水療對痙攣型雙癱兒童肺功能的影響

郝文哲,吳衛紅,2a,叢芳,趙紅梅,金龍,張焱

小兒腦性癱瘓(cerebral palsy,CP,簡稱腦癱)是指小兒從出生前到嬰兒期,因各種原因所致的非進行性腦損傷綜合征,主要表現為中樞性運動障礙及姿勢異常,同時伴有不同程度的智力、語言障礙,癲癇及視聽覺、行為和感知覺異常等多種障礙[1]。國內有些研究表明,手足徐動型腦癱患兒的通氣功能、呼吸運動學指標均有改變,表現為呼吸頻率增快、潮氣量降低、小氣道通氣功能障礙及阻塞性胸內大氣道通氣功能障礙、總順應性降低、呼吸系統阻力增加,提示手足徐動型腦癱患兒的肺功能較正常同齡兒童的肺功能有所減低。臨床上也常見到手足徐動型患兒存在明顯的運動障礙性構音障礙。痙攣性腦癱占腦癱患兒總數的70%。了解痙攣性腦癱兒童呼吸功能,探討如何更好地改善腦癱患兒的呼吸功能有重要意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2007年9月～2009年12月間在中國康復研究中心兒童康復科住院的痙攣型雙癱的患兒30例,其中男性17例,女性13例;年齡5～16歲,平均(10.56±3.71)歲;身高 110～173 cm,平均(138.23±19.24)cm;體重16～ 76 kg,平均(34.7±13.08)kg;粗大運動功能(GMFCS)分級:Ⅰ級6例,Ⅱ級17例,Ⅲ級7例。

按照患兒及家屬的自主選擇,進行水療的15例患兒為水療組,不進行水療的15例患兒為對照組。兩組間性別、年齡、身高、體重、GMFCS分級均無顯著性差異。

1.2 治療方法

1.2.1 水療[2]水療組患兒在進行水療訓練前,先測量其在水中的最長憋氣時間。訓練時均不脫離輔助具。主要為俯臥位泳式,強調頭處于正中位,保持對稱性姿勢,推薦利用蛙泳蹬腿,促進雙下肢外展。具體步驟如下。

1.2.1.1 入池 ①幫助患兒在池邊或臺階上坐下;②鼓勵患兒獨立進入泳池,從最高的臺階走到下面;對于不能步行的患兒,要予以適當輔助;③每實施下一步運動前,告知患兒下一步的計劃。

1.2.1.2 水中適應 ①讓患兒往自己身上潑水(包括臉和頭);②鼓勵患兒在水中自己隨意玩;③和患兒討論經驗感覺。

1.2.1.3 水中放松訓練 ①俯臥位:治療師支撐患兒頭部,食指水平地放在患兒下巴的前面,中指在下巴的下面,拇指在顳下頜關節的上方,使患兒的頭部處于中線位,輕度屈曲;為了抑制伸肌緊張的模式,治療師的另一側前臂支撐頭部;②仰臥位:支撐頭部,控制下頜,鼓勵患兒在支撐的情況下放松。

1.2.1.4 呼吸技巧訓練 ①指導患兒慢慢呼出小的氣流;②重復①,從下巴開始,逐漸將嘴,直到將整個臉浸入水中;③示范并鼓勵患兒吹水泡;④示范并輔助患兒保持有節律的呼吸。

1.2.1.5 漂浮訓練 ①俯臥位:臉在水中,讓患兒獨自漂浮5 s(必要時治療師予以適當輔助);②仰臥位:患兒獨自漂浮5 s(必要時治療師予以適當輔助)。

1.2.1.6 泳式訓練 訓練時強調頭處于正中位,保持對稱性姿勢,推薦利用蛙泳蹬腿,以促進雙下肢外展。依次按照以下順序進行訓練:①用手劃水;②雙手劃著游;③俯臥位游泳。

