步态训练与步行辅助器的选择 郑州大学第五附属医院 姚南南,PT
参考文献 Carolee J. Winstein,Joel Stein.Guidelines for Adult Stroke Rehabilitation and Recovery[J].American Heart Association.2016;Stroke June:30-32 Anne Shumway-Cook.Marjorie H.Woollacott Motor Control Translating Research into Clinical Practice[M]. 毕胜, 译, 北京, 人民卫生出版社,2009,363-372 Giorgio Sandrini,Volker Homberg.Advanced Technologies for the Rehabilitation of Gait and Balance Disorders[M].Gewerbestrasse,Springer Publishing,2018,253-357
目录 概述 治疗目标的设定 常用步行训练技术 步态训练的新技术
概述 观察步态分析中的步骤 第一步 : 找出问题所在 第二步 : 找出最有可能 的原因 第三步 : 设计干预措施
第一步 : 找出问题所在 从观察步态分析开始, 请注意所有步态偏差 确定 ( 找出 ) 哪个偏差 为什么? 你应该考虑哪些因素?( 你如何判断哪些步态偏差是显著的?)
第二步 : 找出最有可能的原因 为什么? 你会对所有你注意到的步态偏差做分析吗? 你如何找出最有可能的原因? 考虑一下你对步态的了解以及你对病人的了解
病态步态 偏离 正常 步态模式主要原因疼痛损伤手术 ( 关节活动度的限制 ) 肌力减退平衡功能减退 考虑一个步态周期或步长内承重和摆动期内所有的 正常 元素 在观察一个人的步态模式时, 要比较左右两边
第三步 : 设计干预措施 你如何确定哪些干预措施对这个病人最合适? 你能想到什么样的干预措施可以帮助你的步态偏差?
二 治疗目标的设定 长期目标 目标的设定主要以改善患者整体步行能力为主, 反映出患者步行的独立性程度或步行环境 例如, 患者使用拐杖和矫形器在社区可独立步行最少 1000 步
短期目标 短期目标通常以改善患者潜在的病损和步行质量为主 ; 改变潜在的病损, 比如减少髋关节屈曲挛缩 20, 膝关节 15 和踝关节 20 ; 改善步行模式, 比如, 步行时较少躯干前屈 20, 提高直立姿势
三 常用步行训练技术 策略水平的干预 改善步态适应性的干预 损伤水平的干预
( 一 ) 损伤水平的干预 治疗目标 : 帮助患者有效地恢复感觉运动功能, 在步行训练中, 要特别注意那些限制前进力量 姿势控制和功能适应的骨骼肌肉损伤
肌力训练 伸肌的训练 : 不同速度的运动及重复技巧能改善相关肌肉或肌群的肌力
伸肌的训练 通过转移任务的完成达到肌力训练的目的
屈肌的训练 阻力可以由治疗师或器械进行提供
身体侧方的稳定性训练
功能任务导向训练 :Functional task training 肌力训练 任务导向训练
生物电反馈和功能性电刺激 (FES) 用于肌力训练
肌力训练会引起肌张力的增高? NO Damiano 和 Abel(1998) 在对患有不同类型脑瘫的青少年人群进行肌力训练作用的研究发现, 肌力训练能明显改善作用肌群的肌力, 但不增加相关肌肉的痉挛严重程度 Damiano DL, Abel MF.Functional outcomes of strength training in spastic cerebral palsy.arch Phys Mcd Rehabil 1998;79:119-125 Ross 和 Engsberg(2002): 同一肌肉的痉挛程度和该肌肉肌力大小无关, 主动肌的痉挛程度与拮抗肌的肌力大小无关 Ross SA,Engsberg JR.Relation between spasticity and strength in individuals with spastic diplegic cerebral palsy.dev Med Child Neurol 2002;44(3)148-157.
