视觉反馈平衡训练对脑卒中患者认知功能相关静息态脑网络的影响

林巧茂 李 阔 项 宁

秦皇岛市第一医院，河北 秦皇岛 066000

脑卒中是神经科常见的一种脑血管疾病，由于突发性脑血管破裂或堵塞，使得大脑血液供给不足而造成脑组织损伤以及相关神经组织缺血、缺氧，若不及时治疗将会造成患者认知或肢体功能障碍，严重者甚至死亡［1-5］。该病的临床症状主要是脸、手臂或腿突发无力，突然晕倒、偏瘫、说话或理解困难、失去协调能力等［6-7］。脑卒中可分为缺血性和出血性卒中，其中前者发病率高，占60%～70%，而后者病死率高［8-10］。目前，脑卒中已成为致死率第一的疾病，也是成年人残疾的主要原因［11-12］。脑卒中具有发病率高、病死率高和致残率高的特点［13］。目前，最好的应对措施是预防。

随着医疗技术的迅速发展，脑卒中患者的病死率已显著下降，但大部分患者经治疗后仍有不同程度的功能障碍，需进一步的康复训练及治疗改善患者预后。常规康复训练可改善患者的协调能力以及局部供血不足情况，但训练内容较单一、乏味，得到的效果并不理想［14］。因此，本研究筛选138例于秦皇岛市第一医院就诊的有认知功能障碍的脑卒中患者，通过镜像视觉反馈疗法进行恢复期的治疗以及训练，探讨其对脑卒中患者认知功能相关的静息态脑网络的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析138 例2018-02—2021-01 于秦皇岛市第一医院就诊的有认知功能障碍的脑卒中患者的临床资料；其中A、B 组各69 例。A 组中男33 例，女36 例；年龄36～68 岁，平均52.47岁；B 组中男30 例，女39 例；年龄37～67 岁，平均53.21岁。另选69例同期体检健康人员为C组，其中男31例，女38例；年龄35～69岁，平均54.18岁。本研究经院伦理委员会批准，患者或其家属均知情且签署知情同意书。

纳入标准：（1）首次发病；（2）符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》的诊断标准；（3）均经CT或MRI确诊为脑卒中患者；（4）病情较稳定；（5）能配合检查者；（6）基础资料完整者。排除标准：（1）伴精神类疾病、智力障碍以及昏迷者；（2）心、肝、肾功能不全者；（3）有免疫系统障碍者；（4）恶性肿瘤患者；（5）严重视力、听力减退，甚至失语者。

1.2 研究方法

1.2.1 收集一般资料：年龄、性别、文化程度、灰质体积、白质体积，以及疾病类型、发病侧、病变部位、美国国立卫生研究院卒中量表（National Institute of Health stroke scale，NIHSS）评分、训练前后蒙特利尔认知评估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）评分。

1.2.2 训练方法：A 组，视觉反馈平衡训练：采用MNST V1.0 治疗仪（苏州明思特医疗科技有限公司），包括虚拟现实眼镜以及电脑操作系统，以及约300个关于日常生活动作的视频；根据患者情况设置训练方案；开始训练，患者佩戴眼镜观看动作视频，并主动模仿其中动作并跟念词组；每次训练20 min，1次/d，每周5 d，共8周。B组，常规康复训练：（1）作业治疗：通过辅助工具训练患者上肢功能，完成一些日常生活活动，时间40 min；（2）物理治疗：如电、磁治疗，时间40 min；（3）针灸治疗20 min；（4）平衡以及肢体协调性训练：患者完成站立、支撑、交替上举两侧上肢、下肢踏步等动作，时间20 min；（5）步态改善训练20 min；（6）其他训练；每种训练每周进行5次，共8周。

1.2.3 静息态脑网络检测：采用GET 3.0T磁共振扫描仪，受试者取仰卧位，闭目放松，观察其静息状态下脑区之间功能连接情况，见图1。

图1 C组静息态脑网络检测图Figure 1 The resting brain network detection diagram of group C

1.3 统计学处理应用SPSS 23.0 软件对数据进行统计学分析，正态分布的计量资料用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用两独立样本t检验；非正态分布的计量资料用M（Q1，Q3）表示，组间比较采用Mann-Whitney U 检验；计数资料用频数（%）表示，组间比较采用χ2检验。采用Logistic 多因素逐步回归分析进行相关性分析和Pearson相关系数检验。以P＜0.05 为 差 异 有 统计学意义。

2 结果

2.1 3组受试者一般资料比较3 组受试者的年龄、性别、文化程度、灰质体积以及白质体积均无显著差异（P＞0.05）。A、B 组患者的病程、疾病性质、发病侧、病变部位以及NIHSS 评分均无显著差异（P＞0.05），见表1。

