平衡功能评估与训练(翔宇).

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平衡功能评估与训练
青岛大学医学院附属医院康复医学科
王强
平衡的定义
 Balance is the ability to maintain
the center of mass (COM) relative to
the base of support(BOS)
 平衡(balance, equilibrium) .平衡是
指人体处在的一种姿势或稳定状态下以及
 不论处于何种位置时,当运动或受到外力
作用时能自动地调整并维持姿势的能力
支撑面(base of support)
 支持面指人在各种体位下
(站立、坐、卧,行走)
所依靠的表面,即接触面。
 站立时的支持面为包括两
足底在内的两足间的表面。
 支持面的面积大小和质地均影响身体平衡即
身体的稳定性。
身体重心
 人体的重心(center of gravity,COG)是
人体质量(重量)的中心。它的位置取决
于身体各环节质量(重量)分布情况。
 身体直立的时候,人体重心位于第二骶椎
前方约7厘米处。
稳定极限(Limits of Stability)
 The greatest distance in any direction a
person can lean away from midline
without changing the original base of
support
稳定极限(Limits of Stability )
 在支撑面不变的情况下身体向任何方向移
动的距离中线的最大距离
 要保持平衡,身体中心必须在稳定极限内
 超过稳定极限时,需要调整姿势来维持平
衡
身体重心的控制
Unbalanced
COG
BOS
Balanced
Unbalanced
姿势(posture)
 Posture is the position of a body
while standing or sitting
 姿势是指躯体非强制性、无意识状态下的
自然状态;从人体力学方面来说,是指身
体各个器官,尤其是骨骼、肌肉以及神经
系统互相关联所构成的一种稳定状态
平衡的分类
1
静态平衡:指身体指人体处于某种姿势,
例如坐或站时保持的稳定状态
2
自动态平衡:人体在进行各种自主
运动, 能重新获得稳定状态的能力
3
他动态平衡:人体对外界干扰,例如推、
拉等产生反应、恢复稳定状态的能力
维持平衡的机制
 感觉输入
 中枢整合
 运动控制
Biomechanics of Balance
Control of Balance
CNS
Sensory
Motor
前庭(内耳)
系统
视觉系统
躯体
感觉系统
 感觉系统包括躯体感觉、视觉以及前庭觉三
个系统,在维持平衡的过程中各自扮演不同
的角色。
视觉系统
 视觉是获得身体在空间中的位置及运
动
 提供头部相对于环境的位置并保持头
部水平位
 主要用于调整头部及颈部的姿势
 视觉系统在鉴别相对运动时有困难
躯体感觉系统
 包括皮肤感觉(触、压觉)和本体感觉。
 与支撑面相接触的皮肤触觉、压觉感受器
向大脑传递体重的分布和身体重心的位置
等信息
 肌肉、关节及肌腱等处的本体感受器收集
随支持面变化而变化的信息(如面积、硬
度、稳定性)。
躯体感觉系统
 躯体感觉系统辅助协调眼、头及
颈部来稳定视觉系统
 辅助维持姿势及协同运动模式
躯体感觉系统
 正常人站立在固定的支撑面上时,
足底皮肤的触觉、压力觉和踝关
节的本体感觉输入起主导作用
躯体感觉系统
 当足底皮肤和下肢本体感觉输入完全消失
时(如外周神经病变),人体失去了感受支
持面情况的能力.姿势的稳定性就会受到
影响,需要其他感觉特别是视觉系统的输
入
 如果此时闭目站立,由于同时失去了躯体
和视觉的感觉输入。身体会出现倾斜、摇
晃,并容易摔倒。
SOMATOSENSORY
RECEPTORS Compare, Select
& Combine Senses
SomatoSensation
Joints
Position
Kinesthesia
Muscles
Length
Tension
Skin
Touch
Pressure
前庭觉系统
 头部的旋转可刺激前庭系统中两个感器:
(1)半规管内的壶腹嵴(运动位置感受
器).能感受头部在三维空间中的运动角
加(减)速度变化而引起的刺激
(2)前庭迷路内的椭圆囊斑和球囊斑,感
受静止时的地心引力和直线加(减)速度的
变化引起的刺激
前庭觉系统
 在躯体感觉和视觉系统正常的情况下,前
庭控制人体重心位置的作用很小。
 只有当躯体感觉和视觉信息输人均不存在
(被阻断)或输入不准确发生冲突时,前庭
系统的感觉输入在维持平衡的过程中才变
得至关重要。
中枢整合
 任何一种感觉信息都不能完全正确地提供
身体在空间中的位置
 三种感觉信息输入在多级平衡觉神经中枢
中(脊髓、前庭核、内侧纵束、脑干网状
结构、小脑、基底节及大脑皮质等)进行
整合加工,并形成运动方案
中枢整合
 在成人,平衡障碍通过视觉信息传入进行
的肌肉反应时间是慢的,大约200ms
 通过躯体感觉的肌肉反应时间是快的,大
约80—100ms
 中枢整合是解决输入信息自相矛盾的过程
 一种感觉输入丧失,其它系统在大多数情
况下可以代偿
SENSORY ORGANIZATION
Determination of Body
Position
Compare, Select
& Combine Senses
Visual

