I. Обзор
Клиническое применение тренировки походки с частичной потерей веса можно проследить с 1958 года, когда Маргарет Х и Маргарет ХСР опубликовали монографию «Подвесная терапия в реабилитации». В 1973 году Гриллнер продемонстрировал, что котята, родившиеся через 1 неделю после разрушения спинного мозга на уровне нижнего грудного сегмента, могли ходить на задних конечностях, помещенных на беговую дорожку (БДМ) через 2 дня. В конце 1980-х годов Visintin и др. использовали тренировку на беговой дорожке с поддержкой веса тела (BWSTT) у параплегиков с неполным повреждением спинного мозга и добились хороших результатов у некоторых пациентов, зависимых от инвалидной коляски. С 1990-х годов это устройство с определенным успехом используется для тренировки ходьбы пациентов с параплегией, гемиплегией, церебральным параличом и остеоартрозом нижних конечностей. С момента внедрения в 1992 году тренировки на беговой дорожке с частичным поддержанием веса тела (PBWSTT) для реабилитации нижних конечностей пациентов с гемиплегией, был достигнут большой прогресс в исследованиях этой терапии в стране и за рубежом. Хотя в последние годы тредмил стал популярен в Китае, его использование для восстановления походки у пациентов с гемиплегией все еще относительно редко, и об этом имеется очень мало сообщений. Поэтому нам еще предстоит провести дальнейшее исследование и обсуждение этого метода лечения.
Тренировка ходьбы с частичным снижением веса является одним из методов реабилитации, который привлек внимание в последние годы. В основном она предполагает частичное подвешивание тела пациента в стропе для снижения веса, чтобы уменьшить вес нижних конечностей при ходьбе и улучшить эффективность ходьбы. Применение этой новой технологии лечения привлекло внимание ученых в стране и за рубежом. Существуют различные виды подвесных тренажеров для снижения веса, основные типы: управление подъемом подвесного каната, то есть подвесная планка не движется, в то время как подвесной канат может двигаться вверх и вниз, и управление подъемом подвесной планки, то есть подвесная планка может двигаться вверх и вниз, в то время как подвесной канат и фиксированный ремень не движутся. Система состоит из двух частей: устройства снижения веса и электрической пластины активности, устройство снижения веса в основном включает в себя фиксированную опорную раму, консоль снижения веса, электрический подъемный канат или стержень, тело фиксированного ремня (т.е. стропа снижения веса) несколько частей. Обе вышеуказанные модели могут использоваться электрическим и ручным способами, и существует два типа подвесных рычагов: одноплечий и двуплечий. Оба типа тренажеров для снижения веса могут быть оснащены устройствами измерения силы и отображать величину потери веса тела в каждом состоянии. В зависимости от потребностей пациента тренировка может проходить в виде ходьбы по земле или ходьбы по движущейся плите. Точка приложения силы подвесного пояса обычно находится в области талии и промежности, а не в подмышках или бедрах.
Во-вторых, основная теория тренировки походки при частичной потере веса
1. Центр ходьбы
Ходьба — это «простой» вид деятельности. В целом, ходьба не требует участия коры головного мозга. Некоторые животные могут ползать после удаления головного мозга, что говорит о существовании центра ползания или «ходьбы» в спинном мозге. Однако у людей ходьба тесно связана с функцией коры головного мозга, и в сложных ситуациях и при выполнении специальных задач кора головного мозга непосредственно участвует в контроле позы при ходьбе, а Фукуяма и др. с помощью ПЭТ обнаружили увеличение активности энергетического метаболизма коры головного мозга во время ходьбы, что свидетельствует о вовлечении коры головного мозга в ходьбу. Напротив, при дисфункции мозга роль подкорковых центров и центров спинного мозга ослабевает или усиливается, что приводит к аномальной компенсаторной активности. Прямое нарушение функции коры, ствола мозга, мозжечка и спинного мозга или нарушения проводящих путей могут привести к различным типам дисфункции ходьбы, а внутренние механизмы регуляции настолько сложны, что ученые до сих пор не смогли определить место и функцию центра ходьбы человека.
