中枢传导通路与姿势控制（central pathway and postural control，CPPC）技术是四川大学华西医院康复医学中心研发的神经康复物理治疗技术。该技术以姿势控制的中枢神经传导通路内在机制与外在表现为核心，运用神经科学理论解释与分析患者的功能障碍。临床实践和研究结果显示，CPPC 技术具有良好的疗效和应用前景。该文主要阐述了 CPPC 技术的基本原理和核心理念、常用的评估和治疗方法、近年来取得的成果及应用推广，旨在为该技术的进一步应用与深入研究提供理论参考与指导。
引用本文： 江汉宏, 魏清川, 叶赛青, 蒙利娇, 张静, 何琳, 陈意, 高强. 中枢传导通路与姿势控制技术的基础理论及临床应用. 华西医学, 2022, 37(5): 680-687. doi: 10.7507/1002-0179.202204046 复制
姿势控制和平衡功能障碍是脑卒中后常见的问题，与移动能力下降、日常生活活动能力受限相关，是脑卒中后跌倒的主要危险因素之一[1]。积极地训练和提高姿势控制能力对脑卒中偏瘫患者的功能改善具有重要的价值，是目前国内外研究的重点和热点之一[2-3]。经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）和经颅直流电刺激等神经调控技术可进一步增强姿势控制的中枢调节，改善脑卒中患者的姿势控制与平衡能力[4]。四川大学华西医院（以下简称“华西医院”）康复医学中心在整合全球神经康复物理治疗技术的基础上，提出中枢传导通路与姿势控制（central pathway and postural control，CPPC）技术。该技术应用神经科学理论解释与分析患者的功能障碍，以姿势控制的中枢神经传导通路内在机制与外在表现为核心，以中枢激活和抑制为基本方法，通过康复训练和神经调控等多种形式进行以姿势控制为中心的康复治疗，具有良好的疗效和应用前景。本文系统地介绍了 CPPC 技术的基础理论及临床应用，旨在为该技术的进一步应用与深入研究提供理论参考与指导。
1 CPPC 技术的基本原理和核心理念
运动行为是由运动目标、执行运动的原因以及姿势控制介导的机械稳定性相互作用并共同决定的[5]。其中姿势控制在保持身体平衡、进行运动调整上起着重要的作用。姿势控制是躯体本体感觉、视觉和前庭觉系统输入至中枢整合形成身体图式，以维持身体定向和稳定的复杂过程[6-7]。良好的姿势控制可使身体各节段适应不同环境的姿势定向，在运动过程中维持机体的静态与动态稳定性。
1.1 姿势调节
人体在面对可预期的或突发的内部和/或外部姿势干扰时，中枢神经系统对身体姿势肌肉的反应调节主要包括预期性姿势调节（anticipatory postural adjustment，APA）和补偿性姿势调节（compensatory postural adjustment，CPA）2 种调节机制[8]。
APA 是指通过建立稳定的运动链将身体各节段连接起来，以防止由局部运动引起的力学扰动。如果没有适当的平衡，这些干扰会影响随意运动的正确执行[9]。在可预期的姿势干扰之前产生的姿势调节主要为 APA，例如快速举起手臂。产生 APA 的神经机制可能是来自视觉、听觉、本体感觉和运动意图等的感知和认知神经信息传导至大脑，中枢神经系统整合后发出神经冲动，产生动作预估，预先激活相关肌肉活动，实现对肌肉活动的优化控制[10]。参与 APA 的神经网络包括初级运动皮质、运动前皮质、辅助运动区、基底节、脑干和小脑等神经结构[11-12]。其中，初级运动皮质主要在 APA 启动过程中投射皮质运动纤维至目标肌群进行调节；运动皮质参与 APA 相关运动计划的编码；辅助运动区和脑干共同调节 APA 时序；小脑主要与 APA 产生过程中肌肉群的协调耦合相关[13]。
应对不可预期的姿势干扰之后产生的姿势调节为 CPA[14]。CPA 的目的是在干扰发生之后调节身体重心的位置，来自运动皮质的运动指令作用于运动系统，改变其状态，并引起不同的感觉输入进行姿势调节。研究显示，当感觉输入中的本体感觉反馈通路被阻断，运动依然能够产生，但关节协调性受损、运动轨迹准确度下降，提示本体感觉输入对姿势控制的流畅性和精确度有重要意义[15]。CPA 运动输出过程中，脊髓α和γ运动神经元分别支配外周效应器（肌肉）和感受器（肌梭）。α和γ运动神经元具有共同发放的特点，称为α-γ协同激活[16]，进一步证实了反馈环路中感觉反馈与运动指令信号在运动执行中共同发挥作用的特点。健康人面对不可预测的干扰时，CPA 是中枢神经系统进行姿势控制的主要调节机制；而面对可预测的干扰时，APA 与 CPA 共同进行姿势控制以维持身体姿势的稳定[17]。
1.2 姿势控制与平衡的中枢传导通路
