步態誘發功能性電刺激聯合減重平板訓練治療痙攣型腦性癱瘓兒童臨床研究

宋薇，鐘躍，柯曉華，黃墩兵，張安仁，董小麗

1 同濟大學附屬上海市第四人民醫院，上海 200080；2 成都市第一人民醫院，四川 成都 611730

痙攣型腦性癱瘓（spastic cerebral palsy，SCP）是最常見的腦性癱瘓（cerebral palsy，CP）類型，約占所有CP患兒的60%～70%［1］。SCP常因雙下肢痙攣和肌肉力量不協調而出現屈髖、屈膝、足下垂等癥狀，臨床表現為剪刀步態、蹲伏步態等，患兒步行時速度下降，步長縮短且身體能量消耗大，從而影響患兒正常步態模式的建立，降低步行功能［2-3］。常規康復治療手段（包括肌力訓練、關節活動度訓練和步態糾正訓練等）雖能不同程度改善SCP兒童的步行功能［4］，但訓練周期相對較長，且由于患兒肌力不足或下肢痙攣等原因不能長時間、有效地進行步行訓練，影響康復效果。步態誘發功能性電刺激（func-tional electrical stimulation，FES）是通過步態傳感器檢測到脛骨傾斜角的變化情況來控制低頻脈沖電流刺激目標肌肉，誘發肌肉收縮來模擬完成正常的步行運動以產生即時效應，直接改善步行功能［5-6］；減重平板訓練（body-weight supported treadmill training，BWSTT）利用懸吊裝置不同程度地減輕患兒體質量對其下肢的負荷，在步行平板上進行周期性步行訓練來改善患兒的步行功能［7］。SCP兒童肌張力異常，下肢負重能力差而導致步行時的姿勢異常，步行效率降低。BWSTT通過減重幫助患兒下肢得到合適的負重量，減少其步行耗能，提高步行效率；在緩慢、有控制的運動過程中可以抑制肌張力異常增大，牽拉痙攣肌群，有利于糾正患兒異常步態。此外，減重設備的保護使患兒處于一種被保護狀態，可有效增加其行走時的信心［8］。但是BWSTT并不能完全消除患兒本身肌肉功能的不足，對患兒足下垂、足內翻和尖足等療效有限，聯合使用FES通過誘發肌肉運動產生即時效應可替代或矯正肌肉已喪失的功能，可能會產生協同效應［9］。

1 臨床資料

1.1 病例選擇標準

1.1.1 診斷標準 符合2022年《中國腦性癱瘓康復治療指南》有關腦性癱瘓的診斷標準［10］。

1.1.2 納入標準 ① 粗大運動功能分級（gross motor function classification system，GMFCS）為Ⅰ～Ⅱ級；② 學齡期兒童，年齡6～14歲；③ 能理解簡單指令；④ 本研究前6個月內未接受過肉毒素治療；⑤ 既往未接受過跟腱延長術、選擇性脊神經后根切斷術和下肢矯形術等外科手術。

1.1.3 排除標準 ① 患有感染、外傷或因遺傳代謝性疾病等造成運動功能障礙或存在嚴重癲癇者；② 伴嚴重關節畸形、肌肉僵硬等器質性病變；③ 近期服用過緩解肌張力的藥物；④ 合并有嚴重心、肝、腎等臟器功能不全者；⑤ 不能獨立行走6 min以上。

1.1.4 中止和脫落標準 ① 患兒依從性差，療程中不能堅持治療或自行更改治療方案；② 治療期間出現嚴重不良反應或并發癥、合并癥，不宜繼續接受治療者；③ 觀察資料不全而影響評估者。

1.2 一般資料

選擇2022年3月—2023年3月在同濟大學附屬上海市第四人民醫院就診的SCP兒童60例，由1名對本研究分組設計不知情人員采用SAS軟件的隨機數字模塊產生隨機序列，用順序編號且不透光的信封進行分配隱藏，將患兒分為對照組、減重平板訓練組和聯合干預組，每組20例。3組性別、年齡、身高、體質量和GMFCS分級比較，差異均無統計學意義，具有可比性。見表1。

表1 3組一般資料比較Table1 Comparison of general data in three groups

2 方 法

2.1 治療方法

2.1.1 對照組 接受常規康復訓練。以Bobath、Rood等神經發育學療法為主，內容包括關節被動活動、手法牽伸降低肌張力，改善關節活動度；誘發髖、膝、踝關節主動活動和肌肉力量訓練；軀干控制訓練、重心轉移訓練和步行訓練增強步行能力，1次/d，40 min/次，5 d/周，共訓練8周。

