【临床医学培训课件】脑恢复.ppt

康复医学理论基础（）,康复医学基础, 医学全在线,神经系统恢复理论,案例,女,40岁 外伤心肺复舒后脑死亡 康复治疗:促醒,pt 2月后苏醒 继续adl康复 3月后生活可以自理,问题,为什么脑死亡患者还可苏醒? 有理论依据吗?, 医学全在线,中枢神经系统恢复理论,可塑性：中枢神经具有使其结构和功能随之发生变化的能力 中枢神经再生：轴突切断可再生,脑的可塑性,中枢神经系统损伤后功能重组 对侧转移 同侧代偿 神经轴突发芽 突触域值 突触发芽 突触的可塑性 突触结合的可塑性 突触传递的可塑性,脑的可塑性,潜伏神经通路的启用 失神经过敏 神经细胞的再生和移植,脑的重建, 医学全在线,半暗区（penumbra zone）的研究,有关半暗区的概念至今已逾20年，并随着急性缺血性卒中治疗的进展，其重要性日益增高。从与临床和药理最简洁和贴切的定义为：由梗塞所引起的缺血组织，但并非为不可逆转的损伤，且是早期治疗的目标。,发生梗塞后中心区（core）细胞的死亡不可避免，但其周围组织为缺血损伤，它出现生理功能的中止，并没有发生细胞能量代谢衰竭和细胞死亡或凋亡。 金标准 pet是最早用于检测半暗区，作为定量指标非常精确，。但因其设备价格昂贵，所以无法得到广泛使用。应用弥散灌注加权的磁共振显象（diffusion/perfusion weighted mri）已在全世界范围内得到广泛应用，且日趋精确。半暗区的定位为争取治疗时间提供组织病理学的依据，通常该部细胞在8小时内（最佳时间为46小时内），如及时重建血流循环或神经保护治疗，半暗区即可得到挽救。, 医学全在线,再灌注（reperfusion）是指在缺血区重获血流供应，早期应用溶栓治疗目的即在于此。从动物实验中证明，重新灌注： 一是使组织细胞存活，预后良好。但另一方面由于局限性缺血或重新灌注有可能破坏血脑屏障（blood-brain barrier, bbb）使缺血性转成出血（hemorrhagic transformation, ht），则是预后变坏的重要指征。现bbb的存在已由gd-dtpa灌注加权磁共振检查出现gd的渗漏至血管外而得到证实。,再灌注损伤的机理有：内皮细胞的激活，产生过多氧自由基，炎症反应，白细胞募集，增加细胞活素（cytokine），产生和水肿形成，可能以上所有机理都可同时伴随微血管破坏。通常从梗死至出现bbb的平均时间为12.9小时，如用经典的rt-pa为溶栓治疗，与未用溶栓治疗相比bbb发生率分别为55%和25% 。,从上述的研究结果表明溶栓治疗必须及早进行（即8小时以内，过晚有可能造成相反后果），这点已在神经内科界得到共识。从另一角度说，在半暗区内细胞究竟能存活多久？是否可通过其它措施使之复活，至今尚未获得证实，然而，运动可引起相应部位血流循环和细胞代谢的激活，据报导，此现象可在梗死数月后仍可出现。因此恢复期中功能康复除大脑皮质可塑性外，半暗区细胞的复苏有可能是其后功能恢复的机理之一。, 医学全在线,脑卒中后恢复机理的研究方法学,到目前为止，对卒中后功能恢复的依据，得到公认的是大脑皮层功能可塑性。这一成果最早由nudo利用微电极技术，将大脑皮层各区用马赛克样地形图画出证实 。,将中指固定后，其功能区随后被食指和无名指功能区扩大所取代。另有一前臂截肢患者，安装上前臂肌电控制假肢，经应用后，大脑皮层相应区发生改变，即肱二头肌的控制区大大扩大。但上述技术仅能在少数患者中进行，且很难反复追踪观察。,影象学检查能否有助？一般来说前有的形态学影象学不能，就发展起来的功能性影象学检查已可用于卒中恢复期的观察和预测转归之用。但必须满足下述要求： 卒中后那些变化提示着脑功能改变？ 这些变化与行为转归的关系如何？ 如何应用关键性的功能影象信息来表明临床预后改善和减轻残疾？,事实上没有单一方法可以全方位阐明脑功能，任一种方法都有它优点和不足，例如fmri 主要依靠脑部的血氧合水平对比，具有良好的时相和极好的位相分辨力，从而获得脑解剖、传导束图、灌注、损伤和分光光谱等资料。