听觉节奏刺激的步态训练

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原始的编辑器-克劳迪娅卡琳娜，金正日杰克逊，劳伦·洛佩兹，Adu omotoyoosi Johnson和维迪雅Acharya


介绍［|]

步态训练在不同运动障碍的康复中有多种治疗方法，其中听觉节奏信号、听觉节奏提示或听觉节奏刺激是目前最有效且证据较多的一种对功能性步行的促进作用。在这种方法中，节拍器或事先选定的音乐产生的声学节奏在行走过程中发出节奏信号，使患者的脚步与听到的节奏或刺激同步。[1]

实现这种同步的结果是瞬间和长期的影响，转移到步态的各种特征或参数:[2]

  1. 增加步长、节奏和对称性[1][2]
  2. 提高功能性步行能力，表现为增加步态速度，从而产生更快的步行和更长的步幅。[1]

作用机理［|]

为了实现步态，需要来自运动控制系统各个层面的输入:大脑皮层、脑干、小脑和中枢神经系统。[3]此外，用声节奏改变步态的能力取决于步态与节奏的联系程度，而声节奏改变步态的有效性取决于节拍器的速度。[2]

电机控制系统的作用机理［|]

研究表明，最高的听觉节奏信号，即以患者正常节奏的110%的频率进行持续的听觉刺激，可以提高中枢运动冲动的准确性，从而提高发出命令的神经的冲激力。因此，中枢神经系统对骨骼肌的调节可以加强疼痛拮抗肌间的协调。[4]

节律性听觉信号通过网状脊髓通路激活运动神经元脊髓核，这使得通过运动指令训练轴向和近端运动的协调成为可能。此外，一些研究表明，这条通路的兴奋性增加会减少肌肉的反应时间，从而提高步行速度。[4][3]

声节奏作为一种反馈刺激在步态中的作用是通过增加皮质下核的兴奋来调节躯干和近端肌肉的双侧运动平衡，从而使反应性运动协调由刺激反馈驱动成为可能。[3]

听觉-运动协调(节奏-步伐)［|]

步态适应声音刺激的方式被称为听觉-运动协调。了解患者的听觉-运动协调能力，使物理治疗师可以修改节拍器，使步态与节奏达到最优的耦合，从而通过声节奏刺激对步态参数进行修改，获得更好的效果。[2]

研究表明，如果节拍器的节奏比病人能保持的速度慢，病人就会用脚步来预测节奏。这是通过耦合振荡器的动力学来解释的，它描述了推导阶段，这意味着将脚步声与刺激相匹配所需的时间，当节拍器的速度低于患者的首选速率时，将会更长。[2]

而相对时间的可变性，即患者将脚步与节奏同步所需的时间，如果节拍器的频率更接近患者喜欢的频率，则会更短。因此，节拍器的频率离患者的节奏越远，患者将需要更多的步数来使他的脚步与节拍同步

如果刺激频率接近患者的首选频率，则听觉运动协调性更好，因此声节律在对称性、流动性和步态适应性方面的效率也会更高。[2]

节拍器的频率。［|]

一般使用3种不同的刺激频率对患者节奏的90%、100%和110%进行听觉提示。然而，在一项研究中发现，由于上述机制，使用患者节奏的110%作为听觉节奏信号来改善步幅，节奏和步态速度，该信号频率在运动控制系统上实现。[4]

受益人口［|]

  • 脑血管意外
  • 脑瘫
  • 帕金森症
  • 亨廷顿氏舞蹈症

信号或听觉节奏刺激作为一种步态康复方法所取得的效果最受益的两个人群是帕金森病患者和脑血管病患者，因为他们的速度、步幅和节奏都增加了。[4]

此外，有研究表明其对成年脑瘫患者也有效，目前其对改善老年人步态能力和预防跌倒的作用受到更多关注。[4]因此，它的有效性可以应用于任何有运动障碍的人群，他们有步态障碍。[4]

