功能性电刺激训练对痉挛型脑瘫儿童运动功能的影响

陈薇，陈立峰，黄凌锋，周璐

郴州市第一人民医院康复科，湖南郴州423000

前言

脑瘫是常见的一种儿童神经系统性疾病，指因多种原因影响使未成熟的大脑发育不全，进而导致非进行性损伤，使机体出现姿势和运动紊乱［1］。痉挛型脑瘫（Spastic Cerebral Palsy,SCP）是脑瘫中最常见的一种类型，约占60%～70%［2］。SCP 易导致患儿出现感觉障碍、智力障碍以及心理行为异常等，发生运动障碍，严重影响儿童的身体健康和生活质量［3］。针对SCP 的治疗，目前临床尚无特效疗法，多通过康复训练改善患儿的临床症状，虽取得了一定治疗效果，但尚未达到临床预期［4］。功能性电刺激训练（Functional Electrical Stimulation, FES）作为低频脉冲电疗法中较为常用的一种治疗方法，被广泛用于肌肉痉挛的改善和被动性治疗［5］。FES由Liberson于1961年发明，其主要是借助一定强度低频脉冲电流对运动神经进行刺激，通过诱发机体肌肉的运动或对正常自主运动进行模拟来矫正或代替自体和器官功能，在成人脑卒中［6］、脑梗死［7］、脊髓损伤［8］等的临床治疗中均取得了显著成效，但国内目前关于其在SCP 儿童中的应用研究相对较少。本研究主要是对SCP儿童行FES治疗，观察其治疗效果以及对患儿运动功能的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年10月～2020年6月就诊于郴州市第一人民医院康复科的80 例SCP 患儿，根据随机数字表法将患儿分为观察组和对照组，每组各40 例。两组患者性别、年龄、病程、SCP分型等方面差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，见表1。所有患儿家属对本次研究内容完全知情，且均签署知情同意书。

表1 两组患儿一般资料比较Tab.1 Comparison of general information between two groups of pediatric patients

1.2 纳入和排除标准

纳入标准：所有患儿均符合SCP 相关诊断标准；患儿肌肉组织和运动神经元正常；入院前未接受过相关康复治疗；认知功能正常，能完成康复指令；临床资料完整。排除标准：合并全身性及心血管疾病；因肢体痉挛或畸形导致行走障碍等异常发育；存在FES 禁忌证；合并遗传性、先天性疾病；合并智力、视力、听力障碍者。

1.3 方法

对照组行常规康复训练，训练内容包括游戏治疗、文体治疗、辅助器具、物理因子治疗、针灸、推拿、Vijta疗法、Bobath疗法等。

观察组在其基础上再行FES。采用神经肌肉电刺激仪（北京耀洋康达医疗仪器有限公司，型号：KT-90A）（图1）分别对患儿臀大肌、股四头肌、胫骨前肌进行刺激，操作过程依次为：在肌肉起止位置放置刺激电极后，将电刺激强度调至15～45 mA，频率设为30 Hz，随后即行电刺激，每次刺激时间约10 s，每隔6 s进行1次，共进行30次，1周刺激5次；在刺激过程中，会出现以下几种情况，臀大肌刺激后使大腿后伸同时外旋，股四头肌刺激后膝关节开始伸展，胫骨前肌刺激后使足发生背曲动作。采用痉挛肌治疗仪（北京耀洋康达医疗仪器有限公司，型号：KX-3A）（图2）取不同痉挛位置的痉挛肌和拮抗肌，并分别采用A、B路电流对其进行刺激，使其交替收缩，具体操作为：在痉挛肌肌腱两端放置A路电流的两个电极，在其抗肌肌腹放置B路电流的两电极，15 min/次，1次/d。采用肌电生物反馈治疗仪（明基电通有限公司，型号：DL2020-B）（图3）分别对患儿胫骨前肌、腘绳肌及肱四头肌进行刺激，在刺激前，首先应脱脂处理刺激部位皮肤，再将电极放于刺激部位最丰满处，随后对电极进行调整，使其与肌肉长轴相平行，而两极之间也间隔20 mm左右，调整完毕后对其进行固定处理，并使皮肤与电极线充分接触，治疗过程中，尽可能增加患儿的运动幅度，其调节信号为电极设备中的显示器，在调整时，较显示器信号幅度，电极幅度应略高；10个动作/次，20 min/次，每隔1 min训练1次。治疗3个月后，比较两组患儿的治疗效果。

图1 KT-90A型神经肌肉电刺激仪Fig.1 KT-90A neuromuscular electrical stimulator

图2 KX-3A型痉挛肌治疗仪Fig.2 KX-3A spasm muscle treatment instrument

图3 DL2020-B型肌电生物反馈治疗仪Fig.3 DL2020-B electromyography biofeedback treatment instrument