2.1.2 減重平板訓練組 在對照組基礎上接受BWSTT。應用減重平板步行訓練儀（蘇州好博醫療器械股份有限公司，型號：HB-JZB-2）進行BWSTT。具體方法如下：① 在患兒的腋部固定好懸吊帶；② 向患者說明此次訓練的目的、意義及需要配合的事項；③ 檢查儀器和懸吊帶是否處于正常狀態；④ 訓練前先讓患兒保持直立狀態2～3 min，以適應體位；⑤ 平板坡度0°，初始速度0.09 m/s，并以0.03 m/s增量逐漸調整至患兒可承受的適宜速度。初始減重以患兒體質量的30%，逐漸調整至患兒髖關節能伸展、下肢能完全支撐自身體質量為宜；⑥ 治療師在患兒旁指導并糾正患兒的異常步態及異常姿勢。

注意事項：為確?；純河柧毎踩?，1名治療師站于患兒身后，輔助軀干和骨盆旋轉以幫助患兒完成重心轉移；另1名治療師輔助患兒進行正常步行訓練［11］。訓練過程中患兒自覺疲勞程度（rating of perceived exertion，RPE）評分＞5分應即可停止訓練并休息，直至RPE評分＜5分方可繼續訓練［12］。1次/d，20 min/次，5 d/周，共訓練8周。

2.1.3 聯合干預組 在減重平板訓練組基礎上接受步態誘發FES。使用低頻電子脈沖刺激儀（深圳訊豐通醫療股份有限公司，型號：XFT-2001型）進行FES。具體方法如下：① 患兒坐位，下肢稍展開，雙側膝關節輕微彎曲；② 將電極片貼于患兒雙下肢脛前肌肌腹和腓總神經處；③ 設置合理的刺激參數，刺激強度以出現踝背伸和外翻的理想動作且患兒能夠耐受為宜；④ 設定患兒“起步角度”（健側下肢負重時，患足腳尖著地、腳跟抬起時脛骨傾斜的角度）和“落地角度”（健側下肢負重時，患足下肢離地到腳跟著地時脛骨傾斜的角度）；⑤ 設置完畢后讓患兒步行，觀察踝背伸情況，若踝背伸動作不明顯需及時調整電極位置和電流強度［13］。1次/d，20 min/次，5 d/周，共訓練8周。

2.2 觀察指標

分別于治療前后由同1位對分組不知情、受過專業培訓的治療師進行以下指標評估。

2.2.1 粗大運動功能 采用粗大運動功能評定量表88項（gross motor function measure 88，GMFM-88）D區（站立）和E區（走跑跳）評估患兒粗大運動功能［14］。每個項目根據患兒完成的程度分為4級，分別賦予0～3分，0分為最差，3分表示完成度最好。統計每個區的各個項目得分數，累加作為該區的總分。

2.2.2 步行功能 采用六分鐘步行試驗（six-minute walking test，6MWT）評估患兒步行功能。在6 min內患兒所行走的最大距離為患兒步行距離，并計算步行速度。此外，分別在測試前后測量患兒脈率（持續1 min），包括靜止心率和運動心率，計算生理消耗指數（physiological cost index，PCI）以評估患兒的步行效率［15-16］。

PCI＝（運動心率－靜止心率）/步行速度

2.2.3 步態分析 采用高速攝像機和數字圖像處理軟件Peak Motus 9.0進行步態分析［17］。測試過程如下：在寬敞明亮的房間，步道為木質地板，室溫在20～25 ℃，囑患兒以自然步態走過標準線（長2 m，寬20 cm），高速攝像機拍攝患兒的側面和背面。拍攝結束后選取圖像質量好、步態接近日常習慣的圖像，提取圖像中包含整個步態周期的關鍵畫面（包括足跟開始著地、對側下肢著地和足跟再次著地等），并根據關鍵畫面內地面標準線的比例和視頻時間節點計算出患兒跨步長（一側足跟著地到該側足跟再次著地時的距離）、步寬（左右兩側足跟中點投射點間的橫向距離）和步速（步行時每秒走過的距離）。

2.3 統計學方法

采用SPSS 23.0統計軟件進行數據分析。計量資料服從正態分布采用（）表示，組內治療前后比較采用配對樣本t檢驗，組間比較采用單因素方差分析，方差齊兩兩比較采用LSD-t檢驗；計數資料采用χ2檢驗。P＜0.05為差異具有統計學意義。

