肌电生物反馈干预疗法在小儿脑性瘫痪膝过伸康复治疗中的价值

(安庆医药高等专科学校，安徽 安庆 246052)

小儿脑性瘫痪是胎儿或婴幼儿时期由于脑部的发育缺陷或其它非进行性的损伤等造成中枢神经系统的损伤，出现的一系列运动发育障碍、姿势障碍、活动受限等症候群[1-2]，并伴发交流、认知、知觉、感觉及行为等障碍，甚至伴发继发性骨骼肌肉病变及癫痫[3]等。脑瘫患儿由于肌张力及肌力出现异常，下肢尤其是膝关节极易出现运动障碍[4]，肢体运动障碍还可限制患儿的社会活动能力。脑瘫患儿肌张力失衡、肌力下降，下肢的屈伸肌力出现不协调则跨越距下关节时出现力量失衡，降低膝关节的支撑能力及稳定性，甚至出现异常的膝关节形态，影响患儿的行走能力及步态[5-6]。膝关节正常的伸直角度最大约为0°，该角度>5°则为膝过伸，脑瘫患儿最常见的异常步态即膝过伸[7]。膝过伸发病机制与膝关节周围肌肉肌力低下、股四头肌痉挛、踝跖屈、本体感觉异常和膝关节周围软组织松弛等[8]因素相关。步行中反复膝过伸会牵拉膝关节后方的软组织形成累积性损害，包括关节囊、软骨、膝后韧带及前交叉韧带等，造成膝关节的疼痛和不稳定[9]。对于小儿脑性瘫痪膝过伸的康复治疗，临床有传统疗法、手术疗法、物理疗法及矫形器治疗[10]等多种康复疗法。肌电生物反馈干预疗法是近年研究的一种生物反馈疗法，正常情况下肌电等生物功能的变化无法被人类感知，肌电生物反馈干预可将其转化成人类可感知的视听信号，患者通过视听信号的指导及训练可控制自身的不随意功能，使肌肉的活动度及紧张度提高[11-12]，使肌肉的协调性增强。本研究拟探讨肌电生物反馈干预疗法在小儿脑性瘫痪膝过伸康复治疗中的价值，为临床治疗提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2017年4月—2017年12月我院收治的脑性瘫痪患儿进行研究，纳入标准：患儿的临床诊断均符合由2014年4月第六届全国儿童康复学术会议及第十三届全国小儿脑瘫康复学术会议通过的“脑性瘫痪”的临床定义、诊断的具体标准及临床分型[13]等；患儿均出现由于膝关节周围肌肉的肌力低下和/或肌肉的张力增高等而导致的膝过伸现象；患儿年龄介于4～12岁；患儿能够独立步行且生命体征稳定；患儿具有较好的认知，主动参与本次研究。排除标准：患儿患有非脑瘫性疾病，如小儿麻痹症、精神障碍、进行性肌萎缩症、重症肌无力、严重营养不良或踝关节跖屈等，引起代偿性的膝过伸表现；患儿有心、肺等其他器官功能障碍；患儿患有癫痫等其他精神类疾病；患儿视觉或听觉功能存在障碍；患有其他严重疾病。根据上述标准，共纳入60例脑性瘫痪患儿进行本次研究，根据随机对照原则将患儿分为对照组30例和观察组30例。两组患儿的基本临床资料，如性别、年龄、身高及体重等差异无统计学意义(P>0.05)，两组具有可比性，见表1。

表1 两组患儿基本临床资料比较

1.2 方法 收集两组患儿的基本临床资料，如性别、年龄、体重、身高等。对患儿的身体整体情况及膝过伸程度进行检查，X线检查患儿负重膝关节的最大伸直角度，股骨大转子与外踝之间的连线正常情况下会经过Ludloff三角形下边稍后的位置，如该连线经过Ludloff三角形前方则为膝过伸，测量股骨长轴同胫骨长轴之间的角度，<10°为轻度膝过伸，10°～30°为中度膝过伸，>30°为重度膝过伸。患儿膝过伸侧下肢的股四头肌及腘绳肌充分暴露于25℃室温下，在股内侧肌、股直肌及腘绳肌处放置生物刺激反馈仪的表面电极，检测人员引导患儿进行主动的肌肉收缩，测量3次后取平均值，测定患儿肌肉的主动放电情况及肌力状态。徒手检查患儿膝关节周围肌肉的肌力；患儿取卧位，检查非负重状态下膝关节的活动度；虚拟场景训练对患儿膝关节的活动度进行检测；通过Holden功能性行走评定患儿的行走功能；通过粗大运动功能评分评估患儿的行走、站立及跑跳情况。对照组患儿进行常规康复训练，包含运动疗法、穿戴膝踝足矫形器。运动疗法主要有蹲起训练、俯卧位小腿的屈伸训练、单双腿跪立训练、爬行训练、上下台阶训练、负重站立训练、跪立推步行器行走等，可根据患儿具体情况选择合适的项目完成规定动作，每日1次，每次40 min，每周5次，患儿均穿戴膝踝足矫形器，保证膝关节的屈曲自由，屈曲度在5°～10°间，使膝关节处于稍伸展的状态，避免膝过伸。观察组患儿在上述常规康复训练的基础上，增加肌电生物反馈疗法，患儿体位摆放应与治疗方案一致，根据病情选择治疗模式和刺激大小，训练开始后，患儿完成检测人员或康复师演示的动作，引导患儿看到屏幕上的肌电信号(即曲线)。第一次出现的曲线可作为初始数据，为基线水平。下一次动作肌电信号努力超过基线水平，定为新的基线水平，以此类推，直到不能超过上次基线为止，每次治疗20 min。

