功能性電刺激改善腦性癱瘓兒童下肢及軀干功能的Meta分析

北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門(mén)醫(yī)院，北京市 100700

腦癱是指以廣泛的姿勢(shì)異常和運(yùn)動(dòng)障礙為主要特征的臨床綜合征[1]，常伴有認(rèn)知、溝通、語(yǔ)言障礙，行為異常，智力低下，癲癇，繼發(fā)性肢體畸形等。腦癱作為不可治愈性疾病，患者需要終身康復(fù)治療，常見(jiàn)的康復(fù)技術(shù)包括Bobath 技術(shù)、Vojta 技術(shù)、平衡功能訓(xùn)練、阻力訓(xùn)練、物理因子治療、作業(yè)治療等[2]。

功能性電刺激(functional electrical stimulation,FES)是一種常見(jiàn)的物理因子療法，又稱(chēng)神經(jīng)肌肉電刺激(neuromuscular electrical stimulation,NMES)[3]，它對(duì)支配肌肉的周?chē)\(yùn)動(dòng)神經(jīng)施加低頻脈沖電流，或直接刺激功能障礙的肌肉，從而激活肌肉使之恢復(fù)功能性活動(dòng)，當(dāng)電誘導(dǎo)的肌肉收縮以提供功能的方式協(xié)調(diào)時(shí)，則稱(chēng)為FES[4]。FES 現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于脊髓損傷和腦卒中等疾病的康復(fù)領(lǐng)域[5-7]，對(duì)于促進(jìn)肢體功能恢復(fù)、強(qiáng)化肌肉力量、預(yù)防肌肉萎縮已取得較好的療效。

近年來(lái)FES 也作為輔助治療來(lái)改善腦癱兒童的痙攣和運(yùn)動(dòng)功能[8-10]，多數(shù)研究集中在FES 改善腦癱患者下肢運(yùn)動(dòng)功能；也不乏一些系統(tǒng)綜述和Meta 分析報(bào)道[11-13]，但存在樣本量偏小、評(píng)價(jià)指標(biāo)單一、納入研究數(shù)量有限等問(wèn)題。對(duì)于改善上肢、軀干功能和緩解痙攣等方面的報(bào)道較少；關(guān)于FES 對(duì)腦癱兒童的長(zhǎng)期影響亦無(wú)定論，總體療效尚有爭(zhēng)議，缺乏高質(zhì)量循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

本研究通過(guò)檢索國(guó)內(nèi)外FES 治療腦癱相關(guān)的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(randomized controlled trial,RCT)，將涉及痙攣、下肢功能、脊柱畸形、步態(tài)分析等相關(guān)研究納入本次分析，并提取相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行Meta 分析，以進(jìn)一步評(píng)估FES 治療腦癱兒童的有效性，為其臨床應(yīng)用提供循證醫(yī)學(xué)證據(jù)支持。

1 資料與方法

1.1 納入標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1 研究設(shè)計(jì)

腦癱兒童FES康復(fù)的RCT。

1.1.2 研究對(duì)象

試驗(yàn)組和對(duì)照組均為兒童(年齡＜18 歲)，不分性別和種族，明確診斷為腦癱；患兒意識(shí)清楚，智力水平尚可，能配合治療和隨訪；兩組間一般資料和基線特征均無(wú)明顯異質(zhì)性。

1.1.3 干預(yù)措施

對(duì)照組采用康復(fù)治療，包括常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練和神經(jīng)發(fā)育療法等；試驗(yàn)組在對(duì)照組的基礎(chǔ)上，采用FES。

1.1.4 結(jié)局指標(biāo)

①粗大運(yùn)動(dòng)功能：采用粗大運(yùn)動(dòng)功能測(cè)試88 項(xiàng)(Gross Motor Function Measure-88,GMFM-88)評(píng)定，共包含A(仰臥位和俯臥位)、B(坐位)、C(爬與跪)、D(站與立)和E(行走與跑跳)5 個(gè)分區(qū)。②肌張力：采用改良Ashworth 量表(modified Ashworth Scale,MAS)測(cè)量肌張力。③關(guān)節(jié)活動(dòng)度(range of motion,ROM)：包括踝關(guān)節(jié)ROM 和膝關(guān)節(jié)ROM。④脊柱畸形：Cobb角評(píng)估脊柱側(cè)凸畸形，Kyphosis 角評(píng)估脊柱后凸畸形。⑤步態(tài)分析：包括步長(zhǎng)、步速和步頻。