3 結 果

3.1 3組治療前后GMFM-D、GMFM-E評分比較

與治療前比較，3組治療后GMFM-D、GMFM-E評分均明顯升高，差異具有統計學意義（P＜0.05）。與對照組比較，減重平板訓練組和聯合干預組治療后GMFM-D、GMFM-E評分均明顯升高，差異具有統計學意義（P＜0.05）。與減重平板訓練組比較，聯合干預組治療后GMFM-D、GMFM-E評分均明顯升高，差異具有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 3組治療前后GMFM-D和GMFM-E評分比較（） 分Table 2 Comparison of GMFM-D and GMFM-E scores in three groups before and after treatment （） Scores

表2 3組治療前后GMFM-D和GMFM-E評分比較（） 分Table 2 Comparison of GMFM-D and GMFM-E scores in three groups before and after treatment （） Scores

注：與治療前比較，1） P＜0.05；與對照組比較，2） P＜0.05；與減重平板訓練組比較，3） P＜0.05。Note: Compared with that before treatment, 1) P＜0.05; compared with the control group, 2) P＜0.05; compared with the BWSTT group, 3) P＜0.05.

組 別對照組例數20減重平板訓練組聯合干預組GMFM-E評分31.95±2.37 36.30±1.591）31.70±1.42 40.10±2.311）2）31.05±2.16 44.75±1.681）2）3）20 20時 間治療前治療后治療前治療后治療前治療后GMFM-D評分22.20±1.94 27.20±1.401）21.20±1.58 30.75±2.381）2）21.65±1.57 33.70±2.051）2）3）

3.2 3組治療前后6MWT和PCI比較

與治療前比較，3組治療后6MWT均明顯升高，PCI均明顯降低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。與對照組比較，減重平板訓練組和聯合干預組治療后6MWT均明顯更高，PCI均明顯更低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。與減重平板訓練組比較，聯合干預組治療后6MWT均明顯更高，PCI明顯更低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 3組治療前后6MWT和PCI比較（） 分Table 3 Comparison of 6MWT and PCI in three groups before and after treatment （） Scores

表3 3組治療前后6MWT和PCI比較（） 分Table 3 Comparison of 6MWT and PCI in three groups before and after treatment （） Scores

注：與治療前比較，1） P＜0.05；與對照組比較，2） P＜0.05；與減重平板訓練組比較，3） P＜0.05。Note: Compared with that before treatment, 1) P＜0.05; compared with the control group, 2) P＜0.05; compared with the BWSTT group, 3) P＜0.05.

PCI/（beats/m）0.62±0.04 0.55±0.051）0.61±0.05 0.48±0.041）2）0.60±0.05 0.41±0.031）2）3）組 別對照組例數20減重平板訓練組聯合干預組20 20時 間治療前治療后治療前治療后治療前治療后6MWT/m 130.69±5.22 146.10±5.091）131.26±5.38 157.61±4.841）2）129.47±6.99 165.57±5.841）2）3）

3.3 3組治療前后步態參數比較

與治療前比較，3組治療后跨步長和步速均明顯升高，步寬均明顯降低，差異均有統計學意義（P＜0.05）。與對照組比較，減重平板訓練組和聯合干預組治療后跨步長和步速均明顯更高，步寬均明顯更低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。與減重平板訓練組比較，聯合干預組治療后跨步長和步速均明顯更高，步寬明顯更低，差異具有統計學意義（P＜0.05）。見表4。

表4 3組治療前后步態參數比較（）Table 4 Comparison of gait data in three groups before and after treatment （）

表4 3組治療前后步態參數比較（）Table 4 Comparison of gait data in three groups before and after treatment （）

注：與治療前比較，1） P＜0.05；與對照組比較，2） P＜0.05；與減重平板訓練組比較，3） P＜0.05。Note: Compared with that before treatment, 1) P＜0.05; compared with the control group, 2) P＜0.05; compared with the BWSTT group,3) P＜0.05.

步速/（m/s）0.45±0.03 0.49±0.031）0.46±0.02 0.53±0.051）2）0.46±0.03 0.60±0.041）2）3）組 別對照組例數20減重平板訓練組20聯合干預組20時 間治療前治療后治療前治療后治療前治療后跨步長/m 0.32±0.03 0.39±0.041）0.33±0.03 0.42±0.051） 2）0.31±0.03 0.47±0.051）2）3）步寬/m 0.21±0.03 0.19±0.021）0.22±0.02 0.17±0.011）2）0.21±0.03 0.15±0.021）2）3）

