經顱直流電刺激聯合傳統書法練習對老年腦卒中病人上肢運動控制能力的影響

強乙 鄭曉 李巖峰 周凌峰 張盛禹 秦蓓瑛

摘要 目的：觀察經顱直流電刺激聯合傳統書法練習對腦卒中病人上肢運動控制能力的影響。方法：以59例腦卒中病人為研究對象，采用隨機方法分為對照組（29例）和試驗組（30例）。兩組均接受常規康復訓練和經顱直流電治療，試驗組在對照組基礎上實施書法練習，共8周。采用Carroll功能評估量表和目標觸碰測試評估上肢運動控制能力，評估內容包括完成時間、平均速度、肘關節角度、運動平滑度和肘關節角度變異性，并比較兩組治療前后差異。結果：治療后對照組量表評分、完成時間、平均速度和肘關節角度變異性優于治療前，試驗組量表評分和運動控制能力相關指標優于治療前，且試驗組完成時間、平均速度、運動平滑度及變異性優于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。結論：經顱直流電刺激聯合傳統書法練習可顯著改善腦卒中病人上肢運動控制能力。

關鍵詞 腦卒中；經顱直流電刺激；書法練習；上肢；運動控制能力

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2024.05.030

基金項目 上海市進一步加快中醫藥事業發展三年行動計劃［No.ZY（2018-2020）-FWTX-8004）］

作者單位 上海中醫藥大學附屬市中醫醫院（上海 200071）

通訊作者 秦蓓瑛，E-mail：334513641@qq.com

引用信息 強乙，鄭曉，李巖峰，等.經顱直流電刺激聯合傳統書法練習對老年腦卒中病人上肢運動控制能力的影響［J］.中西醫結合心腦血管病雜志，2024，22（5）：925-928.

上肢功能障礙是腦卒中后遺癥中典型的功能障礙之一，嚴重制約著病人日常生活能力和生活質量［1-3］。有研究顯示，因異常中樞控制導致的上肢運動控制能力缺失和異常運動模式是制約上肢功能康復的關鍵［4-5］。因此，如何有效提高運動控制能力引發康復領域研究人員的持續關注。

經顱直流電刺激（transcranial direct current stimulation，tDCS）作為一種非侵入性腦調控技術，通過直流電可調控大腦皮質神經元的興奮性，增強腦皮層-神經肌肉間的連接和運動控制能力［6-7］。鑒于tDCS切實有效的研究成果，被稱為“神經啟動或增強技術”，已納入上肢功能康復指南中［8-9］?？祻皖I域內將“內源性”的腦調控技術和“外源性”的運動干預進行有機結合，通過協同效應可顯著改善上肢功能障礙［7，10］。相關研究顯示，tDCS與不同的外周干預形式結合可產生不同的效果［11］。因此，尋求有效的中樞-外周干預結合方式，對腦卒中后功能康復具有重要的意義［12］。

書法練習是我國傳統文化的瑰寶。從運動控制的角度分析，包含一系列神經反饋及獨特且精細運動控制模式的書法練習可能在腦卒中后上肢運動控制障礙方面具有潛在的有益價值［13］。相關研究明確了傳統書法練習在改善老年人和腦卒中病人認知功能和心理狀態方面的有效性［14］，但對運動控制能力方面的影響尚未明確。目前研究多采用簡單且主觀的量表評估，不能完全反映運動控制能力（如運動柔順度、準確度等）。本研究旨在觀察tDCS聯合傳統書法練習對腦卒中病人上肢運動控制能力的影響，以期從“中樞-外周”和“中西醫結合”角度為腦卒中后上肢功能康復提供全面有效的康復方案。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2021年3月—2021年11月上海市中醫醫院收治的102例腦卒中后上肢功能障礙病人，最終入組64例病人。納入標準：符合腦卒中診斷標準［15］，且經CT或MRI證實，首次發??；單側偏癱，Brunnstrom分期Ⅲ～Ⅴ級；具備一定的上肢功能，Fugl-Meyer上肢評分＞33分，患側手可持筆；無認知障礙，簡易智力狀態檢查量表（Mini-mental State Examination，MMSE）＞24分；無上肢痙攣，改良Ashworth評分＜1分；年齡60～70歲。排除標準：患有嚴重高血壓或心、肺等全身性疾??；嚴重上肢關節疼痛；視力、聽力及理解有嚴重障礙；腦內有金屬植入物、心臟起搏器；影響上肢功能的其他神經疾病或骨科疾病。本研究經上海市中醫醫院倫理委員會審批；參與研究前，研究人員告知病人研究目的和內容，并簽署知情同意書。終止標準：干預過程中病人出現頭暈、肩關節疼痛、訓練不耐受等不良反應，終止試驗。脫落標準：病人主動要求退出、失去聯系、出現嚴重不良反應等，視為脫落。