表1 3组一般资料比较Table 1 Comparison of general information in three groups

2.2 2组训练前后MoCA评分比较训练后A组患者回忆力评分、语言能力评分、视空间和执行能力评分以及总分均显著高于训练前（P＜0.05）。训练后B组患者各评分均高于训练前，但差异均无统计学意义（P＞0.05）。训练后A 组患者回忆力评分、视空间和执行能力评分以及总分均显著高于B 组（P＜0.05）。见表2。

表2 2组训练前后MoCA评分比较 （分，±s）Table 2 Comparison of MoCA scores between the two groups before and after training （scores，±s）

表2 2组训练前后MoCA评分比较 （分，±s）Table 2 Comparison of MoCA scores between the two groups before and after training （scores，±s）

注：A组与B组训练前相比，*P＞0.05；A组与B组训练后相比，#P＜0.05

MoCA评分t值P值t值P值抽象思维定向力回忆力注意力语言能力视空间和执行能力命名总分A组（n=69）训练前0.80±0.21 5.51±0.68 3.46±0.76 4.29±0.75 1.74±0.71 2.54±1.25 1.92±0.49 17.93±4.38训练后0.87±0.26 5.66±0.75 4.06±0.84 4.55±0.90 2.10±0.88 3.31±1.33 2.07±0.61 22.92±4.42 1.740 1.231 4.400 1.843 2.645 3.504 1.592 6.661 0.084 0.221＜0.001 0.067 0.009 0.001 0.114＜0.001 B组（n=69）训练前0.85±0.17*5.49±0.60*3.52±0.64*4.33±0.71*1.74±0.62*2.61±1.18*1.95±0.45*18.06±5.03*训练后0.86±0.19 5.57±0.65 3.68±0.77#4.42±0.86 1.87±0.74 2.89±1.10#2.11±0.67 19.56±3.89#0.326 0.751 1.327 0.670 1.119 1.442 1.647 1.960 0.745 0.454 0.187 0.504 0.265 0.152 0.102 0.052

2.3 A组训练前后左右侧海马功能连接的变化训练前与C组相比，视觉反A组患者左侧海马与左侧杏仁核、左侧颞叶以及右侧额下回的连接增加（P＜0.05），与左侧额中回、右侧额上回以及右侧额中回的连接减少（P＜0.05）。A 组患者右侧海马与左侧杏仁核、左侧顶叶、左侧枕叶、右侧丘脑、右侧颞上回以及右侧颞中回的连接增加（P＜0.05），与左侧额上回、左侧额中回以及左侧额下回的连接减少（P＜0.05）。训练后与C 组相比，A 组左侧海马与左侧颞叶、左侧尾状核以及左侧丘脑的连接增加（P＜0.05），与右侧前扣带回、右侧额上回以及右侧额中回的连接减少（P＜0.05）。A组右侧海马与右侧杏仁核、右侧小脑后叶、右侧顶叶、右侧颞上回以及右侧颞中回的连接增加（P＜0.05），与左侧额上回以及左侧额下回的连接减少（P＜0.05）。见表3和图2。

图2 A组训练前后双侧海马功能连接的变化Figure 2 Changes of bilateral hippocampal functional connections before and after training in group A

表3 A组训练前后左右侧海马功能连接的变化Table 3 Changes in functional connection of the left and right hippocampus before and after training in group A

2.4 B组训练前后左右侧海马功能连接的变化训练前与C 组相比，B 组患者左侧海马与左侧丘脑、左侧小脑后叶、右侧小脑后叶、右侧颞叶、右侧枕中回以及右侧额中回的连接增加（P＜0.05），与右侧顶叶、右侧额上回以及右侧额下回的连接减少（P＜0.05）。常规训练组患者右侧海马与左侧小脑前叶、左侧前扣带回、左侧颞上回右侧丘脑以及右侧颞下回的连接增加（P＜0.05），与左侧额上回、左侧额中回以及左侧额下回的连接减少（P＜0.05）。训练后与C组相比，B组左侧海马与左侧颞中回、右侧小脑后叶以及左侧丘脑的连接增加（P＜0.05），与右侧顶叶、右侧前扣带回、右侧额上回、左侧额上回以及右侧额中回的连接减少（P＜0.05）。B组右侧海马与右侧颞中回、右侧颞上回、右侧小脑前叶以及左侧杏仁核的连接增加（P＜0.05），与右侧额上回、右侧额中回、右侧顶叶、左侧顶叶、右侧枕中回、左侧额中回以及左侧额下回的连接减少（P＜0.05）。见表4和图3。

图3 B组训练前后双侧海马功能连接的变化Figure 3 Changes of bilateral hippocampal functional connections before and after training in group B

表4 B组训练前后左右侧海马功能连接的变化Table 4 Changes in functional connection of the left and right hippocampus before and after training in group B

