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67歲的王先生中風后右臂軟癱,連聳肩都做不到,經(jīng)顱磁刺激聯(lián)合康復訓練一個月后,手臂能抬至胸前;有的患者腦子里想著伸手,肢體卻紋絲不動,腦—肌—機接口捕捉到他微弱的主動肌電信號,幫他把“想動”翻譯成“能動”。
故事背后有相同的邏輯:運動障礙不全是肌肉沒力氣,更常是大腦到肌肉的指令通路出了斷點。神經(jīng)調控和腦—肌—機接口,一個側重調節(jié)腦區(qū)網(wǎng)絡狀態(tài),一個側重放大外周微弱信號并借力完成動作,但落腳點都是讓患者重新掌握動作的發(fā)起權。
本期“健康新知”,我們就來聊聊這兩條通路如何與精準評估、康復訓練乃至中醫(yī)方法相配合,讓“想動”真正變成“能動”。
“腦子里明明想著抬手、伸指、抓握,肢體卻‘不聽使喚’。”這是很多腦卒中、腦外傷、脊髓損傷、周圍神經(jīng)損傷后患者都會遇到的同一個難題。有些人經(jīng)過一段時間訓練后,肌肉似乎有了一點反應,但力量太弱、動作太小,仍然無法完成拿杯子、扣紐扣、扶欄桿等日常動作。
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但是手腳動不了,真的只是“肌肉沒力氣”嗎?上海中醫(yī)藥大學附屬岳陽中西醫(yī)結合醫(yī)院國家中醫(yī)康復中心吳佳佳主任醫(yī)師表示,神經(jīng)損傷后的運動障礙,常常不是單一環(huán)節(jié)出了問題,而是“大腦發(fā)出指令—神經(jīng)傳導—肌肉響應—動作執(zhí)行”這條通路出現(xiàn)了斷點。近年來,腦-肌-機接口康復正是圍繞這條通路展開:讓大腦的運動意圖被識別,讓肌肉中微弱的信號被放大,再由機器輔助完成動作,幫助患者重新建立主動控制。
“想動”和“能動”之間,隔著兩道關
吳佳佳解釋,第一道關是:意圖能不能重新變成可讀取的信號。很多人把偏癱理解成“肌肉癱了”,其實更準確地說,是運動指令無法穩(wěn)定地從大腦傳到肌肉。大腦運動皮層可能仍有“想動”的意圖,但這個意圖經(jīng)過受損神經(jīng)通路傳到外周時,可能變得微弱、不連續(xù)、不清晰,表現(xiàn)在肌肉上就是肌電信號不穩(wěn)定,動作也難以啟動。
患者從“想動”到“能動”如此困難的原因還有:即便肌肉已經(jīng)能產生一點反應,患者還會遇到第二道關:信號能不能真正轉化為功能動作。有些患者可以輕微收縮肌肉,卻不足以帶動關節(jié)完成伸指、抓握、抬腕等動作。也就是說,患者“有控制意圖”,但缺少足夠的力量輸出。
腦—肌—機接口康復,就是針對這兩個問題設計的“兩級通路”。
吳佳佳介紹,第一級通路是:先讓大腦意圖在肌肉里“重新出現(xiàn)”。腦,是運動意圖的源頭。康復訓練的第一步,不是急著讓機器帶著患者動,而是讓患者重新成為動作的發(fā)起者。
訓練中,患者會在治療師指導下進行運動想象和主動嘗試,例如“想象把手打開”“嘗試伸腕”“嘗試抓握”。系統(tǒng)同步采集腦電、表面肌電等信號,觀察大腦運動意圖是否能夠在目標肌肉中重新表達出來。
這一階段的核心,是恢復和鞏固大腦與肌肉之間的有效聯(lián)系。臨床和科研中可結合神經(jīng)電生理指標進行判斷,其中皮質—肌肉相干性是觀察皮質脊髓傳導功能的重要讀數(shù)之一。通俗地說,它可以幫助醫(yī)生了解“大腦運動區(qū)”和“目標肌肉”之間是否逐漸變得更同步、更穩(wěn)定。就像指揮和樂隊重新對上節(jié)奏,信號越穩(wěn)定,后續(xù)被識別、被訓練、被控制的可能性越高。
這一階段的目標,不是看患者馬上能不能把手抬高,而是看大腦里的主動意圖,能否可靠地“走到”外周,變成可被讀取的肌電信號。只要這個信號逐漸清晰,康復就有了進一步訓練的抓手。
而第二級通路則是:再讓微弱肌肉信號“借機器完成動作”。肌肉,是意圖在外周的信號表達端,也是腦—肌—機接口中的“放大器”。很多患者的肌肉力量很弱,但弱信號并不等于無意義。只要這個信號來自患者主動意圖,并且能被穩(wěn)定識別,它就可以成為控制機器的“密碼”。
