任務導向性訓練在腦卒中后上肢功能康復中的應用研究進展

項育枝 陳逸浩 畢照東 劉蘭蘭 王鶴瑋

摘 要 腦卒中屬高致殘率疾病，患者遺留的上肢功能障礙會嚴重影響其日常生活活動能力及其質量。任務導向性訓練（task-oriented training， TOT）是腦卒中后上肢功能康復的前沿治療技術，它以運動控制和運動學習為基礎，將任務融入特定情境中，梯度式調整訓練難度，通過反饋和重復激發患者的內部動機，從而產生內驅力，加速患者肢體功能恢復。在腦卒中早期，TOT可用于上肢功能輕中度損傷患者，預防廢用性上肢功能衰退；在腦卒中恢復期，TOT基于任務導向的作業活動訓練可促進患者腦功能重組，加速患者上肢功能恢復；在腦卒中后遺癥期，TOT可強化患者上肢相關的作業活動和作業技能表現，提高患者的生活自理能力和社會參與度，幫助患者回歸家庭和社會。梯度式TOT與三級康復模式相匹配，能最大限度地減輕患者殘疾。本文圍繞TOT在腦卒中恢復不同階段的康復應用，對國內外近年來的研究進展作一概要介紹。

關鍵詞 任務導向性訓練 腦卒中 上肢功能

中圖分類號：R493； R743.3 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1533（2024）03-0003-06

引用本文 項育枝， 陳逸浩， 畢照東， 等. 任務導向性訓練在腦卒中后上肢功能康復中的應用研究進展[J]. 上海醫藥， 2024， 45（3）： 3-8； 15.

基金項目：國家自然科學基金青年科學基金項目（82102665）；上海市科學技術委員會“揚帆計劃”項目（21Y1404600、21YF1404600）；上海市靜安區衛生科研課題面上項目（2021MS17）；上海市靜安區衛生系統重點學科建設項目（2021PY04）

Progress of application of task-oriented training in upper limb function rehabilitation after stroke

XIANG Yuzhi1， CHEN Yihao2， BI Zhaodong2， LIU Lanlan1， WANG Hewei2

（1. Department of Intensive Care Rehabilitation， Shanghai Third Rehabilitation Hospital， Shanghai 200436， China； 2. Department of Rehabilitation Medicine， Huashan Hospital， Fudan University， Shanghai 200040， China）

ABSTRACT Stroke is a disease with high disability rate， and the residual upper limb dysfunction significantly affects the patients ability and quality of daily life. Task-oriented training （TOT） is a cutting-edge treatment technology for upper limb functional rehabilitation in stroke. It is based on motor control and motor learning， integrating tasks into specific environments， adjusting training difficulty in a stepped manner， stimulating the patients self-efficacy through feedback and repetition， and accelerating the patients limb functional recovery. In the early stages of stroke， TOT can be used for patients with mild to moderate upper limb function impairments to prevent disuse-related functional decline； during the recovery period of stroke， based on task-oriented activity training， TOT can promote the reorganization of brain function in patients and accelerate the recovery of upper limb function； during the sequelae of stroke， TOT can enhance the daily activities related to the upper limbs of patients， improve their functional independence， and help them return to their families and society. The stepped TOT training is matched with a three-level rehabilitation mode， which can minimize the disability in patients. This article focuses on the application of TOT in the different stages of stroke recovery and summarizes the research progress at home and abroad in recent years.

KEY WORDS task-oriented training； stroke； upper extremity function

全球疾病負擔研究顯示，我國目前的腦卒中患病率為1 700/10萬，腦卒中后的高致殘率給患者、家庭和社會都帶來了沉重的負擔[1-2]。腦卒中后上肢功能障礙是康復治療的重點和難點，是影響患者生活自理能力的關鍵因素之一[3]?？祻歪t學的核心是促進患者功能的恢復。依循全周期康復理念，進行全周期功能保護[4-5]，可有效預防和減少腦卒中患者殘疾的發生。任務導向性訓練（task-oriented training， TOT）是腦卒中后上肢功能康復的重要治療技術[6]，其能通過環境設置、任務分析、反饋和重復訓練，有效改善患者的上肢運動表現和日常生活活動能力[7]。腦卒中后的康復周期較長，不同恢復階段患者的功能障礙并不一致，故TOT也需按階段階梯設置和應用。本文梳理國內外近年來有關TOT的研究進展，對TOT用于腦卒中后各恢復階段上肢功能康復的實施要點進行總結和討論。