至少包含以上結(jié)局指標(biāo)中的一項(xiàng)。

1.2 排除標(biāo)準(zhǔn)

①會(huì)議摘要、重復(fù)研究；②試驗(yàn)組在對(duì)照組基礎(chǔ)上，不止FES 一項(xiàng)干預(yù)措施；③結(jié)局?jǐn)?shù)據(jù)不完整、選擇性報(bào)告研究；④非中、英文原始文獻(xiàn)。

1.3 檢索策略

檢索PubMed、Embase、Web of Science、Cochrane Library、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)(CBM)、CNKI、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)(Wanfang Database)、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)(VIP)。檢索時(shí)限從建庫(kù)至2020 年3 月26日。

采用主題詞檢索、部分自由詞檢索與截詞檢索相結(jié)合的方式，中文檢索關(guān)鍵詞：功能性電刺激、神經(jīng)肌肉電刺激、腦癱、腦性癱瘓。英文檢索關(guān)鍵詞：cerebral palsy、functional electric* stimulation、neuromuscular electric* stimulation、randomized controlled trial、randomly、placebo。

1.4 數(shù)據(jù)提取

2 名評(píng)價(jià)員使用預(yù)先設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)收集表，獨(dú)立進(jìn)行資料提取，如意見(jiàn)不一致，咨詢第3名評(píng)價(jià)員解決，直到達(dá)成共識(shí)。提取以下資料：第一作者、見(jiàn)刊年份、研究設(shè)計(jì)類(lèi)型、受試者數(shù)量、年齡或月齡、干預(yù)方案、干預(yù)持續(xù)時(shí)間和結(jié)局指標(biāo)等。主要結(jié)局指標(biāo)包括GMFM 評(píng)分、MAS 評(píng)分和ROM；次要指標(biāo)包括Cobb角、Kyphosis角和步態(tài)分析等。此外，對(duì)于沒(méi)有足夠信息來(lái)分析的文獻(xiàn)，通過(guò)電子郵件聯(lián)系作者以獲得原始數(shù)據(jù)；在涉及同一研究對(duì)應(yīng)多個(gè)文獻(xiàn)的情況下，提取最新的或最全面的信息；對(duì)于只按亞組報(bào)告結(jié)果的研究(如一個(gè)研究分別報(bào)道左側(cè)、右側(cè)腓腸肌MAS 評(píng)分的樣本量、均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差)，我們根據(jù)Cochrane干預(yù)措施系統(tǒng)評(píng)價(jià)手冊(cè)，對(duì)亞組數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，獲得均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差的總體估計(jì)值。

1.5 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)

兩位獨(dú)立評(píng)價(jià)員采用Cochrane的RCT偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具(Cochrane 5.1.0 版本)對(duì)納入研究進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，評(píng)估偏倚包括：①選擇性偏倚——隨機(jī)序列生成；②選擇性偏倚——分配隱藏；③實(shí)施偏倚——對(duì)受試者、試驗(yàn)人員施盲；④測(cè)量偏倚——對(duì)結(jié)局評(píng)估者施盲；⑤隨訪偏倚——結(jié)局?jǐn)?shù)據(jù)不完整；⑥報(bào)告偏倚——選擇性報(bào)告結(jié)果；⑦其他偏倚。每項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括高、低、不詳三個(gè)等級(jí)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

提取的數(shù)據(jù)用Cochrane 推薦的Review Manager 5.3 軟件進(jìn)行Meta 分析。計(jì)數(shù)資料，結(jié)果用比值比(odds ratio,OR)或相對(duì)危險(xiǎn)度(relative risk,RR)表示；計(jì)量資料，結(jié)果采用加權(quán)均數(shù)差(mean difference,MD)或標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(standardized mean difference,SMD)表示，置信區(qū)間(confidence interval,CI)以95%表示。當(dāng)I2=0%時(shí)，認(rèn)為無(wú)異質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型合并數(shù)據(jù)；當(dāng)I2＜50%時(shí)，認(rèn)為異質(zhì)性不顯著，保守地使用隨機(jī)效應(yīng)模型合并數(shù)據(jù)(I2值越小，隨機(jī)效應(yīng)模型和固定效應(yīng)模型分析所得結(jié)果的差異越小)；當(dāng)I2≥50%時(shí)，認(rèn)為異質(zhì)性顯著，采用隨機(jī)效應(yīng)模型合并數(shù)據(jù)，盡可能找出異質(zhì)性來(lái)源，并且進(jìn)行亞組分析或敏感性分析。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果

