黃一琳 陳龍偉
(1.陜西省人民醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科,陜西 西安 710068;2.西安交通大學(xué)生命學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所,陜西 西安 710049)
腦癱(cerebral palsy,CP)是指一組持續(xù)存在的導(dǎo)致活動受限的運動和姿勢發(fā)育障礙癥候群,這種癥候群是由于發(fā)育中的胎兒或嬰兒腦部受到非進(jìn)行性損傷而引起的。CP 根據(jù)肢體障礙情況分為單肢癱、偏癱、三肢癱、四肢癱、截癱和雙癱,其中以偏癱及雙癱最為常見;根據(jù)運動障礙的性質(zhì)分為痙攣型、共濟失調(diào)型、手足徐動型和混合型,每一類CP表現(xiàn)的運動異常不盡相同,但運動行為的異常是CP的核心特征。
三維步態(tài)分析是利用三維運動捕捉系統(tǒng)、測力臺系統(tǒng)以及表面肌電采集與分析系統(tǒng)等設(shè)備對步態(tài)的時-空、運動學(xué)、動力學(xué)及肌電參數(shù)進(jìn)行的全方位的采集與分析。三維步態(tài)分析結(jié)果具有客觀性和準(zhǔn)確性的特點,被公認(rèn)為是步態(tài)分析的黃金標(biāo)準(zhǔn),已越來越廣泛地應(yīng)用于臨床診斷、療效評定、機理研究等。步行能力評價是CP 患兒康復(fù)綜合評價的重要部分,但目前CP步行能力評價主要是靠醫(yī)師的主觀評估,這在一定程度上制約了康復(fù)評價標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展。本研究采用三維步態(tài)分析來定量評價CP患兒神經(jīng)發(fā)育療法(neurodevelopmental treatment,NDT)的療效,為CP患兒下肢功能的量化評定提供建議。
1.1 臨床資料 26例CP患兒均來源于陜西省人民醫(yī)院及陜西省康復(fù)醫(yī)院。CP 患兒的篩選標(biāo)準(zhǔn)為:①符合腦性癱瘓的診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]。②年齡4~6歲。③18個月內(nèi)無外科手術(shù),6個月內(nèi)無注射肉毒素。④無需輔具幫助可單獨行走10m 以上。⑤能充分配合步態(tài)測試的完成[2~8]。CP患兒分為偏癱組15例和雙癱組11例。偏癱組患兒平均年齡(5.0±0.82)歲,平均身高(1.10±0.18)m,平均體重(15.8±5.23)kg;雙癱組患兒平均年齡(4.8±0.78)歲,平均身高(1.06±0.21)m,平均體重(14.3±3.68)kg。康復(fù)醫(yī)師對CP患兒進(jìn)行康復(fù)評定,根據(jù)評定結(jié)果制定康復(fù)治療目標(biāo)及NDT 治療方案,由治療師組織實施康復(fù)治療。每次治療50min,每周5次,共12周。
1.2 測試儀器 本研究使用三維步態(tài)采集與分析系統(tǒng)對CP 患兒的步態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。該系統(tǒng)由OPTOTRAK 三維運動捕捉系統(tǒng)(OPTOTRAK 3020,Northern Digital Inc)和BERTEC 測力臺(FP4060-10,BERTEC Corporation)組成。采集軟件為First-Priciples,數(shù)據(jù)分析軟件為Visual3D。
1.3 測試方法 受試者康復(fù)期12 周前后進(jìn)行兩次測試。每次測試時,受試者穿T 恤和短褲,光腳無輔具進(jìn)行步態(tài)測試。下肢測試模型采用海倫海因斯標(biāo)記點設(shè)置方法(Helen Hayes Marker Set)。標(biāo)記點共計16個,分別是兩側(cè)下肢的股骨大轉(zhuǎn)子,內(nèi)、外側(cè)膝,內(nèi)、外側(cè)踝,足跟,足部最寬處和髂前上脊[2,4,8]。測試方式為聽到信號后,被試者用正常步速在指定區(qū)域向前行進(jìn)5~6步。測試前練習(xí)3~5次后,采集有效測試6 次。