1 TOT概況

1.1 TOT的發展歷史和現狀

澳大利亞Janet Carr和Robert Shepherd于1987年提出了運動再學習理論（motor relearning programme），該理論將中樞神經系統損傷后的運動功能恢復視為再學習或再訓練的過程，綜合運用神經科學、運動科學、行為學等多學科相關理論和知識，在患者主動、積極參與下，通過讓患者反復練習與真實生活相關的具體作業或活動任務，加強訓練過程中的以任務為單元的學習輸入，從而幫助患者實現功能重塑[8-9]。

TOT是已經臨床證實能有效改善腦卒中后患者上肢功能障礙的康復治療方法，現已被全球多項權威的腦卒中康復治療指南推薦應用[10-12]。其中，《中國腦卒中康復治療指南（2011完全版）》[10]推薦，有條件的醫療機構可在腦卒中早期階段應用運動再學習方案來促進患者運動功能的恢復（Ⅰ級推薦，A級證據）。2016年美國心臟協會和美國腦卒中協會聯合發布的成人腦卒中康復治療指南[11]推薦，在實施腦卒中后上肢功能康復治療時，應進行功能性和特定的任務訓練，并根據患者個體情況逐漸增加難度，通過重復和漸進式的任務設置，促進患者上肢功能的恢復（Ⅰ級推薦，A級證據）。2015年更新的加拿大腦卒中康復實踐指南[12]針對患者上肢功能康復治療提出了兩項基本原則：一是患者應主動參與有意義的重復性的、漸進式的特定任務和目標導向的訓練，從而增強上肢運動控制并促進感覺運動功能的恢復（證據水平：恢復早期和恢復后期均A級）；二是訓練應強調上肢任務設置的功能性，應模擬日常生活中作業活動的部分或全部技能（證據水平：恢復早期和恢復后期均A級）。從這些指南推薦可知，TOT用于腦卒中后上肢功能康復有明確的證據支持，且其能用于腦卒中后不同恢復階段的患者。

1.2 TOT的特點和要素

傳統的神經促通治療技術通過抑制腦卒中患者的異常運動模式來促進其動作的恢復，TOT則以功能恢復和活動參與為主導，強調有主觀能動性的任務訓練對偏癱患者康復的重要性[6]。TOT注重心理作用和生理作用的雙重效應，以特定的作業需求和任務所需外部環境為基礎設置對應的運動訓練內容，并在訓練過程中根據患者的個體需求及其功能水平分階段調整任務的難易程度，保持任務的可完成性和可操作性，同時治療師充分運用正向反饋激勵和積極心理反饋機制，誘導受損大腦殘留組織的功能重組，加速受損區域神經組織的再生，實現神經功能重塑[13]。Timmermans等[14]指出，治療師給予患者的反饋、足夠明確的任務目標和分階段訓練是影響TOT效果的關鍵因素。Paik等[15]則指出，TOT的內容應與實際生活環境相融合，盡可能采用日常生活場景中的道具，并認為雙側訓練的TOT比單側訓練的TOT更有效?？偟膩碚f，TOT是一種相對發散式的訓練框架，其不是一種步驟明確的訓練方法，而是一種臨床康復思維的體現，核心在于康復治療方案的個體化設置。

經過多年的臨床實踐和發展，TOT已在康復醫學中展現具有廣泛的應用范圍和良好的訓練效果，并可與諸多經典的康復設備或技術如經顱電刺激、鏡像治療、肌肉力量訓練等聯合應用[16]。TOT的適用性廣、效果好，在康復領域受到普遍關注和重視。

1.3 TOT的范式

在國內外相關文獻中，已有多種TOT范式的描述，例如目標導向訓練[17]、特定任務訓練[18]、功能性任務訓練[19]等。盡管不同范式在內涵和應用方法上有細微的差異，但核心要素是相通的，包括激發患者的訓練動機、提高患者的自我管理能力、強化患者的運動技能等[8-9]。

以“加速技能獲得計劃”（Accelerated Skill Acquisition Program， ASAP）為例，該范式源自美國國家衛生研究院開展的一項臨床隨機、對照試驗“跨學科綜合手臂康復評價”（Interdisciplinary Comprehensive Arm Rehabilitation Evaluation）[20]。ASAP基于神經科學的最新證據，以結構化和任務為導向的上肢運動訓練計劃為核心內容，臨床研究已證實其是一種有效的、可重復的訓練模式。ASAP有7項主要原則：①保證訓練任務的挑戰性和有意義；②處理重要且可改變的損傷；③通過超負荷和特異性增強運動能力；④在動作的組織中保持自然的目標導向性；⑤特定任務訓練應避免人為的任務分解；⑥給予患者主動參與自我導向、可行且期待的訓練內容的機會；⑦通過建立自信和培養自我管理能力來平衡當下和今后目標，從而實現運動技巧和能力的高效恢復，同時通過達成特定任務的成就感來提高自我效能和自我驅動力。這些原則進一步展現了TOT的發散式訓練框架的特點，康復治療師在臨床應用時要在把握原則的基礎上根據患者的需求靈活進行任務的設計和調整。