两组的康复训练由院方统一培训的康复师完成，每次训练40 min，每日1次，每周5次，共进行为期24周的康复训练。观察组增加肌电生物反馈疗法，每次20 min，每日1次，每周5次，以12周为1个训练周期，治疗两周期，并在每训练周期结束后进行评估。

1.3 观察指标 观察两组患者术前、术后膝过伸角度，采用X线检测。检测两组患者术前、术后伸膝股四头肌RMS、iEMG数值以及屈膝腘绳肌RMS、iEMG数值。对两组患儿治疗前后Holden功能性行走评级和粗大运动功能进行评分。

2 结果

2.1 两组患儿治疗前后X线检测膝过伸角度比较 治疗前，两组患儿经X线检测膝过伸角度差异无统计学意义(P>0.05)，治疗后，两组患儿的膝过伸角度均明显变小(P<0.05)，观察组患儿膝过伸角度明显小于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组患儿治疗前后X线检测膝过伸角度比较

2.2 两组患儿治疗前后膝周围肌肉表面肌电值比较 治疗前，两组患儿伸膝股四头肌RMS、iEMG，屈膝腘绳肌RMS、iEMG差异均无统计学意义(P>0.05)；治疗后，两组患儿伸膝股四头肌RMS、iEMG均明显高于治疗前(P<0.05)，且观察组伸膝股四头肌RMS、iEMG高于对照组(P<0.05)；治疗后，观察组屈膝腘绳肌RMS、iEMG均明显高于治疗前(P<0.05)，对照组屈膝腘绳肌RMS与治疗前相比差异无统计学意义(P>0.05)、iEMG明显高于治疗前(P<0.05)，观察组屈膝腘绳肌RMS、iEMG高于对照组(P<0.05)，见表3。

表3 两组患儿治疗前后膝周围肌肉表面肌电值比较

2.3 两组患儿治疗前后Holden功能性行走评级比较 治疗前，Holden功能性行走评级观察组各级患儿数量与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)；治疗后，两组患儿Holden功能性行走评级为4～5级的患儿数量增多，观察组4～5级的患儿数量明显多于对照组(P<0.05)，见表4。

表4 两组患儿治疗前后Holden功能性行走评级比较

注：表内计数资料数据用[n(%)]表示

2.4 两组患儿治疗前后粗大运动功能评分比较 治疗前，两组患儿粗大运动功能评分差异无统计学意义(P>0.05)；治疗后，两组患儿粗大运动功能评分均明显高于治疗前(P<0.001)，观察组粗大运动功能评分明显高于对照组(P<0.001)，见表5。

表5 两组患儿治疗前后粗大运动功能评分比较

3 讨论

据世界卫生组织报道，每年有5%的新生儿出现脑瘫[14]。脑瘫患儿由于中枢神经系统上运动神经元受损，下运动神经元失控而出现肌力、肌张力的异常[15]，常表现为膝过伸，患儿的步态及运动功能均受到严重影响。临床有多种膝过伸的康复治疗方式，如传统疗法、手术疗法、物理疗法及矫形器治疗等，通过康复训练使膝关节的功能得到最大程度的改善[16-17]，并使患儿步态及运动能力提高。肌电生物反馈干预疗法是基于人体表面肌电系统的一种生物反馈疗法，通过电极等仪器将机体运动所形成的肌电信号实时转化为视听信号，并反馈至大脑皮层，神经系统控制肌肉运动的情况可实时掌握，输出意向性运动，对机体的运动进行改正[18-19]，逐渐掌握对机体运动的随意控制及调节，同步于运动时间的本体感觉被替代或恢复[20]，大脑的重新学习功能被重新启动，在随意运动时中段的感觉运动反馈通路被重新连接[21-22]。研究证实[23]，肌电生物反馈干预疗法在神经系统疾病的康复中具有明显效果，对于足下垂等步态异常及运动功能障碍等可明显改善，在运动功能障碍康复治疗中逐渐推广应用，对于膝过伸患者，反复的肌电刺激使膝关节的周围肌肉控制力提高、肌力提升，起到治疗效果。肌电生物反馈仪所测得的表面肌电值可指导脑瘫患儿康复治疗方案的制定。原因有以下几点：①根据测得的表面肌电值评估肌肉情况，针对异常情况采用个性化训练；②肌力训练同时调整肌张力；③注重肌肉-骨骼系统管理等[8]。康复医师和治疗师针对脑瘫患儿康复问题多数借助主观判断，缺少有效的、客观的指导训练参数，因此根据采集到的有效参数对治疗方案进行优化，可提升康复效果。相反，单凭康复医师或治疗师主观判断，患儿的训练效果将受限于他们的专业水平，康复效果将难以保证。因此，肌电生物反馈仪所提供的表面肌电值能客观、有效地进行康复评估和指导康复训练。

本研究发现，治疗后观察组患儿膝过伸的角度明显小于对照组，检测两组患儿治疗前后膝周围肌肉表面肌电值发现，治疗后观察组患儿的伸膝股四头肌RMS、iEMG及屈膝腘绳肌RMS、iEMG均明显高于对照组患儿，结果表明通过肌电生物反馈刺激，患儿膝关节的控制力得到明显提高。治疗后，两组患儿Holden功能性行走评级为4～5级的患儿数量增多，观察组4～5级的患儿数量明显高于对照组，两组患儿粗大运动功能评分均明显高于治疗前，观察组患儿粗大运动功能评分明显高于对照组，结果提示患儿经肌电生物反馈干预治疗后，行走、站立及跑跳等运动功能方面均明显改善，改善效果优于对照组。

综上，肌电生物反馈干预疗法可降低脑瘫患儿膝过伸角度，提高患儿的行走功能及运动功能评分，改善膝关节周围的肌力及肌张力，在小儿脑性瘫痪膝过伸的康复治疗中具有重要价值。