脑干和小脑是姿势控制与平衡的重要中枢结构。根据功能分区，小脑可分为前庭小脑、脊髓小脑和皮质小脑。前庭小脑主要负责调控前庭眼反射和协调眼球追踪运动等；脊髓小脑主要负责调控躯干轴肌、头颈部肌肉、肢体近端肌肉的肌张力与肌肉运动，以调节身体姿势及维持平衡；皮质小脑主要管理上下肢精确运动的计划以及后续的协调运动[18]。小脑蚓部在姿势控制和平衡反应中起着关键的作用[19]。起自小脑蚓部的神经纤维从顶核发出，一部分通过丘脑换元到达大脑皮质，一部分经小脑中脚和下脚到达前庭神经核与脑干网状结构，然后分别通过前庭脊髓束和网状脊髓束调控身体姿势[20]。因此，小脑蚓部可通过顶核控制躯干轴肌、头颈部肌肉与肢体近端肌肉的肌张力。此外，小脑蚓部还可利用 APA 和 CPA 进行姿势调整，维持功能活动中的姿势控制和平衡[21]。姿势控制与平衡还接受大脑皮质的调节。健康人辅助运动区和后顶叶皮质的激活增强与对即将到来的外界姿势干扰的预测有关[22]。正常大脑半球辅助运动区中姿势扰动相关氧合血红蛋白信号的增加与 Berg 平衡量表测量的平衡功能增加显著相关[23]，且脑卒中患者的平衡能力与双侧辅助运动区氧合血红蛋白信号的姿势扰动相关变化呈显著正相关[24]。当进行较高难度的平衡任务时，顶叶皮质区域被激活，抑制后顶叶皮质会导致健康受试者姿势稳定性下降[25]。当平衡任务难度加大时，大脑皮质的额叶、中央和顶叶区域的θ振荡增加[26]。
CPPC 技术主要基于上述姿势控制原理，解释与分析患者的功能障碍，以姿势控制为中心进行康复治疗，以改善患者功能。具体而言，包括：① 基于神经科学原理，从中枢机制层面分析和解释脑卒中患者症状、体征及功能障碍，以中枢激活和抑制的方式实现精准康复；② 强调姿势控制和平衡的中枢传导通路及调节机制，并基于运动控制原理评估和制定康复治疗方案；③ 基于神经功能检测及姿势与运动的外在表现，运用神经调控技术和运动训练进行治疗，使“精准检测、精准治疗”理念转化为可操作的具体技术[27]。
2 CPPC 技术的常用评估方法
2.1 体格检查和量表评估
临床治疗中，康复评估的目的在于探索改善患者运动的潜力，以此作为提高其功能独立性的基础。CPPC 技术常用的评估方法如下。
2.1.1 观察与体格检查
评估内容包括基本姿势（仰卧位、坐位、站立位等）评估和姿势转换过程（仰卧-侧卧、卧-坐、坐-站、步行等）评估，也称静态评估和动态评估。在静态和动态的观察与触诊中，应着重关注：① 姿势控制：姿势控制包括姿势稳定和姿势定向。姿势稳定性也称平衡，是控制身体重心与支撑面关系的能力。姿势定向性指保持身体各节段与任务、环境间适当关系的能力。② 姿势力线：姿势力线即身体各部位的排列，以及身体位置与重力、支撑面的关系。因为力线决定了运动策略的产生以更有效地控制姿势[28]。同时，还应评估患者有无肌肉短缩或关节挛缩。③ 姿势张力：人体在直立位（坐位、立位等）时，抗重力肌群的活动增加以抵抗重力，称之为姿势张力，它是支撑人体抵抗重力的主要机制[28]。④ 肌张力的分布和变化：适当的肌张力可适应不同姿势和进行姿势转换。过低的肌张力无法满足适当的或预期的活动。而肌张力过高则超过了预期的活动需求。评估者还应观察患者是否出现联合反应，以及在何种情况下出现。⑤ 神经肌肉活动：评估人体的关键区域在运动启动、运动过程以及运动结束时，肌肉的启动、激活和募集情况。⑥ 运动模式：运动模式由一系列的选择性运动组成，包括运动时序、协调性、速度和运动范围。为确保全面评估，必要时评估者应分别从冠状面和矢状面进行评估。此外，在评估过程中，对于特定的感觉输入、治疗师的引导或治疗师给予的支撑，评估者应关注患者如何作出反应。
2.1.2 量表评估
① 躯干损伤量表（Trunk Impairment Scale）：躯干控制障碍是脑卒中后的常见问题，同时姿势和躯干控制水平也是脑卒中患者功能恢复的重要预测因子[29-30]。因此，临床治疗中需关注卒中患者的姿势和躯干控制问题。躯干损伤量表是一个用于评估脑卒中患者躯干运动质量的工具，具有良好的信度[31]。该量表用于测量与静态和动态坐位平衡相关的躯干运动，以及躯干的协调能力。躯干损伤量表包括静态坐位平衡（3 项）、动态坐位平衡（10 项）和协调性（4 项），共 17 项，总分 23 分，分数越高，提示躯干控制水平越好[32]。
② Fugl-Meyer 评估量表（Fugl-Meyer Assessment Scale）：该量表是一个设计良好、可行、有效的评估量表，在脑卒中康复中的应用效果已得到广泛验证[33]。Fugl-Meyer 评估量表从运动功能、感觉功能、平衡、关节活动度和关节疼痛 5 个方面进行评估。其中运动方面的评估被强推荐为评估脑卒中后运动障碍的研究工具[34]。运动方面的评估包括肩、肘、前臂、腕、手、髋、膝和踝的运动、协调和反射。每个项目得分为 0～2 分（0=不能执行，1=部分执行，2=完全执行）。得分为 0～100 分，其中上肢为 0～66 分，下肢为 0～34 分，得分越高提示运动功能越好。
③ 改良 Rivermead 移动能力指数量表（modified Rivermead mobility index）：该量表是临床上常用的一个简短的移动能力评估量表。该量表对移动能力的变化较灵敏，内部一致性高，具有足够的预测效度和优异的重测信度[35]。改良 Rivermead 移动能力指数量表包括翻身、从卧到坐、坐位维持、从坐到站、站立维持、转移、室内行走、上下楼梯8 个项目，其得分为 0～40 分，评估者通过直接观察患者在每个项目中的表现来评分。
2.2 脑功能检测
近年来，脑功能检测技术作为客观、准确的评估工具常用于评估卒中后运动、认知功能。CPPC 技术关注姿势控制的中枢神经机制，并通过多种脑功能检测技术来反映中枢的功能状态，主要包括诱发电位检测、TMS、脑电图、近红外光谱脑功能成像、功能性 MRI 和弥散张量成像等。
