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 資料與方法

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 結(jié)果

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

3 討論

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。

4 結(jié)論

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)。

［1］黃曉琳，燕鐵斌.康復(fù)醫(yī)學(xué)［M］.第5版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：176－178.

［2］陳龍偉，李樹(shù)偉，王玨，等.腦癱患兒步態(tài)時(shí)空和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的可靠性分析［J］.中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志，2012，31（4）：303－307.

［3］Desloovere K，Molenaers G，F(xiàn)eys H，et al.Do dynamic and static clinical measurements correlate with gait analysis parameters in children with cerebral palsy［J］.Gait ＆Posture，2006，24（3）：302－313.

［4］Chen Longwei，Wang Jue，Gao Lin，et al.Quantitative Analysis of Gait Coordination Based on Gait Events in Children with Cerebral Palsy［J］.American Journal of Physical Medicine＆Rehabilitation，2012，91（8）：671－680.

［5］Deluca PA，Davis RB，Oonpuu S，et al.Alteration s insurgical decision making in patients with cerebral palsy based on three dimensional gait analysis［J］.J Pediatr Orth oped，1997，17（5）：608－614.

［6］Farmer SE，Pearce G，Stewart C.Devel oping a technique to measure in tra－limb coordinati on in gait：Applicable to children with cerebral palsy［J］.Gait ＆Posture，2008，28（2）：217－221.

［7］Dobson F，Morris ME，Baker R，et al.Gait classification in children with cerebral palsy：A systematic review ［J］.Gait ＆Posture，2007，25（1）：140－152.

［8］陳龍偉，王玨，石磊，等.痙攣型腦癱患兒步態(tài)的膝－踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性的分析［J］.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2011，32（4）：508－511.

［9］Ezema CI，Lamina S，Nkama RE，et al.Effect of neuro－developmental therapy（NDT）on disability level of subjects with cerebral palsy receiving physiotherapy at the University of Nigeria Teaching Hospital Enugu Nigeria［J］.Nigerian Journal of Paediatrics，2014，41（2）：116－119.

［10］Prue E，Morgan Fiona L，Dobson J，et al.A Systematic Review of the Efficacy of Conservative Interventions on the Gait of Ambulant Adults with Cerebral Palsy［J］.Journal of Developmental and Physical Disabilities，2014，26（5）：633－654.

［11］姚漢云，文芳，孫楊，等.神經(jīng)發(fā)育療法對(duì)腦癱患兒促紅細(xì)胞生成素水平影響的研究［J］.卒中與神經(jīng)疾病，2005，12（6）：356－358.

［12］陶維元，文芳，劉谷珩.神經(jīng)發(fā)育療法對(duì)腦癱患兒轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子B1水平影響的研究［J］.卒中與神經(jīng)疾病，2008，15（3）：145－147.

［13］Romkes J，Brunner R.Comparison of a dynamic and a hinged ankle－foot orthosis by gait analysis in patients with hemiplegic cerebral palsy［J］.Gait ＆Posture，2002，15（1）：18－24.

［14］Galli M，Cimolin V，Rigoldi C，et al.Gait patterns in hemiplegic children with Cerebral Palsy：comparison of right and left hemiplegia［J］.Res Dev Disabil，2010，31（6）：1340－1345.

［15］Hayek S，Hemo Y，Chamis S，et al.The effect of communityprescribed ankle－foot orthoses on gait parameters in children with spastic cerebral palsy［J］.J Child Orthop，2007，1（6）：325－332.

［16］Radtka SA，Skinner SR，Johanson ME.A comparison of gait with solid and hinged ankle－foot orthoses in children with spastic diplegic cerebral palsy［J］.Gait ＆Posture，2005，21（3）：303－310.

［17］de Morais MC，Yoshida R，Carvalho WD，et al.Are the recommendations from three－dimensional gait analysis associated with better postoperative outcomes in patients with cerebral palsy［J］.Gait ＆Posture，2008，28（2）：316－322.

［18］Van den Broeck C，de Cat J，Molenaers G，et al.The effect of individually defined physiotherapy in children with cerebral palsy（CP）［J］.Eur J Paediatr Neurol，2010，14（6）：519－525.