在这里,我们提出了一个方案,为严重神经损伤患者的运动康复和选择性神经转移手术。它旨在恢复运动功能,在患者教育、手术后早期治疗和成功重新内向神经目标后进行康复干预中提出几个阶段。
在严重的神经损伤后,选择性神经转移提供了恢复运动和感觉功能的机会。功能恢复既取决于目标在外围的成功再内化,也取决于运动再学习过程,从而产生皮质可塑性。虽然改善康复的方法越来越多,但由于其复杂性和持续时间长,在临床环境中的常规实施仍然是一个挑战。因此,提出了康复策略的建议,目的是指导医生和治疗师完成长期康复过程,并提供支持运动再学习的逐步指导。
神经转移手术后,没有直接的运动功能存在,治疗应侧重于促进活动在瘫痪身体部位的感官运动皮层区域。约2至6个月后(取决于损伤的严重程度和方式、神经再生距离和许多其他因素),可通过肌电图(EMG)检测出第一次运动活动。在这个康复阶段,使用多式联运反馈来重新学习电机功能。这在神经转移后尤其重要,因为肌肉激活模式会因神经连接的改变而改变。最后,肌肉强度应足以克服对抗性肌肉和关节刚度的重力/阻力,并在康复中执行更多功能任务。
选择性神经转移提供了一个机会,以恢复神经损伤后的运动功能,当恢复使用神经利沙,神经修复,或神经移植不能预期1,2。神经转移的可能迹象是严重的远端神经损伤,外伤型损伤,缺乏可用于移植的神经根,损伤部位大面积的疤痕和延迟重建3,4。运动神经损伤后,重建是时间关键,因为肌肉组织和运动端板的退化只允许在损伤5,6之后的1-2年内成功恢复肌肉内侧。在这里,神经转移提供了相对较短的手术后再内合时间的优势,因为它们允许靠近目标的神经合气。这个过程,也称为神经化,涉及一个完整神经(供体神经)的手术重定向到受体神经的远端部分。由于这种连接是远至受助神经受损部位,它允许绕过受伤的神经段7。
由于神经转移手术后神经通路被改变,患者不能使用标准术后治疗方案治疗,否则直接神经修复8、9后使用。当捐赠者斧子成长为新的目标时,它们接管了他们以前没有的功能,而皮质仍然连接到它们的原始功能。例如,奥伯林乌纳尔神经转移用于恢复肘部弯曲后,无法弥补的损伤上部躯干或神经根C5和C6 1。如图1所示,它涉及将一个或多个ulnar神经筋膜转移到二头肌10的肌肉皮下运动分支。然而,在成功重新内侧后,这些ulnar神经的这些分片仍然与它们以前的手指弯曲和/或手腕的弯曲和弯曲功能相连。在功能层面上,这意味着在康复开始时,患者需要专注于以前的神经功能(手关闭),以激活和加强受体肌肉(二头肌收缩)。这种方法也被称为”捐助者激活重点康复方法”9。
图1:木皮神经转移功能原理的原理图解。(A) 在健康人中,运动皮层中不同神经/关节的功能活动有明显分离,如肌肉皮神经(红色)和乌纳尔神经(蓝色)。(B) 肌肉皮神经受伤后,二头肌不能激活,而未受伤的乌纳尔神经(蓝色)仍然发挥作用。(C. 在奥伯林的神经转移和再内侧后, ulnar 神经的裂节控制二头肌以及所有其他肌肉在解剖上由 ulnar 神经内枢.在皮质重组发生之前,两种肌肉被激活在一起,因为这些神经纤维之间没有皮质分离(蓝色)。(D) 随着康复的成功,患者已经学会使用某些皮质斧头进行”正常”的 ulnar 神经功能(蓝色),而其他(紫色)现在控制二头肌。这允许两个肌肉群的独立运动。请点击此处查看此图的较大版本。
虽然理解这个概念是成功康复的基础,但重新学习新的运动模式对患者和临床医生来说可能具有挑战性。这是由于康复时间长,神经再生和再内伤的复杂性,以及早期再内伤期间可直接观察到的肌肉活动量有限。除了周围神经系统的变化外,外科医生和治疗师对中枢神经系统 (CNS) 变化的相关性的认识也日益提高,即,将手部运动和感觉皮质区域重新组织为对11的否定性的后果。当对CNS的神经输入被剥夺时,相关的皮质区域在一定程度上减少,而相邻区域12。因此,功能的恢复取决于大脑中表征的中央恢复。在过去的几年里,使用生物反馈方法8和方法来支持皮质重组13,14,15已经导致神经转移后康复的可能性扩大。然而,由于手术后治疗的复杂性,在正确的时间提供正确的干预非常重要13。