使用的诱发电位检测主要包括躯体感觉诱发电位、运动诱发电位、脑干听觉诱发电位、视觉诱发电位和事件相关电位[36]。躯体感觉诱发电位是以脉冲电流刺激周围神经的一定部位，在本体觉传导通路不同水平上，记录周围神经感觉动作电位及中枢神经的感觉诱发电位[37]。运动诱发电位是应用瞬时高压电或高通量磁场刺激对侧皮质运动区，通过兴奋运动皮质、下行通路及周围神经，在相应肌肉表面记录动作电位。运动诱发电位潜伏期与波幅可用于客观评估中枢神经系统运动传导通路即皮质脊髓束的传导功能与皮质兴奋性的变化，以评估卒中后患者的运动功能恢复情况[38]。脑干听觉诱发电位是声音刺激听觉感受器后，经过听神经、脑干传导通路在皮质听觉中枢记录到的诱发电活动，可从神经电生理角度反映脑干功能，帮助判断脑干损伤情况[39]。事件相关电位是在脑电的基础上对特定事件提取的脑电信号，一般是指针对感觉系统或脑的某一部位，施加某一种特定的刺激，在脑区所引起的特定变化。事件相关电位是与刺激的认识、理解和判断相关联的电位，时间分辨率佳，对研究脑卒中后认知相关的功能活动具有重要意义[40]。
TMS 检测结果可反映中枢的功能状态，其测量指标包括：① 运动阈值，反映神经元的膜兴奋性、皮质间轴突及其与皮质脊髓束的兴奋性突触连接的活动[41]；② 同侧皮质静息期，反映跨胼胝体抑制功能；③ 短间隔皮质内抑制，与γ-氨基丁酸 A 型受体有关；④ 长间隔皮质内抑制，与γ-氨基丁酸B 型受体有关；⑤ 皮质内兴奋性，反映了 N-甲基-D-天冬氨酸介导的兴奋性突触后电位的情况[42]。
脑电图和近红外光谱脑功能成像结果可反映皮质活动及功能状态。脑电图空间分辨率相对较低，而时间分辨率高；脑电图用于研究脑卒中患者的皮质活动和功能连接情况，受损运动网络的静息和动态连接以及大脑半球间的平衡活动可用于评估康复治疗的积极效应[43]。近红外光谱脑功能成像通过计算组织内含氧血红蛋白与去氧血红蛋白对近红外光吸收的差异，从而获得组织代谢强弱变化[44]。与脑电图不同，近红外光谱脑功能成像对脑血流动力学变化非常敏感[45]。近红外光谱脑功能成像可通过建立大脑皮质激活变化与运动能力之间的联系，来实时评估脑卒中偏瘫患者下肢运动功能、步态及姿势控制的中枢变化[46]。Fujimoto 等[23]通过近红外光谱脑功能成像发现辅助运动区的激活与卒中后姿势控制的恢复呈正相关。
功能性 MRI 和弥散张量成像是 2 种广泛应用的 MRI 技术。功能性 MRI 通过含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白顺磁性的不同以及神经元活动时需氧量增加的原理来反映大脑各功能区的活动变化，以辅助评价脑卒中偏瘫患者的预后[46-47]。功能性 MRI 可用于评估行为任务的大脑变化，任务相关功能性 MRI 检测结果有助于评估脑卒中后运动功能预后[48]。弥散张量成像是在弥散加权成像基础上发展出的一种 MRI 技术，主要通过测量组织中水分子的运动来研究大脑的微观结构改变，确定脑白质方向和弥散特性[49]。其常用参数包括扩散系数、部分各向异性及容积比等。弥散张量成像可用于测量卒中后皮质脊髓束的完整性，预测脑卒中患者的运动功能恢复情况[50-51]。Kim 等[52]应用弥散张量成像评估大脑中动脉梗死患者的皮质脊髓束完整性，可预测患者卒中后 6 个月的运动恢复情况。
在 CPPC 技术中，脑功能检测技术可从中枢机制层面分析和解释脑卒中患者症状、体征及功能障碍，通过精准评估以辅助制定康复治疗方案，还可客观地评估卒中患者运动功能与姿势控制的恢复潜力及明确康复治疗的有效性，但由于其价格昂贵且需要相关专业技术及人员，在实际推广中可选择性应用。
3 CPPC 技术常用的治疗方法
3.1 徒手康复训练
CPPC 技术重点在于改善静态或动态体位下的姿势控制能力，以减少大脑皮质参与完成姿势控制的代偿性调节为目标，激活基于前馈机制的内侧运动系统，以形成自动化调节功能，从而诱导患者形成正确的躯干姿势控制，达到改善痉挛、提高躯体运动控制能力、平衡以及日常生活能力等目的[27]。治疗师对患者进行基于正确感觉输入的康复训练是 CPPC 技术常用的治疗方法之一，主要依靠姿势控制手法（以下简称“PC 手法”）来实现。PC 手法是指治疗师基于感觉输入诱导出正确的姿势反应，提高姿势控制能力的操作方法。康复训练强调正确的感觉-运动诱导、呼吸控制训练、核心稳定和躯干控制训练、平衡功能训练、移动能力训练和步态矫正等[53]。
感觉-运动诱导是指通过躯体感觉信息（本体感觉与触觉）引导运动方向，使个体能有正确的肌肉收缩、运动速度、躯体和肢体活动等[54]。感觉-运动诱导信息一部分通过非意识本体感觉通路传入小脑，被整合后通过脑干直接控制躯干和四肢以维持姿势和平衡；另一部分传入大脑皮质，参与完成随意运动控制[55-56]，这也是PC 手法的中枢机制之一。在运动训练过程中，治疗师应关注本体感觉、前庭、视觉信息的有效整合，这对于成功的姿势控制和保持直立姿势至关重要，也能促进患者对环境变化的适应。
