综述：脑机接口结合运动想象对脑卒中患者疗效的荟萃分析

《Frontiers in Neurology》：Motor imagery combined with brain-computer interface for stroke patients: a meta-analysis

本综述系统评价了脑机接口（BCI）辅助的运动想象（MI）训练对脑卒中患者上肢运动功能及日常生活活动能力（ADL）的疗效。分析表明，MI-BCI作为常规康复的辅助手段时，能显著改善Fugl-Meyer上肢评估（FMA-UE）和改良Barthel指数（MBI）评分，且干预时长≥4周效果更佳；但作为独立疗法时，其优势未显现。研究为MI-BCI的临床优化应用提供了循证依据。

　　

引言

脑卒中是导致成人长期残疾的主要原因之一，约50%–70%的幸存者存在不同程度的上肢运动功能障碍，严重影响日常生活活动能力及生活质量。常规康复方法如任务导向训练、强制性运动疗法等虽能促进功能恢复，但对严重运动障碍患者疗效有限。近年来，神经康复研究日益聚焦于基于神经可塑性的新型干预策略，其中运动想象（MI）因能激活与实际运动执行相似的神经回路而备受关注。MI通过心理模拟肢体运动增强运动皮层兴奋性，在不依赖身体运动的情况下促进功能重组。然而，单纯MI的临床疗效存在争议，因其效果高度依赖于患者的认知能力及反馈质量，而反馈常为主观且不可量化。脑机接口（BCI）技术的出现为这些局限提供了解决方案。BCI系统建立了大脑与外部设备间的直接通信通路。在MI训练中，它实时获取并解码与运动意图相关的脑电图（EEG）信号，进而转化为直观的视觉、听觉或触觉反馈（如控制虚拟肢体），形成提供客观、即时反馈的闭环系统。该过程通过强化运动网络激活及提升患者动机参与度，从而增强神经可塑性。因此，多项研究报道BCI辅助的MI训练可显著改善脑卒中患者的上肢运动功能及日常生活活动能力（ADL）。尽管有这些积极报告，文献结果并不一致。一些随机对照试验显示MI-BCI干预后Fugl-Meyer评估（FMA）评分显著改善，而其他研究未发现其相对于常规治疗或单纯MI等对照干预有统计学优势。这种差异可能源于干预参数、患者特征（如卒中慢性期）及BCI系统性能的差异。现有异质性凸显了对当前证据进行定量综合的必要性，以明确MI-BCI对卒中后恢复的总体效应，并识别影响其疗效的潜在因素。此外，神经影像学证据表明MI结合脑机接口（MI-BCI）训练可增强患侧大脑半球激活，促进运动相关皮质区功能重组。鉴于当前研究结果的异质性与不一致性，加之缺乏针对该联合干预的专门荟萃分析，亟需进行系统评价。因此，本研究旨在对随机对照试验进行荟萃分析，全面评估MI-BCI对脑卒中患者上肢运动功能及ADL的疗效，并通过亚组分析探讨干预时长的影响。

方法

研究类型为随机对照试验（RCT），不限盲法，限中英文发表。受试者为经临床和影像学检查确诊的脑卒中患者，不限年龄、种族、地区。干预组接受MI-BCI干预，定义为运动想象产生特定脑信号（如感觉运动节律）并由BCI实时解码以触发即时反馈（如虚拟肢体运动或功能性电刺激）的闭环系统。对照组接受常规治疗、安慰剂、空白对照、经颅直流电刺激（tDCS）、单纯MI或单纯BCI干预。主要结局指标为上肢运动功能，采用Fugl-Meyer上肢评估（FMA-UE）评分；次要结局指标为ADL，采用改良Barthel指数（MBI）。排除数据不全、重复发表或全文不可得的研究，以及综述、会议摘要、病例报告或动物研究。检索数据库包括中国知网（CNKI）、万方、维普、中国生物医学文献数据库（CBM）、PubMed、Cochrane Library、Embase和Web of Science，时间从建库至2025年6月。文献筛选与数据提取由两名评审员独立完成，分歧通过讨论或第三方仲裁解决。使用RevMan 5.2软件进行统计分析，采用I²检验评估异质性。若<1>p ≥ 0.05且I²< 50%，采用固定效应模型；否则用随机效应模型。连续变量采用标准化均数差（SMD）及其95%置信区间（CI）为效应量，<1>p < 0.05为有统计学意义。

