不稳定表面躯干训练对不完全性脊髓损伤患者下肢运动功能的影响

Abstract

目的

分析不稳定表面躯干训练对不完全性脊髓损伤患者下肢运动功能的影响。

方法

选取宁波市鄞州区第二医院2020年4月至2021年12月胸腰段骨折所致不完全性脊髓损伤患者80例，随机分为对照组和观察组，各40例。除常规训练外，对照组进行稳定表面躯干训练，观察组进行不稳定表面躯干训练。比较两组的步态、下肢肌力、平衡功能、下肢功能、活动能力及神经功能。

结果

两组跨步长、步频、舒适步速较治疗前均明显增加（均P<0.05），且观察组优于对照组（均P<0.05）；股四头肌、臀大肌、腘绳肌、胫前肌、腓肠肌肌力水平较治疗前均明显升高（均P<0.05），且观察组高于对照组（均P<0.05）；静态睁眼重心移动总轨迹长、静态闭眼重心移动总轨迹长较治疗前均明显缩短（均P<0.05），且观察组短于对照组（均P<0.05）；动态稳定极限范围及美国脊髓损伤学会（ASIA）下肢运动评分、Berg平衡量表、改良Barthel指数量表评分较治疗前均明显升高（均P<0.05），且观察组高于对照组（均P<0.05）；ASIA分级较治疗前明显改善（均P<0.05），且观察组改善情况优于对照组（P<0.05）。

结论

不稳定表面躯干训练可有效改善不完全性脊髓损伤患者的步态及下肢肌力，提高患者的下肢运动功能。

脊柱骨折多发于胸腰段，常伴相应节段的脊髓和其他脏器损伤^［1］。其中不完全性脊髓损伤患者神经损伤平面及平面以下感觉和运动功能部分丧失，存在不同程度的运动及感觉功能障碍，主要表现为步行能力受限或缺失，患者生活质量受到严重影响^［2］。故对胸腰段骨折所致不完全性脊髓损伤患者需采取及时有效的康复训练，以改善患者各方面功能，提高患者的生活质量。

目前临床上胸腰段骨折所致不完全性脊髓损伤患者多采用关节活动度训练、四肢肌力训练、减重步行训练等常规下肢训练，其下肢功能可得到有效改善，但平衡功能、站立功能等无法获得预期的改善效果^［3］。近期研究发现，躯干稳定性训练可作为常规康复训练的良好补充^［4］。躯干稳定性训练属于改善机体不稳定状态下自我控制能力的一种康复疗法，有利于患者平衡功能的恢复。目前，躯干稳定性训练主要有稳定表面躯干训练和不稳定表面躯干训练。已有研究显示，稳定表面躯干训练能够促进不完全性脊髓损伤患者功能障碍的缓解^［5］。而相比稳定表面躯干训练，不稳定表面躯干训练可以提供更多的感觉输入，理论上在脊髓损伤患者的运动功能康复方面更能发挥积极的作用，但目前相关研究较少。本研究在常规训练基础上对胸腰段骨折所致不完全性脊髓损伤患者增加稳定表面躯干训练或不稳定表面躯干训练，通过观察患者治疗前后下肢运动功能等方面的变化以及比较不稳定表面躯干训练与稳定表面躯干训练的效果差异，探讨不稳定表面躯干训练对胸腰段骨折所致不完全性脊髓损伤的有效性。

1. 对象与方法

1.1. 对 象

选取宁波市鄞州第二医院2020年4月至2021年12月80例胸腰段骨折所致不完全性脊髓损伤患者作为研究对象。纳入标准：①经X线、CT、磁共振成像等检查诊断为胸腰段骨折所致不完全性脊髓损伤者；②ASIA神经功能分级^［6］C级或D级者；③经前期治疗生命体征平稳者；④既往无其他影响下肢运动功能障碍的疾病或未留下后遗症状者；⑤双下肢改良Ashworth分级小于2级者。排除标准：①腰椎滑脱或腰椎不稳影响训练者；②有严重心、肝、肺、肾等脏器功能障碍或不能配合训练者；③严重身体畸形或截肢者；④认知功能障碍者；⑤四肢骨折者；⑥存在关节挛缩、重度下肢痉挛者。采用随机数字表法对患者进行分组，即将80个随机数字号装入80个不透明信封中，按照患者就诊顺序抽取数字号，抽取到数字号1~40的患者纳入对照组，抽取到数字号41~80的患者纳入观察组。两组一般资料比较差异均无统计学意义（均P>0.05），见表1。研究方案通过宁波市鄞州第二医院伦理委员会审查（鄞二伦审2022研批016号）。

表1.