Vestibular
Somatosensory
Processing of inputs from the periphery
Selection based on
Availability Accuracy
Value for the task at hand
运动控制(输出)
 中枢神经系统在对多种感觉信息进行
分析整合后下达运动指令
 运动系统以不同的协同运动模式控制
姿势变化,将身体重心调整回到原来
的范围内或重新建立新的平衡
运动控制(输出)
 姿势控制的反馈机制是自动姿势调节
反应
 前馈机制是身体在进行不同活动前的
姿势调整
安静站立时身体对线






理想的对线姿势,中央的垂线是重力沿:
乳突
肩关节前方
髋关节(或刚好在其后方)
膝关节中央的前方
踝关节前方
安静站立时肌肉张力性活动
 比目鱼肌和腓肠肌:由于重力线沿膝
和踝的前方垂直落下
 胫前肌:身体向后摆动时
 臀中肌和阔筋膜张肌:非臀大肌
安静站立时肌肉张力性活动
 髂腰肌:避免髋过伸,非腘绳肌和股
四头肌
 胸竖脊肌(伴随腹肌间歇性激活):
因为重力线沿脊柱前方向下
运动控制(输出)
 当平衡发生变化时。人体通过3种调
节机制或姿势性协同运动模式来应变,
不需要决定那块肌肉收缩,训练目的
是诱发这些协同运动模式。
运动控制(输出)
 踝调节和髋调节是支撑面不发生变化
时的调节,而跨步调节是支撑面发生
变化时的调节
踝调节(ankle strategy)
 最常用的调节方式
 当人体站在一个比较坚固和较大的支
持面上,受到较小的外界干扰(如较
小的推力)时,身体重心首先以踝关
节为轴前后转动或摆动(类似钟摆运
动),以调整重心,保持身体稳定。
踝的调节
 重心向前失衡时,肌肉活动大约在干扰发
生后90-100ms由腓肠肌开始,20-30ms后
腘绳肌激活,竖直肌最后激活
 重心向后失衡时,肌肉活动由远端的胫前
肌开始,之后股四头肌和腹肌才激活
 激活的肌肉位于牵拉侧,而且从肢体远端
到近端依次激活
髋调节(hip strategy)
 当人体站立在较小的支持面上(小于双足
面积),受到较大的外界干扰时,稳定性
明显降低,身体前后摆动幅度增大,此时
踝关节的调节已经不足以应对。
 为了减小身体摆动使重心重新回到双足的
范围内,人体启动髋调节机制。通过髋关
节的屈伸活动来调整身体重心和保持平衡。
髋调节(hip strategy)
 重心向后倾斜时激活腘绳肌和竖直肌
 重心向前倾斜时激活腹肌和股四头肌
 激活的肌肉位于牵拉对侧,激活次序
是从近端到远端
髋关节协同运动模式
支持面干扰方向
跨步调节(stepping strategy)
 当外力干扰过大,身体的摇动进一步
增加,重心超出其稳定极限,髋调节
机制也不能应对平衡变化时,跨步调
节机制启动,人体自动向用力方向快
速跨出或跳跃一步,来重新建立身体
重心支撑点,避免摔倒
侧方稳定性
 安静站立时发生的侧方运动自上而下
发生
 头的运动最先发生,接着是髋运动
(20ms以后)、踝运动(40ms以后)
高级神经功能的影响
 注意力对平衡影响通过执行两项任务
时来评估
 内部注意错误多,外部注意功能恢复
好
 如让患者跨越障碍物时足离地的训练
效果比单独让患者膝关节屈曲70度效
果好
平衡障碍的原因
 中枢神经系统损害
 骨科疾病或损伤
