高雄市立小港醫院 徐欣妏物理治療師

溫度刺激(Thermal Stimulation)是一常見、可行且方便使用於門診復健或居家照護的治療介入。1先前的腦影像學研究顯示溫度刺激可以比觸覺或機械覺刺激活化較大的腦皮質區，當受試者接受到「疼痛」溫度刺激時，其相同部位的主要動作皮質區也觀察到活化的現象，2,3這些研究皆顯示利用「溫度刺激」有可能增進皮質重組或神經再塑性。關於溫度刺激應用於中風病人的上肢已有部分研究指出能促進動作及功能的恢復，4,5然而對於下肢動作及功能的療效則缺乏足夠研究證實。陳等人在急性期中風病人利用冷熱敷包交替刺激下肢發現有助於行走表現及下肢動作恢復；6近日梁等人研究指出溫度刺激對於急性中風病人下肢功能恢復有正面且長期的療效，療效可持續三個月，但在追蹤6個月及一年後則消失；7然而由於中風發病後不同治療時間點介入，可能會有不同的治療療效的表現，所以對於中風發病三個月以上之溫度刺激療效仍然未知；此外，陳與梁等人均使用冷熱敷包來作為溫度刺激之刺激來源並無法提供穩定的溫度，根據以上文獻回顧，本研究目的使用恆溫系統冷熱溫度刺激模式，比較額外的「疼痛」溫度刺激與「無痛」溫度刺激對於對於中風三個月以上患者下肢動作與功能恢復療效差異。

方法

總共徵召43位受試者持續接受門診復健治療之中風患者，其中34位符合篩選條件並隨機分配17位於實驗組，17位於控制組。個案篩選條件包含：1）首次發病；2）發病3個月以上但不超過三年；3）單側半身偏癱 (unilateral hemiplegia)；4）能獨立維持坐姿30分鐘以上；5）能遵從口語指令；5）年齡介於18到80歲之間；6)願意參與本研究並填寫繳交同意書者。個案排除條件包含：1) 在溫度刺激部位出現皮膚疾病、損傷、燙傷或未成熟疤痕；2) 罹患冷熱療相關禁忌症(例如急性發炎、靜脈栓塞或雷諾氏症)；3) 失語症者；4) 罹患可能影響實驗測試之骨科疾病（例如，下肢骨折）或心血管疾病（例如，不穩定心臟疾病）；5) 罹患糖尿病或非因中風（例如，周邊血管疾病或神經病變）所引起的感覺功能完全損傷者。所有受試者均知情同意並簽署人體試驗計畫同意書。

介入

所有受試者均接受每週三次常規傳統復健治療療程，傳統復健治療療程包含各一個小時的物理治療及職能治療，以強調功能性任務訓練為主的治療策略。所有受試者及執行傳統復健療程之治療師均不被告知分配的實驗組別。實驗組除傳統復健治療外，患側下肢額外接受每次約30分鐘的「疼痛」溫度刺激(熱痛46-47°C/ 冷痛2-3°C)，每天一次，每週三次，共為期八週；控制組則除了傳統復健治療外，接受每次30分鐘的「無痛」溫度刺激(熱40-41°C/ 冷23-24°C)，每天一次，每週三次，為期八週。依據本研究針對中風患者健側下肢所進行的先導研究結果及避免受傷的原則，本研究將每次溫度刺激的熱刺激的刺激秒數上限訂為最高15秒鐘，冷刺激的刺激秒數上限訂為最高30秒鐘。

使用可調控溫度之冷熱循環恆溫系統來進行溫度刺激，使用之刺激設施包括包敷下肢治療墊(38x55cm; TP22E, Gaymer Corp, USA)及足底治療平台(30x25x10cm)，分別連接至熱循環恆溫水槽(B300, Firstek Corp, Taiwan)及冷卻循環恆溫水槽(B401L, Firstek Corp, Taiwan)(圖1a)。刺激部位為膝蓋以下，包括足部背側及足底(圖1b)。當每次接受刺激時間已達刺激秒數上限，或主觀感覺疼痛類比量表超過七分時隨即停止冷刺激及熱刺激，並鼓勵受試者主動或反射性地將肢體移離刺激平台及治療墊(圖1c)。個案接受溫度刺激時，為避免皮膚對溫度之適應(habituation)、過敏化(sensitization)或痛覺過敏現象，於每次冷、熱刺激間均會安排15秒休息時間，同時檢視個案皮膚狀況，並讓受刺激之皮膚表面回復至治療前溫度。所有受試者在每次刺激之間的 15 秒鐘間隔及每10次刺激中間的3分鐘間隔，以主動運動、主動協助運動或被動運動方式，嘗試練習髖關節屈曲、膝關節屈曲/伸直，足踝背屈/伸直等動作。實驗組及控制組接受同樣步驟與流程，不同溫度設定的溫度刺激，每次溫度刺激為：10次熱刺激、10次冷刺激、10次熱刺激、10次冷刺激；每次熱刺激最高持續15秒，冷刺激最高持續30秒，每次熱刺激之間或冷刺激之間休息15秒鐘，10次熱刺激結束及10次冷刺激結束後，交換之間間隔休息3分鐘。完整的一套「溫度刺激」包含20次熱刺激及20次冷刺激，約為30分鐘。