可根據患兒不同情況佩戴浮板、手臂圈、背漂、游泳圈等輔助具。

1.2.2 常規康復訓練 運用Vojta、Bobath等康復訓練原理結合兒童生長發育規律,對患兒進行物理療法(PT)、作業療法(OT)、言語治療(ST)、音樂、感覺統合訓練等,特別是呼吸訓練。呼吸訓練方法如下。

1.2.2.1 姿勢 訓練前應首先調整坐姿,即3個90°:踝關節90°,膝關節90°,髖關節90°。軀干豎直,雙肩要平,頭保持正中位。鼓勵患兒盡量延長呼氣時間。如果患兒呼氣時間較短而且較弱,可以采取手法介入的方法:患兒仰臥位,治療人員將手放在患兒的上腹部,在呼氣末推壓腹部幫助延長呼氣。

1.2.2.2 引導氣流法 這種方法是引導氣流通過口腔,減少鼻漏氣。如吹乒乓球、吹吸管、吹喇叭、吹哨、吹奏樂器、吹蠟燭、吹氣球、吹紙張等都可以用來集中和引導氣流[3]。

患兒周一至周五進行訓練。水療組每日進行水療訓練1 h,并進行常規康復訓練。對照組僅進行常規康復訓練。兩組患兒每日的訓練時間約5～6 h,共2個月。

1.3 觀察指標

1.3.1 肺功能 采用Medisoft肺功能檢查儀測量肺活量(VC)、補呼氣量(ERV)、深吸氣量(IC)、用力肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣量(FEV1)、1秒率(FEV1/FVC)、每分鐘最大通氣量(MVV)、峰流速(PEF)。肺功能測試前1～2 d,先指導患兒深吸氣和深呼氣,避免因患兒不會呼吸方法而誤認為是肺功能缺陷。測試前休息5～10 min,測試時均取坐位,上身挺直,頭位正,勿低頭或抬頭。上鼻夾,含口器與肺功能測試儀相連,主試者隨時注意患兒是否按要求進行測試,及時予以糾正。

重復測量3次,取平均值。

1.3.2 最長發聲時間(MPT) 在深吸氣后讓患兒舒適地發元音ā,用秒表記錄其最長發聲時間[3]。

1.3.3 水中最長憋氣時間 深吸氣后迅速將頭浸入水中時刻起,直至鼻抬離水面的時刻止,用秒表記錄時間。僅測量水療組患兒。

1.4 統計學方法 應用SPSS 11.5統計軟件對實驗結果進行分析。肺功能測定值與預計值(本機)比較,對符合正態分布的 VC 、ERV 、IC、FVC 、FEV1、MVV采用配對樣本t檢驗,對不符合正態分布的 FEV1/FVC、PEF,加權后仍為偏態分布,采用配對比較的秩和檢驗。兩組患兒治療前后肺功能測定值及最長發聲時間、水療組患兒治療前后水中最長憋氣時間采用配對樣本t檢驗。兩組間治療前后肺功能測定值差值及最長發聲時間差值采用獨立樣本t檢驗。

2 結果

2.1 測定值與預計值比較 30例患兒肺功能測定值占預計值百分比見表 1。與預計值比較,患兒 VC、ERV 、IC 、FVC 、FEV1、MVV 、PEF 具有顯著性差異(P＜0.05),FEV1/FVC無顯著性差異(P=0.141)。見表2。

表1 30例患兒肺功能測定值占預計值百分比

2.2 治療前后組內比較 水療組患兒治療后,VC、ERV 、IC 、FVC 、FEV1 、FEV1/FVC 、MVV 、PEF 測 定值及測定值占預計值的百分比(%)、最長發聲時間均有改善(P＜0.05)。見表 3。對照組治療后,VC、FVC、FEV1、FEV1/FVC 、MVV 、PEF 測定值及測定值占預計值的百分比(%)、最長發聲時間均有改善(P＜0.05),但ERV、IC無明顯改善(P＞0.05)。見表4。