共獲得644 篇文獻(xiàn)，其中英文415 篇，中文229篇；最終納入11 篇，其中英文5 篇[14-18]，中文6篇[19-24]。文獻(xiàn)篩選過(guò)程見(jiàn)圖1。11 篇文獻(xiàn)共納入513 例腦癱兒童，其中FES 組267 例，對(duì)照組246 例。納入文獻(xiàn)基本特征見(jiàn)表1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2.2 納入文獻(xiàn)的質(zhì)量評(píng)價(jià)

11篇文獻(xiàn)中，4篇使用數(shù)字表法產(chǎn)生隨機(jī)序列(低風(fēng)險(xiǎn))，2 篇按入院次序或治療順序分配(高風(fēng)險(xiǎn))，其余5 篇均提及“隨機(jī)分配”，但并未說(shuō)明隨機(jī)的方法(風(fēng)險(xiǎn)不清楚)。所有研究均未提及分配隱藏(風(fēng)險(xiǎn)不清楚)。4 個(gè)研究施盲(低風(fēng)險(xiǎn))。所有研究結(jié)果均完整(低風(fēng)險(xiǎn))，且無(wú)選擇性報(bào)告(低風(fēng)險(xiǎn))。各項(xiàng)偏倚風(fēng)險(xiǎn)分布見(jiàn)圖2，各項(xiàng)研究具體偏倚風(fēng)險(xiǎn)見(jiàn)圖3。

表1 納入研究基本特征

圖2 偏倚風(fēng)險(xiǎn)圖

圖3 偏倚風(fēng)險(xiǎn)

2.3 Meta分析

2.3.1 GMFM-88 D、E區(qū)評(píng)分

6 篇文獻(xiàn)報(bào)道治療后患兒GMFM-88 D、E 區(qū)評(píng)分，共納入患者365例(FES組188例，對(duì)照組177例)。各研究間治療效應(yīng)無(wú)顯著異質(zhì)性(I2=29%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型。FES 組GMFM-88(D、E 區(qū))評(píng)分顯著高于對(duì)照組(MD=8.14,95%CI 6.26～10.02,P＜0.001)。敏感性分析發(fā)現(xiàn)，剔除孫群英等[22]研究后，各項(xiàng)研究間異質(zhì)性進(jìn)一步消除(I2=0%)，表明該研究可能存在一定偏倚。但無(wú)論納入該研究與否，合并效應(yīng)量都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)圖4。

2.3.2 GMFM-88 B區(qū)評(píng)分

2篇文獻(xiàn)報(bào)道治療前后患兒GMFM-88 B區(qū)評(píng)分的變化，共納入患者68 例(FES 組37 例，對(duì)照組31 例)。各研究治療效應(yīng)無(wú)異質(zhì)性(I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型。FES 組GMFM-88 B 區(qū)評(píng)分顯著高于對(duì)照組(MD=8.77,95%CI 4.00～13.53,P＜0.001)。見(jiàn)圖5。

2.3.3 MAS評(píng)分

6 篇文獻(xiàn)報(bào)道治療后患兒腓腸肌MAS 評(píng)分，共納入患者365 例(FES 組188 例，對(duì)照組177 例)。各研究治療效應(yīng)無(wú)顯著異質(zhì)性(I2=43%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型。與對(duì)照組相比，F(xiàn)ES 組治療前后腓腸肌肌張力降低更顯著(MD=-1.05,95%CI -1.25～-0.84,P＜0.001)。敏感性分析發(fā)現(xiàn)，剔除張進(jìn)華等[24]研究后，各項(xiàng)研究間異質(zhì)性進(jìn)一步消除(I2=0%)，表明該研究可能存在一定偏倚。但無(wú)論納入該研究與否，合并效應(yīng)量都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)圖6。

2.3.4 Kyphosis角

3 篇文獻(xiàn)報(bào)道治療前后脊柱后凸畸形角度(使用Kyphosis角衡量)的變化，共納入患者100例(FES組53例，對(duì)照組47 例)。各研究間治療效應(yīng)無(wú)異質(zhì)性(I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型。FES 組Kyphosis 角顯著優(yōu)于對(duì)照組(MD=-10.67,95%CI -12.21～-9.13,P＜0.001)。見(jiàn)圖7。