不同人群的步态特征
健康的成年人 1 -1.2m/s速度;1.1 - 1.4米。步幅;102 - 114的节奏[1]
年长的成年人 节奏不稳定、无序，步幅和速度下降，有摔倒的危险[4]
帕金森病患者 姿势异常，步态异常，步幅变长，速度下降，节奏紊乱[4]
脑血管意外患者 速度、步幅、节奏、单腿支撑阶段减少，双腿支撑阶段持续时间增加。[4]。暂时的不对称。

(EVC后的步态参数约为正常值的一半[1]

有效性证据［|]

脑瘫［|]

脑瘫患者由于痉挛和肌肉无力而缺乏选择性运动和协调性是最大的残疾。

脑瘫患者的治疗主要基于神经发育方法，通过促进感觉运动成分(肌肉张力和反射)和抑制异常运动模式，改善功能性运动，特别是大动作技能，姿势控制和稳定性;然而，博巴斯指出，这些成就并没有转移到日常生活的活动中;因此，听觉节奏刺激因其在网状脊髓束上的听-运动同步机制而成为步态训练的新方法之一。

将神经发育治疗与听节奏刺激进行比较，在接受听节奏刺激的患者的步态时间参数和部分运动学参数上得到了积极的结果。[3]

临时模式: 运动模式:
节律性听觉刺激患者步态训练3周后，步伐、速度、步幅、步长均显著增加。 骨盆:在有节奏的听觉刺激患者中，过度前倾显著减少，这是一个积极的结果，显著改善了以髋屈肌痉挛为特征的一般病理性步态模式[3]
节律性听觉刺激患者步态训练3周后，步幅时间、步幅时间和支撑期均显著降低。 髋关节:行走时伴有节奏性听觉刺激，过度屈曲减少，内收、外展、内旋、外旋活动恶化。因此，为了改善内旋运动和伸展的参数，建议使用神经发育方法，除了改善骨盆成员的分离外，它还通过作用于肌肉张力和体位对准来稳定骨盆和髋关节，因此在这两个平面上都得到了显著的改善
节律性听觉刺激患者经过3周的步态训练后，步态周期的某些部分在支撑和摇摆阶段中度正常化。[3]

在时间模式方面，听觉节奏刺激方法改善了功能性步行的测量或参数。

听觉节奏刺激可改善痉挛性脑瘫患者的功能性步态，表现为速度增加，而神经发育方法可改善行走稳定性，表现为步幅增加。[3]

［|]

节奏信号训练提高步态速度0.23 m / s，步幅0.21 m，步幅19步/分钟，步态对称性13-15%，改善步态参数[1]

行走速度的提高是很重要的，因为有研究表明，亚急性EVC患者如果其步态速度增加到至少0.16m / s，出现严重残疾的可能性就会降低。此外，有证据表明，0.13m / s的速度提高已经被认为是一项具有临床意义的成就。[1]

步态的速度增加伴随着步幅的改善，这表明在节奏中增加信号并不会对运动的质量造成损害。这一点很重要，因为一些健康专家认为，通过增加信号节奏的速度，他们将增加步伐和速度，但牺牲步幅长度。[2]

［|]

虽然很少有研究评估听觉节奏刺激对HD患者受影响的步态或手功能的影响，但这种以不稳定和不可控的突然运动为特征的神经退行性疾病也会影响基底节区，这在节奏的背景下是有争议的。大规模的荟萃分析在这里是不可能的，但先前的研究结果表明，尽管步态速度可以适应RAS，但这是针对周期而不是相位的情况，并且只适用于节拍器而不是音乐。[5]最近，HD患者也被发现无法使他们的步态与节拍器同步［6］最近的一篇综述认为，没有足够的证据表明听觉节奏刺激对HD的有效性[7]。考虑到上肢功能，HD患者能够将曲柄在相位内双侧转动，但不能将曲柄在相位外180°。[8]有趣的是，听觉节奏刺激没有帮助，将HD与帕金森患者分离开来，节拍器提示确实有助于帕金森患者的任务表现。[9]