2 TOT在腦卒中恢復不同階段上肢功能康復中的應用

腦卒中的恢復可分為3個階段，即早期（腦卒中發生后1個月內）、恢復期（1～6個月）和后遺癥期（>6個月）[21]。其中，腦卒中早期是急救和穩定病情的階段，治療原則是緩解癥狀，避免腦卒中復發，并開展患者早期功能康復治療；腦卒中恢復期患者的病情相對穩定，肢體功能逐漸恢復，康復治療在綜合醫院康復醫學科或康復醫院開展，須針對患者的上肢功能進行強化訓練[22]；腦卒中后遺癥期時仍有部分患者遺留上肢或手功能障礙，康復治療的目標是提高患者的日常生活活動能力，幫助患者回歸家庭和社會[23]。

因為腦卒中的恢復是階梯式的，故對應開展的TOT也應以階梯方式進行。在腦卒中早期，TOT可用于上肢功能輕中度損傷患者，預防廢用性上肢功能衰退；在腦卒中恢復期，TOT能通過任務導向性的作業活動訓練，促進患者腦功能的重組，加速患者上肢功能的恢復；在腦卒中后遺癥期，TOT可通過強化上肢相關的日常生活活動訓練，提高患者的功能獨立性，幫助患者回歸家庭和社會[9]。階梯式TOT與三級康復模式相匹配，能最大限度地保護患者的功能，減輕患者的殘疾。在臨床實踐中，為了實現階梯式TOT，需要根據患者的恢復階段和功能水平來調整訓練的難易程度，這既可體現在改變目標物的形狀、重量或尺寸，也可表現為改變訓練中的運動距離、外界阻力或訓練時長等[24]。

2.1 TOT在腦卒中早期上肢功能康復中的應用

在腦卒中早期，TOT主要用于上肢功能輕中度損傷患者，以預防廢用性上肢功能衰退[25]。研究顯示，對腦卒中患者進行適度的早期訓練有益[26]。國內外腦卒中康復相關指南也都推薦，在患者生命體征平穩的情況下，應開展循序漸進的早期主動功能訓練[10-12， 21]。

Bernhardt等[26]在腦卒中病程平均為8 d的患者中比較了3周強化訓練方案與常規治療的康復效果，結果顯示訓練強度越高，患者的功能恢復越好。Christie等[27]考察了TOT對急性期腦卒中患者上肢功能獨立性的影響，結果顯示基于小組訓練的TOT能有效改善患者的著裝能力。van Vliet等[28]比較了特定任務重復訓練與Bobath訓練對腦卒中早期患者手部靈巧性的影響，結果顯示TOT的效果并不優于神經促通技術。Winstein等[29]的研究亦顯示，TOT在改善腦卒中早期患者上肢力量和關節活動度方面并不優于常規康復治療。這些研究結果提示，腦卒中早期患者的上肢功能恢復可能主要依賴于自發性恢復，此階段開展TOT的效果并不明確，尚需得到更多臨床隨機、對照研究數據的支持。

盡管TOT單獨用于腦卒中早期患者的康復效果并不明確，但TOT聯合其他康復治療技術應用卻表現出良好的臨床潛力。桂小彤[30]的研究發現，TOT聯合鏡像治療能促進腦卒中恢復早期患者的上肢功能恢復。朱元霄等[31]的研究顯示，一對一或小組TOT聯合常規康復治療可顯著改善腦卒中患者的日常生活活動能力。一項研究發現，TOT聯合頭皮針治療能顯著促進腦卒中后痙攣上肢運動功能的恢復[32]。一項大樣本量的臨床隨機、對照研究證實，多樣化的TOT（患側手從各個方向拿、放、推、拉、捏、松各種物品）結合高頻重復經顱磁刺激可顯著改善腦卒中早期患者的上肢肌力和運動功能[33]。