 耳鼻喉科疾病
 其它人群:老年人、运动员
平衡评定的目的
 了解是否存在平衡功能障碍
 找出引起平衡障碍的环节
 确定是否需要进行治疗(如药物治疗
或康复治疗)
 重复评定以了解治疗手段是否有效
 预测患者可能发生跌倒的危险性
平衡功能评定的方法
 在进行功能活动时使用或不使用
辅助器具的平衡
 临床评定
 实验室检测
平衡的评估原则
 睁开眼睛→闭上眼睛
 大支撑面→小支撑面
 坚硬表面→柔软表面
感觉的评估
 视觉评估
 本体感觉评估
 前庭评估
运动功能评估
 关节活动度:脊柱及下肢各关节活动
度受限均可影响到平衡。如踝关节活
动度受限可以影响踝调节,需要使用
髋调节
运动功能评估
 肌肉长度不平衡可以改变姿势及运动
策略
 肌肉无力或耐力下降可以影响运动策
略
 疼痛可以影响平衡
临床评定
 观察法:观察患者的坐、站、跨
步反应以及在活动状态下能否保
持平衡
临床评定
 量表法:信度和效度较好的量表
主要有
功能性前伸试验
5次坐站试验
Berg平衡量表
“站起-走”计时测试
功能性前伸试验:
FRT(Functional reach test)
 受试者双足分开与肩同宽站立,握拳,
一侧上肢前屈90°,在足不离地的情
况下,要求患者上肢尽力向前面伸,然
后将测量结果与相对应的年龄组进行
比较
患者需独立站立30秒
 测量3次,取平均值
功能性前伸试验正常值
年龄
20-40岁
男
平均值±标准
差(cm)
42.42 ±4.83
女
37.08 ±5.59
41-69岁
32.78 ±5.59
35.05 ±5.59
70-87岁
33.53 ±4.06
26.67 ±8.89
功能性前伸试验预测摔倒
 <15.24cm摔倒危险性明显增加
 15.24-25.4cm摔倒危险性为中度
5次坐站试验
 Five-times-sit-to-stand Test
(5×STS)
 让患者在不用手的情况下尽快安全地连续
做5次由坐到站的动作,并计时
 评估由坐到站时的平衡功能
 成人60岁以下应该在10s内完成,60岁以
上应该在14.2s内完成
Berg量表评定
检查序号
评定内容
1
从坐位站起
2
无支持站立
3
无支持坐位
4
从站立位坐下
5
转移
6
闭目站立
7
双脚并拢站立
8
上肢向前伸展并向前移动
9
从地面拾起物品
10
转身向后看
11
转身360
12
将一只脚放在凳子上
13
两脚一前一后站立
14
单腿站立
Berg量表评分结果
每项4分, 共56分
0~20分,提示平衡功能差,患者需乘坐轮
椅;
21~40分,提示有一定的平衡能力,患者
可在辅助下步行;
41~56分者则说明平衡功能较好,患者可
独立步行;
<40分提示有跌到的危险
“站起-走”计时测试(timed “Up&
Go” test)
站立, 行走3m, 转身, 坐下
 <10〞很健康
 11—30 〞可以功能独立
 >30 〞ADL需要帮助
“站起-走”计时测试
 评分标准 除了记录所用的时间外,
对测试过程中的步态及可能会摔倒的
危险性按以下标准打分。1分:正常。
2分:非常轻微异常。3分:轻度异常。
4分:中度异常。5分:重度异常。
实验室检测:平衡测试仪
 静态平衡测试:在睁眼、闭眼、
外界视动光的刺激下,测定人体
重心平衡状态
静态平衡评定仪
静态平衡的参数