由于该检查是与神经元活动时血流变化相联系，所以如存在血管病理和脑血流的改变常可影响其结果。但也有即使卒中脑半球血流减少平均达21%时，也未减少脑活动功能。 pet扫描具有有限的时相分辨，但位相分辨优于fmri，脑活动时所产生的信号变化可为fmri的10倍。pet扫描的有利性是能测定组织代谢，缺血组织、神经化学和受体动力学的活力。,对人脑功能的无创性研究方法有eeg，meg（magnetoencephalography），pet，fmri，nirs（near-infrared spectroscopy）和tms可分别测定脑的电场、磁场变化以了解血流动力学或代谢改变。, 医学全在线,经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation, tms）可提供观察运动系统的神经生理学活动特征，包括传导速度，运动诱发电位，皮层抑制和皮层兴奋性。虽然位相分辨较弱但时相分辨可达毫秒水平。检查费用也较fmri和pet为节省，tms对大脑非运动区域也可探测到有无真实病变。但tms只能提供脑某一区域的研究，而fmri和pet则一次反映了脑大部甚至全部状态。,tms是通过头颅外磁场脉冲以引发脑的电场。已广泛用于对脑进行研究、诊断和治疗。它既可以激发大脑功能亦可干扰其功能，例如：它可激发正常的肌抽搐或光幻视；对“病变”部位则可产生短时的知觉抑制或干扰某些病理行为。,tms工作原理,神经元可被颅外线圈的时变（time-varying）磁场产生感应电流直接刺激皮层神经元而改变后者功能。其电流波呈曲型的衰减的正弦波，双相波为200300s，单相波为600s，工作电压23kv，最高刺激强度时消耗功23kv。最大电流为28ka。, 医学全在线,颅内电场最强是最接近线圈部位，通常可刺激直径为数厘米的皮层区，tms脉冲可引发在刺激区内系列激活神经元和由于突触传入改变激活程度。在微观水平可影响神经元的跨膜电压并随之发生对电压改变敏感的离子通道。 脑成象技术即可探测到这种电流和代谢血流改变。 皮层运动刺激所导致外周的肌活动效应可用表面emg观察到。 还可产生动作行为的改变。,tms经证实有益于探查运动通道，例如刺激运动皮层在25ms内可引起手肌肉的抽缩，而其它很多神经学检查其传导速度均较慢。 tms的另一优点为无痛，在检查时患者仅在检查头皮处有轻度不舒服感。, 医学全在线,tms生物效应机制,对神经递质的影响： 多巴胺，5-羟色胺，谷氨酸等发生改变，这可能是rtms对情感障碍类疾患或帕金森病有效的原因,对早期即刻基因表达的影响： 研究发现tms可引起大脑皮层较广泛的c-fos基因表达增加，近中线结构（纹状体，丘脑，扣带回，室旁核等）尤为显著。在松果体，视网膜，及调节生物节律的区域，有更敏感的转录因子creb（cyclic amp response element binding protein）磷酸化形式表达增加。,对脑血流和代谢的影响极相关行为学改变： 结合多种检测手段（spect，pet，tcp）可了解更多神经生理和病理生理改变。, 医学全在线,进展,原先磁场线圈呈环形，现改为8形，它可产生更为集中的电场从而可更好地控制兴奋的相位范围。 单脉冲tms重复经颅磁刺激（rtms）可产生一序列的1-50hz的刺激。目前这方面是最受人关注的研究领域。,安全性,自1985年至今，已有数千患者接受应用，单一脉冲的tms是安全的，但rtms可产生一些异常后果如抽痉，因肌抽缩而产生疼痛，叫喊，一过性偏盲，甚至引发癫痫或躁狂的可能性，因此需要进一步修正的应用指导。,应用指导,按美国fda意见，tms的频率如1hz，可具有明显风险。1hz即无。 患者颅内无金属或磁性物。 对任何体内有电装置如起搏器等者禁用。因有可能干扰其功能。, 医学全在线,应用指导,为安全使用rtms，防止发生癫痫，在刺激强度和脉冲频率间有一调整，即如达到100%的运动阈频率宜10hz，如达到150%运动阈则应1hz，在一序列刺激中的间隔和数个序列刺激改变其安全性，至少在一序列刺激中的间隔应5s。