2. Теория центрального генератора паттерна (ЦГП)
Гриллнер и Дебюк и др. предположили, что ЦПГ существует в спинном мозге млекопитающих для генерации нервных импульсов, таких как моторика желудочно-кишечного тракта и чередование сгибателей и разгибателей при ходьбе; ЦПГ существует на вентральной и центральной сторонах спинного мозга, нервные сигналы передаются между ними, чаще всего в шейном и поясничном отделах спинного мозга. Шепард перерезал грудной отдел спинного мозга кошки, а затем начал «ходить», подвесив кошку на подвижной пластине, регистрируя движения задних конечностей и активность ЭМГ. Было обнаружено, что кошка способна выполнять попеременные движения конечностей на пластине, при этом регулярно регистрировалась электромиографическая активность. Было обнаружено, что кошка может выполнять попеременные движения конечностями на пластине, и была зарегистрирована регулярная электромиографическая активность. Барбо и др. обнаружили, что интратекальная инъекция клонидина активировала активные движения у кошек через 8 дней после перерезки спинного мозга, предполагая, что активность ЦПГ связана с активностью нейромедиаторов спинного мозга. Теория CPG спонтанного чередования активности сгибателей и разгибателей во время ходьбы заключается в том, что возбуждающие импульсы сгибателей тормозят активность разгибателей через интернейроны, а нейронное возбуждение мышцы-разгибателя высвобождается после завершения возбуждения сгибателей, вызывая активность разгибателей, что приводит к спонтанному чередованию возбуждения сгибателей и разгибателей после начала ходьбы (см. рис.).
3. Пластичность нервной системы и функциональная реорганизация
Пластичность нервной системы относится к механизму, с помощью которого нервная система может обучаться и тренироваться для выполнения функций, утраченных вследствие повреждений, включая угасание дистального функционального торможения, прорастание, замещение и активацию потенциальных синапсов. После травмы мозга взрослые люди обладают способностью к структурной или функциональной реорганизации, чтобы взять на себя утраченные функции, т.е. к полной функциональной реорганизации, и этот процесс должен быть постепенно достигнут путем направленной индукции.
4, двигательный контроль теории «динамической системы» (теория динамической системы)
Считается, что контроль движения возникает из целенаправленного поведения, поэтому реабилитационное лечение пациентов с поврежденными двигательными центрами должно быть направлено на выполнение практических задач, в том числе основной задачи нижних конечностей — «ходьбы». Обучение ходьбе позволяет двигательным центрам мозга заново научиться контролировать движения нижних конечностей. Недавние исследования подтвердили, что упражнения, специфичные для конкретной задачи, помогают пациентам, перенесшим инсульт и травму спинного мозга, достичь оптимальных результатов в повторном обучении двигательным действиям. Эти афферентные ощущения могут расширить корковые и подкорковые моторные зоны, благодаря чему усиливается контроль двигательного центра над движением.
5. Основные факторы контроля ходьбы
Выброс возбуждающего вещества из центров спинного мозга приводит к спазму конечностей, ригидности и тремору, что чаще всего наблюдается при инсульте, травматическом повреждении головного мозга и высокой травме спинного мозга. Блокирование нисходящего контроля приводит к слабости и параличу конечностей, что наблюдается в основном при травмах периферических нервов и поражениях передних рогов спинного мозга. Основные факторы, влияющие на контроль ходьбы, включают.
(1) Стимуляция растяжения сгибателей бедра, что является важным фактором в индукции ХПГ. Ограничение заднего разгибания задней конечности кошки может значительно ограничить электромиографическую активность задней конечности, поэтому пациенты с контрактурой сгибателей бедра должны быть укреплены с помощью тренировки отведения.
(2) Двойственность переноса веса нижних конечностей. С одной стороны, тренировки по снижению веса должны способствовать развитию ходьбы за счет уменьшения нагрузки на тело. С другой стороны, следует отметить, что само по себе отягощение может способствовать активности разгибательных групп мышц нижних конечностей. Снижение веса нижних конечностей не изменяет временную фазу ЭМГ, но уменьшает амплитуду ЭМГ. Величина снижения веса должна быть уменьшена до такой степени, чтобы пациент мог инициировать ходьбу.
