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(dòng)受限的運(yùn)動(dòng)和姿勢(shì)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(jiàn);根據(jù)運(yùn)動(dòng)障礙的性質(zhì)分為痙攣型、共濟(jì)失調(diào)型、手足徐動(dòng)型和混合型,每一類(lèi)CP表現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)異常不盡相同,但運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)、測(cè)力臺(tái)系統(tǒng)以及表面肌電采集與分析系統(tǒng)等設(shè)備對(duì)步態(tài)的時(shí)-空、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)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(diǎn),被公認(rèn)為是步態(tài)分析的黃金標(biāo)準(zhǔn),已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于臨床診斷、療效評(píng)定、機(jī)理研究等。步行能力評(píng)價(jià)是CP 患兒康復(fù)綜合評(píng)價(jià)的重要部分,但目前CP步行能力評(píng)價(jià)主要是靠醫(yī)師的主觀評(píng)估,這在一定程度上制約了康復(fù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展。本研究采用三維步態(tài)分析來(lái)定量評(píng)價(jià)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(píng)定提供建議。
1.1 臨床資料 26例CP患兒均來(lái)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(gè)月內(nèi)無(wú)外科手術(shù),6個(gè)月內(nèi)無(wú)注射肉毒素。④無(wú)需輔具幫助可單獨(dú)行走10m 以上。⑤能充分配合步態(tài)測(cè)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??祻?fù)醫(yī)師對(duì)CP患兒進(jìn)行康復(fù)評(píng)定,根據(jù)評(píng)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(shí)施康復(fù)治療。每次治療50min,每周5次,共12周。
1.2 測(cè)試儀器 本研究使用三維步態(tài)采集與分析系統(tǒng)對(duì)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(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)(OPTOTRAK 3020,Northern Digital Inc)和BERTEC 測(cè)力臺(tái)(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(cè)試方法 受試者康復(fù)期12 周前后進(jìn)行兩次測(cè)試。每次測(cè)試時(shí),受試者穿T 恤和短褲,光腳無(wú)輔具進(jìn)行步態(tài)測(cè)試。下肢測(cè)試模型采用海倫海因斯標(biāo)記點(diǎn)設(shè)置方法(Helen Hayes Marker Set)。標(biāo)記點(diǎn)共計(jì)16個(gè),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(cè)試方式為聽(tīng)到信號(hào)后,被試者用正常步速在指定區(qū)域向前行進(jìn)5~6步。測(cè)試前練習(xí)3~5次后,采集有效測(cè)試6 次。
1.4 步態(tài)分析參數(shù) 包括時(shí)空參數(shù)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。時(shí)-空參數(shù)包括步長(zhǎng)、跨步長(zhǎng)、步速、步態(tài)周期時(shí)間和雙支撐時(shí)間;運(yùn)動(dòng)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(dòng)度。由于大部分CP患兒步行過(guò)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(shí)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(guò)程的步態(tài)周期數(shù)據(jù)在分析時(shí)刪除。在分析時(shí)-空參數(shù)中的跨步長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)時(shí),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(jì)學(xué)分析 使用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,采用獨(dú)立樣本均數(shù)t檢驗(yàn)比較CP 患兒康復(fù)期12周前后兩次測(cè)試之間的時(shí)-空參數(shù)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的差異,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 兩組CP患兒康復(fù)前、后步態(tài)的時(shí)空參數(shù)比較除步長(zhǎng)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(cè)試的時(shí)-空參數(shù)均值間均存在顯著性差異(均P<0.05),見(jiàn)表1。
表1 兩組CP患兒康復(fù)前、后步態(tài)的時(shí)-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(shí)-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(yùn)動(dòng)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(cè)試的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(jiàn)表2。
表2 兩組CP患兒康復(fù)前、后步態(tài)的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(zhǎng)期病理反射刺激的條件下,對(duì)尚未正常建立的反射和運(yùn)動(dòng)模式形成遺忘,從而形成病理性的姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)。NDT 是目前國(guó)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(shì)和運(yùn)動(dòng),促進(jìn)正常的運(yùn)動(dòng)感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)模式。該方法主要是通過(guò)誘導(dǎo)刺激,強(qiáng)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(qiáng)化,在中樞建立投射和不斷促進(jìn)皮層內(nèi)運(yùn)動(dòng)代表區(qū)神經(jīng)核團(tuán)的形成和完善,使之誘導(dǎo)出正常的運(yùn)動(dòng)模式,達(dá)到治療效果[11,12]。
本研究對(duì)兩組CP 患兒步態(tài)的時(shí)-空參數(shù)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行了采集。結(jié)果顯示,偏癱組的跨步長(zhǎng)、步長(zhǎng)、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(shí)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(zhǎng)、步長(zhǎng)、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(zhǎng)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(cè)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(píng)定是CP患兒綜合評(píng)價(jià)中至關(guān)重要的一部分,而且步行功能是患兒通過(guò)康復(fù)過(guò)程可實(shí)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(yùn)動(dòng)功能評(píng)定多采用量表評(píng)定的方法,如粗大運(yùn)動(dòng)功能測(cè)試量表(GMFM)等。這一類(lèi)方法的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)便易行,但最大的弊端在于操作過(guò)程中主觀性較強(qiáng),不同的醫(yī)師在評(píng)價(jià)過(guò)程中得到的結(jié)果不盡相同。這在一定程度上對(duì)患者治療的時(shí)機(jī)、療效的評(píng)價(jià)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(diǎn)彌補(bǔ)了臨床CP功能評(píng)定過(guò)程中主觀性強(qiáng)的缺點(diǎn),有利于評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施。DELUCA 等報(bào)道,三維步態(tài)分析與評(píng)估可以改變有經(jīng)驗(yàn)醫(yī)師制訂的52%的治療方案[5]。Morais等人對(duì)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(duì)比,得出接受治療的患兒步態(tài)有積極的變化,而沒(méi)有接受治療的患兒步態(tài)沒(méi)有明顯改善[17]。Broeck C 等人對(duì)16個(gè)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(cè)試,結(jié)果顯示,康復(fù)訓(xùn)練后,CP 患兒的GMFM-88 量表測(cè)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(zhǎng)、跨步長(zhǎng)、踝關(guān)節(jié)力量和髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)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(duì)15個(gè)偏癱患兒和11 個(gè)雙癱患兒進(jìn)行了康復(fù)前、后的兩次測(cè)試。結(jié)果顯示,偏癱和雙癱患兒兩次測(cè)試步態(tài)的時(shí)-空和運(yùn)動(dòng)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(guò)與正常兒童步態(tài)參數(shù)對(duì)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(guò)12周的NDT 治療,偏癱患兒和雙癱患兒的下肢運(yùn)動(dòng)功能均有一定程度的提高,說(shuō)明三維步態(tài)分析可以量化評(píng)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(píng)定患兒下肢運(yùn)動(dòng)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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