,应用指导,如刺激非运动区特别注意因为强的脑激活常无明显主观感觉或客观效应可以发现。因此必须限制tms的强度（可通过计算电场强度和分布来控制）。 无论对检查者或被检查者均应注意听觉保护，通常允许1000-10000脉冲/天。新的设备是无声的，所以无须听保护。 由于电压可高达4kv，在电容器充分放电前严禁在tms机器内连接或切断线圈。, 医学全在线,临床应用,tms可改变兴奋阈和应答的潜伏期，例如用于治疗多发硬化、运动神经元疾病和颈椎关节强直病或颈椎退行性病（cervical spondylosis）。 tms有可能对某些疾病具有诊断价值，但敏感性较差。 卒中、头颅外伤和脊柱损伤后tms可提示锥体束损伤严重程度，可作为ct、mri检查的补充。在卒中早期，tms可反映其预后。,临床应用,颅脑外科后tms可提高快速和化费不多重要皮层区的功能定位。 tms同样可用于药物研究中。因为tms相关指标可作为药物治疗后的功能效应，它具有皮层反应性，兴奋性和抑制应答的空间和时相改变（spatio-temporal changes）。, 医学全在线,其它还有脑地形图法（brain mapping methods）如脑电图，脑磁图，近红外分光光谱测定等，这些方法可提供毫秒计的时相分辨，有时也具有有限的位相分辨。有少数研究是利用多种脑地形图手段共同进行判断，例如为了表明任务相关活动时特殊脑区有限的神经生理学测定即需要如此。,强制诱导运动治疗,constraint-induced movement therapy, cimt 强制诱导运动治疗首先由edward taub在197080年代进行了研究，在灵长类动物作上肢背根切断，躯体感觉丧失后，立即不能应用失感觉的肢体。此时将该动物的健全肢体固定不动数周，利用受损上肢并获得功能，这一研究结果在人类即形成了cimt。 cimt是基于“学会不用，learned non-use”这一理论，学会不能运动的功能,最近van der lee 等介绍了一篇具有随机对照，单盲的临床应用，有66例卒中恢复期患者分成cimt组和相同强度运动组进行2周治疗。第一周结束cimt组即明显有效于对照组；1年随访，受损上肢仍保留有较好的功能。近年来cimt已进一步用于亚急性期，因为据认为愈早期介入治疗，愈可防止因“学会不用”而过多依赖健康肢体，使受损肢体恢复更为困难。2000年dromerick等对23例卒中患者在发病后14天后进行单盲、随机对照的报告，这一观察结果亦有效，并且对病情并无不良影响。当然由于样本数较少，且观察时间尚短，尚有待作进一步观察。,有实验动物结果认为在极早期应用cimt对功能恢复并无好处且有害，其原因是过分过度使用“forced overuse”。据schaller等（2000年）观察到不仅不利于患肢功能恢复还使病损范围扩大。因此，不宜过早应用cimt（通常指2周内）。, 医学全在线,但grotta等（2004年）也曾对小样本卒中患者进行早期cimt治疗（即卒中后14天内），此时患肢无力，但手指具有10度左右的残留功能，随机分成2组，1组为cimt，一组进行常规pt，ot治疗，强度相等，2周前后评定手与前臂功能（fugl meyer法，motor activity lag即mal）以及应用经颅磁刺激法（tms）进行检查。其结果为mal法两组相同，但fugl meyer有渐进性改善，应用tms检查治疗前刺激患病侧半球任何部位均无引起对侧手的活动，但至2周和3个月后，则有更多的患侧半球区域刺激后引起对侧手的活动，且它与fugl meyer得分呈明显相关。因此，结论有效，且无害。,当然cimt也并不是没有问题，大部患者尤其在急性期，常无法指令其上肢活动，这包括治疗师的经验和治疗单位的设备资源。预期未来，在治疗师经验的积累，设备的改善，以及配合某些神经营养药和精密电子设备的协同应用，cimt将成为更为有效的治疗方法。,事实上，下肢部分支撑减重平板运动实际上也是cimt中某些形式对下肢的应用。正由于设备资源的充分开发，相关研究的深入，对卒中患者的步行能力的改善，得到较充分的展示和肯定。