(3) Походка: Ускорение скорости походки существенно не изменяет колебательную фазу ходьбы, но значительно укорачивает фазу торможения.
(4) Кора головного мозга напрямую контролирует движения при ходьбе.
(5) Соответствующая переноска веса нижних конечностей способствует повышению роли сенсорной обратной связи в регуляции движений при ходьбе.
6. Естественное восстановление неврологической функции
Процесс потери иннервации при неврологическом параличе может быть частично или даже полностью восстановлен естественным путем.
Barbeau и др. обнаружили, что декортицированные кошки могут спонтанно полностью восстановить навыки двигательного избегания, кормления и выполнения сложных движений. Поэтому важно создавать контрольные группы в исследованиях тренировок по снижению веса, чтобы избежать ошибочных выводов.
III. Показания к тренировке походки с частичным снижением веса
1, неврологические заболевания: цереброваскулярная катастрофа, травматическое повреждение мозга, опухоль мозга, паралич конечностей, вызванный воспалением мозга, церебральный паралич, синдром Паркинсона, параплегия после повреждения спинного мозга по различным причинам, слабость мышц нижних конечностей, вызванная повреждением периферических нервов.
2, заболевания костей и суставов и период восстановления после спортивных травм: ранние тренировки с отягощением нижних конечностей после замены суставов нижних конечностей, функциональные восстановительные тренировки после операции по поводу поражения костей и суставов, тренировки для облегчения боли и содействия функциональному восстановлению при поражении костей и суставов, ранние восстановительные тренировки при спортивных травмах, таких как разрыв сухожилий и связок.
3. Тренировка походки нижних конечностей до и после ношения протезов и ортезов.
4.Подходит для ранней малообъемной безопасной аэробной тренировки ходьбы для пожилых, слабых и лежачих пациентов.
5.Адаптирован для тренировки аэробной ходьбы для пациентов с избыточным весом и серьезными дегенеративными заболеваниями суставов.
Ходунки для снижения веса в основном используются для тренировки ходьбы, но они также могут быть использованы для тренировки равновесия, тренировки постурального перехода и тренировки способности к повседневной жизни в трудовой терапии для пациентов.
В-четвертых, некоторые противопоказания к тренировке походки на ходунках с уменьшением веса
1.Нестабильность позвоночника.
2.Не полностью заживший перелом нижней конечности или травма сустава в нестабильной стадии.
3.Пациенты не могут активно сотрудничать.
4.Во время тренировки возникает чрезмерный мышечный спазм.
5.Постуральная гипотензия.
6.Тяжелый остеопороз.
С осторожностью использовать при силе активного сокращения мышц нижних конечностей менее 2, без конфигурации ортопедических устройств во избежание травмы суставов.
V. Выбор и использование тренажеров
Устройства для снижения веса должны быть безопасными и надежными, должны отвечать следующим требованиям, для предотвращения падения пациентов, для обеспечения безопасности, должны выдерживать 150% — 300% веса тела пациента. Центр тяжести пациента должен иметь возможность перемещаться вверх и вниз, не нарушая вертикального положения пациента. В процессе падения пациента, то есть когда смещение центра тяжести превышает 5,5 см, система должна быть способна вытянуть его примерно за 0,2 с, когда центр тяжести пациента смещается примерно на 11,2 см. Она должна легко надеваться и сниматься, быть надежной, удобной и т.д. Подвижная плита должна иметь подходящую длину и ширину, предпочтительно около 15060 см, с поручнями, предпочтительно оборудована устройством пандуса для подъема и спуска пациентов в инвалидных колясках, а также столом шириной около 25 см с обеих сторон конвейерной ленты для терапевта, чтобы помочь пациенту ходить. Скорость движения подвижной пластины должна быть точно регулируемой (с точностью до 0,15 км/ч), способной работать на очень низкой скорости (0,1 — 0,3 км/ч) без пауз и тряски, а также способной быстро и безопасно остановить передачу в случае чрезвычайной ситуации.