4 討 論

4.1 步態誘發FES聯合BWSTT可以改善SCP兒童步行功能

本研究結果顯示，與對照組、減重平板訓練組比較，聯合干預組治療后GMFM-D、GMFM-E評分和6MWT均明顯升高，PCI明顯降低，提示步態誘發FES聯合BWSTT可有效改善SCP兒童步行功能。① BWSTT可改善SCP兒童下肢負重程度，提高步行效率：SCP兒童因中樞神經系統受損，常表現為雙下肢痙攣或肌肉力量不足［18］，負重能力較差。傳統的牽伸、肌力訓練和運動控制等康復訓練多注重糾正肢體較高的肌張力和異常姿勢，常忽視CP兒童下肢負重能力的訓練［19］。BWSTT可不同程度地減輕患兒自身體質量對下肢的負荷，在治療師的管理下通過穩定軀干平衡和有效重心轉移等方法，配合電動活動平板帶動患兒產生重復和節律性的步行模式，使支撐能力不足的患兒可以盡早進行步行功能訓練［20］。BWSTT通過減重使患兒髖關節完全伸展、下肢能完全支撐自身體質量，使患兒步行時身體重心趨于對稱，以便在早期使患兒下肢得到合適的負重，并減少其步行時的耗能，提高步行效率。這與張琦等［12］研究結果顯示BWSTT可明顯改善CP兒童步行能力和步行效率，從而提高其功能性步行分級的結果一致。② FES聯合BWSTT可幫助SCP患兒有效激活運動皮層并促使皮質建立興奮痕跡，改善步行功能：FES屬于神經肌肉電刺激范疇。通過預先設定的程序，FES利用低頻脈沖電流刺激已失去功能但仍具有神經支配功能的肌肉，誘發肌肉運動以產生即時效應來替代或矯正肌肉已喪失的功能［9］。FES通過步態傳感器檢測患兒步態情況，適時精確控制低頻電脈沖刺激腓總神經，促進脛前肌和腓骨肌收縮以控制SCP兒童足外翻和背屈動作，以誘發其在步行中已喪失的踝關節功能。YAN等［21］研究發現，步行時結合FES治療更接近于患者實際步行情況，可更有效改善患者步行功能，特別是步行中的踝背伸功能而非單純的踝背伸功能。步態誘發FES在擺動相時，使SCP兒童脛前肌收縮促使踝背屈和踝外翻，有利于擺動相足廓清，降低步行時能量消耗；同時能不斷重復刺激已喪失功能的肌肉重新活動，加強運動和感覺信息輸入，有助于神經系統建立正確的皮質興奮痕跡。BWSTT可不同程度地減輕患兒自身體質量對下肢的負荷，有利于擺動相足廓清及降低步行時能量消耗；BWSTT通過電動活動平板帶動患兒產生重復和節律性的步態，輸入正確的步行運動感覺，能有效激活運動皮層并促使皮質建立興奮痕跡，從而改善步行功能。這與范艷萍等［22］研究結果一致。

4.2 步態誘發FES聯合BWSTT治療可以改善SCP兒童的步態

本研究結果顯示，與對照組、減重平板訓練組比較，聯合干預組治療后跨步長和步速均明顯升高，步寬明顯降低，提示步態誘發FES聯合BWSTT可以改善SCP兒童步態?？赡芘c以下原因有關：SCP患兒負重能力較差，下肢肌張力和肌力異常導致步行時常會出現尖足步態或剪刀步態［23］。研究表明SCP兒童跨步長和步速明顯低于正常兒童，步寬、步行能量消耗明顯高于正常兒童［24］。BWSTT根據神經易化技術理念，以緩慢、有控制的運動抑制肌張力，根據患兒步行能力設置合理的平板速度，通過傳送帶的勻速帶動，在支撐末期使患兒髖關節屈肌和腓腸肌得到牽拉，促使下肢向前擺動和改善踝關節活動度，有利于糾正尖足或剪刀步態［8］。BWSTT雖能輔助SCP兒童順利完成屈膝、提足、落地等步行動作，使其步態更加穩健、自然和輕松，但對于患兒因脛前肌和腓骨肌無力所致足下垂、足內翻和尖足等情況的療效有限。因此，本研究聯合使用步態誘發FES可有效彌補這一缺陷。步態誘發FES在支撐相時刺激腓總神經，促使脛前肌收縮，產生交互作用抑制腓腸肌痙攣，改善足內翻和足下垂，提高踝關節的功能性運動，從而改善SCP兒童異常步態。這2種方法的有機結合，能在有限訓練時間內起到協同作用，進一步提升康復療效。

5 小 結

步態誘發FES聯合BWSTT可以改善SCP兒童步行能力和步態，值得臨床推廣與應用。但本研究仍存在樣本量相對較少且缺乏長期隨訪觀察等不足之處，今后仍需開展大樣本臨床隨機對照研究，加強出院后隨訪，以進一步驗證步態誘發FES聯合BWSTT治療SCP兒童的療效。