两组一般资料比较

组 别	n	性别 （男/女）	年龄 （岁）	损伤后 时间（月）	ASIA分级		损伤部位		损伤原因
					C级	D级	胸段	腰段	车祸	坠落伤	其他
观察组	40	30/10	48±6	6.65±0.25	23	17	24	16	22	10	8
对照组	40	28/12	50±8	6.75±0.42	22	18	27	13	25	8	7
t/χ 2/Z值	—	0.251	－1.607	－1.294	－0.224		0.487		0.480
P值	—	>0.05	>0.05	>0.05	>0.05		>0.05		>0.05

—：无相关数据. ASIA：美国脊柱损伤协会.

n或$\overline{x}\pm s$

1.2. 治疗方法

两组均接受常规康复治疗，包括关节活动度训练、四肢肌力训练和减重步行训练，每次训练30~40 min，每周训练5 d，连续训练8周。两组患者在同一组治疗师的指导下进行相关训练。

1.2.1. 稳定表面躯干训练

在常规康复治疗基础上，对照组进行稳定表面躯干训练，每日训练1次，每次30 min，每周5 d，连续8周，具体包括如下训练。

卧位训练，即患者平卧治疗床训练。①桥式运动：患者取仰卧位，双膝关节屈曲，双足着床，抬臀伸髋，维持躯干伸直，使肩关节躯干、髋关节和膝关节保持在同一直线上；②平板支撑：患者取俯卧位，双肘关节弯曲支撑于床面上，肩关节和肘关节垂直于地面，双脚踩床，身体离开床面，维持躯干伸直，使头部肩关节、髋关节和踝关节保持在同一直线上；③侧方平板支撑：患者取侧卧位，以单侧肘关节和足支撑，抬起骨盆，保持头部、躯干和下肢处于同一直线上。如图1所示。患者进行上述动作时均保持均匀呼吸，维持10 s，治疗师在旁侧协助固定足部或肩部，必要时采用弹力悬吊装置于骨盆处进行减重辅助。

图1. 稳定表面躯干训练（卧位训练）.

A：桥式运动；B：平板支撑；C：侧方平板支撑.

坐位训练，即患者坐于治疗床训练。①下躯干屈曲伸展：骨盆前后倾斜，同时保持上躯干稳定；②下躯干侧方屈曲一坐：抬起一侧骨盆，保持坐位稳定，保持上躯干稳定；③下躯干旋转：双膝部前后转动，保持坐位稳定和上躯干稳定；④上躯干侧屈：腰部侧弯，单侧肘关节尽量向下，同时保持下躯干稳定；⑤上躯干旋转：肩部前后转动，保持下躯干稳定；⑥重心转移：双手够双侧足背，保持臀部与治疗床的接触；⑦双手于肩水平前伸够物，保持臀部与治疗床的接触；⑧双手于肩水平侧方够物，保持臀部与治疗床的接触。如图2所示。患者在训练过程中均保持均匀呼吸，维持5 s，须注意做好安全防护，预防跌倒。

图2. 稳定表面躯干训练（坐位训练）.

A：下躯干屈曲伸展（盆骨前倾）；B：下躯干屈曲伸展（盆骨后倾）；C：下躯干侧方屈曲一坐；D：下躯干旋转；E：上躯干侧屈；F：上躯干旋转；G：重心转移；H：双手于肩水平前伸够物；I：双手于肩水平侧方够物.