VI. Тренировка походки с частичным снижением веса при гемиплегии
1. Персонал для тренировки походки с частичным снижением веса при гемиплегии
Вначале два терапевта корректируют отклонение походки. Один терапевт находится на стороне поражения, чтобы облегчить мах пораженной нижней конечностью; убедиться, что пятка приземляется первой; предотвратить гиперэкстензию колена; и убедиться, что время стояния обеих ног симметрично длине шага. Другой терапевт стоит позади пациента, поставив обе ноги на край площадки для занятий: способствует переносу веса на ногу с отягощением; обеспечивает разгибание бедра, вращение таза и вертикальное положение туловища; предотвращает сидение в слинге. По мере улучшения походки постепенно переходите к тому, чтобы терапевт стоял позади пациента или рядом с пластиной для занятий и давал указания, и, наконец, завершайте самостоятельную ходьбу по пластине для занятий.
2.Оценка тренировки походки при частичной потере веса при гемиплегии
(1) Способность к ходьбе
Обычно используется шкала категории функциональной амбуляции (FAC).
Уровень 0: Пациент не может ходить или ходит с помощью двух человек;
Уровень 1: пациент нуждается в постоянной поддержке одного человека для снижения веса и поддержания равновесия;
Уровень 2: пациент ходит при постоянной или периодической поддержке одного человека;
Уровень 3: Пациент ходит без прямой физической поддержки со стороны другого человека и под наблюдением;
Уровень 4: Пациент способен самостоятельно ходить по ровной поверхности, но ему требуется помощь при ходьбе по лестнице, вверх и вниз по склонам или по неровным дорожкам;
Уровень 5: пациент может ходить самостоятельно.
(2) Скорость ходьбы
Обычно расстояние ходьбы рассчитывается в течение 5 мин или 10 мин, а затем вычисляется среднее значение двух измерений. Если пациент не может ходить непрерывно в течение 5 или 10 минут, скорость записывается как 0. Среди них чаще всего используется расстояние ходьбы за 5 минут, а скорость ходьбы рассчитывается в м/с.
(3) Расстояние при ходьбе
Пациент ходит взад-вперед в течение 5 мин по заданному полю, а затем подсчитывается общее пройденное расстояние. Пациента просят идти как можно быстрее, если он/она не может идти непрерывно, он/она может сочетать стояние и ходьбу, если он/она не может пройти 5 мим таким образом, результат записывается как 0. Некоторые реабилитационные терапии устанавливают это время как 6-12 мин.
(4) Энергетические затраты при ходьбе
Один метод заключается в расчете потребления кислорода пациентом при ходьбе за 5 мин; другой метод заключается в расчете потребления кислорода на единицу расстояния 5 мин ходьбы, то есть первое делится на расстояние 5 мин ходьбы.
(5) Измерение функции равновесия
Существует два основных метода: Балансовые весы Берга (Berg balance scale, BBS) и метод измерения с помощью весов Фугла-Мейера. BBS является наиболее часто используемым и был впервые представлен Кэтрин Берг в 1989 году. Для оценки испытуемых было выбрано 14 движений, и каждое движение было разделено на 5 уровней в зависимости от качества выполнения испытуемым, с максимальным баллом 56 и минимальным 0. Чем ниже балл, тем серьезнее нарушение равновесия. Также чаще используется метод оценки по Майеру, включающий оценку баланса, сенсорных функций, ПЗУ, боли, двигательных функций, но в нем слишком много пунктов, недостатки, требующие много времени. В настоящее время для измерения и анализа функции равновесия пациентов до и после тренировки часто используется балансометр, импортированный из Великобритании. Другие инструменты оценки включают: электромиографическую активность нижних конечностей, изменения мышечного тонуса, способность выполнять повседневную деятельность, длину шага и тип походки. Среди вышеперечисленных оценок наиболее часто используются FAC, BBS, скорость ходьбы и т.д.
3.Рецепт тренировки походки с частичным снижением веса при гемиплегии
Скорость движения тренажера должна быть установлена в соответствии с конкретной ситуацией каждого пациента, т.е. индивидуализирована, чтобы у каждого пациента была соответствующая частота шагов и длина шага. В литературе сообщается о начале тренировки со скорости 0,09 м/с (0,07—0,11 м/с), постепенно достигая 0,17 м/с (0,12—0,23 м/с) до конца тренировки.
