全身振動訓(xùn)練對1～3歲痙攣型腦癱患兒下肢運動功能的影響*

孟文彬，劉鋒偉，董 嬋，楊 斌，馬丹丹，王明梅，陳 鎮(zhèn)，朱登納#

全身振動訓(xùn)練對1～3歲痙攣型腦癱患兒下肢運動功能的影響*

孟文彬1，2)，劉鋒偉1，2)，董 嬋1，2)，楊 斌1，2)，馬丹丹1，2)，王明梅1，2)，陳 鎮(zhèn)1，2)，朱登納1，2)#

全身振動訓(xùn)練；痙攣型腦癱；兒童；痙攣；粗大運動功能

目的：觀察全身振動訓(xùn)練對1～3歲痙攣型腦癱兒童下肢運動功能的影響。方法選取1～3歲痙攣型腦癱患兒75例，隨機分為全身振動訓(xùn)練組(n=38)和常規(guī)訓(xùn)練組(n=37)，常規(guī)訓(xùn)練組給予12周的運動療法、石蠟療法及神經(jīng)肌肉電刺激療法；全身振動訓(xùn)練組在常規(guī)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上給予12周的全身振動訓(xùn)練。采用改良Tardieu量表(MTS)、表面肌電圖(sEMG)被動狀態(tài)數(shù)值對患兒治療前后下肢痙攣程度進行評價，采用粗大運動功能測試量表-88(GMFM-88)、Berg平衡量表(BBS)對患兒治療前后的粗大運動功能及平衡功能進行評價。結(jié)果治療前兩組患兒MTS評分、MTS踝關(guān)節(jié)角度R1、R2、sEMG被動狀態(tài)數(shù)值、GMFM-88評分、BBS評分差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；治療后，全身振動訓(xùn)練組MTS評分、MTS踝關(guān)節(jié)角度R1、R2、sEMG被動狀態(tài)數(shù)值、GMFM-88、BBS評分較常規(guī)訓(xùn)練組明顯改善(P<0.05)。結(jié)論全身振動訓(xùn)練可有效緩解1～3歲痙攣型腦癱兒童的下肢痙攣，改善其粗大運動及平衡功能。

腦性癱瘓(簡稱腦癱)是一組持續(xù)存在的中樞性運動和姿勢發(fā)育障礙、活動受限綜合征，這種綜合征是由于發(fā)育中的胎兒或嬰幼兒腦部非進行性損傷所致[1]。我國腦癱發(fā)病率為1.8‰～4‰[2]。腦癱的臨床分型中痙攣型約占70%[3]，腦癱患兒長期的肌肉痙攣往往會導(dǎo)致異常姿勢的產(chǎn)生及運動功能發(fā)育障礙，嚴(yán)重影響患兒日常生活及活動能力的發(fā)育。所以促進姿勢控制、提高腦癱患兒運動能力，一直都是腦癱康復(fù)和研究的重要課題[4-5]。近20年來，全身振動(whole body vibration，WBV)訓(xùn)練作為一種新興的訓(xùn)練方法，得到越來越廣泛的應(yīng)用，主要應(yīng)用在競技和大眾體育、康復(fù)理療、航空、美容醫(yī)學(xué)等方面。相對于其他訓(xùn)練方式，WBV訓(xùn)練具有簡單、無創(chuàng)、見效快、加載時間短、頻率振幅等控制參數(shù)易調(diào)節(jié)等優(yōu)點[6]。在查閱國外文獻時發(fā)現(xiàn)，WBV訓(xùn)練在腦癱領(lǐng)域的應(yīng)用僅有少量報道，且大多應(yīng)用于大齡兒童和青少年及成人腦癱患者[7-9]，未見用于治療嬰幼兒腦癱的報道。本研究旨在通過WBV訓(xùn)練，觀察其對1～3歲痙攣型腦癱患兒下肢運動功能的影響。