總之，TOT用于腦卒中早期康復具有一定的可行性，而TOT聯合其他康復治療技術的效果可能優于單純應用TOT的效果。

2.2 TOT在腦卒中恢復期上肢功能康復中的應用

腦卒中恢復期是腦卒中康復的最佳時期，該階段患者上肢功能的主要表現為出現分離運動，同時肌張力逐漸得到控制，腕、手功能逐漸被誘發出來[34]。TOT用于腦卒中恢復期上肢功能康復的效果已得到大量臨床研究的確認。H？gg等[35]進行的一項臨床隨機、對照試驗顯示，腦卒中恢復期患者需要進行手和上肢功能的強化訓練，而在訓練效果方面，TOT優于常規康復治療。Thant等[36]對亞急性腦卒中偏癱患者的研究也顯示，TOT組患者的Fugl-Meyer運動功能評估量表上肢部分（Fugl-Meyer assessment-upper extremity， FMA-UE）和Wolf運動功能測試評分在經2周訓練后均優于常規康復治療組的患者。王秋純等[37]以20例腦卒中病程1～5個月的患者為對象，隨機分為TOT組和常規康復治療（應用Bobath、Rood、Brunnstrom等康復技術）組并各進行4周的干預，結果顯示2組患者的FMA-UE和改良Barthel指數評分均有所改善，但TOT組患者的改善程度顯著更大。

在腦卒中恢復期，TOT聯合其他康復治療手段對患者上肢功能恢復也有顯著的促進作用。鄧丹丹[38]研究了TOT聯合高頻重復經顱磁刺激對腦卒中患者上肢運動功能恢復的影響，研究以82例腦卒中恢復期患者為對象并進行持續6周的干預，結果顯示患者FMA-UE和改良Barthel指數評分均有不同程度的改善，且患側手的握力和捏力顯著提高。隨著康復工程技術的快速發展，各類上肢康復機器人的應用漸趨廣泛。杜濱紅等[39]探索了基于TOT的上肢康復機器人訓練對腦卒中患者上肢功能恢復的影響，結果顯示經4周干預，患者的FMA-UE評分、上肢關節活動度、改良Barthel指數評分均顯著改善。由于重度功能障礙的腦卒中患者難以完成主動功能訓練，此時應用機器人輔助的TOT是較為理想的替代方法[40]。

然而，也有一些研究表明，TOT對腦卒中恢復期上肢功能康復的效果與同等強度的常規作業治療效果相當。例如，Winstein等[41]比較了結構化TOT和常規作業治療對腦卒中患者中度上肢功能障礙的改善效果，結果顯示較高強度的TOT的效果并不優于同等強度的常規作業治療效果。Blennerhassett等[42]的研究也顯示，對于住院腦卒中患者，TOT的效果與同等強度的常規康復治療效果相當。因此，盡管有證據支持TOT用于腦卒中恢復期上肢功能康復，但若想獲得優于常規康復治療的效果，還需在TOT的個體化方案設計、適用患者群體篩選和評價指標選擇等方面進行更多、更深入的探索。

總之，TOT用于腦卒中恢復期上肢功能康復的效果較為顯著，能有效提高患者的上肢功能和日常生活活動能力，有效預防功能殘疾的發生和發展。

2.3 TOT在腦卒中后遺癥期上肢功能康復中的應用

由于經濟因素、康復意識等問題，目前臨床上對腦卒中后遺癥期患者的康復治療不夠重視，致使患者出現功能減退和不同程度的殘疾[43]。腦卒中后遺癥期患者的神經功能恢復逐漸趨于穩定，此階段患者的康復重點在于維持已有的肢體功能，并最大限度地進一步激發患者殘留的恢復潛力，訓練內容應參考TOT的核心原則，著重于日常生活活動能力的訓練和提高，最終幫助患者回歸家庭和社會[21]。

Macko等[44]考察了基于TOT的漸進式有氧訓練對慢性腦卒中偏癱患者的治療效果，結果發現經持續訓練6個月后，患者的最大耗氧量提高，且運動時的能耗水平有所下降。李曉軍等[45]考察了TOT用于老年腦卒中偏癱患者的治療效果，干預內容為TOT聯合常規康復治療，評估指標包括FMA-UE、改良Barthel指數和老年人身體移動量表評分。研究結果顯示，在常規康復治療的基礎上加用TOT可顯著改善患者的上下肢功能和日常生活活動能力。Lang等[18]考察了TOT的訓練強度對腦卒中后特定任務上肢功能訓練效果的影響。研究將85例患者隨機分為4個訓練強度組，并進行主動活動、被動活動、功能訓練等康復治療，結果顯示較高訓練強度組和低訓練強度組患者的訓練效果沒有顯著差異，說明訓練強度并不是影響腦卒中后遺癥期上肢功能康復的關鍵因素。因此，在進行TOT設計時，不應單純追求訓練強度，而應注重患者的主動參與度和任務的質量[8]。