采用SPSS 22.0隨機數字生成器生成1～64個隨機數字，將隨機序列放入密封、不透光的信封，當病人基線測試完成后，拆開信封進行分配。采用隨機分配方法，將符合納入標準并簽署知情同意書的64例病人隨機分為對照組和試驗組，各32例。兩組臨床資料比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）。詳見表1。

1.2 治療方法

兩組均接受常規康復訓練，該方案包含關節活動度訓練、肌力訓練、精細動作訓練、日常生活活動能力訓練、與任務相關粗大動作和靈巧性練習等。對照組在常規康復訓練基礎上接受tDCS刺激，實施tDCS刺激時未介入任何運動干預；試驗組在常規康復訓練基礎上接受tDCS刺激和書法練習，即在書法練習同時實施tDCS刺激。訓練參數：每次40 min（常規訓練20 min，干預措施20 min），每日1次，每周5 d，持續8周。

tDCS治療：根據大腦半球競爭理論，選取同時激活患側活性和抑制健側激活的方案［16-17］。采用tDCS治療儀（Soterix，USA）實施經顱直流電治療，陽極置于患側初級運動區（primary motor area，M1），陰極置放于健側M1。設置參數：電流密度0.057 A/m2，電流強度2 mA，刺激時間為20 min。

書法練習：選用傳統文化中常見的毛筆書法練習，以腦卒中患肢為訓練目標。書法練習難度分為3級：簡單為筆畫和簡單字節描寫；易為筆畫字數≤5筆；難為筆畫字數＞5筆。難度等級設計符合運動技能和神經重塑的發展規律。首先，由康復治療師囑病人佩戴tDCS刺激帽，設置刺激參數，之后要求病人執行書法練習，囑病人注意力集中于上肢軌跡和運動控制，字跡盡可能不超出框架。針對完成困難的病人，應盡可能鼓勵和引導病人進行上肢軌跡的控制，必要時提供簡單輔助。

1.3 評估測試

評估測試分為量表評估和目標觸碰測試。1）量表評估：采用Carroll功能評估量表對干預前后病人手和上肢整體功能進行評估。其中，1～4類主要評定手的抓握和對指捏功能，5類或6類主要評定上肢整體功能和協調性，評分越高提示功能越好［18］。2）目標觸碰測試：相關研究表明，目標觸碰測試（reach to target test）任務中的運動學參數和功能狀態高度相關［19-21］。在測試中，病人端坐于測試桌前，要求其使用患側手臂從初始位開始，抓取桌上的目標物，取完后再次返回初始位置。采用慣性運動捕捉系統（Xsens MVN，Xsens，Netherlands）實時測量病人在目標觸碰任務中的上肢運動學數據，病人完成10次測試，計算指標包括完成時間、平均速度、肘關節角度、運動平滑度和肘關節角度變異性［17］。

1.4 統計學處理

采用SPSS 22.0軟件進行數據分析，符合正態分布的定量資料以均數±標準差（x±s）表示。首先采用Shapiro-Wilk檢驗數據的正態分布，若滿足正態分布，采用單因素方差分析對兩組基線定量資料、功能量表得分和運動控制能力相關指標進行組間比較，配對t檢驗進行組內比較差異；若不滿足正態分布，采用非參數檢驗。定性資料以例數、百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法；等級資料采用秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

干預周期內，因轉院等因素導致對照組脫落3例，試驗組脫落2例，最終納入59例，其中對照組29例，試驗組30例。治療前，兩組Carroll功能評分和運動控制能力相關指標比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；與治療前比較，治療后對照組完成時間、平均速度和肘關節角度變異性改善，試驗組運動控制能力相關指標均改善（P＜0.001）；與對照組比較，試驗組完成時間縮短、平均速度加快、運動平滑度更優、肘關節角度變異性降低（P＜0.001）。詳見表2、表3。