但这种cimt与上肢不完全相同，它是利用在不限制健侧下肢的基础上进行的，是否另有不同机理尚有待进一步观察和研究。, 医学全在线,第二部分,脑卒中后康复愈来愈多地证实具有从皮层功能重组至提高与健康相关的生活质量的效应。,就运动系统而言，在皮层受损后其邻近的散在的脑组织及较远的皮层区因功能网络的修饰而得到改变。躯体感觉皮层中小的病变可导致远隔脑区因氨基丁酸（gabaa）受体的下调和n甲基d天冬氨酸（nmda）受体的下调而发生兴奋性的改变，这些兴奋和抑制性神经递质的改变可认为是功能重组中适应过程的一部分。其结果是新学习功能远远超出原先局灶性病变的范围。其效应依赖于康复治疗的强度。,nmda（n-甲基-d-天门冬氨酸盐）受体涉及包括学习和记忆形成等在内的关键过程，它们丧失功能会导致很多疾病，包括帕金森氏病、精神分裂症和中风。,由于兴奋和抑制性神经递质的这些改变在受损的半球中可出现广泛的树突芽变和突触形成，在未受损的对侧半球中也可出现。在感觉运动皮层中，可以这样假设：在附近及皮层（含受损侧及非损侧）相应区的兴奋性改变可归因于降低了旁路和经胼胝体抑制的结果。, 医学全在线,它还可令人信服发现受损区受抑制的邻近区（即使是对侧）是由于纤维通路的联接而得到释放。近年来通过重复性经脑磁刺激（rtms）的研究中发现，单侧卒中病变确实可降低经胼胝体的抑制。,在失语症患者进行说话时可增加对侧相应大脑区血容量。表明右侧语言相应区的过度激活，这也表明为一种适应不良的策略（maladaptive strategy）。这种发作性（一过性）功能易化（paroxysmal functional facilitation）可以解释为由于言语的特殊区和外周区受损后减少经胼胝体抑制的结果。,rtms可阻抑经胼胝体的抑制，从而提高在右脑半球的语言相关区活性，改善了慢性非流畅性失语症患者命名能力。, 医学全在线,在语言功能网络中相互作用的改变，对卒中后失语症患者的康复甚为重要。在这些患者进行言语治疗证实主要为活化患侧脑半球的结构，事实上右脑半球中亦同样得到激活。只要该区内仍有功能并可再整合到功能网络中。至于右侧脑半球活性增高可认为是大脑可塑性适应不良或在限局神经网络中正常脑半球间控制不良的标志。,对于残留语言能力右半球活化的作用可在rtms和pet检查中观察到。有11名因左脑中动脉梗塞所致失语两周的患者，rtms最大电流激活刺激部位选择在左、右额下回。rtms后的结果在激活5名额下回患者进行语义学测试中增加了反应时间的延搁或错误率，表明具有本质上的语言功能。在发声流畅性测试中，这些患者较单纯激活左额下回的能力较差。因此认为右侧网络区具有一定的代偿潜能。,对脑半球内或半球间代偿，可用旁路和经胼胝体去抑制之故，即使是第一步，刺激运动皮层可改善同侧手指功能和能力，是通过阻抑胼胝体抑制而产生，非刺激对侧皮层的功能易化。, 医学全在线,对因左侧半球中风后5-11年非流畅性失语症患者的初步研究中，naesier等观察到在应用rtms刺激右额下回三角区（相当于broca区）明显和持久地改善了其命名现象。作者假释为rtms刺激位于右ba45区可降低其兴奋性，从而介导两半球间的语言网络功能，该结果提示在经胼胝体去抑制后所产生的对侧易化作用。,临床康复策略,虽然在急性期应用溶栓治疗对神经细胞可产生兴奋性，但更进一步的治疗必须在卒中单元中进行。, 医学全在线,gilligan等人为对卒中患者进行综合性的因人而异的康复治疗策略常可最大限度降低死亡率和活动依赖性，也即比了单纯接受tpa治疗者提高4倍。,这种接受结构性住院治疗更多存活，出院直接返家和获得独立生活能力。系统回顾了29项临床试验中，无论是急性卒中单元，亚急性康复单元，综合康复病区与普通病区相比明显降低死亡和依赖性。,综合卒中康复病区比了仅由专门的康复治疗小组和家庭康复相比也更有利，特别是早期介入康复与综合卒中治疗相结合，可使出院的患者仅有轻至中度的残疾。,有一个概念现愈来愈受到人们关注的是，在脑卒中后不仅仅是大脑有重组能力，并且愈是早期进行愈可出促进最大限度恢复神经功能。