1.重心移动轨迹类型
2.重心移动轨迹长度
3.重心移动的范围
4.移动中心点的偏移距离
5. 重量分布分析、姿势稳定性分析、同
步性分析、协调性分析
 6. 跌倒危险指数
动态平衡测试
 被测试者以躯体运动反应跟踪计算机
荧光屏上的视觉目标,保持重心平衡;
或在被测试者无意识的状态下支撑面
突然发生移动,了解机体感觉和运动
器官对外界环境变化的反应以及大脑
感知觉的综合能力
动态平衡评定
动态平衡内容及参数
 稳定极限:测定身体的主动转移能力。
观察指标包括身体倾斜的方向、身体
到达规定目标的时间、速度、路线长
度。
 调整反应:通过改变支持面的运动速
度和运动方向来改变支持面的稳定性。
平衡功能训练
 首先要找出影响平衡的原因
 包括:运动功能、感觉功能、认知功
能、心理等
 根据原因进行有针对性的训练
 许多患者核心肌力(躯干及骨盆)下
降
平衡训练的目的
 姿势控制及对线
 更好使用平衡策略
 改善感觉障碍
 适应环境
 训练代偿策略
 改善步态
 回归社会
平衡功能训练原则
 支撑面积由大到小:训练时从最稳定的体
位到最不稳定的体位,从使用辅助器具到
不使用辅助器具;
 稳定极限由大变小:支撑面越大,越硬、
越平整,则稳定极限越大,越容易保持平
衡。因此训练时应由硬而平整的支撑面逐
步过渡到软而不平整的支撑面;
平衡功能训练原则
 从静态平衡到动态平衡:先恢复患者
静态平衡的能力,即能独自坐或独自
站。静态平衡需要肌肉的等长收缩来
维持。因此,可以通过训练维持坐或
站立的躯干肌肉保持一定的肌张力来
达到静态平衡。
平衡功能训练原则
 动态平衡
自动态平衡-不同方向伸手够物
他动态平衡-不同方向给予外力,鼓励
患者调整姿势。不同方向鼓励患者抛物、
接物训练
平衡功能训练原则
 从睁眼到闭眼:视觉对平衡功能有补
偿作用,因而一开始训练时可在睁眼
状态下进行,当平衡功能改善后,可
增加训练难度,在闭眼状态下进行
平衡训练的要点:支撑面类型
 硬的支撑面:训练躯体感觉传入,特
别是在闭眼时
 软的支撑面:训练躯体感觉输入,特
别是闭眼时,可不穿鞋训练
 不稳定的支撑面:硬的或软的不稳定
支撑面:睁眼时训练视觉系统,可注
视某一目标;闭眼时训练前庭系统
平衡训练的要点:干扰的类型
 力量:小、中、大
 速度:慢、中速、快速
 病人是否预知干扰:知、不知
平衡训练的要点
 先训练踝调节:这种调节最重要
 再训练髋调节和跨步调节
平衡训练的次序
 坐位
 站立位
 步行
 其它姿势:长坐位、跪位等
反馈机制的应用
 早期需要治疗师进行反馈
 后期外部反馈逐渐减少,自身反馈逐
渐增加
 镜子反馈
 平衡训练仪反馈
坐位平衡训练
 包括长坐位平衡训练和端坐位平衡训
练。如截瘫患者多采用长坐位进行平
衡功能训练,偏瘫患者多采用端坐位
平衡训练。只有很好地保持坐位平衡,
才能进行站立位的平衡训练.为步行
做好准备。
坐位平衡训练次序
 逐渐减少上肢的支持:双上肢支持→
一侧上肢支持→上肢不支持
 坐位支撑面稳定→不稳定(如Bobath
球)
 改变下肢支撑:双下肢交叉、一侧下