3 討 論

提高腦卒中病人上肢運動控制能力對改善日常生活能力和生活質量具有重要的臨床意義［2，11］。本研究將傳統書法練習和非侵入性腦調控技術進行有效結合，設計隨機對照試驗證實了其在改善腦卒中病人上肢運動控制能力的有效性。本研究結果顯示，治療后試驗組上肢功能評分和上肢運動控制能力相關指標均優于對照組。表明上肢運動協調和軌跡控制的書法練習在提高上肢功能方面具有潛在優勢。外源性控制練習聯合內源性腦調控的整合方法，較單一技術可能更有效。

初級運動區（M1）在運動任務規劃和執行中具有重要作用，主要包括外周肌肉收縮的傳出控制及控制運動方向、速度［22-23］。對健康人群而言，兩側半球相互平衡、相互抑制。然而，腦卒中病人患側M1興奮性降低，健側M1興奮性升高。相關研究顯示，半球間的不平衡進一步抑制患側M1激活，限制腦卒中病人功能恢復［24-25］。本研究結果顯示，對照組治療后Carroll功能評分、完成時間、平均速度和肘關節角度變異性均優于治療前。表明單純tDCS干預可改善腦卒中病人上肢功能，與相關研究結果［7，18］一致。相關指南推薦，tDCS可進一步改善腦卒中病人上肢運動功能，提高日常生活活動能力［9-10］。然而，關于是否可改善運動控制能力方面缺乏共識。本研究結果顯示，tDCS干預改善腦卒中病人上肢運動控制能力提供了臨床證據。

腦調控技術聯合不同的運動干預形式，產生的康復效果不同［7］。常見有兩種類型：tDCS聯合上肢機器人和tDCS聯合功能電刺激。Salazar等［17］研究顯示，雙極tDCS和功能電刺激使用可改善中重度上肢損傷腦卒中病人運動能力和握力。以上聯合的運動干預方式多聚焦于功能層面，但對整體的運動控制能力涉及較少。本研究將雙極tDCS與傳統書法練習聯合使用，結果顯示，干預8周后，與對照組比較，試驗組目標觸碰測試完成時間縮短、平均速度加快、運動平滑度更優、肘關節角度變異性降低。tDCS聯合傳統書法干預后，試驗組抓握、側捏、上肢日常生活能力有Carroll功能評分更高。表明tDCS與傳統書法練習結合的干預方式較單一腦調控技術，可顯著改善腦卒中病人上肢運動控制能力。Xu等［14］明確了θ節奏的皮層興奮是毛筆書法練習的認知神經效應所在，神經反饋是書法控制理論的重要組成部分。因此，獨特的軌跡控制和神經反饋可能是書法練習改善運動控制的理論基礎。

本研究結果顯示，tDCS聯合書法練習對腦卒中病人運動控制能力有顯著提升效果，可能與以下因素有關：1）研究設計，對照組接受20 min常規康復訓練后，僅接受單純tDCS刺激，試驗組聯合了書法練習，試驗組康復內容高于對照組?？祻蛢热菖c康復效果緊密相關，可能導致試驗組評估指標的改善更優。2）介入時間，本研究納入的腦卒中病人功能狀態分離運動干預前后，以Brunnstrom分期為依據。從運動學習角度分析，分離運動出現可能是運動模式再建立的關鍵時期［26］。3）腦調控結合運動干預的綜合方案，運動干預誘導腦區皮層激活、興奮和重塑，tDCS可直接活化興奮腦皮層，兩種技術同時作用于潛在的腦區靶點，效果更優。有研究顯示，腦調控技術聯合運動干預較單一技術有效［27］?？祻褪芤媾c運動形式密切相關，由于運動干預方案不同而不同。上述原因可能共同影響康復效果。隨著社區和居家康復的快速發展，毛筆書法因綠色經濟且康復有效，可作為居家康復的手段之一。

本研究存在的局限性：1）缺乏隨訪研究，tDCS聯合傳統書法練習干預后效果衰減效應未明確；2）未將傳統書法練習作為對照，未觀察單純書法練習對腦卒中病人上肢運動控制能力的影響；3）對照組僅采用tDCS干預，未聯合其他有效的運動干預手段，如上肢機器人等，不能明確書法練習是否優于其他上肢功能訓練方法。今后研究可在此基礎上，采用生物力學和核磁共振評估tDCS聯合傳統書法練習干預后運動控制模式和腦功能的重塑規律，揭示其具體的機制?？傊?，tDCS聯合傳統書法練習可改善腦卒中病人上肢運動控制能力。

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（收稿日期：2023-01-11）

（本文編輯薛妮）