痙攣型雙癱腦癱兒童粗大運動功能與脊柱活動度的相關性

李思佳，張琦，何艷，劉前進，張燕慶，周天添

1.首都醫科大學康復醫學院，北京市 100068；2.中國康復研究中心北京博愛醫院兒童物理療法科，北京市 100068

0 引言

腦癱是一組持續存在的中樞性運動和姿勢發育障礙、活動受限的癥候群，常伴有感覺、知覺、認知、交流和行為障礙，以及癲癇和繼發性肌肉、骨骼問題，如肌肉攣縮、軀干扭轉、髖脫位和脊柱畸形等[1]。痙攣型雙癱是其中一種常見分型，主要表現為下肢內收內旋、尖足、腱反射亢進、踝陣攣、剪刀步、折刀征和錐體束征等，且雙下肢痙攣及功能障礙重于雙上肢[1]。

脊柱在日常活動和姿勢控制中起著重要作用。軀干肌肉穩定脊柱和軀干，在此基礎上，頭部和四肢才能夠靈活運動。腦癱人群中常見痙攣、肌力弱、感覺異常等情況，因此在姿態控制方面存在一定困難[2-3]。腦癱人群有發生脊柱側彎的風險[3]，約為20%～25%[4]，其中9%的兒童使用脊柱矯形器。脊柱側彎可引發更多運動功能障礙、姿勢維持和轉移障礙、肺功能障礙以及疼痛。相比其他分型，痙攣型腦癱人群脊柱控制能力差，較易出現脊柱側彎的情況[5]。腦癱人群發生脊柱畸形的危險因素包括年齡、性別、粗大運動功能分級系統(Gross Motor Function Classification System,GMFCS)分級、腦癱分型、癲癇、臥床時間、髖脫位、膝關節伸展受限等[6]。

盡管腦癱兒童在出生時肌肉骨骼狀態正常，但他們在發育早期容易迅速發展出不對稱姿勢和異常的脊柱運動模式。相對于健康兒童，他們更容易出現異常姿勢，例如偏頭斜頸、軀干畸形扭轉、下肢內收內旋，繼而出現髖脫位、骨盆傾斜、脊柱側彎、馬蹄足等[7]。痙攣型雙癱腦癱兒童姿勢控制能力與軀干失衡、脊柱對線偏移以及骨盆傾斜有關[8]。

由于運動發育遲緩，腦癱兒童及其家屬在日常生活中會更傾向于選擇坐位來進行日?；顒?，如進食、娛樂、學習等[9]。因此，在對腦癱兒童進行評估和治療時，坐位時的脊柱運動及控制能力必要且重要。本研究探討臨床中痙攣型雙癱腦癱兒童粗大運動功能與脊柱運動能力之間的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年12 月至2022 年3 月北京博愛醫院門診和住院腦癱兒童33例，診斷符合《中國腦性癱瘓康復指南》2015版腦性癱瘓標準[1]。

納入標準：①年齡6～12歲；②診斷為痙攣型雙癱腦癱；③GMFCS 分級I～Ⅲ級；④6 個月內未進行外科手術及肉毒素注射；⑤愿意參加試驗。

排除標準：①有嚴重并發癥，如癲癇；②認知能力差，不能夠理解并遵守治療師指示。

將患兒按照GMFCS 分級分為1 組(I級，n=12)、2 組(Ⅱ級，n=11)和3 組(Ⅲ級，n=10)。三組間年齡、身高、體質量和體質量指數(body mass index,BMI)無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 三組一般資料比較

本研究經中國康復研究中心醫學倫理委員會批準(No.2019-072-1)，所有患兒家屬均簽署知情同意書。

1.2 方法

實驗前，對患兒及家屬解釋和說明本研究的各項內容，解答家屬問題。家屬理解并同意進行試驗，簽署知情同意書。在安靜、溫暖且不受打擾的房間進行測試，并且由同一名康復治療師對患兒進行評估。

對照組使用甲鈷胺（國藥準字H20050997）進行治療，具體劑量及方法為，500 μg甲鈷胺配以100 mL 0.9%氯化鈉注射液ivdrip qd。

1.2.1 GMFCS分級

GMFCS 分級常用于腦癱兒童的運動能力評估，根據能力分為I級到V級5 個級別，運動及移動能力逐級降低[10]。I、Ⅱ和Ⅲ級，可以獨立行走或者借助一些器具完成移動；Ⅳ級，可以保持坐位但是日常生活更加依賴于輪椅；V級，各方面運動均受到限制。

有學者根據GMFCS 水平對腦癱兒童分組，分別進行關于姿勢變化[9]、力量訓練影響步態、馬術治療的試驗。

1.2.2 粗大運動功能測試(Gross Motor Function Measure,GMFM)88

測試分為5 大項，分別為臥位與翻身、坐位、爬和跪、站立和走跑跳[11]，共88個小項，若整個動作全部完成則給滿分3 分，根據患兒完成度酌情給分，分數越高，能力越好。