1.4 步態(tài)分析參數(shù) 包括時空參數(shù)和運動學(xué)參數(shù)。時-空參數(shù)包括步長、跨步長、步速、步態(tài)周期時間和雙支撐時間;運動學(xué)參數(shù)包括髖、膝、踝關(guān)節(jié)的最大角度和關(guān)節(jié)活動度。由于大部分CP患兒步行過程中足部與地面接觸存在異常,為了研究的便利,CP 患兒步態(tài)周期被定義為患側(cè)足或足的一部分連續(xù)兩次接觸地面的時間間隔(雙癱患兒可取任意一側(cè))。為了獲取穩(wěn)態(tài)步行中各參數(shù)的數(shù)據(jù),將包含起步和止步過程的步態(tài)周期數(shù)據(jù)在分析時刪除。在分析時-空參數(shù)中的跨步長和運動學(xué)參數(shù)時,偏癱組選取患側(cè)下肢步態(tài)數(shù)據(jù)、雙癱組取任意一側(cè)下肢步態(tài)數(shù)據(jù)。
1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 使用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,采用獨立樣本均數(shù)t檢驗比較CP 患兒康復(fù)期12周前后兩次測試之間的時-空參數(shù)和運動學(xué)參數(shù)的差異,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 兩組CP患兒康復(fù)前、后步態(tài)的時空參數(shù)比較除步長參數(shù)外,偏癱組和雙癱組CP 患兒康復(fù)12 周前、后兩次步態(tài)測試的時-空參數(shù)均值間均存在顯著性差異(均P<0.05),見表1。
表1 兩組CP患兒康復(fù)前、后步態(tài)的時-空參數(shù)比較()Table 1 The comparison of temporal-spatial parameter between pre-and post-rehabilitation in the two groups
表1 兩組CP患兒康復(fù)前、后步態(tài)的時-空參數(shù)比較()Table 1 The comparison of temporal-spatial parameter between pre-and post-rehabilitation in the two groups
注:與治療前比較,①P<0.05
2.2 兩組CP患兒康復(fù)前、后步態(tài)的運動學(xué)參數(shù)比較偏癱組和雙癱組CP患兒康復(fù)12周前、后兩次步態(tài)測試的運動學(xué)參數(shù)均值間均存在顯著性差異(P<0.05);雙癱患兒康復(fù)前、后步態(tài)的運動學(xué)參數(shù)之間,除髖關(guān)節(jié)屈曲最大角度、踝關(guān)節(jié)背屈最大角度和跖屈最大角度外,其他各參數(shù)均值之間均存在顯著性差異(均P<0.05),見表2。
表2 兩組CP患兒康復(fù)前、后步態(tài)的運動學(xué)參數(shù)比較()Table 2 The comparison of kinematic parameter between pre-and post-rehabilitation in the two groups
表2 兩組CP患兒康復(fù)前、后步態(tài)的運動學(xué)參數(shù)比較()Table 2 The comparison of kinematic parameter between pre-and post-rehabilitation in the two groups
注:與治療前比較,①P<0.05
CP患兒在長期病理反射刺激的條件下,對尚未正常建立的反射和運動模式形成遺忘,從而形成病理性的姿勢和運動。NDT 是目前國內(nèi)外公認(rèn)治療CP的主要方法[9,10]。該方法的基本原理是利用反射抑制肢位,抑制異常姿勢和運動,促進(jìn)正常的運動感覺和運動模式。該方法主要是通過誘導(dǎo)刺激,強化突觸傳遞功能,并利用反饋調(diào)節(jié)作用和反復(fù)刺激強化,在中樞建立投射和不斷促進(jìn)皮層內(nèi)運動代表區(qū)神經(jīng)核團的形成和完善,使之誘導(dǎo)出正常的運動模式,達(dá)到治療效果[11,12]。
