背景与目的:研究表明,感觉刺激结合大量练习可以促进不完全脊髓损伤(SCI)后的运动恢复。本病例描述了一名不完全性脊髓损伤患者结合使用感觉和运动刺激、立体视活动和TENS来促进运动恢复。
案例描述:19岁女性,7年不完全Brown Sequard综合征,伴有L感觉和R运动障碍。她的上肢(UE)损伤大于下肢(LE)。自脊髓损伤以来,她有右(R)肱三头肌缺失和R手腕伸展的病史。她被一名怀疑R肱三头肌活动的骨科医生转介到门诊神经物理治疗(PT)。在神经PT评估中,患者的R肱三头肌手动肌肉测试(MMT)为3/5,手指和手腕伸展为0/5。R手的触觉感觉完好。
干预:渐进式立体觉训练,然后电刺激腕伸肌和手指外肌,然后全身功能加强活动。11周6次,每次1小时。
结果:体视能力逐步改善,精细运动能力提高,抗重力三头肌(4-/5)耐力增加,功能活动时手腕伸展激活(3/5),手部营养不良体征减少,手臂更自然地参与,包括步态时手臂摆动。
讨论:这个案例说明了一个从习得性不使用中逆转神经可塑性不良的例子。她UE的渐进性感觉挑战似乎重新激活了潜伏的意志通路。
后期运动恢复;不完全性脊髓损伤;精细运动训练
不完全性颈脊髓损伤(SCI)是目前美国最常见的新创伤性脊髓损伤类型,13%的此类脊髓损伤患者为感觉不完全性[1]。如果利用感觉保存的干预措施可以用于促进运动恢复,脊髓损伤患者将受益。Hoffman和Field-Fote2有证据表明颈椎脊髓损伤后皮层重组,这可能反映了上肢功能使用的减少和感觉信息的减少。通过电刺激,Field -Fote证明了这种重组的逆转,并提出在感觉和运动水平上的电刺激可以促进SCI[2]后的神经恢复。
中风文献讨论了习得性不使用的概念。这最初是由Carr和Shepherd提出的[3],然后Wolf[4]通过约束诱导运动疗法(CIMT)正式确定了针对习得性不使用的干预措施。据我们所知,SCI文献中没有任何关于习得性不使用的发表研究,尽管一些作者提出了这种现象[5]。
对我们的案例受试者行为的早期观察表明了一种习得性的不使用现象。她的左臂(L)功能强大,虽然最初是R手,但她用L手表现出敏捷和技巧。她的R臂以一种保护的姿势握着。我们描述了一种使用渐进式感觉挑战训练和运动电刺激来逆转习得性不使用并促进其麻痹手臂功能运动力量的恢复的干预方法。以Montgomery和Connelly建议的特定神经感觉再训练活动为指导,我们开发了逐次进行的立体知觉活动。这些活动之后,对手腕伸肌和手指进行运动水平的电刺激。
病例参与者是一名19岁的高加索女性,她在2008年12岁时摔倒,导致C5-C6运动不全脊髓损伤。7年后,她来到我们的物理治疗诊所。在完成物理治疗课程后,我们的参与者同意准备她的病例的手稿和海报展示,并且病例审查得到了内部审查委员会的批准。
在受伤后,我们的病例参与者立即在一家急症医院接受了护理,随后在一家住院康复中心住了4个月,随后进行了门诊物理和职业治疗。从康复中心出院时,患者右侧残馀运动缺陷比左侧严重,上肢残馀运动缺陷比下肢严重。她是一名没有上肢辅助设备的社区ambulator。我们的病例对象在2011年发生脊髓损伤后曾多次接受手术治疗,随后在L侧进行了全髋关节置换术。她后来出现了左2的应力性骨折nd和3理查德·道金斯跖骨骨折,其进展为缺血性坏死并切除头部2例nd2014年12月跖骨骨折。当她的左脚接受门诊物理治疗时,治疗治疗师注意到右侧肱三头肌的激活,并将她转介到神经物理治疗评估。
患者表现为独立行走,所有adl和iadl均正常。她报告说,她用右手签她的名字,用左手做其他精细运动任务。她是一名全日制学生,参加公路自行车和橄榄球等体育活动,每周大约5天。她的物理治疗目标是加强她的右三头肌和优化使用她的右上肢。我们将只提供与她的上肢干预有关的检查和干预信息,然而,她的治疗过程也涉及步态偏差、下肢和躯干无力、运动策略和耐力。