1.4 观察指标

（1）采用Peabody 精细运动发育量表（PDMSFM）［10］对治疗前后两组患儿精细运动功能评分，分为抓握标准分（Grs）、视觉-运动统合标准分（VIs），再根据其计算精细运动发育水平，即精细运动发育商（FMQ），其评分越高，患儿精细运动功能越好；（2）采用Barthel指数评定量表（BI）［11］对治疗前后两组患儿的日常生活能力进行评分，评价内容包括上下楼梯、平地行走、转移能力、如厕、大小便控制、穿衣、洗澡、进食等，满分为100分，分数越高，则生活自理能力越好；（3）采用婴儿-初中学生社会生活能力量表（S-M）［12］对治疗前后两组患儿适应行为能力进行评分，共分为自我管理、参加集体活动、交往、作业、运动、独立生活6 个领域，共包括132 个项目，每个项目1 分，再根据年龄将其换算为相应标准分，分数越高，患儿适应行为能力越更高。

1.5 统计学方法

采用SPSS18.0 软件进行统计学分析，数据符合正态分布，计量资料用均数±标准差表示，采用t检验；计数资料用例或百分比（%）表示，采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患儿治疗前后PDMS-FM评分比较

治疗前，两组患儿PDMS-FM 各项评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗3 个月后，PDMS-FM各项评分均显著升高，观察组患儿升高的幅度显著大于对照组，差异均具有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组患儿治疗前后PDMS-FM 评分比较（± s，分）Tab.2 Comparison of PDMS-FM scores between two groups of pediatric patients before and after treatment(Mean±SD,scores)

表2 两组患儿治疗前后PDMS-FM 评分比较（± s，分）Tab.2 Comparison of PDMS-FM scores between two groups of pediatric patients before and after treatment(Mean±SD,scores)

*表示与治疗前比较，P＜0.05

项目Grs VIs FMQ治疗前治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后观察组（n=40）5.35±1.27 8.56±1.76*5.84±1.16 8.55±1.84*63.29±11.40 77.84±16.65*对照组（n=40）5.41±1.23 6.62±1.55*5.80±1.15 7.02±1.43*63.62±11.02 69.36±14.28*t值0.694 5.473 0.759 5.476 0.786 6.524 P值0.867 0.032 0.778 0.031 0.755 0.017

2.2 两组患儿治疗前后BI评分比较

治疗前，两组患儿BI评分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗3个月后，两组BI评分均显著升高，观察组患儿升高的幅度显著大于对照组，差异均具有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组患儿治疗前后BI评分比较（± s，分）Tab.3 Comparison of BI scores between two groups of pediatric patients before and after treatment(Mean±SD,scores)

表3 两组患儿治疗前后BI评分比较（± s，分）Tab.3 Comparison of BI scores between two groups of pediatric patients before and after treatment(Mean±SD,scores)

*表示与治疗前比较，P＜0.05

时间观察组（n=40）对照组（n=40）t值P值治疗前治疗后42.08±13.27 68.11±16.46*41.34±13.45 51.09±15.51*0.710 7.020 0.829 0.007

2.3 两组患儿治疗前后S-M评分比较

治疗前，两组患儿S-M 各项评分及总分比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗3 个月后，两组患儿S-M各项评分及总分均显著升高，观察组患儿升高的幅度均大于对照组，差异均具有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 两组患儿治疗前后S-M评分比较（± s，分）Tab.4 Comparison of S-M scores between two groups of pediatric patients before and after treatment(Mean±SD,scores)

表4 两组患儿治疗前后S-M评分比较（± s，分）Tab.4 Comparison of S-M scores between two groups of pediatric patients before and after treatment(Mean±SD,scores)

*表示与治疗前比较，P＜0.05

项目自我管理治疗前治疗后观察组（n=40）0.65±0.17 2.04±0.67*参加集体活动治疗前t值0.767 5.476 0.846 P值0.772 0.031 0.569交往治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后作业运动独立生活总分0.42±0.11 1.94±0.64*0.91±0.25 2.79±0.92*1.31±0.38 2.85±0.92*1.53±0.50 3.98±1.25*1.15±0.29 3.48±0.94*6.04±1.84 17.19±2.26*对照组（n=40）0.66±0.16 1.25±0.40*0.38±0.09 1.21±0.28*0.90±0.22 1.82±0.53*1.25±0.31 2.01±0.86*1.46±0.48 2.75±0.89*1.17±0.26 2.26±0.70*5.82±1.76 11.67±1.87*5.267 0.931 5.246 0.839 5.351 0.917 6.433 0.756 6.518 0.975 7.014 0.047 0.472 0.037 0.584 0.043 0.482 0.026 0.779 0.020 0.422 0.010