2.5 相关性分析Logistic 回归分析发现，额叶（OR=19.569，P=0.005）与MoCA 评分密切相关（P＜0.01）；丘脑（OR=12.013，P=0.024）、基底节（OR=6.015，P=0.045）、顶叶（OR=12.378，P=0.016）、枕叶（OR=8.304，P=0.031）、颞叶（OR=11.246，P=0.011）与MoCA评分具有相关性（P＜0.05），小脑（OR=0.462，P=0.546）、脑桥（OR=0.351，P=0.187）与MoCA 评分无相关性（P＞0.05）。

3 讨论

出血性脑卒中由于脑血管破裂引发脑组织损伤以致患者病死率高，而缺血性脑卒中发病率高，且患者大多伴认知功能障碍，是康复治疗的重点和难点［15-19］。研究表明，脑卒中患者的病死率约为25%，已成为世界上第二位的病死原因，在中国已成为第一位的病死原因［20-21］。虽然医疗水平在不断提高，但其高病死和致残率依然严重危害公众的健康，尤其脑卒中的一系列并发症，如泌尿系统感染、消化道出血，神经内分泌系统也会受到影响，脑卒中患者中70%左右会发生不同程度的功能性障碍，如认知功能障碍。认知功能是指大脑高级皮层的一些功能，如感知觉、记忆、语言、思维等能力。认知功能障碍会严重影响患者对康复训练及治疗的配合程度，是公认的康复治疗难点、关键点。认知功能障碍主要表现在患者各脑区之间的功能连接发生改变。目前对于脑卒中患者大脑神经功能重建的生理机制尚不十分明确，但功能连接出现异常是导致患者发生功能性障碍的原因［22-23］。近年来，血氧水平依赖功能性磁共振成像（blood oxygenation level dependent functional magnetic resonance imaging，Bold-fMRI）已成为检测脑卒中患者脑区域功能改变的较成熟技术。静息态fMRI 具有高时空分辨率，可实时显示全脑网络的功能连接情况，是目前最常用的方法之一。有功能损害的脑卒中患者，在其发病后常规用药无明显作用，目前对于此类患者最有效的途径为康复训练。1995年，RAMACHANDRAN等［24］首次提出镜像视觉反馈平衡训练，该训练方法通过平面镜成像方法，将患者健康侧肢体的活动映射到患肢侧，使患者将健侧肢体的活动想象成患侧肢体的活动，从而诱发患侧肢体进行活动。目前此训练方法已被广泛应用于各种疾病的治疗，但主要集中于肢体功能性障碍类疾病的治疗。镜像视觉反馈平衡训练通过视觉、错觉激活脑卒中患者神经传导的通路，诱导患者大脑运动皮层的神经网络进行重组，促进大脑皮质神经的可塑性，为脑卒中患者的认知功能康复提供新的策略［25-27］。

本研究显示，训练后A组回忆力评分、视空间和执行能力评分以及总分均较B组显著升高，说明A组训练效果较B组好，可显著改善患者认知功能。大脑海马区直接参与日常生活中的短期记忆储存，主要负责学习以及记忆等过程，其是认知功能的关键，起十分重要的作用［28-29］。本研究将两侧海马区作为感兴趣区，研究其与各脑区功能连接的变化情况，分析视觉反馈平衡训练对患者认知功能相关脑区的影响。与C 组对比，A 组训练后左侧海马与左侧颞叶、左侧尾状核以及左侧丘脑的连接增加，右侧海马与右侧杏仁核、右侧小脑后叶、右侧顶叶、右侧颞上回以及右侧颞中回的连接增加，表明A组训练对改善患者与认知功能相关的脑区有明显效果。Logistic 回归分析显示，丘脑、基底节、顶叶、枕叶、额叶、颞叶均与脑卒中患者发生认知功能障碍具有相关性。其中，丘脑是感觉的高级中枢，是最重要的感觉传导接替站；基底节是大脑半球深部最大的核团，参与人体运动以及感觉神经传导；当顶叶受到损伤时，会发生感觉障碍、失用症、失读症、空间定位障碍等症状，其与人体感觉、味觉、触觉等相关；枕叶负责处理语言、动作感觉、抽象概念以及视觉信息；额叶对所有感知觉功能均具有十分重要的作用，是脑网络中的重要结点，包括颞叶系统（海马及其周边区域），均参与了信息的存储过程，是陈述性记忆神经回路的重要环节。

脑卒中患者的认知功能障碍主要表现在回忆力、语言能力、视空间和执行能力方面。镜像视觉反馈平衡训练对脑卒中患者认知功能恢复效果较好。认知功能障碍患者左右侧海马与脑区功能连接存在异常改变，丘脑、基底节、顶叶、枕叶、额叶、颞叶均与脑卒中患者发生认知功能障碍具有相关性，其中额叶与脑卒中患者发生认知功能障碍密切相关。镜像视觉反馈平衡训练对于改善患者与认知功能相关的脑区效果显著。