在自我介绍时,我们的参与者很快伸出左臂与人握手,尽管她惯用右手。患者以肩部内旋、内收和前臂内旋的保护姿势保持右上肢,并在整个评估过程中保持此姿势。目视检查显示右肱三头肌和前臂肌肉萎缩,右上肢和下肢明显红斑,负重活动加重。右上肢检查证实手腕和手指无外在活动,肱三头肌手动肌肉测试(MMT)为3/5级,近端肌肉测试为5/5级。她能够积极地伸出右手的手指,同时用左手稳定掌骨远端,这表明她有能力积极地调动右手的内在伸肌。受试者双侧冷热感觉受损,右手触觉完好。
她有了一种新的能力,可以使用右三头肌对抗重力,她对这种功能的变化感到兴奋,这表明她将受益于有针对性的加强计划。此外,由于我们的参与者右手有完整的触觉,我们认为她可能受益于渐进式神经感觉再训练和电刺激,以促进外源性手腕和手指伸肌的激活。我们的参与者报告说,以前尝试使用神经肌肉电刺激来促进手腕伸展是不成功的,但她愿意再尝试一次。
在11周的疗程中,有7个1小时的疗程(包括评估和出院)和一个家庭电刺激计划。在11周的疗程中,第2到第6次访问包括5分钟的热身,25分钟的肱三头肌、髋关节和核心力量加强,15分钟的右上肢精细运动立体识别活动,随后15分钟的运动水平TENS应用于右手腕伸肌。图1中列出了上肢特定治疗的详细描述。
图1所示。立体觉知和TENS干预的细节。
在最初的评估中,我们无法启动可触摸或可见的参与者右手腕伸肌的运动水平TENS激活。在2号nd就诊时,我们选择在立体视觉训练15分钟后进行运动水平TENS。在图1所示的前臂背侧放置电极后,我们慢慢增加脉冲宽度并监测参与者的反应。在225微秒时,右腕伸肌突然出现明显的收缩,同时腕关节伸展。参与者评论说“她从未有过这样的感觉”,并证实正在收缩的肌肉是“她受伤后无法激活的肌肉”。电极的位置用笔标记在参与者的前臂背侧,并为她提供适当的参数,以便在她不参加物理治疗的日子里使用她的家庭NMES单元。
访问3的结构与第二次访问相似。参与者表现出右三头肌力量和右手腕伸肌激活的改善。在物理球滚动练习中,参与者能够引出、维持和控制可见的右腕主动伸展,这是她在第二次访问时无法做到的。由于通过触诊可以很容易地识别木制字母,我们增加了立体识别活动的难度,以识别一枚硬币是一美分、五分、一角或四分之一。她用涉及的手识别离散细节的能力超出了我们的预期,她能够正确地识别8/12枚硬币。当应用电机级TENS时,我们能够比前一阶段更快地激发参与者右手腕伸肌的激活。
在访问4的立体识别活动部分,参与者在触摸和识别单个硬币时表现出更好的R手精细运动控制。为了增加任务的难度,她使用了3、4和5硬币的不同组合,她必须触摸并在心里计算零钱的总数。在访问5时,参与者轻松地触诊并识别各种货币组合,我们引入了多米诺骨牌触诊练习。参与者能够轻松地完成更困难的触诊练习,并且通过运动水平的TENS引起R腕和手指伸肌明显和可触摸的更强的激活。
由于访问5时多米诺骨牌活动的快速改进,我们增加了访问6的复杂性。新任务是触摸并正确识别单个的拼字游戏字母,以及拼字游戏字母的短单词。在6号th预约时,电机级TENS引起了R拇指的强烈、明显的反对。参与者指出,这是一种她“从未有过”的运动和感觉。电机级TENS的电极放置和参数与之前的所有预约相同。R拇指对位的激活可能是由于R手本征的运动控制增强。
出院时,患者的姿势对其R UE的保护作用较弱。她以更对称的UE姿势站立,并表现出在行走时R臂摆动增加。R肱三头肌和前臂肌肉组织有明显萎缩(萎缩逆转),R手红斑明显减少。
R肱三头肌的MMT增加到4-/5,她的R肱三头肌在多个运动平面上的疲劳有所减轻。在滚球运动和立体视活动期间,她能够引起R腕和手指伸肌的可见和可触摸的激活。手腕伸臂分级MMT 3/5。该参与者指出,她感到R腕伸肌的运动控制有了显著改善,特别是在她参加的各种户外运动活动中。她说,在下坡滑雪时,她觉得自己更“能控制”,并表示她的父亲可以看到她滑雪技术的进步。