Teixeira-Salmela 等人 (1999) 在脑卒中后 9 个月的患者进行肌力训练的研究表明 : 改善作用肌群的肌力训练也能相应的增加步行速度和增加上下楼梯的阶数,, 但肌力的改善与股四头肌 踝跖屈肌的痉挛程度的增加无明显相关性 Teixeira-Salmela LF,Oiney SJ,Nadeau S,Brouwer B.muscle strengthening and physiacal conditioning to reduce impairment and disability in chronic stroke survivors.arch Phys Med Rehabil
肌力训练对步态的影响 步行速度与肌力训练之间呈现非线性关系 Damiano 和同事 (1998) 通过对脑瘫患儿为期 6 周的肌力增强训练, 显示所有患儿目标肌力都有提高, 步速也有所提高 Damiano DL,Abel MF.Functional outcomes of strength training in spastic cerebral palsy. Arch Phys Med Rehabil 1998;79:119-125
Debolt 和同事 (2004) 研究多发 性硬化症患者家庭的力量抗阻训 练的影响, 发现抗阻力量训练可 以增强下肢的力量, 但对于 站起 走计时测试 中步行功能没有显著 变化 DeBolt LS,McCubbin JA. The effects of home-based resistance exercise on balance,power and mobility in adult with multiple sclerosis.arch Phys Med Rehabil 2004;85:290-297 2016 的 guideline 中提出有人用 meta 分析的方法提出对中风 6 个 月的病人进行下肢抗阻肌力训练 会适当的提高步速和行走距离
药物治疗 肌肉的延展性
手术治疗
物理治疗 :1. 神经生理学方法 感觉刺激技术, 振动装置, 关节挤压技术, 改变患者的姿势等
2. 生物力学方法 通过徒手或使用石膏? 支具或矫形器进行长时间的牵伸
3. 运动治疗 The combined treatment approach of physical treatment in physio- and occupational therapy or robot-based repetitive training of agonist muscles and Botulinum Neurotoxin injections of spastic antagonistic muscles with the option of re-training of reciprocal inhibition should include alternating movements of different velocities in maximal amplitude to reduce muscle co-contraction and therefore re-educate motor-coordination. This repetitive performance may help to reduce spasticity,avoid contractures and re-establish reciprocal activation and inhibition on a spinal level.
3. 运动治疗
二 策略水平的干预 训练目标 : 帮助患者提高有效性和效率, 以达到行进 姿势支撑和稳定性, 以及功能的适应性的主要要求
头 - 肩 - 躯干力线的控制 步行中保持躯干的垂直有助于维持平衡, 促进髋关节屈曲和伸直肌群的收缩
下肢的负重能力 通过训练或使用支具增强下肢负重能力
膝关节过伸原因 : 踝跖屈肌肌张力过高, 股四头肌力量不足 膝关节过度屈曲 : 躯干控制力差, 屈髋肌群短缩, 腘绳肌短缩, 股四头肌力量差
着地初期足的放置 1. 初次着地期足的位置 2. 着地时足的形态
帮助患者学习提高和控制重心转移, 主要包括训练前后 左右, 以及对角线方向随意的重心转移 双腿和单腿支持平衡
促进步行时下肢的摆动 影响下肢摆动的主要因素 : 1. 足跟着地期跖屈肌与摆动初期髋关节屈曲肌的协同收缩 2. 胫前肌主动收缩引起踝背曲
步行辅助器具的应用 选择合适的辅助器具前的主要考量因素 : 1. 功能水平 2. 认知情况 3. 个体的主动和愿望
步行辅助器具的应用 标准可调整式单拐 功能 : 减少患侧髋关节外展肌的肌力需求 ; 增加支撑底面积, 改善动态稳定度 与不平路面或上下楼时均易适用 不适用于需大量协助支撑体重者 (>25% 身体重量 )
四角单拐 功能 : 减少患侧髋关节外展肌的肌力需求 ; 增加支撑底面积, 改善动态稳定度 与不平路面或上下楼时较不适用 不适用于需大量协助支撑体重者 (>25% 身体重量 )
腋下拐杖 对下肢承重能力严重受限者提供功能性行走的机会 增加侧向稳定性
前臂拐 对下肢承重能力严重受限者提供功能性行走的机会 增加侧向稳定性 较腋下拐杖容易操控
一般助行器 对下肢承重能力严重受限者提供功能性行走的机会 支撑底面积大, 提供前侧与外侧高度稳定性 可承受 100% 的身体重量
带轮助行器 支撑底面积大, 提供前侧与外侧高度稳定性 可以交替式步态行走, 步行过程顺畅
前臂平台带轮助行器 支撑底面积大, 提供前侧与外侧高度稳定性 可以交替式步态行走, 步行过程顺畅 适用于腕关节或手部无法安全或舒适承重者, 可利用前臂承重板装置, 提供上肢支撑
辅助器具的利与弊 Bateni 和 Maki(2005) 分析指出辅助器具可以有效地改善患者的平衡及运动功能, 但使用不合适的助行器, 不充足的训练, 以及非量身定做的助行器均可增加摔倒的风险 Bateni H, Makl BE.Assistive devices for balance and mobility:benefits,demands,and adverse consequences.arch Phys Med Rehabil 2005;86:134-145. Davies(1985) 认为应用辅助器具可以减轻 患侧负重, 从而强化了非对称性步态 Davies PM.Steps to follow.new York:Springer Verlag,1985.