1 對象與方法

1.1一般資料選取鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院兒童康復(fù)科2015年11月至2016年5月住院的痙攣型四肢癱、痙攣型雙癱、痙攣型偏癱患兒80例，診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2015年的中國腦性癱瘓康復(fù)指南(第一部分)[10]。入組標(biāo)準(zhǔn)：符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)并同時符合下列條件。①存在下肢肌肉痙攣。②粗大運動功能分級(GMFCS)為Ⅱ～Ⅳ級[11]。③年齡12～36個月。排除標(biāo)準(zhǔn)：合并癲癇、疝氣、急性傳染病，心、肺、肝、腎功能不全，皮膚病及發(fā)熱、外傷、炎癥感染、出血性疾病、惡性腫瘤，人工關(guān)節(jié)(如臀部、膝部)，金屬植入物 (如螺釘、平板)，關(guān)節(jié)炎，先天性畸形。本研究已通過鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。采用隨機數(shù)字表法將80例患兒隨機分為常規(guī)訓(xùn)練組和WBV訓(xùn)練組，每組40例。治療過程中患兒失訪5例(6.25%)，實際納入試驗的病例為75例(常規(guī)訓(xùn)練組37例，WBV訓(xùn)練組38例)；其中男41例，女34例。年齡12～35(22.1±7.4)個月。

1.2治療方案兩組患兒在治療前進行基線評估。常規(guī)訓(xùn)練組患兒接受12周的常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練(運動療法、石蠟療法及神經(jīng)肌肉電刺激療法)；WBV訓(xùn)練組患兒接受12周的WBV訓(xùn)練+常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練。

1.2.1 常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練 ①運動療法：運用Bobath療法，通過被動活動、負重等手法以降低肌張力，并提高拮抗肌肌力；通過牽拉跟腱、被動運動、主動運動等擴大踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)活動度；采用反射性抑制手法來抑制異常伸展的姿勢；通過將患兒下肢外展，足背屈，再將兩足趾拉直等糾正患兒尖足的異常姿勢。40 min/次，5次/周。②石蠟療法：將蠟餅(溫度為52～55 ℃)包敷于腓腸肌解剖位置處， 30 min/次， 5 次/周。③神經(jīng)肌肉電刺激療法：刺激腘繩肌的拮抗肌股四頭肌，及腓腸肌的拮抗肌脛骨前肌，頻率1 Hz，脈寬100 ms， 5次/周， 20 min/次。

1.2.2 WBV訓(xùn)練 應(yīng)用德國Novotec公司的Galileo Med L振動治療儀。治療前向患兒家長或親屬說明儀器的使用和訓(xùn)練方法，并要求患兒家長或親屬積極配合。啟動Galileo振動訓(xùn)練儀，設(shè)定振動頻率為26 Hz，振動時間設(shè)為2 min/次。患兒采取站立位，膝關(guān)節(jié)屈曲，軀干略微前傾，雙手抓扶保護桿，不能獨站的患兒可由患兒家屬扶持保持站立體位，每組結(jié)束后休息1 min，共3～4組?；純好恐芫邮?次振動訓(xùn)練。

1.3觀察指標(biāo)

1.3.1 下肢肌肉痙攣程度評定 治療前后采用改良Tardieu量表[12](modified tardieu scale，MTS)評定患兒雙側(cè)下肢內(nèi)收肌、腘繩肌、踝跖屈肌肌肉痙攣程度，通過兩個參數(shù)評估特定速度下內(nèi)收肌、腘繩肌、踝跖屈肌對牽張的反應(yīng)。①肌肉反應(yīng)的性質(zhì)分級(X)。分為 0～5 級。0級：通過全關(guān)節(jié)范圍被動活動沒有抵抗；1級：通過全關(guān)節(jié)范圍被動活動有輕微的抵抗，但沒有在某一明確角度出現(xiàn)“卡住”的現(xiàn)象；2級：被動活動至某一角度出現(xiàn)明確“卡住”的現(xiàn)象，打斷了被動活動，但緊接著就出現(xiàn)“釋放”而順利通過全關(guān)節(jié)的活動；3級：被動活動至某一角度(保持某種用力或這個位置)出現(xiàn)容易疲勞的肌肉陣攣(<10 s后陣攣停止)；4級：被動活動至某一角度(保持某種用力或這個位置)出現(xiàn)不易疲勞的肌肉陣攣(陣攣持續(xù)10 s以上)；5級：關(guān)節(jié)無法活動。將MTS肌肉反應(yīng)的性質(zhì)分級轉(zhuǎn)化為評分：0級為0分，1級為1分，2級為2分，3級為3分，4級為4分，5級為5分。②肌肉反應(yīng)時所處的角度(Y)。R1是在一定體位下采用V3(高于重力作用下較快的牽伸速度)的被動活動至目標(biāo)關(guān)節(jié)出現(xiàn)“卡住”或陣攣的角度；R2是在一定體位下采用V1(低于重力作用下的較慢的速度)關(guān)節(jié)全范圍活動的所得的角度，等同于被動關(guān)節(jié)活動度。主要對踝關(guān)節(jié)進行角度測量。