因此,这种结构化的选择性神经转移后康复方案的目的是为支持运动恢复提供一种可行和整体的方法。它基于目前的建议和作者的经验,将其纳入临床环境。该议定书旨在指导医生、职业和物理治疗师以及其他保健专业人员完成长期康复过程。
如表1所示,在5名胸椎丛伤患者的可行性研究8中,对运动康复的结构化方案进行了评估。他们都接受了几次神经转移(有些与神经移植结合),以恢复上肢功能。因此,为了清楚起见,在描述本议定书中的具体干预措施时,它们指的是上肢。详细,我们以奥伯林尔纳神经转移10为例,这是在患者1-3执行。为此,我们把乌纳尔神经的部位称为供体神经,而肌肉皮下神经是受体神经。因此,二头肌和胸肌肌肉是受援肌肉被部分神经重新内化。在功能上,这意味着在捐赠者激活集中方法9之后,与 ulnar 神经活动相关的运动(如手腕的关闭或耳部诱拐)用于在以下直接激活二头肌重新内化。然而,基于这种方法的练习也可以在其他身体部位进行。如果在其他身体部位(例如下肢)中实现此需要特殊注意事项,则在协议中指出这一点。
独立于受影响的身体部位,治疗疗程不应超过30分钟,因为肌肉在重新内侧8后不久变得容易疲劳,成功的训练需要患者的充分承诺和专注。
最近,神经转移已越来越多地用于恢复功能后,严重的近端神经损伤,有希望的结果1,4,31,32。然而,虽然有一个共识,结构化训练计划是必要的,以促进有益的神经塑性变化33,34,35,没有结构化协议可用于描述电机神经转移后一步一步的康复方法。因此,所提出的协议的目的是提供详细的指导,手术后康复,以拥抱皮质变化,提高手术效果。与其他协议9,36不同,通过表面EMG生物反馈对肌肉活动的可视化是所呈现协议中的一个关键要素。
在治疗中,患者教育是一个关键步骤,因为患者需要了解相当复杂的外科手术,并接受有关改善健康状况的活动的教育,以便积极参与漫长的康复过程8,13,37.人们普遍认为,重复是基本性的,需要每天的家庭练习来加强手8、34、38、39的成熟皮质表示.除了纯粹的患者信息,作者强烈推荐以病人为中心的康复方法。这还包括将患者视为一个独特的人,让患者参与护理,良好的临床医生与患者的沟通,以及增强患者的能力。在医疗康复中,这种方法对患者满意度和结果有积极的影响。关于运动恢复本身,建议在肌肉重新内侧之前开始干预,并遵循以供体激活为重点的方法9。为了确保尽早检测到肌肉活动,可以使用EMG生物反馈装置。虽然作者知道EMG生物反馈装置尚未达到临床标准,但强烈建议使用,因为它们允许开始早期活动运动康复,并提供有关新重新内侧肌肉的宝贵反馈8。
该协议中描述的原则可以应用于不同类型的神经转移,尽管可能需要在协议内进行修改。虽然运动重新学习是相对容易的,如果使用协同肌肉/神经,使用对抗性肌肉/神经需要更长的恢复时间,使用生物反馈可能更为重要3,8。特别是在需要更大量的重复的情况下,未来的协议可能还包括严肃的游戏,以保持病人的动机41。
由于神经再生的时间和恢复量在很大程度上取决于损伤和手术干预,没有严格的康复时间表。相反,治疗师被要求继续根据协议中规定的电机恢复的迹象。同样,需要注意的是,神经转移手术的成功基于许多因素,包括损伤的类型和严重程度、外科医生的技能、专业知识以及患者的年龄、健康状况、认知和动机8,13,42,43.虽然康复是重度神经损伤后恢复功能的主要支柱,但如果周围神经再生和肌肉内侧恢复不足,即使运动再教育的最佳方案也无法改善功能。因此,作者强烈建议在多学科团队中定期一起看望患者,以便能够讨论恢复是否如预期的那样,或者是否需要任何额外的医疗干预。然而,特别是在严重受伤后,如C8和Th1神经根外泄,现实的结果可能不包括完全恢复四肢功能3,30。在这些情况下,临床团队需要尽快向患者传达这一点,只要可以陈述一个真实的预后(大约在神经转移后一年)。此时,需要进一步讨论康复、辅助设备或外科手术(如肌腱转移)的进一步可能性。在绝对没有手功能返回的情况下,用假肢装置替换无功能肢体也可以被视为一种选择。然而,这只是最后的手段,并在深入身体和心理评估46之后建议。
