性神经营养因子(BDNF)和神经生长因子(NGF)的变化,从而探讨不同时点介入CIMT促进脑梗死大鼠肢体运动功能恢复的效果及其可能的机制。方法选择健康雄性SD大鼠作为实验动物,以Longa线栓法建立大鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型,于造模术后6h对大鼠进行神经功能初步评分,选取神经功能评分为1-3分者纳入本研究。本研究共选取大鼠64只,按照干预方法的不同将实验动物随机分为假手术组、模型组、急性干预组和慢性干预组共4组,每组每时点8只。其中模型组自然恢复,不采取康复训练措施;急性干预组于建模后1天开始进行CIMT训练,慢性干预组于建模后14天开始进行CIMT训练,训练时间均为7天。分别于动物建模后8 d和21 d分别从各组随机选取8只,按照Zea longa标准进行神经功能评分,采用平衡木实验对各组大鼠肢体运动功能进行检测。同时,计算梗死面积,采用电镜观察神经元细胞的变化,分别采用Western blot和RT-PCR方法检测NgR,BDNF和NGF在蛋白和基因水平的变化。结果1.神经功能评分结果显示,8d时,四组在神经功能评分间差异具有统计学意义(F=5.32,P=0.013),两两比较显示,急性干预组得分显著低于模型组和慢性干预组(P<0.05),而模型组和慢性干预组间差异无统计学意义(P>0.05)。而21d时,慢性干预组的得分较8d时明显降低,差异具有统计学意义(t=4.81,P<0.001)。方差分析结果显示,在21d时,各组间差异仍具有统计学意义(F=3.58,P=0.043)。两两比较显示,急性干预组和慢性干预组的得分显著低于模型组(Q 急性vs模型=3.14,P<0.05;Q 慢性vs模型=3.77,P<0.05),而急性干预组和慢性干预组间的差异无统计学意义(P>0.05)。2.平衡木实验结果显示,8d时,模型组、急性干预组和慢性干预组在平衡木实验评分间差异具有统计学意义(F=8.79,P<0.001);而进一步的两两比较显示,急性干预组得分显著低于模型组和慢性干预组(Q急性vs模型=5.46,P<0.01;Q急性vs慢性=4.73,P<0.01),而模型组和慢性干预组间差异无统计学意义(Q=0.73,P>0.05)。21d时,各组在平衡木实验评分间差异具有统计学意义(F=40.03,P<0.001)。进一步两两比较显示,急性干预组和慢性干预组的得分均明显低于模型组(Q 急性vs模型=11.48,P<0.01;Q慢性vs模型=13.77,P<0.01);而急性干预组和慢性干预组间差异没有统计学意义(Q=2.30,P>0.05)。与8d时相比,急性干预组和慢性组在21d时的平衡木实验得分均明显降低,差异均具有统计学意义(t急性期组=5.58,P<0.001;t慢性期组=10.29,P<0.001);而模型组与8d时差异无统计学意义(t=0.86,P=0.405)。3.形态学观察结果显示,假手术组脑皮质区神经细胞无明显病变,细胞核圆润,核仁清晰,细胞形态清晰可见。细胞间隙正常。模型组8d时神经元固缩明显,核固缩严重,甚至破碎,胞浆空泡样变增多,神经元数量减少,细胞间隙增大,同时伴有炎性细胞的浸润。而21d时与8d相比,病变严重程度差异不大。急性干预组8d时仍然可见神经元数量减少,核固缩,胞浆空泡样变,细胞间隙增大等现象。然而,同模型组和慢性干预组相比,其病变严重程度降低。而21d急性干预组较8d干预组相比,病变程度有所减轻。慢性干预组在8d时与模型组相比无明显差异。而21d时,仍可见细胞核固缩,少量空泡样变细胞,未见明显的炎性细胞。与8d时和急性干预组21d相比病变程度均有所减轻。4.梗死面积计算结果显示,8d时,各组间梗死面积差异具有统计学意义(F=18.76,P<0.001),进一步两两比较显示,急性干预组的梗死面积显著低于模型组和慢性干预组(Q急性vs模型=8.407,P<0.01;急性vs慢性=6.014,P<0.01)。21d 时,慢性干预组与8d时相比梗死面积显著减小,差异具有统计学意义(t=6.20,P<0.001)。