在很多脑卒中幸存者中,长期遗留有显著的步态异常,通常表现为患侧足下垂。现有的物理治疗方案对此种功能障碍的改善有限。矫形器能代替踝关节肌力使得足下垂改善,但是无法提供长期的疗效。利用脑机接口技术控制功能性电刺激是一种新型的康复方法,或许能产生持久的神经功能改善。
来自于美国加州大学生物医学工程系的 Crimmon 等为了探究脑机接口技术控制功能性电刺激这项康复治疗技术(针对足下垂)在慢性脑卒中足下垂患者中应用的安全性和可行性,设计了相关研究,并将研究结果发表在 J Neuroeng Rehabil 2015 年 7 月的在线期刊上。
研究者共纳入了 9 例患者,这些患者接受基于脑电信号的脑机接口-功能性电刺激治疗踝背屈,每天治疗一次,在四周的时间内共接受 12 次治疗。研究者在患者接受治疗前、接受治疗中和治疗后进行了如下评估,包括步行速度、踝背屈主动关节活动度(AROM)、6 分钟步行距离(6 MWD)和 Fugl-Meyer 下肢运动功能评分。
研究的主要终点事件为安全性评价结果——治疗一周或四周后步行速度减少 ≥ 0.16m/s 的患者所占的比例。次要重点事件如下:在治疗后任何一次评估中出现踝背屈主动关节活动度减少 ≥ 0.5°、6 分钟步行距离缩短 ≥ 20% 和 Fugl-Meyer 下肢运动功能评分减少 ≥ 10%。
在本研究中,没有一例受试者出现在治疗后的评估中出现步行速度的显著减退、踝背屈主动关节活动度减少、6 分钟步行距离缩短或 Fugl-Meyer 下肢运动功能评分显著降低等事件。有 5 例受试者出现了步行速度的增加(≥ 0.06m/s),3 例受试者的踝背屈主动关节活动度增加 ≥ 2.5°,5 例受试者 6 分钟步行距离增加 ≥ 10%,3 例受试者 Fugl-Meyer 下肢运动功能评分增加 ≥ 10%。
在步行速度或 6 分钟步行距离出现显著增加的 6 例受试者中,有 5 例受试者的脑电信号显示事件相关同步/去同步化电位也出现了显著增加。
此外,有 2 例受试者步行速度增加 ≥ 0.16m/s,有 4 例受试者的 6 分钟步行距离的增加 ≥ 20%。步行速度、踝背屈主动关节活动度、6 分钟步行距离和 Fugl-Meyer 下肢运动功能评分的线性混合模型提示脑机接口-功能性电刺激治疗能下肢运动功能的改善存在相关性,结果具有统计学显著意义,但未达到临床显著有效性水平。
本研究结果指出,脑机接口-功能性电刺激治疗是一种安全的治疗方案。如果在未来的研究证实该治疗能改善脑卒中后患者的步行功能的话,那么对步行功能严重受损的脑卒中患者而言,这将成为一种新的步行康复手段。但是还需进一步的研究来验证。