本研究對兩組CP 患兒步態(tài)的時-空參數(shù)和運動學(xué)參數(shù)進(jìn)行了采集。結(jié)果顯示,偏癱組的跨步長、步長、步速的均值分別為0.70、0.47和0.45m/s,略低于部分研究結(jié)果。雙支撐時間為0.25s,與Romkes等人的研究結(jié)果相近[13,14];雙癱組的跨步長、步長、步速的均值分別為0.73、0.40和0.48m/s,與Hayek等人的研究結(jié)果相近,但步長和步速略低于其他的研究結(jié)果[15,16]。得到不一致的結(jié)果可能與測試的條件不同,以及受試者人種與損傷狀況之間的差異有關(guān)。運動學(xué)參數(shù)方面,偏癱組膝關(guān)節(jié)屈曲最大角度略低于Romkes的研究結(jié)果,其他運動學(xué)參數(shù)均與部分研究結(jié)果相近[10~12];雙癱組的步態(tài)運動學(xué)參數(shù)與部分相關(guān)研究結(jié)果相近[15,16]。
步行能力的評定是CP患兒綜合評價中至關(guān)重要的一部分,而且步行功能是患兒通過康復(fù)過程可實現(xiàn)程度較高的功能,一直是研究人員關(guān)注的重要領(lǐng)域。目前CP患兒康復(fù)中的下肢運動功能評定多采用量表評定的方法,如粗大運動功能測試量表(GMFM)等。這一類方法的優(yōu)勢在于簡便易行,但最大的弊端在于操作過程中主觀性較強,不同的醫(yī)師在評價過程中得到的結(jié)果不盡相同。這在一定程度上對患者治療的時機、療效的評價都有一定的影響。三維步態(tài)分析應(yīng)用于CP方面的研究有十幾年的歷史,其客觀和量化的特點彌補了臨床CP功能評定過程中主觀性強的缺點,有利于評定標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施。DELUCA 等報道,三維步態(tài)分析與評估可以改變有經(jīng)驗醫(yī)師制訂的52%的治療方案[5]。Morais等人對38例接受矯形手術(shù)的CP患兒手術(shù)前后的三維步態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,得出接受治療的患兒步態(tài)有積極的變化,而沒有接受治療的患兒步態(tài)沒有明顯改善[17]。Broeck C 等人對16個雙癱的CP患兒進(jìn)行了為期6周的康復(fù)訓(xùn)練,在訓(xùn)練前、后進(jìn)行了三維步態(tài)分析和GMFM-88量表測試,結(jié)果顯示,康復(fù)訓(xùn)練后,CP 患兒的GMFM-88 量表測試的步行、跑和跳的參數(shù)顯著提高(P<0.05),步態(tài)參數(shù)中髖關(guān)節(jié)伸展、步長、跨步長、踝關(guān)節(jié)力量和髖關(guān)節(jié)運動參數(shù)均有顯著性改變(P<0.01)[18]。
本研究使用三維步態(tài)采集與分析對15個偏癱患兒和11 個雙癱患兒進(jìn)行了康復(fù)前、后的兩次測試。結(jié)果顯示,偏癱和雙癱患兒兩次測試步態(tài)的時-空和運動學(xué)參數(shù)之間大部分參數(shù)均有顯著性差異(P <0.05)。經(jīng)過與正常兒童步態(tài)參數(shù)對比[2,13],發(fā)現(xiàn)康復(fù)治療后CP患兒的步態(tài)參數(shù)結(jié)果優(yōu)于康復(fù)治療前,即經(jīng)過12周的NDT 治療,偏癱患兒和雙癱患兒的下肢運動功能均有一定程度的提高,說明三維步態(tài)分析可以量化評定NDT 的治療效果。
三維步態(tài)分析在腦癱康復(fù)患兒中的應(yīng)用,為評定患兒下肢運動功能及步行能力提供了客觀、準(zhǔn)確的量化方法,可為制定、調(diào)整康復(fù)治療目標(biāo)及方案提供客觀依據(jù)。
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