王 歡，姚丹丹，燕 華，趙遠(yuǎn)闖，劉 剛，朱正林

腦性癱瘓(cerebral palsy，CP)，簡(jiǎn)稱腦癱，是一種出生后由于非進(jìn)行性腦損傷所致的各種姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)功能障礙為主的綜合征[1]。腦癱是兒童最常見(jiàn)的慢性殘疾性疾患，數(shù)據(jù)表明每1000個(gè)活產(chǎn)兒中就有2～3.5例發(fā)生腦癱[2]。痙攣是腦癱最常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)異常形式，按原因可分為雙癱、偏癱和四肢癱[3]。其他表現(xiàn)形式包括肌張力障礙舞蹈病、手足徐動(dòng)癥及共濟(jì)失調(diào)等[4]。低創(chuàng)性骨折是腦癱患者常見(jiàn)的損傷性骨折，不僅引起疼痛，而且可限制患兒活動(dòng)能力，引發(fā)肌肉廢用性萎縮，導(dǎo)致患兒住院率增高，對(duì)患兒的學(xué)習(xí)和生活影響重大[5，6]。目前對(duì)于嬰幼兒腦癱患兒的骨代謝水平關(guān)注較少。因此，本研究檢測(cè)了1～4 歲腦癱患兒腰椎和胸椎骨密度、血清鈣水平和胰島素樣生長(zhǎng)因子-1水平的表達(dá)，并分析骨密度與患兒粗大運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能的相關(guān)性，為提高骨密度及其相關(guān)代謝指標(biāo)的檢查在腦癱患兒中的應(yīng)用奠定理論依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 選取2017-01至2018-10在南方醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科、兒科及兒童骨科治療隨訪的1～4歲腦癱患兒145 例。腦癱診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2006年第九屆全國(guó)小兒腦癱學(xué)術(shù)會(huì)診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]：(1)持續(xù)存在的中樞性運(yùn)動(dòng)障礙；(2)運(yùn)動(dòng)及姿勢(shì)發(fā)育異常；(3)反射發(fā)育異常；(4)肌張力及肌力異常。入選標(biāo)準(zhǔn): 中樞運(yùn)動(dòng)功能障礙或運(yùn)動(dòng)發(fā)育異常，嬰幼兒期有腦損傷史，頭部影像學(xué)檢查異常; 3 d內(nèi)蛋白質(zhì)和能量攝入量符合該年齡段平均攝入水平，無(wú)明顯下降。排除標(biāo)準(zhǔn): 合并神經(jīng)退行性病變、癲、遺傳代謝病、基因異常的患兒。另外選取年齡及性別匹配的在該院同一時(shí)期進(jìn)行健康體檢的同年齡段兒童57 例為對(duì)照組。對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)未曾患有其他神經(jīng)系統(tǒng)疾患； (2)在同期生長(zhǎng)發(fā)育各項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)屬于正常范圍。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)患有其他可影響骨代謝的疾病如各種先天性骨病、佝僂病、手足抽動(dòng)癥等； (2)與其他兒童相比同期發(fā)育遲緩者。經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，有關(guān)檢測(cè)事項(xiàng)告知所有受試兒童直接監(jiān)護(hù)人，監(jiān)護(hù)人均簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1 骨密度測(cè)量 所有患兒及健康兒童均接受雙能量X射線吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry，DXA)，采用標(biāo)準(zhǔn)的掃描程序測(cè)量腰椎1～4和股骨近端BMD。為了最大限度地減少患兒活動(dòng)引起的誤差，在測(cè)量之前15～30 min對(duì)嚴(yán)重非自愿肌肉收縮或失控運(yùn)動(dòng)的患兒采用0.7 mg/kg體重咪唑安定進(jìn)行鎮(zhèn)靜。所有掃描和分析由南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院有經(jīng)驗(yàn)的兒童骨科醫(yī)師進(jìn)行，BMD單位采用g/cm2表達(dá)。

1.2.2 血清鈣濃度和堿性磷酸酶水平測(cè)定 患兒于早晨9：00前空腹抽取靜脈血3 ml，離心處理，分離血清，使用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清鈣水平，應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)(Abcam,Cambridge,UK)，分別設(shè)空白孔、標(biāo)準(zhǔn)品孔、待測(cè)樣品孔；操作按人IGF-1試劑盒說(shuō)明進(jìn)行，每孔各加入PBS 緩沖液稀釋1000倍的待測(cè)樣品10 μl，37 ℃溫育30 min;洗液洗板5次，加入酶標(biāo)試劑50 μl，混勻，37 ℃溫育30 min，洗板后加入顯色劑避光顯色10 min。在450 nm波長(zhǎng)下測(cè)量各孔的吸光度值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的濃度及對(duì)應(yīng)的OD值計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程，再根據(jù)樣品的OD值在回歸方程上計(jì)算出對(duì)應(yīng)的樣品濃度。