21d时,慢性干预组和急性干预组的梗死面积明显小于模型组(Q急性vs模型=10.485,P<0.01;Q慢性vs模型=12.327,P<0.01),而慢性期组和急性期组梗死面积差异不大,差异无统计学意义(Q=1.84,P>0.05)。5.Western blot分析结果显示,8d时,四组在NgR、BDNF和NGF表达量间的差异均具有统计学意义(P<0.05)。其中模型组、急性干预组和慢性干预组NgR、BDNF和NGF表达量均明显高于假手术组。急性干预组的BDNF和NGF表达量明显高于模型组和慢性干预组,而NgR表达量明显低于模型组和慢性干预组,且差异均具有统计学意义(P<0.05)。而模型组和慢性干预组间的差异无统计学意义(P>0.05)。在21d时,与8d时相比,急性干预组和慢性干预组的BDNF和NGF的相对表达量显著上升,而NgR的表达量显著降低,差异也均具有统计学意义(P<0.05)。21d时四组在NgR、BDNF和NGF等的表达量差异仍然具有统计学意义(P<0.05)。进一步两两比较显示,急性干预组和慢性干预组间的BDNF和NGF的表达量均显著高于模型组和假手术组(P<0.05),NgR的表达量显著低于模型组,而急性组和慢性组间差异无统计学意义(P>0.05)。6.RT-PCR分析结果显示,在8d时,方差分析显示,各组在NgR、BDNF和NGF表达量间差异均具有统计学意义(P<0.05)。其中急性干预组的NgR明显低于模型组和慢性干预组,而急性干预组的BDNF和NGF明显高于模型组和慢性干预组(P<0.05),而慢性组和模型组间差异无统计学意义(P>0.05)。在21d时,急性组和慢性干预组模型组的NgR较8d时均明显降低,而BDNF和NGF的表达量显著升高(P<0.05)。方差分析显示,各组间在21d时BDNF、NGF和NgR的表达量间差异均具有统计学意义(P<0.05)。进一步的两两比较显示,慢性干预组和急性干预组的NgR均显著低于模型组(P<0.05);慢性干预组也明显低于急性干预组(P<0.05)。慢性干预组和急性干预组的BDNF和NGF均显著高于模型组和假手术组(P<0.05);慢性干预组与急性干预组间差异不具有统计学意义(P>0.05)。结论1、脑梗死后急性期介入CIMT,能够显著改善大鼠肢体运动功能,促进梗死面积的缩小,不会引起病情的恶化。即脑梗死后急性期介入CIMT是安全可靠的。2、脑梗死后慢性期介入CIMT,同样能够显著改善大鼠肢体运动功能,减少梗死面积,刺激BDNF和NGF水平的上调和NgR的下调。两者比较显示,在相同的干预时间前提下,脑梗死后慢性干预组和急性干预组对大鼠运动功能的改善,梗死面积的缩小等方面效果相当,差异不大。3、脑梗死后,既能够刺激神经抑制因子(NgR)的表达的增加,也能够刺激BDNF和NGF等神经生长因子水平的上调。4、脑梗死后,无论是急性期还是慢性期介入CIMT,均能够刺激神经因子(NgR)水平的下调,以及BDNF和NGF等神经保护因子表达的增加。并且CIMT对上述因子的作用具有一定的持续性。以上提示,强制性运动疗法促进脑梗死大鼠运动功能恢复的机制,可能与NgR表达下调,以及BDNF和NGF的表达上调有关。背景目前,CIMT对脑卒中患者神经和运动功能的康复效果已经达成共识。尤其在脑卒中患者上肢功能的恢复方面,CIMT具有非常明显的优势。从脑卒中后CIMT的不同时期介入的效果来看,目前对于发病后慢性期(恢复期)的研究结果较为一致。相关的系统综述(Meta分析)也表明,强制性运动疗法对脑卒中后患侧肢体的恢复效果显著优于传统的康复方法。从循证医学角度证实了强制性运动疗法对脑卒中后上肢运动功能的作用进行了充分证实。然而对于CIMT是否适用于急性期上肢运动功能的恢复研究结果仍不一致。国外一项前瞻性多中心随机对照试验(EXCITE)研究显示,将强制性运动疗法(CIMT)应用于亚急性期脑卒中患者中,患者的上肢运动功能较治疗前明显提高,并且与常规的康复治疗相比具有更好的康复效果,且康复疗效可以持续1年以上。