1.2.2. 不稳定表面躯干训练

在常规康复治疗基础上，观察组进行不稳定表面躯干训练，连续训练8周，具体包括如下训练。

卧位训练，即患者平卧于治疗床训练。①桥式运动：患者取仰卧位，将双小腿近端套入悬吊红绳（离治疗床约30 cm），伸髋、抬臀。注意维持躯干平直，使肩关节、躯干髋关节和膝关节保持在同一直线上，保持均匀呼吸。②平板支撑：患者取俯卧位，将双小腿近端套入悬吊红绳（离治疗床约40 cm），身体离开地面，双肘关节弯曲支撑在床面上，肩关节和肘关节垂直于地面。注意患者头部自然伸直，收下巴，眼睛看向前方地面；肩部肌肉挺起，不缩肩胛骨；屈肘，两前臂垂直于地面支撑于地，双手同时握空拳或掌自然平放；上背肌肉撑开、挺直，不塌背；收紧腹部及核心；髋部后倾，夹紧臀部不上翘，放低姿态，但不落臀。③侧方平板支撑：患者取侧卧位，以单侧肘关节和足支撑，双小腿近端套入悬吊红绳（离治疗床约30 cm）。患者躺在瑜伽垫上，需弯曲下方手臂，用前臂将身体支撑起来，双腿并拢伸直，腰部挺直，使身体保持一条直线。如图3所示。进行上述动作时治疗师在旁侧协助患者固定足部或肩部，必要时采用弹力悬吊装置于骨盆处进行减重辅助。上述每个动作坚持15 s，每组5个，每次3组，每周训练5 d。

图3. 不稳定表面躯干训练（卧位训练）.

A：桥式运动；B：平板支撑；C：侧方平板支撑.

坐位训练：同对照组的坐位训练（图2）。每日训练1次，每次30 min，每周5 d。

1.3. 观察指标

1.3.1. 步态

记录两组治疗前后的步态相关参数，包括跨步长、步频、舒适步速。患者穿带有墨迹的鞋在一条10 m长的纸人行道上行走，留下脚印，为使测量结果更稳定、精确，除去前2 m和后2 m的步行，用数字秒表记录行走时间，跨步长为步态过程中左右足跟先后着地时两点间的纵向直线距离，测量中间6 m纸人行道行走的平均步长，以cm为单位。舒适步速=6 m/行走时间。步频为受试者在1 min内走的步数。

1.3.2. 下肢肌力

使用徒手肌力检查法^［7］评定两组治疗前后股四头肌、臀大肌、腘绳肌、胫前肌、腓肠肌肌力，并根据0~5级肌力换算成0~5分。

1.3.3. 平衡功能

采用BBS评分^［8］评估两组治疗前后的平衡能力，该量表总分为56分，分数越高，患者平衡能力越好。同时，利用平衡测试仪（日本阿义玛公司，Active Balancer ABC-20）进行平衡测试，记录两组静态睁眼重心移动总轨迹长、静态闭眼重心移动总轨迹长、动态稳定极限范围。

1.3.4. 下肢功能

采用ASIA-LEMS^［9］评定两组治疗前后的下肢功能，该量表总分为50分，分数越高，患者下肢功能越好。

1.3.5. 活动能力

采用MBI量表^［10］评定两组治疗前后的活动能力，该量表总分为100分，分数越高，患者活动能力越好。

1.3.6. 神经功能

采用ASIA神经功能分级^［6］评价两组治疗前后的神经功能。按神经功能情况分为五级，其中A级为完全性损伤，骶段S4~S5无任何运动及感觉功能保留；B级为不完全性损伤，神经平面以下包括骶段S4~S5存在感觉功能，但无任何运动功能；C级为不完全性损伤，神经平面以下有运动功能保留，一半以上的关键肌肌力低于3级；D级为不完全性损伤，神经平面以下有运动功能保留，一半以上的关键肌肌力3级及以上；E级正常，感觉和运动功能正常。

1.4. 统计学方法

采用SPSS 20.0软件进行统计分析。计数资料采用例数（百分比）［n（%）］表示，组间比较采用χ ²检验；等级资料采用秩和检验；计量资料采用均数±标准差（$\overline{x}\pm s$）表示，组间比较采用t检验，以P<0.05为差异具有统计学意义。

2. 结 果

2.1. 两组步态参数比较

两组治疗前跨步长、步频、舒适步速差异无统计学意义（均P>0.05）。两组治疗后跨步长、步频、舒适步速均比治疗前改善（均P<0.05），且观察组的改善程度均优于对照组（均P<0.05）。见表2。结果提示，不稳定表面躯干训练可有效改善不完全性脊髓损伤患者的步态参数。

表2.