所以“时间就是脑恢复（time is brain recovery）”，从动物实验结果中也证实其有利性。, 医学全在线,对康复资源不足的条件下使卒中患者活跃在积极的环境中也证实有效。即使是重症康复患者亦如此。尽管如此paul等发现20%的首次发病的卒中患者经5年随访复查仍生活在较低生活质量之中，进一步强调康复的重要性。,第三部分,二,在左脑受损后经常出现失语症，在卒中后第1周近于35%有失语，虽然在6个月内可自发恢复，其后恢复较困难，约有40%-60%在6-12月仍持续存在失语症。, 医学全在线,一般认为在急性期早期康复介入具有正性效应，至慢性期无效的这一概念受到挑战。强制诱导失语症治疗（ciat）,应用大量实践（在2周内治疗30小时，时间可延伸至3-5周，形式（不断增加难度，以小组（至少2-3名）进行语言游戏形式），强制地包括以非发声（如书写、图片）的代偿交流策略进行的原则，这一方法利用患者和治疗师均在双盲情况下，进行测试显示其有效性。,meinger等对27名因卒中后失语患者（女11，男16，平均年龄51.513.8岁，病程平均45.626.5月，脑梗死16，出血11例。broca失语10例，wernicke8例，健忘性失语3例，完全性1例。另有5例不能确诊为何种类型。严重程度中度13例，轻度10例，重度2例。,所有患者均接受每天3小时训练。交流性语言游戏包括从15对卡片中抽出1对2张卡片，进行游戏时要求发声表达，并逐渐增加难度（从单词至短句），另一组即ciat十组另增加书写语言（即押韵的词或归类词）和图片，还包含了下午回家后与家庭成员进行日常交流，并尽可能用言语交流尽量少用手语或姿势。每天由治疗师做出详细记录。治疗2周，随访6个月。结果均显示有不同程度的改善。应用真实生活的反复语言交流即使至慢性期也有帮助。如果家属积极参与，即ciat组效果更佳。,第四部分,由于约75%的卒中为初发，因此如何控制其危险因子日益受到重视，这不仅降低发病率，同时也减少费用以及减轻社会负担。, 医学全在线,降压：降低10mmhg血压即可降低卒中危险性1/3，不管其原始血压如何。至今尚不清楚是否长效钙离子拮抗剂（ccb）、血管紧张素转换酶抑制剂和和血管紧张素受体阻滞剂（arb）较其他抗高血压药物为好。,欧洲一份研究报告（ascot-bpla）共收集了19257例40-79岁至少具有三项其它危险因子，接受降压治疗，平均随访5.5年。结果钙拮抗剂发生卒中最少，减少心血管意外发生和新发糖尿病，而血管紧张素抑制剂组最具耐受性，最少副反应，对卒中发生基本与钙拮抗剂相似。对70-89岁中度高血压患者，应用血管紧张素受体阻滞剂大部均加用利尿剂，明显减少卒中发生。因此认为arb和ccb对减少老年人高血压发生卒中有一定效果。,当然同时改善生活方式包括体力活动是有益的。据报道一次足量运动可以降低血压10mmhg，并可维持数小时以上。关键是运动方式和强度。, 医学全在线,至于降血脂治疗已更加受到关注，支持对chd和高度危险性的chd患者的降脂治疗，可对33%-80%患者降低ldl-c。有报道每降低ldl-c1mmol/l 即可降低各种血管病的发病率21%，包括降低17%的卒中发生。应用他汀类降脂药仍为首选。,对10001名患者观察可以平均从3.4mmol/l降低至2.6mmol/l（随访4.9年），同样运动可协助降脂治疗。,对于在女性中应用阿司匹林预防中风问题，有报道随机39876名无症状女性，年龄45岁，隔日接受100mg的阿司匹林，随访十年观察发生心脑血管病，结果可降低24%脑梗死，对出血性脑卒中无影响。但增加了发生肠道溃疡病需要输血的病例。 对于应用激素替代治疗则并不能确切地减少脑血管意外的发生。,在男性中年人中患有代谢综合症者，可较无代谢综合症患者总的卒中发病率提高2.05倍，而缺血性卒中为2.41倍。这里代谢综合症的标准是空腹血糖110 mg /dl(6.1mmol/l), 血清甘油三酯150mg/dl（1.07mmol/l），血清hdl-c小于40mg/dl（1.04mmol/l），血压130/85mmhg，腹围大于102cm（男性腹围大于94