TOT適用于腦卒中后遺癥期上肢功能康復，且可與其他多種康復治療技術聯合應用。戚紅亮[46]考察了TOT聯合肌力訓練對腦卒中偏癱患者運動功能的影響，結果發現能有效改善患者的運動功能和步行能力。TOT聯合經顱直流電刺激（transcranial direct current stimulation， tDCS）也能顯著提高腦卒中患者的FMA-UE和布勒茨手部測試評分[47]。Carrico等[48]的研究將36例慢性期腦卒中重度偏癱患者分為2組，分別給予TOT聯合周圍神經電刺激和偽刺激治療，結果顯示加用周圍神經電刺激可以增強TOT的效果。這些研究結果提示，在未來TOT的研究和應用中應關注TOT與其他康復治療技術的協同效應。

總之，TOT在腦卒中后遺癥期上肢功能康復中有較好的適用性和治療效果。TOT的核心要素包括訓練內容應與實際生活環境相融合，這與促進腦卒中患者回歸家庭和社會的目標完全一致。

3 TOT促進腦卒中患者上肢功能恢復的神經作用機制

神經可塑性是腦卒中康復的理論基礎，在腦卒中患者肢體功能恢復的同時，其內在的神經網絡也在不斷重塑[49]。通過神經影像學和電生理技術探究TOT促進腦卒中患者上肢功能恢復的機制是當前醫學研究的熱點之一，這不僅有助于了解腦卒中患者的神經重塑規律，而且有助于闡明TOT的作用原理，對TOT技術的發展和推廣具有重要價值。

TOT是基于目標的康復訓練方法，強調患者主動參與的重要性，目前很多研究均認為TOT是促進腦功能重組的有效方法[50]。神經網絡的可塑性變化與訓練的特定任務有關，有研究者發現重復動作的感覺輸入能改變且增強運動皮質的可塑性[50]，TOT在促進腦卒中偏癱上肢功能恢復的同時也會激活梗死側大腦皮質的功能區[13]。陳創等[47]考察了TOT聯合tDCS對腦卒中患者上肢功能的改善作用，并通過靜息態功能性磁共振成像技術探索了其神經作用機制，結果發現在患者上肢功能改善的同時，患者右側小腦前葉的低頻振幅顯著增強，表明TOT聯合tDCS治療可通過增強大腦的自發神經活動來促進大腦皮質重塑，并促進上肢及手部運動功能的恢復。McCombe Waller等[13]通過功能性磁共振成像觀察到，TOT能有效激活腦卒中偏癱患者受損大腦皮質的功能區，促進腦功能重組。另有研究認為，強化TOT的運動訓練方式與神經膠質細胞的可塑性變化有關[51]。此外，Frazzitta等[52]的研究發現，任務導向的日常生活活動訓練聯合有氧訓練可提高患者血清腦源性神經營養因子水平。Abbruzzese等[53]指出，這種血清腦源性神經營養因子水平的提高可能與TOT聯合有氧訓練有關，因為重復性、復雜性的練習正是運動依賴性神經保護的基本組成要素。

上述臨床神經影像學研究和基礎研究分別從宏觀和微觀層面對TOT的神經作用機制作了一定的探究。TOT設置的具體目標及任務涉及視覺和觸覺的輸入、大腦對信息的判斷和整合、神經對運動控制的有效支配等，有助于形成優化的神經網絡和運動程序[41]。

4 小結

腦卒中的恢復時間較長，而TOT依循全周期功能保護理念，能針對患者在各個恢復階段的恢復特點，提供科學且有一定臨床證據支持的康復框架：在腦卒中早期，TOT有助于預防患者功能的衰退，提高患者主動參與康復治療的能力；在腦卒中恢復期，TOT注重患者功能強化，加速患者功能的恢復；在腦卒中后遺癥期，TOT側重提高患者的日常生活活動能力，幫助患者回歸家庭和社會。當然，關于TOT對不同恢復階段腦卒中患者上肢功能恢復的促進作用，未來仍須開展高質量的大樣本量多中心臨床試驗來予以進一步的驗證和明確。TOT促進腦卒中后上肢功能康復的神經作用機制也未完全明了，須作進一步的深入研究。此外，適用性更好、效果更顯著的TOT方案亦待進一步的研究與開發。

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