三 改善步态适应性的干预 训练目标 : 帮助患者适应不同的环境下进行步行, 让患者学习在不同环境下通过自我调整以增强步行的稳定性
环境变换因素 : 1. 距离 2. 时间 3. 周围环境 4. 地形
5. 身体负荷 6. 姿势变换 7. 对注意力的要求 8. 空间障碍和避免碰撞
四 步态训练的新技术 1 1. 脊髓损伤后外骨骼地面步态训练 2 2. 在植物人或最低意识状态下患者的早期垂直化 3 3. 在中风患者中功能性电刺激及其在自行车运动中使用 4 5. 节奏听觉提示训练 5 6. 虚拟现实训练技术
1. 脊髓损伤后外骨骼地面步态训练 依据 : 神经的可塑性
原理 : 基于中央模式发生器 (CPG) 的假设, 可以通过有节奏的本体感受刺激和体重支持重新激活步态训练 (BWST) 被开发出来
优点 : 增加训练时间, 可再生的步态对患者进展的密切监测
在严重的脊髓损伤后, 感觉系统作为控制的关键来源, 在不完整的 SCI 中, 在多个高级中心的相互作用中出现了广泛的适应性, 直接或间接地, 进入到脊髓回路中更受限制的下行系统
证据支持 : 一些非随机试验报告说在运动不全的 SCI 患者中, BWST 产生了某种形式的功能性行走, 在家庭和 / 或社区行走方面有显著的改善 1.Dietz V, Colombo G, Jensen L, et al. Locomotor capacity of spinal cord in paraplegic patients. Ann Neurol. 1995;37:574 82. 2.Dobkin B, Harkema S, Requejo P, et al. Modulation of locomotor-like EMG activity in subjects with complete and incomplete spinal cord injury. J Neurol Rehabil. 1995;9:183 90.
2. 在植物人或最低意识状态下患者的早期垂直化 原理 1: 直立状态, 通过激活本体感受, 触觉和前庭神经通路被认为能提供强烈的感觉刺激昏迷的病人, 并导致大脑皮层活动增加
原理 2: 除了感觉刺激之外, 颅内压力的降低可能是另一种有助于神经系统的改善的机制
据报道, 如果不通过激活大脑自动调节机制来平衡, 因为平均动脉压力显著减少, 而减少脑灌注压力, 创伤患者的头部升高是危险的
作用 : 促进意识恢复
使用时同时检测血压, 血氧
3. 在中风患者中功能性电刺激及其在自行车运动中使用 电刺激通常被用来激活神经而不是肌肉, 因为完整的下运动神经元轴突的激活阈值低于直接激活肌肉纤维所需要的水平
当电流被传送到两个刺激电极 ( 一个阳极和一个阴极 ) 之间的组织时, 一个局部的电场就产生了一个离子通量
使用对象 : 当较低的运动神经元兴奋时, 只有神经肌肉接点和肌肉是完整的, FES 才是有效的 中风 头部受伤 SCI, 脑瘫和多发性硬化症通常会满足这些条件
原理 : 骑自行车和步行有一些共同的特点 : 这两种情况都有重复的动作, 包括下肢肌肉通过一种预先确定的方式 ( 交替弯曲和伸展臀部 膝盖和脚踝 ) 协调激活
研究表明, 蹬踏可以是一种补充的方法来恢复行走在人类身上的运动 蹬踏运动已经被证明可以激活在运动中所使用的一些感觉运动控制机制, 它的恢复是中风后康复的主要目标之一
病人还可以在 FES 刺激下的主动蹬踏循环中, 对两腿所产生的工作进行视觉生物反馈 从理论的角度来看, 这将进一步增强神经可塑性
证据支持 :Ferrante and colleagues studied the effect of FES-cycling training compared with standard physiotherapy in a group of 20 post-acute stroke patients. Both groups received a dose of training equal to 3 h per day for 4 weeks. The FES-cycling was applied daily for 35 min and the stimulation was delivered to the quadriceps, hamstring, gluteus maximus and tibialis anterior muscles bilaterally. After the treatment the FES-cycling group produced a significantly increased maximum isometric voluntary contraction of the quadriceps, with respect to the control group. Long-term effects were not investigated.
5. 节奏听觉提示训练 有节奏的听觉暗示是一种治疗方法, 在这种方法中, 地面行走与有节奏的听觉暗示同步, 以改善时间和空间的步态测量
证据支持 : 一项证据综合发现, 在有节奏音乐的步态训练后, 中风患者的速度和步幅长度有所改善 将步行与有节奏的听觉信号同步可以导致中风患者的步态测量的短期改善
虚拟现实是使用计算机化的技术, 使患者能够以自然的方式在计算机生成的视觉环境中进行特殊的任务练习 一个有趣的环境可能会增强练习的动力 6. 虚拟现实训练技术
相关研究 2011 年,Cochrane 中风研究小组得出结论, 关于虚拟现实和交互式视频游戏对步态速度的影响, 没有足够的证据可以得出结论 最近的一项系统的回顾表明虚拟现实促进了步态参数的变化, 尽管协议的多样性 参与者的特征也不同
谢谢