虽然运动时机技能的训练被认为是疾病的一部分，但已被建议改善HD的运动［6］在美国，听觉刺激似乎不能直接调节运动。典型的HD患者的执行功能缺陷[10]可能与感觉运动同步能力和特定的相位携带有关，这表明更多的潜意识认知参与到特定口音的同步和预测时间结构中，从而在同步能力方面区分HD与帕金森的基底神经节功能障碍。

［|]

与帕金森氏症相关的主要运动问题是震颤、僵硬、运动迟缓和姿势不稳定，导致步态和平衡问题。听觉节奏稳定运动(通常是步态)的使用是针对这一人群最发达的，因为节奏提示的积极作用是相对较好的。最近对这些发现进行了全面审查[11]包括一项关于基于音乐的运动疗法对帕金森病疗效的随机对照试验的荟萃分析表明，步行干预比舞蹈干预对步态测量产生更好的结转结果。[12]

大约一半的帕金森氏症患者会出现一种被称为冻结或运动障碍的症状，这是导致跌倒的常见原因，但在以震颤为主要症状的患者中发生的频率较低[13]。一项研究观察听觉线索对帕金森病患者运动学习的影响[14]研究发现，有冻结症状的帕金森患者(与对照组和没有冻结症状的帕金森患者不同)在自我节奏的手部运动训练后，没有表现出训练诱导的可塑性(用MEP测量皮质运动兴奋性)，而在有提示的运动训练后，MEP确实发生了变化，与其他两组相似。这表明，在这种模式下，经历过冷冻的患者从听觉线索中获益至关重要，而没有冷冻的患者在没有线索的情况下也能学习。因此，线索的有用性可能被特定症状所缓和，至少对于上肢运动而言。帕金森氏症患者在听音乐时，症状并没有明显减轻[15]也可能与线索和患者亚群特异性的需要有关。一项评估步态冻结(FOG)和步态障碍物理干预证据的系统综述推荐视觉提示、听觉提示和跑步机训练作为PD患者FOG和步态障碍的有效干预措施[16]。

临床应用［|]

识别步态的对称性、适应性、流动性、速度、节奏、步幅等特征或参数对于评价运动功能的恢复和指导步态的再训练治疗具有重要意义，尤其要注意对称和节奏作为干预目标。[2][3]

速度通常被用作评估步态能力的指标。然而，如果物理治疗师希望在使用听觉节奏刺激中获得更好的结果，就有必要考虑患者的听觉-运动协调，因为这将使他能够通过节拍器的调整对行走模式进行最佳修改，从而更有效地实现步态和节奏之间的耦合。[2]

如果刺激频率接近首选频率，患者将采取大约4步来调整他们的步伐以适应节奏。频率相对于患者的节奏越快或越慢，他/她将需要更多的步数。因此，一个好的开始方法是使用与首选节奏相似或接近的刺激频率。

根据几项研究[1][2][3][4]，启动建议可以如下:

  1. 患者以自己喜欢的速度或7分钟赤脚步行10米3次
  2. 节奏计算(步数/分钟)
  3. 节拍器的节奏根据病人的节奏进行调整
  4. 使用有节奏的听觉刺激，并要求患者的脚步与节奏同步
  5. 一旦实现同步，就可以对节拍器的频率进行必要的调整。有证据表明，在病人节奏的110%时效果更好

结果［|]

如果节奏有一个恒定的频率，这个信号将促进行走时的暂时对称[1]

如果节奏的频率增加，节奏和速度就会增加[1]

建议［|]

  • 2个节拍器可以用来标记每步2步的速度:根据证据[2]当每次脚跟震动刺激(左脚440赫兹)(右脚1000赫兹)使用不同的音调发出信号时，步态可以更有效地调节，这在听觉-运动协调方面产生了更大的稳定性
  • 建议每次训练30分钟，持续4周，每周4次。[1]
  • 步态训练中的节奏信号是一种简单，廉价且易于应用的干预措施，此外不需要PT对患者安全进行永久和彻底的监督。[1]

资源［|]

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4240969/#RSTB20130402C70

参考文献［|]

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