表2 30例患兒肺功能測定值與預計值比較

表3 水療組患兒治療前后評定結果比較

表4 對照組患兒治療前后評定結果比較

2.3 治療前后差值比較 將 VC、ERV、IC、FVC、FEV1、FEV1/FVC、MVV 、PEF 測定值占預計值的百分比、最長發聲時間進行差值比較,水療組各項參數均優于對照組(P＜0.05)。見表5。

2.4 水中最長憋氣時間 水療組患兒治療前水中最長憋氣時間為(11.916±5.729)s,治療后為(16.802±6.021)s,有非常高度顯著性差異(t=-16.822,P=0.000)。

表5 兩組患兒治療前后評定結果差值比較

3 討論

國內已有研究顯示,占腦癱兒童24.3%的手足徐動型兒童的通氣功能、呼吸運動學指標均有改變[4]。此類型腦癱患兒的原始反射消退延遲及殘存最為顯著,常出現全身異常姿勢及異常運動模式。

痙攣型腦癱患兒常顯示胸廓結構異常[5]。Ersoz等測量了40名正常兒童和56例痙攣性腦癱兒童的最大自主吸氣時胸廓的周徑(circumference at maximal voluntary inspiration,Cinsp)和最大自主呼氣時胸廓的周徑(circumference at maximal voluntary expiration,Cexpir),結果表明腦癱組兩者之差(the difference between Cinspand Cexpir,CE)顯著降低(P＜0.001),Cexpir增加(P＜0.02),Cinsp無顯著性差異(P＞0.05);在大年齡患兒,腦癱組和正常組 CE的差異更為顯著。Park的研究表明,腦癱患兒上下胸廓比顯著低于對照組(P＜0.001)(腦癱組 R=0.372,對照組 R=0.477),且比例都隨年齡的增加呈直線增加,FVC%和上下胸廓比例有明顯相關性(r=0.542,P＜0.01)[6]。腦癱患兒上胸腔有慢性低通氣,導致呼吸障礙的原因是:受限的呼吸模式、肺和胸廓不正常的順應性、通氣血流比值不正常、上氣道阻塞、阻塞性呼吸睡眠綜合征,而上下胸廓的比例低是導致腦癱患兒呼吸障礙的原因之一。胸廓結構異常可導致機械通氣效率降低,呼吸肌疲勞、損傷,出現不正常的通氣和不正常的殘氣量。上下胸廓的比例和用力呼氣量有關,表明胸廓結構和呼吸有效性相關。嚴重的腦癱患兒也常表現出快速的和反常的呼吸模式,這和上胸廓的發育不良有關。

痙攣型腦癱患兒肺總量降低,但是各部分比例正常,表現為限制性肺損傷[7],與本實驗研究結果一致。McPherson[8]和 Blumberg[9]均認為,痙攣型腦癱患兒的呼吸控制好于手足徐動型患兒,并且注意到當讓患兒盡可能地用力吸氣并盡可能長時間地屏住氣,然后呼氣時,用力吸氣的不同方式反映了神經肌肉控制的差異。波動的肌張力和不協調運動是手足徐動型的特征,這是此類患兒不能屏住呼吸的原因。因此對自主呼吸有要求的運動,對手足徐動型患兒十分困難,而對痙攣型患兒稍好一些,因為他們的潮氣量較大,盡管不能盡可能長地保持呼氣,但能用和正常孩子一樣的時間從用力呼吸中恢復過來。

腦癱患兒的肌肉活體組織檢查顯示,和正常兒童相比,腦癱患兒的肌肉組織有形態學改變,表現為以一種肌纖維類型為主導:一些患兒以Ⅰ型纖維主導,而另一些則為Ⅱ型,并且肌纖維的大小差異很大[10]。目前,導致這些現象的機理還不清楚,但一般認為以Ⅱ類肌纖維為主導的患兒會比正常分布的孩子更容易疲勞,并且在運動中呈現低攝氧量。痙攣型腦癱兒童的肌力弱[11],但能發育成正常肌力,并且在短時間的抗阻訓練中,肌群的牽拉-張力模式也正常。中樞神經系統損傷的影響一直存在,持續的訓練對肌力的增加是很有必要的,抗阻訓練可有效地增加肌力。