(1) степень потери веса: как можно быстрее сделать нижние конечности полностью несущими вес, потеря веса нужна только для создания условий для перехода к нормальному ношению веса.
В начале потеря веса должна составлять от 20% до 40% от веса тела (в среднем 30% от веса тела), затем до 70% от веса тела, и постепенно уменьшать потерю веса (увеличивать вес обеих нижних конечностей) по мере улучшения походки, и, наконец, достичь полной ходьбы с отягощением.
(2) Время лечения: в соответствии с принципом постепенного прогресса и постепенного расширения. В начале — 15 мин/час, через 3-5 дней — 30 мин/час, 5 дней в неделю. Продолжительность тренировок в основном составляет 5 недель — 2 месяца.
4. Процедура тренировки походки с частичным снижением веса при гемиплегии
(1) Объясните пациенту цель и процесс тренировки по уменьшению веса суспензии и добейтесь сотрудничества пациента.
(2) Проверьте механическое или ручное подъемное устройство для снижения веса, чтобы убедиться, что оно находится в нормальном состоянии. Если используется подвижная пластина, то она должна находиться на минимально возможной скорости (предпочтительно в состоянии покоя).
(3) Убедитесь в отсутствии повреждений ремней подвески, а также в отсутствии ослабления или повреждения различных соединительных деталей.
(4) Поместите пациента в подвесные ремни, обращая внимание на все места крепления.
(5) Подведите пациента под снижающую вес консоль и закрепите подвесной ремень.
(6) Протяните подвесной ремень пациента через консоль для снижения веса, используя электрические или ручные средства.
(7) Определите степень снижения веса, основываясь на способности пациента сделать шаг вперед, активно или с помощью.
(8) Попросите пациента встать на тренировочное поле или пластину для занятий и удерживать тело в стабильном положении в течение 2-3 минут, чтобы пациент привык к вертикальному положению.
(9) Включите переключатель активности на пластине или с земли, где стоит пациент, и сделайте шаг вперед активным способом или с помощью пациента.
(10) Постепенно ускоряйте скорость движения тренажера до самого быстрого темпа, к которому пациент может адаптироваться.
(11) Постепенно снижайте скорость по достижении времени тренировки.
(12) Подготовьте стул или кресло-каталку, постепенно опустите подвесной ремень и позвольте пациенту сесть. Снимите подвесные ремни.
(13) Выключите аппарат и дайте пациенту отдохнуть в течение 3—5 мин, чтобы завершить процесс лечения.
5. Роль тренировок по снижению веса для улучшения походки гемиплегиков
В 1999 году Хессе и др. провели анализ походки, динамическое электромиографическое обследование и комплексную оценку способности ходить у 14 пациентов с гемиплегией до и после тренировки ходьбы на пластинах PBWS, предположив, что эффект от тренировки PBWS в основном включает.
(1) PBWS подвешивает тело с помощью управляемой компьютером стропы для снижения веса, уменьшая нагрузку на бедра и обе нижние конечности во время ходьбы, что может сделать распределение веса тела при ходьбе симметричным и улучшить стабильность ходьбы пациентов;
(2) Снижение нагрузки на сокращение групп мышц, связанных с нижними конечностями, при ходьбе, так что пациенты с небольшой силой мышц нижних конечностей до 3-го класса могут проводить тренировку походки раньше, что способствует раннему отходу пациента ко сну;
(3) Снижение нагрузки на суставы нижних конечностей может улучшить и увеличить диапазон движений в суставах нижних конечностей. Hesse сообщил, что у пациентов с гемиплегией и артропластикой тазобедренного сустава после тренировок с пластиной для похудения увеличился диапазон разгибания бедра и соответственно увеличилась длина шага, что повысило скорость ходьбы;
(4) Мышечный тонус нижних конечностей можно регулировать в состоянии снижения веса, чтобы избежать и облегчить ненужное синергическое движение разгибателей нижних конечностей из-за ранней ходьбы с отягощением и патологической походки, такой как опускание стопы и инверсия, вызванные этой аномальной моделью, и привести модель ходьбы в соответствие с нормальной физиологией человека на ранней стадии, чтобы способствовать восстановлению нормальной походки и улучшить способность ходить. Гессе наблюдал за изменениями электромиографии в нижних конечностях пациентов с гемиплегией во время тренировок на пластине для похудения и обнаружил, что электромиографические изменения пораженной стороны vastus medialis, передней большеберцовой и крестцово-копчиковой мышц были близки к таковым при нормальном цикле ходьбы, что подтверждает вышеизложенное мнение;
(5) Безопасность пациентов была повышена под защитой устройства для снижения веса, что устранило напряжение и страх пациентов при ходьбе, так что они могли лучше сотрудничать с терапевтом в лечении, а терапевт мог также сосредоточиться на коррекции аномальной походки нижних конечностей.