治療前后進行表面肌電圖(surface electromyography，sEMG)測定因患兒年齡較小，難以主動配合檢查，故采用被動狀態(tài)下肢各關(guān)節(jié)牽伸下的sEMG評估肌肉痙攣情況。

1.3.2 粗大運動功能 采用粗大運動功能測試量表-88(88-item version of gross motor function measure，GMFM-88)對患兒的粗大運動功能進行評估，其對腦癱運動評估的信度和效度均已經(jīng)得到驗證。該量表分為仰臥和翻身、坐位、爬與跪、立位、走跑跳5個項目，每個項目采用4分法計分。0分指完全不能完成；1分指僅能開始會做，完成動作<10%；2分指部分完成動作，完成工作<90%；3分指完成動作100%。采用5個項目的原始分總和作為評估指標(biāo)[13]。

1.3.3 平衡功能評定 采用Berg平衡量表(berg balance scale，BBS)評定平衡功能，共14項，每項0～4分，得分越高，表示平衡能力越好[14]。

1.4統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS 19.0進行分析。計數(shù)資料應(yīng)用χ2檢驗；應(yīng)用重復(fù)測量數(shù)據(jù)的方差分析比較常規(guī)訓(xùn)練組和WBV訓(xùn)練組治療前后下肢MTS評分、踝關(guān)節(jié)MTS角度、下肢sEMG、粗大運動功能和平衡功能的改善情況。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1兩組患兒一般資料比較見表 1。兩組患兒性別、月齡、治療前GMFCS分級構(gòu)成等差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性。

表1 兩組患兒一般資料比較

2.2兩組患兒下肢痙攣程度改善情況

2.2.1 兩組患兒治療前后下肢MTS(X)評分比較

見表2。兩組患兒下肢內(nèi)收肌、腘繩肌、踝跖屈肌MTS(X)評分均隨著時間增加而降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，表明WBV訓(xùn)練組患兒下肢痙攣程度改善均明顯優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組。

表2 兩組患兒治療前后下肢MTS(X)評分比較

2.2.2 兩組患兒治療前后踝關(guān)節(jié)MTS角度的比較

見表3。兩組患兒下肢踝關(guān)節(jié)MTS角度(R1、R2)均隨著時間增加而增大，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，表明WBV訓(xùn)練組患兒下肢踝關(guān)節(jié)MTS角度(R1、R2)增大情況均明顯優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組。

表3 兩組患兒治療前后踝關(guān)節(jié)MTS角度(R1、R2)比較

2.2.3 兩組患兒治療前后下肢sEMG比較 見表4。兩組患兒下肢內(nèi)收肌、腘繩肌、踝跖屈肌sEMG被動狀態(tài)數(shù)值均隨著時間增加而下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，表明WBV訓(xùn)練組患兒下肢內(nèi)收肌、腘繩肌、踝跖屈肌sEMG被動狀態(tài)數(shù)值下降情況明顯優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組。

表4 兩組患兒治療前后下肢sEMG比較 μV

2.3兩組患兒粗大運動功能和平衡功能改善情況

見表5。兩組患兒GMFM-88和BBS評分均隨著時間增加而提高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，表明WBV訓(xùn)練組患兒GMFM-88和BBS評分提升情況均明顯優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組。

表5 兩組患兒治療前后粗大運動功能和平衡功能改善情況比較 分

3 討論

痙攣型腦癱的主要損傷部位為錐體系，主要臨床表現(xiàn)有肌張力增高、關(guān)節(jié)活動范圍變小、運動障礙、姿勢異常等[15]，因此緩解痙攣是痙攣型腦癱康復(fù)治療的重要方面。最近，WBV訓(xùn)練被應(yīng)用于大齡腦癱患兒的抗痙攣治療，取得滿意結(jié)果：Katusic等[16]對89例4.0～5.4歲腦癱兒童進行分組研究，結(jié)果顯示，WBV訓(xùn)練能夠降低腦癱患兒痙攣程度，提高運動表現(xiàn)。