呼吸是姿势控制的重要环节，当脊柱稳定性受到干扰时，人体可通过膈肌、腹肌和盆底肌的共同激活来增加腹内压，从而辅助脊柱的机械稳定性。呼吸训练是提高患者核心稳定、促进姿势控制的有效方法。治疗师可通过 PC 手法，将手置于患者下腹部引导其进行腹式呼吸并保持 5 s，进一步在不同体位下通过呼吸训练调节膈肌和腹内压，建立膈肌-腹横肌-多裂肌-盆底肌的动态激活链，这与 Lee 等[57]的发现一致。此外，治疗师可在呼吸训练的基础上，在坐位和站立位对躯干肌群进行协同激活，从而促进躯干稳定[58]。核心稳定性治疗在短期和长期内均可改善平衡和躯干控制能力，并增强患者自信心以及日常生活活动能力[59]。
在训练过程中，除了关注正确的对位对线外，治疗师需持续关注 APA 是否被正确激活，这是影响患者姿势控制和运动功能的重要因素。治疗师在观察患者肌肉、骨骼层面改变的基础上，还需考虑运动产生的中枢效应，引导患者减少对肢体动作本身的关注，降低患者的意识性皮质过度参与。与完全被动训练相比，通过躯干、姿势改变和骨盆活动引起人体重心变化，可有效促进 APA[60]；而与完全主动训练相比，通过 PC 手法可有效减少皮质过度兴奋引起的平衡代偿策略。CPPC 技术强调在姿势稳定的前提下，强化躯体的运动控制训练，从而提升患者的运动功能。此外，任务导向性训练可提高亚急性期卒中患者的平衡和步行能力[61]，CPPC 技术将任务导向训练整合进来，进一步降低患者对动作本身的关注，以改善患者通过正确的姿势控制和平衡调节方式完成功能性活动的能力。
3.2 神经调控
运动训练可引起结构和功能神经网络的重塑，改善患者功能，而神经调控可通过促进神经元网络重塑以提高患者功能[62]。CPPC 技术强调通过康复训练和神经调控（包括 TMS 和经颅直流电刺激等）等多种形式进行姿势调控，改善患者功能。TMS 主要通过提高或降低特定关键区域的大脑活动，是近年来用于改善卒中后运动功能障碍的研究热点之一。临床使用 TMS 治疗时，需针对不同疾病和不同功能障碍，选择不同的治疗参数。Fan 等[63]发现对卒中后步行和平衡障碍的患者，重复 TMS（repetitive TMS，rTMS）最常见的单次治疗时间为 15～20 min，最常用的低频和高频为 1 Hz 和 10 Hz。Xie 等[64]进一步发现低频 rTMS 主要影响卒中后运动功能，而高频 rTMS 则可增加运动诱发电位的波幅。Koch 等[65]发现，3 周的小脑间歇性爆发性θ波刺激可有效改善卒中后平衡和步行能力，与华西医院 CPPC 技术团队的研究结果一致[66]。华西医院 CPPC 技术团队的研究结果还显示，小脑间歇性爆发性θ波刺激联合康复训练可改善亚急性期脑卒中患者的上肢痉挛情况[67]和步行功能[68]。经颅直流电刺激可通过调节脑组织中的神经元活动来促进运动表现。Dong 等[69]的研究结果显示经颅直流电刺激对卒中后平衡和步态改善有积极作用。临床治疗时，经颅直流电刺激还可与机器人辅助步态训练[70]、强制性运动疗法[71]和虚拟现实[72-73]等结合以提升康复治疗效果。此外，Kumru 等[74]发现神经调控治疗可有效改善脊髓损伤患者的平衡和姿势控制功能。而近红外光谱脑功能成像除了作为评估工具外，还可与其他技术结合，作为神经反馈应用于临床治疗。Fujimoto 等[75]利用近红外光谱调节神经生物反馈系统对辅助运动区活动进行反馈，结果显示其对平衡和姿势控制有促进作用。这些研究提示神经调控对中枢神经系统疾病患者的平衡和姿势控制障碍可能具有潜在治疗价值。
神经可塑性是脑卒中后功能恢复的基础，神经网络功能重建是脑卒中后神经可塑性的重要组成部分。有效的康复训练可促进半球间皮质重组，以改善功能障碍[76-77]。因此，未来 CPPC 技术将继续积极探索神经调控和运动训练两者之间的有效结合，在利用神经调控促进神经功能网络兴奋性的基础上，有针对性地进行康复训练，以促进神经网络有效重建和患者运动功能恢复。
4 成果及应用推广
华西医院 CPPC 技术团队在完善技术理论体系和临床治疗体系的同时，积极地将该技术进行成果转化和应用推广，目前团队已经初步建立了 CPPC 技术的理论体系、评估体系和治疗体系，并在临床应用 4 年以上，取得了良好的效果。2018 年－2020 年，团队在全国开办 10 余期培训班，开设国家级及省级康复会议专题讲座 30 余次，成果推广覆盖至全国近 10 个省市、30 余家医疗机构，包括广东、广西、山东、山西、四川等的各级医疗机构，得到了同行的认可、推崇和高度评价，省内外多家单位将该技术申请为院级新技术进行应用推广[78-79]。2020 年 3 月，华西医院 CPPC 技术团队基于 CPPC 技术的研究课题获得华西医院临床孵化项目立项。2020 年 9 月，CPPC 技术诊疗方案获得中华人民共和国国家版权局的版权登记。同年 11 月，CPPC 技术获得华西医院临床新技术立项。2021 年 7 月，科技查新结论显示，研究 CPPC 技术对脑卒中患者平衡和移动能力影响的研究，国内公开文献中未见相同报道。科技成果鉴定结论显示，项目具有较好的社会和经济效益以及良好的推广应用前景。专家评价认为，该项目成果总体达到国内同类研究的领先水平。2022 年 1 月，CPPC 技术获得了 2021 年度四川省医学科技奖成果推广类一等奖[80]。目前为止，华西医院 CPPC 技术团队基于 CPPC 技术核心理念进行临床研究并发表国内外论文 20 余篇，为该技术的应用实践提供了科学依据。
5 小结与展望