這也正是腦—肌—機接口康復的第二級:把“控制”和“力量”暫時分開。患者負責發(fā)出主動意圖和肌肉控制信號,機器負責補足力量和完成動作執(zhí)行。換句話說,患者不必一開始就擁有足夠的手部力量,只要能夠發(fā)出帶有意圖的肌電信號,外部設備就可以根據(jù)這個信號幫助完成伸指、抓握、釋放、抬腕等功能動作。
這類“借力”并不是機器代勞。真正關鍵的是,動作的啟動權仍然在患者自己手里。患者想動,肌肉出現(xiàn)信號,機器再執(zhí)行動作。這個過程既保留了患者的主動感,也讓患者重新體驗到“我想動,所以它動了”,吳佳佳解釋道。
閉環(huán)反饋,是康復訓練的關鍵
腦—肌—機接口康復不同于簡單的被動牽伸或機械活動。它強調的是一個閉環(huán):大腦產生意圖,肌肉表達信號,機器完成動作,動作結果再通過視覺、觸覺和本體感覺反饋回大腦。
吳佳佳告訴記者,這種反饋很重要。當患者看到自己的手指在主動意圖驅動下打開,感受到關節(jié)運動和肌肉收縮時,大腦會不斷接收“這條通路有效”的信息。反復訓練后,正確的運動模式可能被進一步強化,皮質脊髓通路和外周肌肉之間的連接也會得到更多使用機會。
吳佳佳表示,神經(jīng)康復講究“用進廢退”。越能讓患者主動參與、越能讓大腦得到真實反饋,越有利于促進神經(jīng)網(wǎng)絡重塑。腦—肌—機接口康復的價值,就在于把看不見的運動意圖,轉化為看得見、摸得著、可反復訓練的功能動作。
不只是高科技,更要精準評估
但是,并非所有“手動不了”的患者都適合同一種訓練。吳佳佳強調,腦—肌—機接口康復前,需要先進行系統(tǒng)評估,包括運動功能、感覺功能、肌張力、關節(jié)活動度、日常生活能力、表面肌電、神經(jīng)電生理及必要的影像學資料等。醫(yī)生要判斷患者的問題主要出在中樞指令、外周神經(jīng)、肌肉響應,還是動作執(zhí)行環(huán)節(jié)。
岳陽醫(yī)院康復醫(yī)學科作為國家中醫(yī)康復中心,國家衛(wèi)生部臨床重點專科,國家中醫(yī)藥管理局重點學科,上海市中醫(yī)康復臨床重點專科,上海市示范性區(qū)域中醫(yī)康復三級網(wǎng)絡建設牽頭單位,長三角中西醫(yī)結合心肺康復聯(lián)盟牽頭單位,也是上海市最早開展工傷康復的三級甲等醫(yī)療機構,中心占地6000余平方米,擁有國際先進的康復評估與治療設備,形成“醫(yī)、教、研、產”一體化協(xié)同平臺。在學科帶頭人、中心主任徐建光教授的帶領下,重點打造神經(jīng)康復、骨關節(jié)康復、心臟康復三大中醫(yī)康復高地,開展國際合作,引領國內中西醫(yī)結合康復事業(yè)發(fā)展。
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在岳陽醫(yī)院康復醫(yī)學中心,腦—肌—機接口康復可與經(jīng)顱磁刺激、經(jīng)顱電刺激、功能性電刺激、肌電生物反饋、機器人輔助訓練、作業(yè)治療、任務導向訓練等技術結合。科室依托國家中醫(yī)康復中心平臺,發(fā)揮中西醫(yī)結合康復特色,在精準評估基礎上制定個體化方案,圍繞“早發(fā)現(xiàn)、早評估、早干預、早康復”開展連續(xù)管理。
中醫(yī)康復方面,可根據(jù)患者體質、病程和癥狀特點,配合針灸、推拿、中藥內服外治、易醫(yī)臍針等方法,改善偏癱后肢體僵硬、麻木疼痛、睡眠障礙、情緒焦慮和訓練耐受性下降等問題,讓現(xiàn)代技術與整體調理相互補充。
吳佳佳也提醒,腦—肌—機接口康復不是“一接上機器就能恢復”的神奇療法。它需要專業(yè)評估、規(guī)范訓練和長期堅持。存在癲癇控制不佳、嚴重認知障礙、無法配合訓練、局部皮膚破損或心肺功能不穩(wěn)定等情況者,應先由醫(yī)生綜合判斷安全性。
從“腦中有意圖”,到“肌肉有信號”,再到“機器助執(zhí)行、功能能使用”,腦—肌—機接口康復正在為神經(jīng)損傷患者提供新的訓練路徑。它改變的不只是動作本身,更是讓患者重新成為動作的主人。
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原標題:《手動不了,不只是沒力氣!腦—肌—機接口康復,讓“想動”重新變成“能動”》
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