6. Тренировка походки при частичной потере веса по сравнению с традиционными методами тренировки ходьбы
Общими целями методов нейрофасилитации, которые являются традиционными методами тренировки пациентов, перенесших инсульт, являются улучшение сокращения мышц; повышение функциональной стабильности; содействие повторному обучению нормальным паттернам движения; содействие способности реагировать на внешние силы в различных направлениях; увеличение набора двигательных нейронов; повышение контроля походки; и увеличение несущей способности нижних конечностей.
Свендсен считает, что новые цели лечения должны быть следующими: разумная активация мышц, гармоничное время сокращения мышц, адекватная способность переносить вес и выносливость, а PWS является наиболее эффективной методикой тренировки походки при инсульте.
7. Тренировка походки с частичной потерей веса по сравнению с традиционной тренировкой ходьбы с костылями и параллельной перекладиной
Как Гессе и др., так и Тайсон и др. сообщили об отсутствии значительного положительного эффекта на походку у пациентов с гемиплегией, тренировавшихся с различными костылями, ходунками или параллельными брусьями. Напротив, поскольку тренировка требовала сильной поддержки верхней конечности пациента, поза верхней части тела часто была неправильной, и вырабатывалась новая неправильная походка. При 40% тренировок на PWS эффект тренировки ходьбы лучше, чем при тренировке на параллельных брусьях, поэтому PWS имеет потенциал стать наиболее эффективным средством тренировки ходьбы.
Седьмое, часть соображений по тренировке походки для похудения
1. Подвесной фиксирующий ремень должен быть подходящим и не должен вызывать спазм у пациентов. Пациенты мужского пола обращают особое внимание на то, чтобы стропа не сдавливала яички. Вес подвески не должен падать в подмышечную впадину, чтобы не вызвать травму нервов плечевого сплетения. Стропа вообще не должна фиксироваться на бедрах, чтобы не влиять на походку.
2, поскольку пациент имеет сенсорные нарушения, при фиксации пояса для похудения следует обратить внимание на эластичность соответствующих, легко натираемых частей, чтобы добавить прокладку для защиты кожи, для предотвращения ссадин.
3, фиксированный пояс для похудения обратить внимание на левый и правый баланс, каждая потеря веса до весовой машины на «ноль».
4, пациенты, долгое время прикованные к постели, перед началом тренировок по снижению веса, сначала тренируются в вертикальном положении на кровати, чтобы предотвратить постуральную гипотензию.
5, степень потери веса должна быть соответствующей, общая потеря веса не должна превышать 40% от массы тела. Чрезмерная потеря веса приведет к увеличению раскачивания тела и снижению афферентной проприоцептивной обратной связи с нижними конечностями. Недостаточная потеря веса приведет к затруднениям при ходьбе.
6.Подвесные устройства должны быть надежными, чтобы избежать ослабления или соскальзывания стропы и падения пациента.
7.В процессе тренировки должен присутствовать медицинский персонал для руководства и защиты.
8.Избегайте опасности слишком быстрой начальной скорости или слишком быстрого ускорения активной пластины.
9, потеря веса пластины аэробной тренировки пациенты должны обратить внимание на тренировку артериального давления, изменения частоты сердечных сокращений, с головокружением, сердечной недостаточности, колебания артериального давления должны быть осторожными тренировки.
10, ходьба пациентов могут быть оснащены ортопедическими устройствами для тренировки.