综上，CPPC 技术主要基于姿势控制原理，通过神经功能检测及姿势与运动的外在表现以评估、解释与分析患者的功能障碍，使用神经调控技术和运动训练进行康复治疗，以改善患者功能。目前，该技术还处于推广和循证研究的起步阶段，仍面临着诸多挑战。未来，华西医院 CPPC 技术团队将紧跟临床神经科学、运动控制理论等的发展，继续深入研究其机制和临床疗效，积极探索神经调控和运动训练之间的有效结合，形成基于理论-实践-循证的完整 CPPC 技术体系，从而更好地帮助卒中患者提高功能、改善活动能力和社会参与度。
利益冲突：通信作者为 CPPC 技术的开发者及推广者。其余作者无利益冲突。
姿势控制和平衡功能障碍是脑卒中后常见的问题，与移动能力下降、日常生活活动能力受限相关，是脑卒中后跌倒的主要危险因素之一[1]。积极地训练和提高姿势控制能力对脑卒中偏瘫患者的功能改善具有重要的价值，是目前国内外研究的重点和热点之一[2-3]。经颅磁刺激（transcranial magnetic stimulation，TMS）和经颅直流电刺激等神经调控技术可进一步增强姿势控制的中枢调节，改善脑卒中患者的姿势控制与平衡能力[4]。四川大学华西医院（以下简称“华西医院”）康复医学中心在整合全球神经康复物理治疗技术的基础上，提出中枢传导通路与姿势控制（central pathway and postural control，CPPC）技术。该技术应用神经科学理论解释与分析患者的功能障碍，以姿势控制的中枢神经传导通路内在机制与外在表现为核心，以中枢激活和抑制为基本方法，通过康复训练和神经调控等多种形式进行以姿势控制为中心的康复治疗，具有良好的疗效和应用前景。本文系统地介绍了 CPPC 技术的基础理论及临床应用，旨在为该技术的进一步应用与深入研究提供理论参考与指导。
1 CPPC 技术的基本原理和核心理念
运动行为是由运动目标、执行运动的原因以及姿势控制介导的机械稳定性相互作用并共同决定的[5]。其中姿势控制在保持身体平衡、进行运动调整上起着重要的作用。姿势控制是躯体本体感觉、视觉和前庭觉系统输入至中枢整合形成身体图式，以维持身体定向和稳定的复杂过程[6-7]。良好的姿势控制可使身体各节段适应不同环境的姿势定向，在运动过程中维持机体的静态与动态稳定性。
1.1 姿势调节
人体在面对可预期的或突发的内部和/或外部姿势干扰时，中枢神经系统对身体姿势肌肉的反应调节主要包括预期性姿势调节（anticipatory postural adjustment，APA）和补偿性姿势调节（compensatory postural adjustment，CPA）2 种调节机制[8]。
APA 是指通过建立稳定的运动链将身体各节段连接起来，以防止由局部运动引起的力学扰动。如果没有适当的平衡，这些干扰会影响随意运动的正确执行[9]。在可预期的姿势干扰之前产生的姿势调节主要为 APA，例如快速举起手臂。产生 APA 的神经机制可能是来自视觉、听觉、本体感觉和运动意图等的感知和认知神经信息传导至大脑，中枢神经系统整合后发出神经冲动，产生动作预估，预先激活相关肌肉活动，实现对肌肉活动的优化控制[10]。参与 APA 的神经网络包括初级运动皮质、运动前皮质、辅助运动区、基底节、脑干和小脑等神经结构[11-12]。其中，初级运动皮质主要在 APA 启动过程中投射皮质运动纤维至目标肌群进行调节；运动皮质参与 APA 相关运动计划的编码；辅助运动区和脑干共同调节 APA 时序；小脑主要与 APA 产生过程中肌肉群的协调耦合相关[13]。
应对不可预期的姿势干扰之后产生的姿势调节为 CPA[14]。CPA 的目的是在干扰发生之后调节身体重心的位置，来自运动皮质的运动指令作用于运动系统，改变其状态，并引起不同的感觉输入进行姿势调节。研究显示，当感觉输入中的本体感觉反馈通路被阻断，运动依然能够产生，但关节协调性受损、运动轨迹准确度下降，提示本体感觉输入对姿势控制的流畅性和精确度有重要意义[15]。CPA 运动输出过程中，脊髓α和γ运动神经元分别支配外周效应器（肌肉）和感受器（肌梭）。α和γ运动神经元具有共同发放的特点，称为α-γ协同激活[16]，进一步证实了反馈环路中感觉反馈与运动指令信号在运动执行中共同发挥作用的特点。健康人面对不可预测的干扰时，CPA 是中枢神经系统进行姿势控制的主要调节机制；而面对可预测的干扰时，APA 与 CPA 共同进行姿势控制以维持身体姿势的稳定[17]。
1.2 姿势控制与平衡的中枢传导通路
脑干和小脑是姿势控制与平衡的重要中枢结构。根据功能分区，小脑可分为前庭小脑、脊髓小脑和皮质小脑。前庭小脑主要负责调控前庭眼反射和协调眼球追踪运动等；脊髓小脑主要负责调控躯干轴肌、头颈部肌肉、肢体近端肌肉的肌张力与肌肉运动，以调节身体姿势及维持平衡；皮质小脑主要管理上下肢精确运动的计划以及后续的协调运动[18]。小脑蚓部在姿势控制和平衡反应中起着关键的作用[19]。起自小脑蚓部的神经纤维从顶核发出，一部分通过丘脑换元到达大脑皮质，一部分经小脑中脚和下脚到达前庭神经核与脑干网状结构，然后分别通过前庭脊髓束和网状脊髓束调控身体姿势[20]。因此，小脑蚓部可通过顶核控制躯干轴肌、头颈部肌肉与肢体近端肌肉的肌张力。此外，小脑蚓部还可利用 APA 和 CPA 进行姿势调整，维持功能活动中的姿势控制和平衡[21]。姿势控制与平衡还接受大脑皮质的调节。健康人辅助运动区和后顶叶皮质的激活增强与对即将到来的外界姿势干扰的预测有关[22]。正常大脑半球辅助运动区中姿势扰动相关氧合血红蛋白信号的增加与 Berg 平衡量表测量的平衡功能增加显著相关[23]，且脑卒中患者的平衡能力与双侧辅助运动区氧合血红蛋白信号的姿势扰动相关变化呈显著正相关[24]。当进行较高难度的平衡任务时，顶叶皮质区域被激活，抑制后顶叶皮质会导致健康受试者姿势稳定性下降[25]。当平衡任务难度加大时，大脑皮质的额叶、中央和顶叶区域的θ振荡增加[26]。