主要療效相關評量工具包括有中風復健動作評估量表下肢次量表(Lower extremity subscale of the Stroke Rehabilitation Assessment of Movement, LE-STREAM)及基本行動能力次量表(Mobility subscale of the STREAM, Mobility-STREAM)、功能性行走分類(Functional Ambulation Categories, FAC)。

結果與討論

在治療八週後與治療結束後一個月追蹤期的組內比較中，實驗組在中風復健動作評估量表下肢次量表和基本行動能力次量表、功能性行走分類皆表現出統計上顯著進步(P<.05)；控制組所有療效評量皆無顯著差異。比較二組治療八週後與治療結束後一個月追蹤期的進步情形，實驗組在所有療效評量皆有較大的進步，然而僅在治療結束後一個月追蹤期的中風復健動作評估量表下肢次量表和基本行動能力次量表的進步達統計上顯著差異(P=.028 ; P=.043)。

本研究首次以雙盲控制臨床實驗設計，比較「疼痛」和「無痛」溫度刺激對於首次中風發病三個月以上患者下肢動作與功能恢復的療效。研究結果顯示實驗組給予一天30分鐘、一週三天，為期八週的「疼痛」溫度刺激結合傳統復健療程可以提昇發病三個月以上中風病人下肢動作及功能恢復，且在追蹤一個月後仍然達顯著進步。

先前陳等人的研究中使用包覆2層毛巾的0度冷敷包及75度熱敷包的方式針對急性期中風一個月內住院病人進行六週的下肢溫度刺激，其結果顯示溫度刺激結合傳統復健治療比僅接受統復健治療能有助於誘發下肢動作與功能恢復，6本篇研究雖然在治療八週後二組下肢動作與功能比較未達顯著差異，然而仍然可以發現在動作與功能進步的趨勢，二篇研究在受試者特徵上(急性期vs.慢性期)、每週治療療頻率（5次vs. 3次）、治療總週數（6週vs. 8週）、控制組介入的內容(傳統復健治療結合討論vs.傳統復健治療結合「無痛」溫度刺激)、溫度設定及溫度一致性的不同皆可能為溫度刺激對下肢動作與功能療效進步差異的原因。本研究受試者人數少，且對象包含發病三個月以上之中風患者，樣本數不足及個案病況差異皆可能影響本研究療效評估結果的適用性。本研究排除無法維持坐姿30分鐘的個案，也無法了解對於坐姿平衡或耐力較差中風病人的應用療效。個案的選取侷限於持續在醫院接受復健治療的個案，對於居家或社區中風病人的療效有待進一步驗證。

本研究結果顯示給予每次三十分鐘，每週三次，為期八週「疼痛」(冷痛攝氏2到3度/熱痛攝氏46到47度)溫度刺激結合傳統復健療程有助於改善發病三個月以上中風患者下肢動作與功能的恢復，且在追蹤一個月後療效仍然顯著。本研究結果建議冷熱溫度刺激可以持續發展做為臨床物理因子介入中風病治療策略的選擇參考。【本文摘譯高雄醫學大學99學年度醫學系神經學科碩士班論文，相關成果2012年11月已被 Arch Phys Med Rehabil期刊接受將予刊登】

參考文獻:

1. Chen JC, Shaw FZ. Recent progress in physical therapy of the upper-limb rehabilitation after stroke: Emphasis on thermal intervention. J Cardiovasc Nurs 2006;21:469-73.
2. Gelnar PA, Krauss BR, Sheehe PR, Szeverenyi NM, Apkarian AV. A comparative fmri study of cortical representations for thermal painful, vibrotactile, and motor performance tasks. Neuroimage 1999;10:460-82.
3. Davis KD, Kwan CL, Crawley AP, Mikulis DJ. Functional mri study of thalamic and cortical activations evoked by cutaneous heat, cold, and tactile stimuli. J Neurophysiol 1998;80:1533-46.
4. Wu HC, Lin YC, Hsu MJ, Liu SM, Hsieh CL, Lin JH. Effect of thermal stimulation on upper extremity motor recovery 3 months after stroke. Stroke 2010;41:2378-80.
5. Chen JC, Liang CC, Shaw FZ. Facilitation of sensory and motor recovery by thermal intervention for the hemiplegic upper limb in acute stroke patients: a single-blind randomized clinical trial. Stroke 2005;36:2665-9.
6. Chen JC, Lin CH, Wei YC, Hsiao J, Liang CC. Facilitation of motor and balance recovery by thermal intervention for the paretic lower limb of acute stroke: a single-blind randomized clinical trial. Clin Rehabil 2011;25:823-32.
7. Liang CC, Hsieh TC, Lin CH, Wei YC, Hsiao J, Chen JC. The effectiveness of thermal stimulation for the moderately to severely paretic leg after stroke: serial changes at one-year follow-up. Arch Phys Med Rehabil 2012;93:1903-10.