2.3.5 Cobb角

2 篇文獻(xiàn)報(bào)道治療前后脊柱側(cè)凸畸形角度(使用Cobb 角衡量)的變化，共納入患者58 例(FES 組30 例，對(duì)照組28 例)。各研究間治療效應(yīng)無(wú)異質(zhì)性(I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型。FES 組Cobb 角顯著優(yōu)于對(duì)照組(MD=-2.66,95%CI-3.38～-1.93,P＜0.001)。見(jiàn)圖8。

2.3.6 步長(zhǎng)

2 篇文獻(xiàn)報(bào)道治療前后步長(zhǎng)的變化，共納入患者66例(FES組35例，對(duì)照組31例)。各研究間治療效應(yīng)無(wú)異質(zhì)性(I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型。FES 組增加步長(zhǎng)顯著大于對(duì)照組(MD=3.35,95%CI 1.81～4.90,P＜0.001)。見(jiàn)圖9。

2.3.7 步速

3 篇文獻(xiàn)報(bào)道治療前后步態(tài)分析步速的變化，共納入患者88例(FES組46例，對(duì)照組42例)。各研究間治療效應(yīng)無(wú)異質(zhì)性(I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型。FES組步速顯著大于對(duì)照組(MD=0.09,95%CI 0.05～0.14,P＜0.001)。見(jiàn)圖10。

2.3.8 隨訪6周時(shí)GMFM-88 D、E區(qū)評(píng)分

3篇文獻(xiàn)報(bào)道隨訪6周前后GMFM-88 D、E 區(qū)評(píng)分的變化，共納入患者94 例(FES 組50 例，對(duì)照組44例)。各研究間治療效應(yīng)無(wú)異質(zhì)性(I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型。FES 治療停止后6 周，隨訪6 周時(shí)GMFM-88 D、E 區(qū)評(píng)分仍明顯高于對(duì)照組(MD=4.84,95%CI 1.90～7.77,P=0.001)。見(jiàn)圖11。

2.3.9 隨訪6周時(shí)MAS評(píng)分

3 篇文獻(xiàn)報(bào)道隨訪6 周前后MAS 評(píng)分的變化，共納入患者94例(FES組50例，對(duì)照組44例)。各研究間治療效應(yīng)無(wú)異質(zhì)性(I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型。FES治療停止后6 周，F(xiàn)ES 組與對(duì)照組MAS 評(píng)分無(wú)顯著性差 異(MD=0.04,95%CI -0.30～0.37,P=0.84)。見(jiàn)圖12。

3 討論

電刺激誘導(dǎo)肌肉收縮的概念至少可以追溯到1776年，意大利學(xué)者Luigi Galvani 用電刺激引起青蛙腿部肌肉收縮[25]。成功地使用電刺激來(lái)增加肌肉力量和功能性運(yùn)動(dòng)是一個(gè)相對(duì)較新的突破，這一領(lǐng)域大多數(shù)研究都是在過(guò)去幾十年發(fā)展起來(lái)的，而且多集中在對(duì)脊髓損傷和腦卒中患者的報(bào)道[26-27]。NMES 可以增加腦癱兒童的肌肉體積和肌肉力量[28]。此外，有大量證據(jù)表明，電刺激可以降低伸展反射敏感性，減少腦卒中或脊髓損傷導(dǎo)致的痙攣[29-30]。然而，電刺激改善腦癱患者痙攣的報(bào)道較少，還需進(jìn)一步研究。