本研究結果顯示,痙攣型雙癱的患兒肺功能有別于正常兒童。VC值約占預計值為69.533%,與此前的研究[7,12-13]結果一致。與之相關的IC和ERV也相應降低。FVC要求呼吸肌必須要有一定的爆發力和耐力,若呼吸肌肌力差,則難以以最大力量、最快速度呼出全部氣量。MVV用來評估肺組織彈性、氣道阻力、胸廓彈性和呼吸肌的力量。FEV1與PEF主要反映呼吸肌的力量及氣道有無阻塞。腦癱患兒呼吸肌力量差,且呼吸肌痙攣,影響呼吸肌的協調性,故FEV1、PEF下降,但FEV1/FVC無明顯下降,表明無氣道阻塞。腦癱患兒胸背部、頸部及腹部參與呼吸的肌肉緊張亢進,導致限制性通氣障礙。相應地,痙攣性雙癱患兒最長發聲時間較短。

水中運動具有顯著的優點,包括:①水的浮力作用:當神經肌肉系統不能抗重力運動時,利用水的浮力可以使開始運動變得容易[14-15];②水的高黏度使整個運動過程中都有逐漸增加的阻力,可以控制過度的運動;③在水中比在空氣中有更大的熱量轉換,能降低痙攣和其他不自主運動;④流體靜壓給外感受器和本體感受器一個廣泛的刺激,同樣對肺及其他內臟器官也存在廣泛的刺激,有利于促進協調呼吸和相關功能,例如進食和說話[14]。

水的溫熱作用可以直接作用于肌梭,使其發放的沖動頻率降低,從而不易引起反射性肌纖維收縮;而且溫度的迅速升高甚至可以直接引起肌梭活性的暫時性完全抑制;其次,大范圍的熱療使體溫升高后,受下丘腦和大腦皮質運動中樞等中樞神經系統控制的纖維活性降低,導致纖維控制的肌梭興奮性降低,對肌肉牽拉作用的反應減弱,使肌張力降低,有利于腦癱患兒的康復[16]。

Harris提出了一個基于神經發育的游泳計劃,根據腦癱患兒的不同分型和嚴重程度進行游泳計劃分類[2]。Hutzler 用 Water Orientation Checklist(WOS)[17]評價水中定位或游泳技巧,并對進行水療訓練的腦癱患兒進行治療前、后肺活量的測試,和治療前后WOS的測定,結果進行水療訓練的患兒肺活量提高顯著,WOS也有明顯提高,從能完成整個動作(漂浮位到站立位的改變)的45%提高到60%,顯示在水中有獨立運動出現,而且進行水療的患兒的VC和WOS呈中等程度相關[14]。游泳訓練對提高呼吸肌肉功能和矯正已有的阻礙有效呼吸的姿勢反射很有幫助。

本研究顯示,水療組治療后所有指標均有改善,但對照組ERV、IC無明顯改善。其原因可能為單純常規康復訓練后,呼吸肌肌力提高不明顯,使得呼吸肌用力收縮產生的深吸氣量和補呼氣量提高不明顯。而水療呼吸肌肌力的提高更有效,表現在肺功能上為深吸氣量和補呼氣量的提高。水療組患兒最長憋氣時間也顯著提高,同樣表明呼吸控制能力的加強。

有效的水中訓練計劃,可有效降低呼吸肌肌張力,提高呼吸肌、呼吸輔助肌的肌力及協調性,提高口周肌肉的協調性。以此配合其他功能訓練可以更好地促進腦癱兒童肺功能發育,進而提高最長發聲時間,促進患兒的言語能力發育。

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