1.2.3 脊柱活動度測量

采用SpinalMouse 脊柱形態測量儀(瑞士HOCOMA 公司)進行測量。治療師手持該機器沿棘突滾動以獲取數據，如椎體間角度、胸腰椎節段角度、軀干長度、矢狀面及冠狀面的形態以及總活動度。

測量前，患兒褪去衣物，暴露骨盆以上軀干，保持端坐位，座椅高度與患兒小腿長度基本一致，髖關節屈曲90°，雙腳踩地，雙下肢分開與骨盆同寬。治療師在患兒身上標記出第7 頸椎、髂后上棘、第3 骶椎，并示范動作。測試時，一名治療師進行測量，其余兩名治療師在患兒身旁保護。測試重復3 次，取平均值。

矢狀面總活動度為從前屈位到后屈位的最大角度；冠狀面總活動度為脊柱從左屈到右屈的最大角度。

1.3 統計學分析

采用SPSS 25.0 軟件進行分析。采用Shapiro-Wilk檢驗評價數據分布的正態性。符合正態分布以()表示，不符合正態分布以中位數(四分位距)表示。前屈角度、后伸角度、矢狀面總活動度均符合正態分布，且方差齊，采用單因素方差分析，兩兩比較采用Bonferroni 檢驗。左傾角度、右傾角度、冠狀面總活動度、GMFM88評分采用多組不符合正態分布，采用Kruskal-WallisH檢驗，兩兩比較采用Kruskal-Wallis單因素分析。脊柱活動度與GMFCS 和GMFM88 的相關性分析采用Spearman 相關性檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結果

2.1 矢狀面參數

三組前屈角度比較無顯著性差異(P＞0.05)。1 組后伸角度大于2組和3組(P＜0.05)。1組矢狀面總活動度大于和3組(P＜0.05)。見表2。

表2 三組矢狀面脊柱活動的相關參數比較 單位：°

2.2 冠狀面參數

1 組左屈角度明顯大于3 組(P＜0.05)。1 組和2 組右屈角度均大于3組(P＜0.05)。1組和2組冠狀面總活動度均大于3組(P＜0.05)。見表3。

表3 三組冠狀面脊柱活動相關參數比較 單位：°

2.3 GMFM88評分

1 組GMFM88 評分明顯高于2 組和3 組(P＜0.01)，2組和3組間比較無顯著性差異(P＞0.01)。見表4。

表4 三組GMFM88評分比較

2.4 相關性分析

后伸角度、矢狀面總活動度、左屈角度、右屈角度、冠狀面總活動度均與GMFM88 評分呈正相關(P＜0.05)，與GMFCS分級呈負相關(P＜0.05)。見表5。

表5 脊柱活動度與GMFM88評分和GMFCS分級的相關性分析

3 討論

腦癱兒童脊柱的排列、對位對線與運動功能相關。尤其在坐位時，腦癱兒童的脊柱出現彎曲或側屈，與發育健康兒童相比，坐姿穩定性較差[12]。對5～8 個月健康嬰兒的研究表明，嬰兒的坐位發育包括矢狀面運動和冠狀面運動，矢狀面的前后擺動運動發生在發育的早期[13]。早在3 歲時，腦癱兒童的運動發育就處于平穩停滯狀態，1/3 的兒童無法獲得足夠的軀干控制，以實現穩定、獨立的坐姿[14]。大多數腦癱兒童坐位能力發育不夠完全，或跳過坐位發育的階段[15]。腦癱兒童在日常活動中需要學習在不同體位下解決任務。因此，與站立行走相比，他們會花費更長時間保持坐位來完成日常生活活動，如吃飯、學習[16]。腦癱兒童在坐位和站立位的靜態平衡與動態平衡能力均不如健康兒童，且脊柱姿勢控制方面存在一定障礙[2]。

常規測量脊柱運動的方法是使用關節角度尺和皮尺測量脊柱運動活動度，這兩種方法精確度差且效率低。本研究采用SpinalMouse 脊柱形態測量儀，不僅數據精確，相較于拍攝X 線片更加安全、無輻射，且操作簡單，經濟實惠。該儀器配備重力傳感器、加速儀，以150 Hz的頻率測量獲得實時數據，根據重力夾角原理，測量脊柱的形態以及椎體間的角度。馮強等[17]比較脊柱測量尺、SpinalMouse脊柱形態測量儀與X 線片的測量結果，發現SpinalMouse 脊柱形態測量儀與X 線片的檢查結果基本一致，并且操作結果重復性好。Masaki 等[18]、Ruthard 等[19]利用SpinalMouse 脊柱形態測量儀輔助評估腦癱兒童坐位下的脊柱，肯定了該設備的信度與效度。