圖4 兩組治療后GMFM-88 D、E區(qū)評(píng)分比較

圖5 兩組GMFM-88 B區(qū)評(píng)分變化值比較

圖6 兩組MAS評(píng)分變化值比較

圖7 兩組Kyphosis角變化值比較

圖8 兩組Cobb角變化值比較

圖9 兩組步長(zhǎng)變化值比較

圖10 兩組步速變化值比較

本文共計(jì)納入11篇文獻(xiàn)，旨在驗(yàn)證FES改善腦癱兒童下肢、軀干運(yùn)動(dòng)功能，脊柱畸形，步態(tài)，肌肉痙攣等方面的有效性，同時(shí)分析FES 的長(zhǎng)期療效。本研究合并不同文獻(xiàn)的GMFM B 區(qū)評(píng)分、GMFM D、E 區(qū)評(píng)分，發(fā)現(xiàn)FES 對(duì)提高腦癱兒童下肢及軀干的粗大運(yùn)動(dòng)功能均有效。這與一項(xiàng)近年的Meta 分析[13]結(jié)果相似。該研究顯示FES 可以作為輔助治療來(lái)改善痙攣型腦癱兒童的粗大運(yùn)動(dòng)功能，特別是GMFM 的坐位(B區(qū))和站立(D 區(qū))功能[13]。FES 也能改善患兒步態(tài)，尤其是步速和步長(zhǎng)，但相關(guān)文獻(xiàn)過(guò)少，還需更多前瞻性、大樣本的研究加以證實(shí)。此外，F(xiàn)ES 減小患兒脊柱Kyphosis 角和Cobb 角，對(duì)糾正脊柱后凸、脊柱側(cè)凸也有一定作用，從而改善軀干功能，但同樣存在樣本量偏小的問(wèn)題。本研究還顯示，F(xiàn)ES 對(duì)于腦癱患兒粗大運(yùn)動(dòng)功能、腓腸肌肌張力的短期療效顯著，F(xiàn)ES治療終止后，患兒粗大運(yùn)動(dòng)功能仍持續(xù)改善，而腓腸肌痙攣已無(wú)明顯改善。因此，F(xiàn)ES 解除腦癱患兒肌肉痙攣長(zhǎng)期療效不顯著，在臨床實(shí)踐中可聯(lián)合長(zhǎng)期、穩(wěn)定的解痙治療，以求長(zhǎng)期改善腦癱兒童痙攣。

圖11 兩組隨訪6周時(shí)GMFM評(píng)分變化值比較

圖12 兩組隨訪6周時(shí)MAS評(píng)分變化值比較

不同形式的電刺激對(duì)腦癱兒童的上肢功能、平衡功能、流涎等也有一定的改善。譚麗萍等[31]通過(guò)采用Peabody 運(yùn)動(dòng)發(fā)育量表、精細(xì)運(yùn)動(dòng)能力評(píng)定表、改良Barthel指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)FES 治療可以提高痙攣型腦癱患兒上肢運(yùn)動(dòng)功能，改善日常生活能力。一項(xiàng)雙盲的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明，持續(xù)經(jīng)顱直流電刺激結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練能夠提高腦癱患兒靜態(tài)平衡和功能性平衡[32]。段華林等[33]指出，NMES 可以改善腦癱患兒流涎，提高其吞咽功能。此外，還有經(jīng)皮電神經(jīng)刺激治療腦癱的相關(guān)報(bào)道[34-35]，部分研究取得一定的臨床療效，但仍需進(jìn)一步的證據(jù)驗(yàn)證其有效性。

電刺激聯(lián)合其他治療能夠收獲更可觀的療效。Qi等[36]報(bào)道NMES 聯(lián)合強(qiáng)化運(yùn)動(dòng)治療痙攣型腦癱較單純NMES 更有效。A型肉毒毒素作為神經(jīng)肌肉接頭阻滯劑，參與NMES 的輔助治療，可能通過(guò)暫時(shí)降低肌肉張力來(lái)增強(qiáng)治療效果[37]。Ozer 等[38]的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)顯示，使用NMES 聯(lián)合動(dòng)態(tài)支具比單獨(dú)使用任何一種干預(yù)措施都更有效，但需要持續(xù)干預(yù)。該研究也表明，NMES 合并動(dòng)態(tài)支具臨床應(yīng)用可能更適合于改善腦癱兒童上肢的功能、力量和姿勢(shì)。

本研究仍存在以下幾點(diǎn)局限性：①納入文章數(shù)量有限，一些研究樣本量偏??；②部分文獻(xiàn)的效應(yīng)指標(biāo)不是以()體現(xiàn)，且無(wú)法運(yùn)用公式合理轉(zhuǎn)化，故未能納入本研究，可能存在發(fā)表偏倚；③對(duì)照組的治療并非統(tǒng)一的常規(guī)康復(fù)治療，部分研究還加入神經(jīng)發(fā)育療法、康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練等；④11 篇文獻(xiàn)中有7 篇均報(bào)道FES 對(duì)踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度的影響，但各項(xiàng)研究均未提及ROM 的具體測(cè)量方式，不同研究間的測(cè)量值也存在較大差異，可能存在方法學(xué)異質(zhì)性，故未納入分析。

綜上所述，F(xiàn)ES 可以作為輔助治療來(lái)提高腦癱兒童下肢和軀干功能；FES 改善患兒粗大運(yùn)動(dòng)功能具有一定長(zhǎng)期療效，但解除肌肉痙攣的長(zhǎng)期療效證據(jù)不足。值得注意的是，本文納入的研究數(shù)量仍然偏少，部分研究的樣本量有限。因此，仍然有必要進(jìn)行高質(zhì)量、樣本量充足和長(zhǎng)期隨訪的進(jìn)一步研究。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。