虽然外周神经手术的重点通常在于运动功能的重建,感觉神经转移有时用于恢复手的感觉后,严重的中位或ulnar神经损伤4,47。类似于运动神经转移,这创造了改变的感觉神经通路,并产生感觉,仿佛他们起源于前一个内向区域的供体神经。即使没有进行感觉神经转移,仍然可以改变/减少的感觉,无论是由于伤害本身27或由于供体侧发病率48。在这些情况下,及时的再教育可以帮助改善感觉功能49,并减少这种损伤后经常发生的不必要的超敏感性和疼痛。为了确保良好的运动和感觉功能,作者强烈建议用量身定制的治疗方法补充运动再教育,以促进相应感觉皮层以及39、50的重新组织。51.关于感官再教育,建议在皮肤重新内侧49、52、53之前开始干预。这可能包括其他感官以视觉53或听觉反馈54替代感觉,以及利用感官内侧区域27、52的重叠。一旦患者恢复了一定的灵敏度,触觉性gnosis和物体识别可以训练,同时保持大量的感官输入34。可用于此的典型材料包括具有不同表面的自制板,以便用闭眼识别(见图2)或装满豆类/扁豆/大米的盒子(见图3)。
图2:不同的表面可用于支持恢复感性。通常,患者被要求先用双手触摸这些,而他/她可能随后尝试识别不同的表面,没有视觉只使用手与有限的感性。请点击此处查看此图的较大版本。
图3:一个装满大米的手感觉再教育的盒子。在治疗中,患者可能会小心地将敏感度降低的手放在这个盒子里,然后慢慢移动手。为了集中注意力,治疗师可以将一些小物体(如木块或回形针)放入这个盒子里,并要求在没有视觉控制的情况下找到它们。请点击此处查看此图的较大版本。
然而,在感官和运动再教育中,只有有限的证据表明,选择促进良好恢复所需的干预措施。这限制了拟议的康复议定书的有效性,正如其他议定书一样。虽然在可行性研究中评估了所述协议,并且运动结果与文献8中报告的结果相似或略好,但这项研究是在小样本大小和没有对照组的情况下进行的。这使得无法与以前的协议相比,无法比较此协议的结果、优缺点。进一步的研究需要包括受控研究,以便将使用表面EMG生物反馈与传统方法相比较。
The authors have nothing to disclose.
这项研究由奥地利研究与技术发展理事会的克里斯蒂安·多普勒研究基金会和奥地利联邦科学、研究和经济部资助。我们感谢佩特拉·格涅格协助筹备拍摄,并感谢阿龙·克莱塞尼编写手稿和康复传单中的插图。神经科学前沿公司允许复制原始论文中提供的数据。
EMG electrodes | Otto bock Healthcare, Duderstadt, Germany | electrodes 13E202 = 50 | The EMG electrodes used in this study were bipolar and included a ground and a 50 Hz filter. They were used with the Moby. |
Folding Mirror Therapy Box (Arm/Foot/Ankle) | Reflex Pain Management Therapy Store | This box was used for mirror therapy. | |
Myoboy | Otto bock Healthcare, Duderstadt, Germany | Myoboy | This EMG Biofeedback device that can be used as stand alone device or with a computer. While this device was used in the presented pilot study, other (cheaper) devices for sEMG biofeedback training are available as well. |
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