两组治疗前后步态参数比较

组 别	n	跨步长（m）		步频（步/s）		舒适步速（m/s）
		治疗前	治疗后	治疗前	治疗后	治疗前	治疗后
观察组	40	0.38±0.11	0.50±0.14*	0.77±0.24	1.05±0.35*	0.15±0.04	0.38±0.08*
对照组	40	0.39±0.10	0.44±0.12*	0.76±0.21	0.87±0.23*	0.16±0.05	0.30±0.07*
t值	—	－0.425	2.058	0.198	2.718	－0.988	4.760
P值	—	>0.05	<0.05	>0.05	<0.01	>0.05	<0.01

—：无相关数据. 与治疗前比较，^*P<0.05.

$\overline{x}\pm s$

2.2. 两组下肢肌力比较

两组治疗前股四头肌、臀大肌、腘绳肌、胫前肌、腓肠肌肌力水平差异均无统计学意义（均P>0.05）。两组治疗后股四头肌、臀大肌、腘绳肌、胫前肌、腓肠肌肌力水平均高于治疗前（均P<0.05），且观察组明显高于对照组（均P<0.05）。见表3。结果提示，不稳定表面躯干训练可有效改善不完全性脊髓损伤患者的下肢肌力。

表3.

两组治疗前后下肢肌力比较

组 别	n	股四头肌		臀大肌		腘绳肌		胫前肌		腓肠肌
		治疗前	治疗后	治疗前	治疗后	治疗前	治疗后	治疗前	治疗后	治疗前	治疗后
观察组	40	1.75±0.40	3.06±0.76*	1.77±0.40	3.10±0.82*	1.11±0.33	1.80±0.49*	1.12±0.28	1.38±0.25*	0.34±0.06	0.43±0.08*
对照组	40	1.80±0.45	2.45±0.60*	1.82±0.42	2.65±0.59*	1.09±0.30	1.42±0.35*	1.15±0.27	1.27±0.23*	0.35±0.07	0.39±0.08*
t值	—	－0.525	3.984	－0.545	2.656	0.284	3.991	－0.488	2.048	－0.686	2.236
P值	—	>0.05	<0.01	>0.05	<0.05	>0.05	<0.01	>0.05	<0.05	>0.05	<0.05

—：无相关数据. 与治疗前比较，^*P<0.05.

$\overline{x}\pm s$，分

2.3. 两组平衡功能比较

两组在治疗前静态睁眼重心移动总轨迹长、静态闭眼重心移动总轨迹长、动态稳定极限范围差异无统计学意义（均P>0.05）。两组治疗后静态睁眼重心移动总轨迹长、静态闭眼重心移动总轨迹长均短于治疗前（均P<0.05），且观察组短于对照组（均P<0.05）；动态稳定极限范围均高于治疗前（均P<0.05），且观察组明显高于对照组（P<0.05）。见表4。两组在治疗前BBS评分差异无统计学意义（P>0.05）；治疗后BBS评分均高于治疗前（均P<0.05），且观察组高于对照组（P<0.05）。见表5。结果提示，不稳定表面躯干训练可有效改善不完全性脊髓损伤患者的平衡功能。

表4.

两组治疗前后平衡功能比较

组 别	n	静态睁眼重心移动总轨迹长		静态闭眼重心移动总轨迹长		动态稳定极限范围
		治疗前	治疗后	治疗前	治疗后	治疗前	治疗后
观察组	40	1084.43±102.34	932.87±75.65*	1426.87±128.98	1120.23±112.23*	72.34±11.54	85.23±12.21*
对照组	40	1092.76±110.23	983.65±80.23*	1445.67±126.90	1185.45±110.43*	72.65±11.23	79.34±12.26*
t值	—	－0.350	－2.912	－0.657	－2.620	－0.122	2.153
P值	—	>0.05	<0.01	>0.05	<0.05	>0.05	<0.05

—：无相关数据. 与治疗前比较，^*P<0.05.