1.2.3 腦癱患兒疾病嚴(yán)重程度評(píng)定 采用腦癱粗大運(yùn)動(dòng)功能分級(jí)系統(tǒng)(gross motor function classification system,GMFCS)對(duì)疾病嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)定[8]。GMFCS由我科兩位專業(yè)兒童康復(fù)治療師進(jìn)行評(píng)定，采用Kappa值對(duì)評(píng)定進(jìn)行一致性分析。GMFCS根據(jù)以下三個(gè)方面來(lái)判斷功能受到的限制，分為1～5級(jí)；包括是否需要輔助技術(shù)，包括移動(dòng)輔助器具(如助行器、拐杖和手杖)和輪椅等；活動(dòng)質(zhì)量降低程度。為便于分類，本研究將1～2級(jí)定義為輕度，3～4級(jí)定義為中度，5級(jí)定義為重度。

2 結(jié) 果

2.1 各組人口學(xué)資料和生長(zhǎng)發(fā)育測(cè)量數(shù)據(jù) 各組在年齡、性別、喂養(yǎng)方式之間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05) ; 腦癱發(fā)育遲緩組、GMFCS中度和重度組出生體質(zhì)量與對(duì)照組之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);腦癱伴發(fā)育遲緩組頭圍與對(duì)照組、腦癱發(fā)育正常組之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);GMFCS輕度組、GMFCS中度組及GMFCS重度組與對(duì)照組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);GMFCS重度組在出生體質(zhì)量和頭圍與GMFCS輕度組、GMFCS中度組及對(duì)照組之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表1)。經(jīng)Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)方法統(tǒng)計(jì)各組劑量資料數(shù)據(jù)均呈正態(tài)分布(腦癱發(fā)育遲緩組 KS距離值=0.1003，P=0.20；腦癱發(fā)育正常組KS距離值=0.0914，P=0.20；GMFCS輕度組KS距離值=0.1053，P=0.20；GMFCS中度組KS距離值=0.0810，P=0.20；GMFCS重度組： KS距離值=0.1022，P=0.20；對(duì)照組KS距離值=0.0947，P=0.20)。

分組例數(shù)年齡(歲)性別男女出生體重(kg)頭圍(cm)喂養(yǎng)方式母乳混合配方奶腦癱發(fā)育 遲緩組822.35±0.3346362.54±0.63①④45.42±3.58①④302827 正常組602.24±0.1740202.84±0.5447.43±3.75251223GMFCS 輕度組402.29±0.2125152.95±0.4546.34±3.41①21910 中度組722.37±0.1441312.73±0.37①②46.22±3.38①②372015 重度組302.27±0.2320102.62±0.28①②③46.15±3.27①②③13107對(duì)照組572.33±0.1632253.15±0.4048.01±3.61291414

注: 與對(duì)照組比較，①P<0.05; 與GMFCS輕度組比較，②P<0.05; 與GMFCS中度組比較，③P<0.05;與腦癱發(fā)育正常組比較，④P<0.05

2.2 腦癱患兒各亞組與對(duì)照組骨密度情況 腦癱患兒的椎體和股骨近端的BMD明顯低于對(duì)照組[腰椎(0.46±0.11) g/cm2vs(0.56±0.13) g/cm2,P<0.001; 股骨近端(0.43±0.06) g/cm2vs(0.53±0.12) g/cm2,P<0.001]，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。一方面，腦癱發(fā)育遲緩組椎體和股骨近端BMD值均明顯低于腦癱發(fā)育正常組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;另一方面，GMFCS重度組椎體和股骨近端BMD明顯低于GMFCS中度組股骨近端BMD，GMFCS中度組椎體和股骨近端BMD明顯低于GMFCS輕度組股骨近端BMD，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(圖1)。腦癱患兒椎體和股骨近端水平BMD與GMFCS分級(jí)之間呈顯著負(fù)相關(guān)性(腰椎r=-0.363,P<0.001;股骨近端：r=-0.491,P<0.001)(圖2)。

2.3 腦癱患兒各亞組與血清鈣及IGF-1表達(dá)水平 腦癱患兒的血清鈣及IGF-1明顯低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。一方面，腦癱發(fā)育遲緩組血清鈣及IGF-1明顯低于腦癱發(fā)育正常組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。GMFCS重度組血清鈣及IGF-1均低于GMFCS中度組，GMFCS中度組血清鈣水平及IGF-1均低于GMFCS輕度組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。另一方面，腦癱發(fā)育遲緩組血清鈣及IGF-1明顯低于腦癱發(fā)育正常組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05) ;腦癱發(fā)育正常組血清鈣水平及IGF-1均略低于對(duì)照組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表2)。

分組例數(shù)血清鈣水平(mg/L)血清IGF-1水平(ng/mL)腦癱發(fā)育遲緩8248.2±5.7①④46.7±14.1①④腦癱發(fā)育正常6056.7±8.562.3±19.2GMFCS輕度4067.2±6.6①69.4±18.5①GMFCS中度7255.3±7.2①②51.7±16.2①②GMFCS重度3041.2±5.1①②③43.6±11.3①②③健康對(duì)照5771.2±6.399.2±23.1