本研究顯示，在進行矢狀面脊柱運動時，GMFCS I級患兒后屈角度和矢狀面總活動度均優于Ⅱ級和Ⅲ級。這與Heyrman等[15]、Ozer等[20]的研究結果一致。Heyrman 等[15]認為，腦癱兒童雙癱型在進行矢狀面脊柱運動時，前屈比后伸表現更好；GMFCS I級和Ⅱ級兒童在軀干控制，如軀干向后傾斜、骨盆傾斜和橫向伸展方面存在差異，并且I級兒童的表現優于Ⅱ級和Ⅲ級。Ozer 等[20]認為，GMFCS I級腦癱兒童前屈角度大于Ⅱ級、Ⅲ級，主要是由于脊柱胸部及腰部的活動度較大；后伸活動度高是因為骶髂關節活動度大。本研究中三組雙癱兒童在前屈運動中表現無顯著性差異，原因可能是在坐位下，雙下肢和座椅支持了全部體重，脊柱前屈時重心由座椅轉移到雙下肢，地面給予大部分支撐。并且，GMFCS I～Ⅲ級的腦癱兒童可以自主行走或借助輔助器具行走，雙下肢具備抗重力伸展能力來支撐部分體重，因此前屈運動不能很好地表現出脊柱運動能力的差異。

在進行冠狀面脊柱運動時，GMFCS I級和Ⅱ級兒童冠狀面脊柱活動度大于Ⅲ級。這與前人研究結果一致[15,20-21,24]。Heyrman等[15]認為，與Ⅱ級兒童相比，Ⅲ級兒童需要借助輔助器具行走，軀干運動表現出明顯障礙，在冠狀面運動和橫向伸展方面能力表現差。腦癱雙癱兒童在進行側屈移動、軀干旋轉時較易出現困難。痙攣型腦癱兒童在靜止坐位下能夠展現較好的軀干控制能力，在完成動態動作時控制能力比較差[21]。

在腦癱兒童中，偏癱兒童軀干控制受損最小，其次是雙癱兒童，四肢癱兒童受損最大[15]。Monica 等[22]試驗后認為，痙攣型腦癱GMFCS 和軀干控制能力呈負相關。Seyyar 等[23]發現，GMFCS 各級別的腦癱兒童軀干控制均受損；并且GMFM88 評分與靜態坐位平衡和動態坐位平衡均呈顯著正相關。Young 等[24]發現，GMFCS 分級與軀干損傷程度正相關。Rodby-Bousquet 等[25]發現，根據GMFCS 分級可以預測坐位及立位下的運動能力。Montero Mendoza 等[26]發現，腦癱兒童坐位控制能力與粗大運動能力呈正相關。如果脊柱能夠向任意方向運動并回到中立位，那么這樣的腦癱兒童大概率可以自主行走。這與本研究結果一致，粗大運動能力越好，脊柱運動的幅度越大，脊柱的動態穩定性越佳。脊柱控制能力與腦癱分型和運動能力[15,20]相關。

軀干肌群是維持脊柱穩定性和靈活性的重要系統，控制脊柱運動并為個體實現分離運動打下基礎。腹部肌群、背部肌群、膈肌、盆底肌、筋膜作為脊柱結構的重要組成部分，與椎體共同組成一個完整的整體，以利于脊柱在各個方向上的運動。深層肌群，如多裂肌等在脊柱運動時穩定椎體[27]。腦癱兒童感覺處理有明顯缺陷，如視覺、前庭和多感官信息，并且肌張力、本體覺方面受損[28]。他們更傾向于利用反射來調節，而健康人則更傾向于整合感覺信息后再做出綜合調整[29]。

腦癱兒童在姿勢控制以及運動適應性方面存在明顯障礙，在運動調整時，肌電圖顯示拮抗肌過度激活，姿勢肌群以從上到下的順序募集、肌電振幅也異于健康兒童[30]。腦癱兒童的肌肉協同功能及姿勢策略不及健康同齡兒童。大部分輕中度(GMFCS I級～Ⅲ級)腦癱兒童可進行特定方向的姿勢保持，中重度腦癱兒童軀干肌肌力差，軀干肌群的同步收縮程度高但姿勢不穩定，作出平衡反應時，肌群協調性較差[31-32]。良好的姿勢控制是保證完成日常活動的必要條件之一。與正常健康兒童不同，隨著年齡增長，腦癱兒童在特定方向的姿勢控制并沒有增強[33]。痙攣型雙癱兒童雖然能和健康兒童一樣在受到干擾時作出預測性姿勢調整，但是肌肉激活程度低且時間上有延遲[34]。脊柱的控制不單是影像學上的形態排列，而是脊柱運動過程中的神經系統、肌肉系統和骨骼系統的共同作用下的軀體綜合平衡維持[35]。因此脊柱的穩定性和靈活性與腦癱兒童的生活質量有著密切的聯系。

本研究還存在一定的局限性，樣本量較小，GMFCS 分級后各級別患兒數較少。后續可增加軀干控制測量量表、軀干損傷量表、表面肌電裝置、坐位壓力感受器等對軀干控制能力、肌肉激活程度、神經肌肉協調程度進行進一步評估，并對于GMFCS I級和Ⅱ級的腦癱兒童，可以深入探討在解決任務時脊柱的能力表現。為今后腦癱兒童更好地完成日常生活活動提供科學依據，減輕腦癱兒童家庭負擔。

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