Wang认为SCI后的功能恢复是一个“基于神经可塑性的新的记忆和学习过程”[7]。个体在神经损伤后恢复的时间范围和程度取决于生理和环境因素之间复杂的相互作用。由于中枢神经系统(CNS)发育的复杂性,体动系统的修复和恢复很难实现。幸运的是,CNS恢复的自然过程可以通过药物、物理和生物手段来增强。
众所周知,学习是在反复的接触和实践中进行的。然而,对于受损的神经系统,如不完全SCI,可能需要额外的促进来逆转适应性不良的可塑性和改善功能结果。Beekhuizen和Field -Fote认为,“用大量传入输入刺激神经系统”可能会提高现有通路[9]的有效性。在先前的研究中,利用体感刺激和运动水平电刺激,结合大量实践,促进慢性SCI的UE恢复[8-11],提出了这一概念。
我们的病例报告描述了一种类似Beekhuizen研究中使用的干预措施,et al。[8,9]和霍夫曼,et al。(10、11)。然而,我们在运动TENS之前使用立体视作为一种感觉刺激技术,这是一种新颖的干预。精细运动控制依赖于运动控制和感觉处理之间的复杂平衡,而立体视是一种极好的训练工具,可以最大限度地协调现有的感觉和运动活动。患者最初缺乏手腕和手指伸肌的意志激活,但表现出完整的手的迹象。我们认为引入精细运动立体识别活动可以增加腕伸肌的兴奋性,从而降低电刺激激活运动的阈值。除了改善远端UE的运动激活和控制外,我们假设联合治疗将进一步增强近端UE功能。这是因为立体知觉活动是通过手操作在远端进行的,导致整个手臂和近端感觉运动结构的合理激活。这一推理是基于这样一种观点,即在完整的人类中,近端肢体和躯干参与了手在环境探索中的定位。
我们的病例参与者表现出近端和远端UE肌肉激活、力量和功能的快速改善。考虑到她的SCI早于7年,她取得这种进步的速度是惊人的。尽管有研究表明,慢性SCI患者的功能可能得到改善,[9-11]但我们不太可能在7年后促进新的神经连接和结构恢复。更有可能的是,这个案例说明了一个扭转神经可塑性不良的例子。
在这种情况下,陶博描述的习得性不使用假说,et al。[12]为我们的研究对象迅速取得进展提供了最合理的解释。据报道,猴子在上肢手术后,学会了用健全的肢体进行所有功能活动。这被认为是在尝试使用无传入肢体时产生的厌恶后果的结果。虽然我们的参与者没有感觉缺失,但我们推测她在早期尝试使用受损的右臂时确实产生了厌恶的后果。
我们病例中的受试者报告,在初次脊髓损伤后,她的R UE立即失去了所有的运动控制,并且多次尝试都未能恢复任何UE功能。因此,她的大部分功能性活动都是用她的左UE完成的,导致了她的左UE的习得性不使用。取得进展的速度以及进展的加速性质表明,在这种干预中进行的渐进式感觉挑战重新激活了潜伏的意志通路。
本病例研究说明了慢性脊髓损伤后UE功能快速恢复的一个例子。这些发现增加了支持使用感觉传入输入促进脊髓损伤后运动恢复的文献,但重要的是要注意到患者的个人特征可能有助于她的快速恢复。这个人在会议期间非常积极,非常专注和投入,但不一致地执行推荐的家庭课程。然而,她确实以全身的方式积极地锻炼,使肌肉群每天处于正常的协同模式。例如,她可能会骑25英里的自行车,或者用器械做举重锻炼。因此,我们在这个人身上得到的结果可能不会在一个不那么活跃的病人身上看到。
本案例研究解释了一项涉及立体视活动的干预,随后应用运动TENS来改善慢性四肢瘫痪患者的肌肉激活和功能。参与者在短时间内表现出手腕伸肌激活的快速恢复,以及近端UE强度的显著增加。参与者改善的比率表明,干预有助于扭转适应性不良的可塑性。因此,本病例增加了支持使用传入感觉输入促进运动恢复的文献,特别是在SCI后习得性不使用的病例中。
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该案例研究以海报形式在2015年10月2日至3日在华盛顿州西雅图举行的华盛顿协会物理治疗会议和2016年5月的美国脊髓损伤协会年会上发表。
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