结果

共检索到1881篇文章，最终纳入8项研究，涉及357例脑卒中患者（干预组178例，对照组179例）。质量评估显示5项为A级，3项为B级。7项研究报告了FMA-UE评分，异质性高（I²= 91%）。随机效应模型显示两组FMA-UE评分无统计学差异（SMD = 0.86, 95% CI = ?0.04 ~ 1.75, <1>p = 0.06）。亚组分析显示，干预时长≥4周时，干预组FMA-UE评分优于对照组（SMD = 0.77, 95% CI = 0.25 ~ 1.30, <1>p = 0.004）；而单次时长亚组无显著差异。按对照组类型分析，MI-BCI对比常规康复时效应量大且显著（SMD = 1.14, 95% CI 0.76 ~ 1.51, <1>p < 0.00001），但对比单纯MI时无优势（SMD = ?0.19, 95% CI ?0.53 ~ 0.14, <1>p = 0.26）。按实验组纯度分析，MI-BCI联合常规康复亚组效应显著（SMD = 1.14, 95% CI 0.76 ~ 1.51, <1>p < 0.00001），而单纯MI-BCI疗法无显著效应（SMD = 0.04, 95% CI ?0.29 ~ 0.37, <1>p = 0.79）。4项研究报告MBI评分，MI-BCI干预可中度至大幅度显著改善ADL（SMD = 1.47, 95% CI = 0.51 ~ 2.44, <1>p = 0.003）。

讨论

本荟萃分析显示MI-BCI训练对脑卒中患者Fugl-Meyer上肢评分的总体改善未达统计学意义，可能与神经可塑性的时间依赖性、患者异质性及BCI系统技术局限有关。亚组分析揭示干预时长≥4周者效果更佳，提示神经重塑需累积刺激。MI-BCI通过实时解码EEG信号强化患侧感觉运动皮层神经可塑性，并形成“意图-反馈”闭环，激活镜像神经元系统促进运动学习。单次时长未显效，可能因30分钟已足以诱发急性神经调节效应，或更长时间导致疲劳抵消获益。临床应优先保证干预持续时长（≥4周），而非单纯延长单次时间，建议采用“高频、中长期”方案（如每周3–5次，持续4–6周），单次维持30–45分钟。MI-BCI显著改善ADL，因其训练任务结合日常活动，直接训练功能动作，且实时反馈提升患者自我效能与依从性。本分析发现显著临床异质性，关键在于MI-BCI疗效取决于临床背景：作为常规康复辅助时效应显著，而作为独立疗法对比单纯MI时无优势。这表明MI-BCI主要价值是作为常规康复框架内的有效辅助而非独立干预。局限性包括样本量小、方法学缺陷（如盲法实施不足）、临床异质性大及长期效应不明。未来需高质量试验进一步验证。

结论

MI-BCI对脑卒中后恢复的影响并非统一，而深刻受其应用模式影响。主要结论是MI-BCI作为一种高效辅助疗法而非独立干预。当MI-BCI与常规康复结合时，上肢运动功能和ADL改善显著，表明BCI增强的心理实践放大了物理训练益处。相反，目前证据未确立MI-BCI单独应用相对于精心实施的单纯MI训练有显著优势。实时反馈环可能在综合康复计划中作为催化剂发挥最佳作用。此外，实现显著功能结局取决于足够干预剂量，≥4周时长最有效。因此，建议临床实施中长期（≥4周）MI-BCI方案作为常规卒中康复的补充而非替代。未来研究应优先优化这些联合方案并识别预测MI-BCI增效疗法最佳反应的患者特征。