CPPC 技术主要基于上述姿势控制原理，解释与分析患者的功能障碍，以姿势控制为中心进行康复治疗，以改善患者功能。具体而言，包括：① 基于神经科学原理，从中枢机制层面分析和解释脑卒中患者症状、体征及功能障碍，以中枢激活和抑制的方式实现精准康复；② 强调姿势控制和平衡的中枢传导通路及调节机制，并基于运动控制原理评估和制定康复治疗方案；③ 基于神经功能检测及姿势与运动的外在表现，运用神经调控技术和运动训练进行治疗，使“精准检测、精准治疗”理念转化为可操作的具体技术[27]。
2 CPPC 技术的常用评估方法
2.1 体格检查和量表评估
临床治疗中，康复评估的目的在于探索改善患者运动的潜力，以此作为提高其功能独立性的基础。CPPC 技术常用的评估方法如下。
2.1.1 观察与体格检查
评估内容包括基本姿势（仰卧位、坐位、站立位等）评估和姿势转换过程（仰卧-侧卧、卧-坐、坐-站、步行等）评估，也称静态评估和动态评估。在静态和动态的观察与触诊中，应着重关注：① 姿势控制：姿势控制包括姿势稳定和姿势定向。姿势稳定性也称平衡，是控制身体重心与支撑面关系的能力。姿势定向性指保持身体各节段与任务、环境间适当关系的能力。② 姿势力线：姿势力线即身体各部位的排列，以及身体位置与重力、支撑面的关系。因为力线决定了运动策略的产生以更有效地控制姿势[28]。同时，还应评估患者有无肌肉短缩或关节挛缩。③ 姿势张力：人体在直立位（坐位、立位等）时，抗重力肌群的活动增加以抵抗重力，称之为姿势张力，它是支撑人体抵抗重力的主要机制[28]。④ 肌张力的分布和变化：适当的肌张力可适应不同姿势和进行姿势转换。过低的肌张力无法满足适当的或预期的活动。而肌张力过高则超过了预期的活动需求。评估者还应观察患者是否出现联合反应，以及在何种情况下出现。⑤ 神经肌肉活动：评估人体的关键区域在运动启动、运动过程以及运动结束时，肌肉的启动、激活和募集情况。⑥ 运动模式：运动模式由一系列的选择性运动组成，包括运动时序、协调性、速度和运动范围。为确保全面评估，必要时评估者应分别从冠状面和矢状面进行评估。此外，在评估过程中，对于特定的感觉输入、治疗师的引导或治疗师给予的支撑，评估者应关注患者如何作出反应。
2.1.2 量表评估
① 躯干损伤量表（Trunk Impairment Scale）：躯干控制障碍是脑卒中后的常见问题，同时姿势和躯干控制水平也是脑卒中患者功能恢复的重要预测因子[29-30]。因此，临床治疗中需关注卒中患者的姿势和躯干控制问题。躯干损伤量表是一个用于评估脑卒中患者躯干运动质量的工具，具有良好的信度[31]。该量表用于测量与静态和动态坐位平衡相关的躯干运动，以及躯干的协调能力。躯干损伤量表包括静态坐位平衡（3 项）、动态坐位平衡（10 项）和协调性（4 项），共 17 项，总分 23 分，分数越高，提示躯干控制水平越好[32]。
② Fugl-Meyer 评估量表（Fugl-Meyer Assessment Scale）：该量表是一个设计良好、可行、有效的评估量表，在脑卒中康复中的应用效果已得到广泛验证[33]。Fugl-Meyer 评估量表从运动功能、感觉功能、平衡、关节活动度和关节疼痛 5 个方面进行评估。其中运动方面的评估被强推荐为评估脑卒中后运动障碍的研究工具[34]。运动方面的评估包括肩、肘、前臂、腕、手、髋、膝和踝的运动、协调和反射。每个项目得分为 0～2 分（0=不能执行，1=部分执行，2=完全执行）。得分为 0～100 分，其中上肢为 0～66 分，下肢为 0～34 分，得分越高提示运动功能越好。
③ 改良 Rivermead 移动能力指数量表（modified Rivermead mobility index）：该量表是临床上常用的一个简短的移动能力评估量表。该量表对移动能力的变化较灵敏，内部一致性高，具有足够的预测效度和优异的重测信度[35]。改良 Rivermead 移动能力指数量表包括翻身、从卧到坐、坐位维持、从坐到站、站立维持、转移、室内行走、上下楼梯8 个项目，其得分为 0～40 分，评估者通过直接观察患者在每个项目中的表现来评分。
2.2 脑功能检测
近年来，脑功能检测技术作为客观、准确的评估工具常用于评估卒中后运动、认知功能。CPPC 技术关注姿势控制的中枢神经机制，并通过多种脑功能检测技术来反映中枢的功能状态，主要包括诱发电位检测、TMS、脑电图、近红外光谱脑功能成像、功能性 MRI 和弥散张量成像等。