3 讨论

SCP 发生于出生前和出生后的脑发育尚未完全的阶段，是儿童中较为常见的一种致残性疾病，主要体现在运动功能障碍［13］。外科矫形手术是目前临床治疗SCP 的手段之一，主要是对机体改善甚至恢复机体的肌力平衡、解除痉挛，进而对肢体畸形进行纠正，能够有效帮助患者站立以及稳定步行，对后续的康复治疗起到一定的辅助作用［14］。现如今，临床多通过康复训练促进SCP 患者的运动功能恢复，但并未取得令人满意的应用效果。FES 是按照已设定好的程序对功能丧失但支配神经完整的肌肉行低频脉冲电流刺激，再利用拮抗肌收缩交互作用对机体痉挛程度进行抑制，使机体产生功能性活动，有利于促进患肢血液循环，并维持肌群间张力平衡，抑制肌肉萎缩，提高关节活动度，恢复机体运动功能［15］。

SCP 是因产前或产后机体出现脑损伤所引发的中枢性运动障碍，可表现为运动发育落后、反射以及肌张力异常，在临床中一般呈现为姿势异常，且其肢体活动运用能力普遍较差，使得其很难甚至不能完成很多精细运动［16］。PDMS-FM 是评价机体精细运动情况的较为常用的一种临床方法，且具有较好的效度和信度，其评分越高，则表明机体精细运动功能越好［17］。周晶晶［18］对偏瘫的脑卒中患者行步态诱发FES治疗，研究结果发现经治疗患者肢体的运动功能明显改善。在本研究中，经治疗两组PDMS-FM 各项评分得到明显升高，而相较于对照组，观察组上升更为显著，表明FES 可有效提高SCP 患儿的精细运动功能，与上述研究结果基本相符。SCP患儿肌肉虽具有完整的支配神经，但却无法进行有效收缩或是不受中枢神经支配，而FES 则通过其本体强化运动，意在激起瘫痪肌肉的重新活动和输入更多感觉与运动信息，进而对神经产生一定的刺激作用，再加上重复不断、运动模式，对皮层感觉区造成刺激，利于建立皮层兴奋痕迹，被使用的突触和神经通路被唤醒，最终康复SCP患儿的精细运动功能［19］。

由于SCP 肌张力的持续增高诱导了异常的运动模式和姿势，长期以往则会加重机体痉挛，又由于关节僵硬、挛缩、关节畸形等，使机体手脚无法灵活活动以及活动范围受限，从而影响机体日常生活［20］。因此，提高机体日常生活能力是临床康复治疗SCP的重要内容之一。王欣欣等［21］对偏瘫脑卒中患者行多通道FES 治疗，结果发现治疗后患者的BI 评分明显高于常规康复治疗。本研究结果与之基本相符。BI 是评价机体日常生活能力的权威量表之一，评价内容包括大小便控制、穿脱衣、上下楼梯、行走、洗澡、如厕、进食等各个方面，BI分数越高，机体日常生活能力越佳［22］。FES 可有效提高SCP 患儿日常生活的能力，分析其可能原因：大量重复性运动利于机体大脑皮质对正确运动模式的掌握和存储，SCP患儿在常规康复训练基础上进行FES，有助于增强大脑皮质信号输入，易于神经系统正确皮质兴奋痕迹的形成，对运动功能的发育起到促进作用，能够有效避免肌群萎缩，进而提高机体日常生活能力。

社会生活能力是机体对社会环境以及周围环境的适应能力，是机体在社会立足中必须掌握的能力。S-M 最初源于日本，适用于6个月～14岁的儿童群体，其评分越高，表示社会适应能力越佳［23］。屈泽［24］调查研究表明约40%的SCP 患儿社会生活能力较差，表明社会生活能力降低是SCP 中较为常见的一种临床现象，应积极采取针对性措施进行干预治疗。本研究发现治疗后两组患儿S-M 评分均有所升高，但观察组上升更为明显，提示FES 对提高SCP 患儿社会生活能力有着积极意义。FES 加强了对机体肌群力量的训练，增强了髋关节、膝关节、踝关节的协调性与稳定性，能够使机体按照正确步态进行行走，再加上中枢神经系统的可塑性，反复刺激后，能够纠正机体步态，利于运动、行走、交往等，使其重返社会［25］。

综上所述，FES 治疗SCP 患儿，一方面促进患儿运动功能的恢复，另一方面提高患儿日常生活及适应行为能力，对SCP 的临床康复治疗有着积极的参考意义。