對于痙攣型腦癱患兒肌肉痙攣的評定，有研究[17]發(fā)現(xiàn)MTS在腦癱下肢的應(yīng)用信度較好，能較好地反映肌肉痙攣情況。由于MTS包括快、慢不同速度下的肌肉牽張反應(yīng)，因此對于痙攣的評定具有更高的可靠性和靈敏性[18]。本研究中，治療后兩組MTS(X)評分較治療前均降低，踝關(guān)節(jié)角度R1、R2較治療前均增大，表明兩組患兒下肢痙攣情況均較治療前改善，且WBV訓(xùn)練組下肢痙攣改善情況優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組。

sEMG是神經(jīng)肌肉系統(tǒng)進行隨意性和非隨意性收縮性活動時的生物電變化經(jīng)表面電極引導(dǎo)、放大、顯示和記錄所獲得的一維電壓時間序列信號，采集的數(shù)據(jù)可以在一定程度上反映肌肉痙攣的程度[18]。許晶莉等[19]認(rèn)為sEMG能夠定量反映肌肉功能的水平，可作為腦癱患兒療效評估的電生理學(xué)方法。本研究應(yīng)用表面肌電圖分別對下肢內(nèi)收肌、腘繩肌、踝跖屈肌進行電生理的定量分析，研究結(jié)果顯示，治療后兩組患兒sEMG均有降低，WBV訓(xùn)練組在sEMG降低程度方面優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組。值得注意的是，由于入組患兒年齡較小，難以配合檢查，一旦出現(xiàn)患兒哭鬧、抵抗，則需要終止檢查，囑托患兒家長進行安撫，直到患兒安靜配合為止，且試驗期間檢查者要由同一人進行，盡可能地降低主觀因素對檢查結(jié)果的影響。

上述研究結(jié)果表明，WBV訓(xùn)練組患兒下肢痙攣肌肉MTS(X)評分、踝關(guān)節(jié)MTS關(guān)節(jié)角度(R1、R2)及sEMG均優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組，表明WBV訓(xùn)練組緩解痙攣的效果優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組。這一研究結(jié)果為全身振動對抗痙攣作用提供了很好的證據(jù)。

由于痙攣型腦癱患兒內(nèi)收肌、腘繩肌、踝跖屈肌痙攣是形成患兒交叉步態(tài)、蹲伏步態(tài)、馬蹄內(nèi)翻足、尖足步態(tài)等異常姿勢的關(guān)鍵因素，也是影響痙攣型雙癱患兒運動功能的根本原因，因此在腦發(fā)育階段緩解下肢肌痙攣對腦癱患兒行走、平衡、日常生活活動至關(guān)重要[20]。本研究結(jié)果顯示，WBV訓(xùn)練組GMFM-88評分及BBS評分均較常規(guī)訓(xùn)練組明顯提高，表明WBV訓(xùn)練可以提高患兒的粗大運動和平衡功能。

WBV是通過振動臺(椅或床)對人體施加振動刺激，振動信號激活肌肉中(如肌梭)的感覺感受器，進而引起運動單元的反射性激活[21]。WBV治療痙攣型腦癱的作用機制推測如下：①WBV激活肌梭和Ⅰa傳入纖維，通過振動肌肉介導(dǎo)以提高大腦皮層興奮性[8]，這個過程似乎有助于大腦神經(jīng)功能的重建，并進一步促進患兒肢體功能恢復(fù)。②WBV通過重力負荷增加引發(fā)“神經(jīng)性適應(yīng)”或激素的變化，導(dǎo)致初級肌梭傳入纖維的靈敏度增加，同時α運動神經(jīng)元隨著振動誘導(dǎo)增強電位放電可以反過來導(dǎo)致肌肉的牽張反射和H反射減弱。這種隨著振動誘導(dǎo)增強放電，并發(fā)反射抑制被稱為“振動悖論”[22]。這種作用可能導(dǎo)致下肢屈肌群的興奮性受到抑制而使其肌張力降低。③振動訓(xùn)練提高了從肌梭到運動神經(jīng)元池的興奮流入，減少了對高爾基體腱器官的抑制，同時能激活腱器，加強伸肌的活性[23]。因此WBV訓(xùn)練可以提高患兒下肢伸肌力量。④WBV刺激可誘導(dǎo)Ⅰa纖維的突觸前抑制，很可能減少運動神經(jīng)元神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，從而使單突觸反射減弱，同時，振動刺激可以通過交互抑制和脊髓抑制減少拮抗肌之間的活動，由此減弱拮抗肌亢進，使得屈肌和伸肌達到更好的平衡[8]。⑤WBV通過刺激關(guān)節(jié)、肌肉、韌帶的本體感覺器，增加本體感覺功能，有助于受損的本體感覺管理系統(tǒng)的恢復(fù)，這可能也是WBV訓(xùn)練組患兒平衡功能改善的原因。