使用的诱发电位检测主要包括躯体感觉诱发电位、运动诱发电位、脑干听觉诱发电位、视觉诱发电位和事件相关电位[36]。躯体感觉诱发电位是以脉冲电流刺激周围神经的一定部位，在本体觉传导通路不同水平上，记录周围神经感觉动作电位及中枢神经的感觉诱发电位[37]。运动诱发电位是应用瞬时高压电或高通量磁场刺激对侧皮质运动区，通过兴奋运动皮质、下行通路及周围神经，在相应肌肉表面记录动作电位。运动诱发电位潜伏期与波幅可用于客观评估中枢神经系统运动传导通路即皮质脊髓束的传导功能与皮质兴奋性的变化，以评估卒中后患者的运动功能恢复情况[38]。脑干听觉诱发电位是声音刺激听觉感受器后，经过听神经、脑干传导通路在皮质听觉中枢记录到的诱发电活动，可从神经电生理角度反映脑干功能，帮助判断脑干损伤情况[39]。事件相关电位是在脑电的基础上对特定事件提取的脑电信号，一般是指针对感觉系统或脑的某一部位，施加某一种特定的刺激，在脑区所引起的特定变化。事件相关电位是与刺激的认识、理解和判断相关联的电位，时间分辨率佳，对研究脑卒中后认知相关的功能活动具有重要意义[40]。
TMS 检测结果可反映中枢的功能状态，其测量指标包括：① 运动阈值，反映神经元的膜兴奋性、皮质间轴突及其与皮质脊髓束的兴奋性突触连接的活动[41]；② 同侧皮质静息期，反映跨胼胝体抑制功能；③ 短间隔皮质内抑制，与γ-氨基丁酸 A 型受体有关；④ 长间隔皮质内抑制，与γ-氨基丁酸B 型受体有关；⑤ 皮质内兴奋性，反映了 N-甲基-D-天冬氨酸介导的兴奋性突触后电位的情况[42]。
脑电图和近红外光谱脑功能成像结果可反映皮质活动及功能状态。脑电图空间分辨率相对较低，而时间分辨率高；脑电图用于研究脑卒中患者的皮质活动和功能连接情况，受损运动网络的静息和动态连接以及大脑半球间的平衡活动可用于评估康复治疗的积极效应[43]。近红外光谱脑功能成像通过计算组织内含氧血红蛋白与去氧血红蛋白对近红外光吸收的差异，从而获得组织代谢强弱变化[44]。与脑电图不同，近红外光谱脑功能成像对脑血流动力学变化非常敏感[45]。近红外光谱脑功能成像可通过建立大脑皮质激活变化与运动能力之间的联系，来实时评估脑卒中偏瘫患者下肢运动功能、步态及姿势控制的中枢变化[46]。Fujimoto 等[23]通过近红外光谱脑功能成像发现辅助运动区的激活与卒中后姿势控制的恢复呈正相关。
功能性 MRI 和弥散张量成像是 2 种广泛应用的 MRI 技术。功能性 MRI 通过含氧血红蛋白与脱氧血红蛋白顺磁性的不同以及神经元活动时需氧量增加的原理来反映大脑各功能区的活动变化，以辅助评价脑卒中偏瘫患者的预后[46-47]。功能性 MRI 可用于评估行为任务的大脑变化，任务相关功能性 MRI 检测结果有助于评估脑卒中后运动功能预后[48]。弥散张量成像是在弥散加权成像基础上发展出的一种 MRI 技术，主要通过测量组织中水分子的运动来研究大脑的微观结构改变，确定脑白质方向和弥散特性[49]。其常用参数包括扩散系数、部分各向异性及容积比等。弥散张量成像可用于测量卒中后皮质脊髓束的完整性，预测脑卒中患者的运动功能恢复情况[50-51]。Kim 等[52]应用弥散张量成像评估大脑中动脉梗死患者的皮质脊髓束完整性，可预测患者卒中后 6 个月的运动恢复情况。
在 CPPC 技术中，脑功能检测技术可从中枢机制层面分析和解释脑卒中患者症状、体征及功能障碍，通过精准评估以辅助制定康复治疗方案，还可客观地评估卒中患者运动功能与姿势控制的恢复潜力及明确康复治疗的有效性，但由于其价格昂贵且需要相关专业技术及人员，在实际推广中可选择性应用。
3 CPPC 技术常用的治疗方法
3.1 徒手康复训练
CPPC 技术重点在于改善静态或动态体位下的姿势控制能力，以减少大脑皮质参与完成姿势控制的代偿性调节为目标，激活基于前馈机制的内侧运动系统，以形成自动化调节功能，从而诱导患者形成正确的躯干姿势控制，达到改善痉挛、提高躯体运动控制能力、平衡以及日常生活能力等目的[27]。治疗师对患者进行基于正确感觉输入的康复训练是 CPPC 技术常用的治疗方法之一，主要依靠姿势控制手法（以下简称“PC 手法”）来实现。PC 手法是指治疗师基于感觉输入诱导出正确的姿势反应，提高姿势控制能力的操作方法。康复训练强调正确的感觉-运动诱导、呼吸控制训练、核心稳定和躯干控制训练、平衡功能训练、移动能力训练和步态矫正等[53]。
感觉-运动诱导是指通过躯体感觉信息（本体感觉与触觉）引导运动方向，使个体能有正确的肌肉收缩、运动速度、躯体和肢体活动等[54]。感觉-运动诱导信息一部分通过非意识本体感觉通路传入小脑，被整合后通过脑干直接控制躯干和四肢以维持姿势和平衡；另一部分传入大脑皮质，参与完成随意运动控制[55-56]，这也是PC 手法的中枢机制之一。在运动训练过程中，治疗师应关注本体感觉、前庭、视觉信息的有效整合，这对于成功的姿势控制和保持直立姿势至关重要，也能促进患者对环境变化的适应。
呼吸是姿势控制的重要环节，当脊柱稳定性受到干扰时，人体可通过膈肌、腹肌和盆底肌的共同激活来增加腹内压，从而辅助脊柱的机械稳定性。呼吸训练是提高患者核心稳定、促进姿势控制的有效方法。治疗师可通过 PC 手法，将手置于患者下腹部引导其进行腹式呼吸并保持 5 s，进一步在不同体位下通过呼吸训练调节膈肌和腹内压，建立膈肌-腹横肌-多裂肌-盆底肌的动态激活链，这与 Lee 等[57]的发现一致。此外，治疗师可在呼吸训练的基础上，在坐位和站立位对躯干肌群进行协同激活，从而促进躯干稳定[58]。核心稳定性治疗在短期和长期内均可改善平衡和躯干控制能力，并增强患者自信心以及日常生活活动能力[59]。