$\overline{x}\pm s$，mm

表5.

两组治疗前后各项功能评分比较

组 别	n	ASIA-LEMS		BBS评分		MBI评分
		治疗前	治疗后	治疗前	治疗后	治疗前	治疗后
观察组	40	14.22±3.12	37.56±4.24*	17.35±3.65	40.23±5.45*	29.56±5.54	66.56±7.23*
对照组	40	15.21±3.26	30.22±4.65*	16.54±3.23	33.22±5.33*	30.34±5.43	60.22±7.46*
t值	—	－1.388	7.377	1.051	5.186	－0.636	3.860
P值	—	>0.05	<0.01	>0.05	<0.01	>0.05	<0.01

—：无相关数据. 与治疗前比较，^*P<0.05. ASIA-LEMS：美国脊髓损伤协会下肢运动评分；BBS：Berg平衡量表；MBI：改良Barthel指数量表.

$\overline{x}\pm s$，分

2.4. 两组下肢功能和活动能力评分比较

两组在治疗前ASIA-LEMS和MBI评分差异无统计学意义（均P>0.05）。两组治疗后ASIA-LEMS和MBI评分均高于治疗前（均P<0.05），且观察组高于对照组（均P<0.05）。见表5。结果提示，不稳定表面躯干训练可有效改善不完全性脊髓损伤患者的下肢功能和活动能力。

2.5. 两组ASIA分级比较

两组在治疗前ASIA分级差异无统计学意义（Z=－0.224，P>0.05）。对照组和观察组治疗后C级、D级、E级患者数分别为15、20、5例和7、23、10例，神经功能改善患者占比均增多（治疗前分别22/40、18/40、0/40和23/40、17/40、0/40，Z=－1.998，P<0.05和Z=－4.302，P<0.05），且观察组优于对照组（Z=－2.155，P=0.031）。结果提示，不稳定表面躯干训练可有效改善不完全性脊髓损伤患者的神经功能。

3. 讨论

躯干稳定性又叫做核心稳定性，是指人体在运动中通过控制骨盆和躯干部位肌肉的稳定从而使力量的产生、传递和控制到达最优化。Kibler等^［11］将核心稳定性定义为“在运动过程中控制骨盆上躯干的位置和运动的能力”，以便在综合活动中可较好地产生、转移和控制力量。躯干稳定不仅能够帮助稳定核心部位、控制重心运动、传递上下肢力量，而且是人体运动的“发力源”。核心稳定性训练可以有效激活深层小肌群，增加运动控制能力和协调性，提高人体在非稳定状态下的平衡能力，提升运动技能，改善运动能力，是近年来康复治疗领域研究和临床应用的热点。

脑卒中和脑性瘫痪患者的研究结果提示，核心稳定性训练能明显改善患者的坐姿和站姿平衡，改善运动控制与瘫痪肢体的运动功能^［12］。Alsakhawi等^［13］研究表明，在物理治疗的基础上辅以稳定表面核心稳定训练可以改善唐氏综合征儿童的平衡能力。但稳定表面核心稳定训练研究结果存在一定的差异，如庄国栋等^［14］发现，单纯躯干训练的脑卒中患者在控制肌肉活动和姿势方面表现不佳。考虑研究结果的差异可能与受试者选取有关，某些感觉功能障碍，特别是本体感觉功能障碍的患者在稳定表面获得的反馈不足以激活核心，不能达到理想的核心稳定训练效果。Van Criekinge等^［15］研究显示，在不稳定的支撑面上进行躯干训练对于脑卒中患者改善静态和动态功能方面优于在稳定的支撑面进行躯干训练。

脊髓损伤患者大多存在感觉功能障碍，在寻找有效的核心训练方法时须充分考虑增加感觉输入。不稳定表面核心稳定训练可以提供更多的感觉输入，理论上在脊髓损伤患者的运动功能康复方面应该能发挥积极作用。为此，本研究评估了不稳定表面训练在改善不完全脊髓损伤患者运动功能方面的疗效。