WBV訓(xùn)練作為一種康復(fù)治療手段，最大特點是能夠以較小負荷達到有效康復(fù)效果，不會造成過重的心肺負擔(dān)，對人的心血管和神經(jīng)系統(tǒng)等重要器官影響較小[24]。本研究中，WBV訓(xùn)練組患兒在試驗期間未發(fā)現(xiàn)明顯不良反應(yīng)，故WBV訓(xùn)練應(yīng)用于腦癱嬰幼兒期是相對安全的。

綜上所述，WBV訓(xùn)練可改善1～3歲痙攣型腦癱兒童的下肢運動功能，為臨床醫(yī)生在腦癱嬰幼兒期應(yīng)用此療法進行早期干預(yù)提供了依據(jù)。由于嬰幼兒期的大腦尚處于快速發(fā)育階段，具有更大的康復(fù)潛力，因此這種有效且安全的訓(xùn)練形式值得在腦癱兒童的早期干預(yù)治療中進行推廣應(yīng)用。但是本研究仍存在一些限制，首先，樣本量較小，缺乏治療效果的后續(xù)觀察；其次，目前WBV訓(xùn)練的治療方案尚沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，訓(xùn)練指導(dǎo)方案尚不成熟。而影響WBV訓(xùn)練治療方案的因素，包括振動臺本身的因素如振幅、振動頻率、振動模式、振動加速度等，以及控制因素，如身體姿勢、振動部位、練習(xí)時間與間歇、練習(xí)的頻率、外加負荷等[25]，將是下一步研究的重點。

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(2017-01-25收稿 責(zé)任編輯趙秋民)

Effects of whole body vibration training on lower limb motor function in children aged 1～3 years with spastic cerebral palsy

MENGWenbin1,2),LIUFengwei1,2),DONGChan1,2),YANGBin1,2),MADandan1,2),WANGMingmei1,2),CHENZhen1,2),ZHUDengna1,2)

1)DepartmentofChildren'sRehabilitation，theThirdAffiliatedHospital，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450052 2)ZhengzhouKeyLaboratoryofthePreventionandCureofCerebralPalsyChildren，Zhengzhou450052

whole body vibration training；spastic cerebral palsy；children；spasticity；gross motor function

Aim: To observe the effect of whole body vibration training on lower limb motor function in children aged 1～3 years with spastic cerebral palsy.MethodsSeventy-five children aged 1～3 years with spastic cerebral palsy were selected and randomly divided into the whole body vibration training group(n=38) and conventional training group(n=37). The conventional training group

conventional physical therapy, paraffin therapy and neuromuscular electrical stimulation for twelve weeks. The whole body vibration training group received whole body vibration training on the basis of the conventional training for twelve weeks.The modified tardieu scale(MTS), the values in the passive state measured by surface electromyography(sEMG) were used to evaluate the degree of spasticity in children before and after treatment. The 88-item version of the gross motor function measure(GMFM-88) and Berg balance scale(BBS) were respectively used to evaluate the gross motor function and balance function before and after treatment.ResultsBefore treatment, there were no significant differences in MTS score, ankle joint angles R1 and R2 in MTS, the values in the passive state measured by sEMG, GMFM-88 score, BBS score between the two groups(P>0.05). After treatment, all the indexes were significantly improved in the whole body vibration training group compared with the conventional training group(P<0.05).ConclusionWhole body vibration training can effectively relieve spasticity of lower limbs,and improve gross motor and balance function in children aged 1～3 years with spastic cerebral palsy.

10.13705/j.issn.1671-6825.2017.06.019

*鄭州市科學(xué)技術(shù)局普通科技攻關(guān)項目 153PKJGG164

1)鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院兒童康復(fù)科 鄭州 450052 2)鄭州市兒童腦癱防治重點實驗室 鄭州 450052

#通信作者，男，1974年8月生，博士，教授，研究方向：兒童康復(fù)，E-mail：zhudengna@126.com

R493；R742.3