注: 與對(duì)照組比較，①P<0.05; 與GMFCS輕度組比較，②P<0.05; 與GMFCS中度組比較，③P<0.05;與腦癱發(fā)育正常組比較，④P<0.05

圖1 腦癱患兒不同GMFCS分級(jí)椎體和股骨近端骨密度的比較

圖2 腦癱患兒BMD與GMFCS嚴(yán)重程度的相關(guān)性研究

3 討 論

本研究探討了腦癱患兒骨密度與疾病嚴(yán)重程度的相關(guān)性的研究，我們發(fā)現(xiàn)腦癱患兒的骨密度顯著低于對(duì)照組，并且其骨密度與疾病嚴(yán)重程度具有顯著的相關(guān)性。此外我們還發(fā)現(xiàn)骨代謝相關(guān)指標(biāo)血清鈣和血清IGF-1水平在腦癱患兒中亦降低，表明腦癱患兒骨代謝水平異常，需要特別關(guān)注腦癱患兒的骨代謝狀況，進(jìn)行及時(shí)干預(yù)。

腦癱是兒童疾患中最為常見(jiàn)的伴有骨質(zhì)疏松和骨脆性增高的疾病。研究表明有多種因素引起兒童和青少年腦癱的BMD降低，包括身體殘疾、低營(yíng)養(yǎng)狀況、肌肉量減少、低鈣攝入、低維生素D水平，以及固定使用抗驚厥藥物等。身體殘疾和低營(yíng)養(yǎng)狀況導(dǎo)致生長(zhǎng)障礙，這會(huì)影響骨量的增加。在峰值高度速度下達(dá)到峰值骨量，但在患有腦癱生長(zhǎng)障礙的兒童中，擾亂骨骼穩(wěn)態(tài)并導(dǎo)致BMD進(jìn)一步下降到正常范圍之外。除了肌肉不平衡、關(guān)節(jié)攣縮和癲發(fā)作外，低BMD使患有腦癱的兒童處于維持骨折的高風(fēng)險(xiǎn)中。腦癱患兒的骨折可能有嚴(yán)重的并發(fā)癥，包括廢用性肌營(yíng)養(yǎng)不良、固定、長(zhǎng)期住院、畸形愈合、反復(fù)骨折和生活質(zhì)量下降[9]。有研究表明上述風(fēng)險(xiǎn)因素在腦癱患兒早年可以察覺(jué)，表明骨質(zhì)的增長(zhǎng)速率下降相對(duì)于骨密度減少而言是導(dǎo)致其骨質(zhì)疏松一個(gè)更為重要的因素[10]。

本研究選取椎體和股骨近端兩個(gè)測(cè)量部位，由于股骨近端是兒童站姿的主要負(fù)重部位，而椎體是兒童坐姿狀態(tài)下力學(xué)傳導(dǎo)的主要部位，且這兩個(gè)部位的骨密度在兒童易于測(cè)量。從本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，股骨近端的骨密度在與椎體相比較與GMCFS分級(jí)的負(fù)相關(guān)性更加顯著，表明腦癱患兒股骨近端較椎體相對(duì)性地骨密度降低。研究發(fā)現(xiàn)在維持直立位較為困難的腦癱患兒時(shí)，通過(guò)股骨傳導(dǎo)的力要少于通過(guò)脊柱傳導(dǎo)的力，因?yàn)樵谧藸顟B(tài)下力可以繞過(guò)股骨直接向腰椎傳遞[12]。而有研究表明腦癱患兒股骨骨密度隨著年齡的增長(zhǎng)在不斷下降[11]。

本研究發(fā)現(xiàn)腦癱患兒存在低鈣血癥,可能與腦癱患兒肢體固定于靜止姿勢(shì), 骨長(zhǎng)期廢用使骨吸收增強(qiáng)等有關(guān)。GH/IGF-1軸在哺乳類動(dòng)物生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程中具有重要作用，而IGF-1對(duì)于神經(jīng)及骨生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的意義[12]，本研究亦發(fā)現(xiàn)IGF-1水平在腦癱患兒中顯著降低，表明腦癱患兒的骨密度下降可能涉及內(nèi)分泌代謝障礙、神經(jīng)發(fā)育障礙及骨骼肌系統(tǒng)障礙等多方面因素。

總體來(lái)說(shuō)，本研究從骨密度、血鈣和IGF-1水平探討了腦癱患兒骨密度與疾病嚴(yán)重程度的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)腦癱患兒疾病程度越嚴(yán)重上述指標(biāo)就越低，表明腦癱患兒發(fā)生骨代謝紊亂是全方位的，臨床上應(yīng)結(jié)合患兒具體情況給予必要的抗骨質(zhì)疏松治療，預(yù)防可能的低創(chuàng)性骨折，防止疾病進(jìn)入惡性循環(huán)。