肢支撑
 改变躯干支撑:不靠在椅背上
坐位平衡训练次序
 增加上肢及躯干活动:及物、扔东西
 增加头的运动
 闭眼训练
坐位平衡训练1
训练者坐
在其患侧,一
手放在患侧腋
下,另一手放
在健侧腰部,
将患者身体重
心拉向训练者;
坐位平衡训练2
患者坐位,治
疗师在其后面
坐在Bobath球
上,协助患者
做躯干前屈、
后伸、左右侧
屈等动作
图片
坐位平衡训练3
患者坐位,治疗师
在前面坐在PT凳上,
让患者用手拍打治
疗师的手掌,通过
治疗师手掌在空间
的位置不同,训练
患者躯干前屈、后
伸及旋转动作
图片
坐位平衡训练4
患者坐位,治疗师
抛出物体让患者用
手抓住,通过治疗
师向不同方向抛出
物体,训练患者躯
干前屈、后伸及旋
转动作
图片
增加复杂性
 移动距离
 移动方向
 凳子的类型
 不同的作业
 转移注意力
站立平衡训练的要点:站立类型
 双足平行站立:支撑面宽、窄
 双足前后站立
 单腿站立
站立位平衡训练
 静态平衡训练:开始时两足间距离由
大逐渐变小
他动态平衡训练
 患者保持站立位,面对镜子,治疗师
站于患者旁边,从侧方、前方或后方
等不同的方向推动患者,逐渐增加推
动的力度和幅度,增大训练的难度。
自动态平衡训练
 患者面对镜子站立,治疗师站于患者
旁边,患者足保持不动。独立完成身
体重心转移、躯干屈曲、伸展、左右
侧屈及旋转运动,并保持平衡。
自动态平衡训练
 也可以采用太极拳的云手式进行平衡
训练。云手式是身体重心连续地前后
左右转移的过程.同时伴随上肢运动,
是一种简单易行的训练方法
 可以进行伸手触碰物体、伸手拿物、
抛球或接球训练。
站立位训练次序
 减少辅助器的支持:平行杠→助行器
→四点拐杖→一点拐杖→不使用辅助
器
 双腿站立→单腿站立
 增加上肢及功能性活动
 减少站立面的稳定性
 上台阶训练
站立位训练次序
 增加离开身体中线的距离
 改变运动的速度
 改变支撑面的大小:宽→窄
 增加眼及头的运动
 闭眼训练
步行平衡训练次序
 减少辅助器的支持:平行杠→助行器
→四点拐杖→一点拐杖→不使用辅助
器
 步行平面的稳定性下降,改变支撑面
角度
 增加障碍物、分散注意力、提物或操
作物体
 增加步行速度
核心肌力训练
人体的核心部位既包括了腰椎、骨盆
和髋关节等骨骼以及它们周围的韧带
和结缔组织,也包括附着在这些骨骼
上的肌肉
核心肌群的分类
稳定肌(核心小肌群)
运动肌(核心大肌群)
主要肌群
骶棘肌、横突棘肌、 背阔肌、腹外斜肌、
横突间肌、棘突间肌、 竖脊肌及腰部的腰大
多裂肌等
肌等
形状
羽状
梭形
肌纤维构
成
以慢肌纤维为主
以快肌纤维为主
位置
脊柱深部
脊柱表层
作用
参与稳定与耐力作用
主要参与快速运动
核心肌肉训练的原因
可以改善:
姿势
肌肉平衡
稳定性
辅助预防下背痛
预防肌肉失衡和神经肌肉控制障碍
所有运动起始于此
核心肌力训练方法
 地板上
 躯干搭桥
 下肢放在 Bobath球上
 在球上下肢屈曲
 一侧上肢及对侧下肢支撑身体
 下肢伸直状态下躯干搭桥
在地板上