在训练过程中，除了关注正确的对位对线外，治疗师需持续关注 APA 是否被正确激活，这是影响患者姿势控制和运动功能的重要因素。治疗师在观察患者肌肉、骨骼层面改变的基础上，还需考虑运动产生的中枢效应，引导患者减少对肢体动作本身的关注，降低患者的意识性皮质过度参与。与完全被动训练相比，通过躯干、姿势改变和骨盆活动引起人体重心变化，可有效促进 APA[60]；而与完全主动训练相比，通过 PC 手法可有效减少皮质过度兴奋引起的平衡代偿策略。CPPC 技术强调在姿势稳定的前提下，强化躯体的运动控制训练，从而提升患者的运动功能。此外，任务导向性训练可提高亚急性期卒中患者的平衡和步行能力[61]，CPPC 技术将任务导向训练整合进来，进一步降低患者对动作本身的关注，以改善患者通过正确的姿势控制和平衡调节方式完成功能性活动的能力。
3.2 神经调控
运动训练可引起结构和功能神经网络的重塑，改善患者功能，而神经调控可通过促进神经元网络重塑以提高患者功能[62]。CPPC 技术强调通过康复训练和神经调控（包括 TMS 和经颅直流电刺激等）等多种形式进行姿势调控，改善患者功能。TMS 主要通过提高或降低特定关键区域的大脑活动，是近年来用于改善卒中后运动功能障碍的研究热点之一。临床使用 TMS 治疗时，需针对不同疾病和不同功能障碍，选择不同的治疗参数。Fan 等[63]发现对卒中后步行和平衡障碍的患者，重复 TMS（repetitive TMS，rTMS）最常见的单次治疗时间为 15～20 min，最常用的低频和高频为 1 Hz 和 10 Hz。Xie 等[64]进一步发现低频 rTMS 主要影响卒中后运动功能，而高频 rTMS 则可增加运动诱发电位的波幅。Koch 等[65]发现，3 周的小脑间歇性爆发性θ波刺激可有效改善卒中后平衡和步行能力，与华西医院 CPPC 技术团队的研究结果一致[66]。华西医院 CPPC 技术团队的研究结果还显示，小脑间歇性爆发性θ波刺激联合康复训练可改善亚急性期脑卒中患者的上肢痉挛情况[67]和步行功能[68]。经颅直流电刺激可通过调节脑组织中的神经元活动来促进运动表现。Dong 等[69]的研究结果显示经颅直流电刺激对卒中后平衡和步态改善有积极作用。临床治疗时，经颅直流电刺激还可与机器人辅助步态训练[70]、强制性运动疗法[71]和虚拟现实[72-73]等结合以提升康复治疗效果。此外，Kumru 等[74]发现神经调控治疗可有效改善脊髓损伤患者的平衡和姿势控制功能。而近红外光谱脑功能成像除了作为评估工具外，还可与其他技术结合，作为神经反馈应用于临床治疗。Fujimoto 等[75]利用近红外光谱调节神经生物反馈系统对辅助运动区活动进行反馈，结果显示其对平衡和姿势控制有促进作用。这些研究提示神经调控对中枢神经系统疾病患者的平衡和姿势控制障碍可能具有潜在治疗价值。
神经可塑性是脑卒中后功能恢复的基础，神经网络功能重建是脑卒中后神经可塑性的重要组成部分。有效的康复训练可促进半球间皮质重组，以改善功能障碍[76-77]。因此，未来 CPPC 技术将继续积极探索神经调控和运动训练两者之间的有效结合，在利用神经调控促进神经功能网络兴奋性的基础上，有针对性地进行康复训练，以促进神经网络有效重建和患者运动功能恢复。
4 成果及应用推广
华西医院 CPPC 技术团队在完善技术理论体系和临床治疗体系的同时，积极地将该技术进行成果转化和应用推广，目前团队已经初步建立了 CPPC 技术的理论体系、评估体系和治疗体系，并在临床应用 4 年以上，取得了良好的效果。2018 年－2020 年，团队在全国开办 10 余期培训班，开设国家级及省级康复会议专题讲座 30 余次，成果推广覆盖至全国近 10 个省市、30 余家医疗机构，包括广东、广西、山东、山西、四川等的各级医疗机构，得到了同行的认可、推崇和高度评价，省内外多家单位将该技术申请为院级新技术进行应用推广[78-79]。2020 年 3 月，华西医院 CPPC 技术团队基于 CPPC 技术的研究课题获得华西医院临床孵化项目立项。2020 年 9 月，CPPC 技术诊疗方案获得中华人民共和国国家版权局的版权登记。同年 11 月，CPPC 技术获得华西医院临床新技术立项。2021 年 7 月，科技查新结论显示，研究 CPPC 技术对脑卒中患者平衡和移动能力影响的研究，国内公开文献中未见相同报道。科技成果鉴定结论显示，项目具有较好的社会和经济效益以及良好的推广应用前景。专家评价认为，该项目成果总体达到国内同类研究的领先水平。2022 年 1 月，CPPC 技术获得了 2021 年度四川省医学科技奖成果推广类一等奖[80]。目前为止，华西医院 CPPC 技术团队基于 CPPC 技术核心理念进行临床研究并发表国内外论文 20 余篇，为该技术的应用实践提供了科学依据。
5 小结与展望
综上，CPPC 技术主要基于姿势控制原理，通过神经功能检测及姿势与运动的外在表现以评估、解释与分析患者的功能障碍，使用神经调控技术和运动训练进行康复治疗，以改善患者功能。目前，该技术还处于推广和循证研究的起步阶段，仍面临着诸多挑战。未来，华西医院 CPPC 技术团队将紧跟临床神经科学、运动控制理论等的发展，继续深入研究其机制和临床疗效，积极探索神经调控和运动训练之间的有效结合，形成基于理论-实践-循证的完整 CPPC 技术体系，从而更好地帮助卒中患者提高功能、改善活动能力和社会参与度。
利益冲突：通信作者为 CPPC 技术的开发者及推广者。其余作者无利益冲突。