同时,作者对脑卒中后在急性期和亚急性期介入CIMT的康复效果进行系统综述,结果也显示,与传统的康复措施相比,在脑卒中后急性期或亚急性期介入CIMT在患者患侧肢体的恢复方面可能具有更好的效果。并且低强度的CIMT康复训练组的干预效果要优于高强度康复训练组。同时,尽管相关的康复指南一致认为,脑卒中后介入康复的时间越早越好。然而,对于强制性运动疗法的最佳介入时机鲜有报道。在第一部分中,作者已在动物模型层面对急性期和慢性期介入CIMT对大鼠肢体运动功能,以及相关神经生长因子的影响进行了系统研究。研究结果表明,无论是急性期还是慢性期介入CIMT,其康复效果均优于常规的康复治疗措施,并且急性期与慢性期的效果相当。研究结果与相关研究基本相符。然而,要想真正确定脑梗死后CIMT的最佳介入时机,仅仅依靠动物实验的结果还是远远不够的,需要从临床上进一步的证实。为此,本研究对比分析了脑梗死后不同时期介入CIMT对脑梗死患者的运动功能恢复状况,旨在从临床角度对脑梗死后CIMT的介入时机的选择提供依据。目的在第一部分的基础上,进一步从临床角度揭示脑梗死后不同时期介入CIMT对患者上肢运动功能及日常生活能力的影响,旨在为脑梗死后强制性运动疗法的最佳介入时机的选择提供临床依据。方法本研究选取2015年6月至2016年9月期间,在山东中医药大学附属医院康复医学科进行住院治疗的48例首次患病的脑梗死患者作为研究对象。采用随机数字表法将所有患者随机分为亚急性期强制性运动疗法组(E-CIMT)、慢性期强制性运动疗法组(L-CIMT)和传统康复组(对照组),各16例。分别于治疗前和治疗4周结束后,分别采用上肢动作研究量表(ARAT)、简式Fugl-Meyer上肢运动功能评价量表(FMA)、改良Barthel指数量表(MBI)评定患者的上肢运动功能水平和日常生活活动能力。采用SPSS19.0统计软件进行统计分析。结果1.在纳入的脑梗死患者48例中,剔除1例,脱落失访3例,最终完成研究者44例,总体依从率为91.67%。其中E-CIMT组剔除1例,脱落失访2例,最终13例完成研究;L-CIMT组剔除0例,脱落失访1例,最终15例完成研究;对照组剔除0例,脱落0例,最终16例完成本研究。2.在康复干预前,三组在FMA、ARAT和MBI等指标间得分相当,尽管慢性期组患者的FMA、ARAT和MBI得分大于其他两组,但三组间差异不具有统计学意义(FFMA=0.60,P=0.554;FARAT=0.18,P=0.836;FMBI=1.99,P=0.150)。3.患者上肢运动功能的分析结果显示:干预后,E-CIMT组、L-CIMT组和对照组的FMA和ARAT评分均不同程度的增高,其中对照组治疗前后差异无统计学意义(P>0.05)。而E-CIMT组和L-CIMT组治疗前后的差异均具有统计学意义(P<0.05)。表明,不论是亚急性期还是慢性期进行CIMT治疗均能够明显提高患者的上肢运动功能。而三组在治疗后FMA和ARAT得分间的差异具有统计学意义(P<0.05)。进一步的两两比较显示,E-CIMT组和L-CIMT组均显著高于对照组(P<0.05),并且E-CIMT组得分也显著高于L-CIMT组,差异也具有统计学意义(P<0.05)。4.患者日常生活能力的分析结果显示:干预后,E-CIMT组、L-CIMT组和对照组的MBI评分均有所提高,三组在治疗前后差异具有统计学意义(P<0.05)。表明无论是强制性运动疗法,还是传统的康复治疗方案均能够提高患者的日常生活能力。治疗后,三组在MBI得分间的差异具有统计学意义(F=27.41,P<0.001)。进一步的两两比较显示,E-CIMT组和L-CIMT组均显著高于对照组(P<0.01),并且E-CIMT组得分也显著高于L-CIMT组,差异也具有统计学意义(P<0.05)。结论1.无论亚急性期还是慢性期介入强制性运动疗法,均能够有效促进脑梗死患者上肢运动功能恢复,提高患者的日常生活活动能力,其效果均优于传统的康复治疗。2.从短期效果来看,脑梗死后亚急性期介入CIMT与慢性期相比,具有更好的康复效果。