俯卧位
用前臂支撑,双手握住
双足并立,足趾支撑在地板上
使腹部离开地面并控制住
保持身体从肩到足趾直线关系
保持腹部紧张
躯干搭桥





背部在Bobath球上
双足平放在地面上,膝关节屈曲90度
向前移动直到肩部放在球上
保持从头到膝关节的直线关系
保持腹部紧张
下肢放在 Bobath球上





腹部放在Bobath球上
双上肢伸直支撑在地面上
双手向前移动直到双下肢放在球上
保持从头到足趾的线性关系
保持腹部紧张
在球上下肢屈曲






躺在地面上,足跟放在 Bobath球上
双上肢外展维持平衡
将臀部抬离地面直到肩胛骨接触地面
向躯体方向屈曲下肢并保持
回到起始位置并重复
保持腹部紧张
一侧上肢及对侧下肢支撑身体






俯卧位
上下肢伸展
用左上肢及右下肢支撑并保持
缓慢下降并用对侧下肢和上肢支撑
保持髋部中立位
保持腹部紧张
下肢伸直状态下躯干搭桥







在地板上仰卧位
双足平放在地面,膝屈曲90度
将臀部抬离床面并保持
将一侧足抬离地面并伸直下肢
回到起始位置并抬起另一侧下肢
保持身体从头到膝部的直线关系
保持腹部紧张
下肢伸直状态下躯干搭桥
Before
After
训练阶梯进展
 随着功能进步,需要逐渐增
加难度,改变训练方法
悬吊治疗系统
平衡功能训练及评估系统
平衡功能训练及评估系统
 平衡训练难度十档可调
 可进行正向(左腿-右腿)侧向(脚尖-脚
跟)45度方向的平衡测定训练
平衡功能训练及评估系统
 电脑视频游戏允许边训练边游戏,增加平
衡训练的趣味性,提高训练者的积极性
 全部智能化管理,智能化控制平衡姿态,
智能化进行系统平衡测定,智能化进行平
衡结果评估
平衡功能训练及评估系统
 平衡测试:可测患者重心轨迹,自动记录
时间及报告各项参数。

平衡训练:可设定目标区域,患者通
过视觉反馈进行重心矫正与训练。
平衡功能训练及评估系统
 病例管理:可显示患者测试面积,路径总
长平均速度、轴向长度最大摆幅、平均摆
幅、摆幅比、路径长、面积比、可打印上
述指标。
平衡功能训练及评估系统
 数据处理:可报告患者重心原始轨迹图、
重心轨迹图、摆动曲线图、摆动频谱图,
并可与正常人数值比较分析。
 采用高精度压力传感器和电子计算机技
术,精确地测量人体重心位置的轨迹及形
态,并记录其相应参数,以评定平衡功能
的状况:评估治疗康复的效果。
注意事项
 平衡功能训练适用于具有平衡功能障
碍的患者,训练前需要先对患者进行
评定,如果患者有严重的心率失常、
心力衰竭或严重感染,或肢体有严重
痉挛等,则暂不宜训练。
注意事项
 训练时要注意监护,以免发生跌倒。
同时,平衡功能训练要与其他康复治
疗相结合,如相应的肌力训练等,以
提高疗效。
王强简介
 青岛大学医学院附属医院脑科医院副院长、康复
医学科主任,博士生导师
 山东省医学会物理医学与康复分会主任委员
 山东省康复医学会副会长
 中华医学会物理医学与康复分会委员
 《中华物理医学与康复杂志》编委
 E-mail: [email protected]
 Tel: 18661806772