由于不完全性脊髓损伤患者核心肌群能力变弱、高位中枢损伤失去控制，胸腰段骨折所致不完全性脊髓损伤患者深感觉刺激减弱，非稳态情况下对躯干的控制能力减弱，步态及下肢肌力受到严重影响^［16-17］。本文资料显示，两组治疗后跨步长、步频、舒适步速及股四头肌、臀大肌、腘绳肌、胫前肌、腓肠肌肌力较治疗前均改善，且观察组改善优于对照组，说明不稳定表面核心稳定训练可有效改善不完全性脊髓损伤患者的步态及下肢肌力。有研究显示，偏瘫患者在训练前表现出偏瘫侧竖脊肌的平均振幅高于非偏瘫侧，训练后两组无显著性差异，可见不稳定表面躯干训练能提高躯干肌的平均振幅，从而增强机体躯干肌的收缩能力，进而改善患者的步态和下肢肌力（见孙增鑫，赵斌，闫彦宁，等. 中国康复医学会第九届全国康复治疗学术年会“悬吊训练中表面肌电的研究”）。不稳定表面躯干训练的各训练项目均为患者提供不稳定的支持面，可保证训练过程中躯干的深层稳定肌与表层运动肌全面投入机体协调、平衡的调节反应中，使肌肉肌腱复合体的长度产生快速短暂的长度改变，产生张力性振动反射，引发肌肉张力性收缩，进而加强患者下肢肌力及躯干控制能力，使跨步长、步频、舒适步速得到进一步提高。

胸腰段骨折所致不完全性脊髓损伤发生后，损伤节段以下肌肉会发生一系列变化，包括神经活动减少、骨骼肌萎缩、肌肉截面积缩小、肌肉质量下降等，患者下肢功能、平衡功能、神经功能、活动能力受到严重影响^［18］。ASIA-LEMS、BBS评分、MBI评分是下肢功能、平衡功能、活动能力的重要评价指标^［19-21］。本文资料显示，两组在治疗后静态睁眼重心移动总轨迹长、静态闭眼重心移动总轨迹长较治疗前明显缩短，动态稳定极限范围及ASIA-LEMS、BBS评分、MBI评分较治疗前明显增加，ASIA分级较治疗前明显改善，且观察组以上指标改善程度明显优于对照组，说明不稳定表面躯干训练可有效改善不完全性脊髓损伤患者下肢功能、平衡功能、神经功能及活动能力。庄国栋等^［14］研究表明，相比稳定表面躯干训练组，不稳定表面躯干训练组干预后的表面肌电图（腹外斜肌、竖脊肌、腹内斜肌）及BBS评分提高率分别为19%、83.45%、62.6%、134.08%，证明不稳定表面进行躯干训练可显著改善脑卒中后偏瘫患者的躯干肌肉活动、下肢功能、神经功能及平衡功能。不稳定表面躯干训练过程中，不稳定支撑面、减重状态能有效牵张、刺激关节平面局部稳定肌的机械感受器，激活脊髓及大脑运动皮质相关节律性运动中枢，促使受损神经系统恢复对躯干运动的控制，调节肌张力，激活肌肉功能^［22］，故进行不稳定表面躯干训练有利于患者下肢功能、平衡功能、神经功能及活动能力的改善。

综上所述，不稳定表面躯干训练可有效改善不完全性脊髓损伤患者步态及下肢肌力，提高患者下肢功能、平衡功能、神经功能及活动能力。但本研究选取的评估指标多为较易获得的宏观统计指标，后续研究可融入调研数据和静息运动阈值、运动诱发电位等神经电生理指标以构建更加科学合理的综合评价指标体系。

［缩略语］

计算机断层扫描（computed tomography，CT）；美国脊柱损伤协会（American Spinal Injury Association，ASIA）；Berg平衡量表（Berg balance scale，BBS）；下肢运动评分（lower extremity motor score，LEMS）；改良Barthel指数量表（modified Barthel index scale，MBI）

利益冲突声明

所有作者均声明不存在利益冲突

Conflict of Interests

The authors declare that there is no conflict of interests