腦癱兒坐姿保持能力康復輔助設備開發(fā)研究

張曉霞，陳卓頤，孫 鋒

（長沙民政職業(yè)技術(shù)學院，湖南 長沙 410004）

腦性癱瘓 (簡稱腦癱)是導致我國兒童殘疾的主要疾病之一，主要表現(xiàn)為運動障礙和姿勢異常，全球平均發(fā)病率約為2‰，我國發(fā)病率為1.8‰～4.0‰。目前國內(nèi)已有500萬以上的腦癱兒[1]，且發(fā)病率呈上升趨勢。該病的防治、康復關(guān)系到民族素質(zhì)，涉及患兒生活質(zhì)量、家庭幸福及社會和諧發(fā)展，已引起多學科的高度關(guān)注。

1 問題的提出

1.1 坐姿功能異常是腦癱兒常見的臨床表現(xiàn)

腦癱兒運動障礙的一個關(guān)鍵問題為姿勢控制異常[2]。由于肌張力、肌力、肢體控制能力和運動模式等方面的異常，患兒不能連續(xù)適應坐位姿勢，常造成坐姿功能異常，進而影響其他運動功能及言語能力；且長時間坐姿異常，還會給患兒造成永久性二次損害?；純鹤水惓０ㄗ荒芰β浜?、不能獨坐、坐姿不正確、坐姿不穩(wěn)或不能持久等，這些異常坐姿如果不給予及時矯正，會嚴重影響腦癱兒生存和生活質(zhì)量，給患兒家長帶來極大痛苦和不安。

1.2 坐位姿勢是嬰幼兒運動能力發(fā)展過程中的重要階段

坐姿不僅是人們?nèi)粘Ｉ钪械囊环N基本姿勢，而且也是一個動態(tài)過程。坐位平衡的恢復是其他姿勢和活動時平衡恢復的先決條件，坐位姿勢控制能力發(fā)育程度在小兒整體運動發(fā)育及日常生活動作等高級運動功能發(fā)育中起重要作用。因此，坐姿訓練在腦癱康復治療中占有重要地位。坐位姿勢把患兒在臥位時視覺感覺的二維空間上升到視覺感覺的三維空間，不僅為患兒認識更多周圍事物、開闊眼界、解放雙手提供幫助，更為患兒今后獨立進餐、穿衣、洗漱等生活自理能力訓練奠定基礎。

1.3 研究坐姿保持能力康復輔助設備對腦癱兒康復治療具有重要意義

1.3.1 滿足家庭康復訓練要求 腦癱康復治療是一個漫長的過程，除了依靠康復治療師和康復護士的康復訓練外，還應將康復治療貫穿于患兒日常生活中，爭取家長密切配合，讓家長使患兒時刻保持軀體、肢體的良好姿位，這對腦癱兒康復具有不可忽視的作用[3]。同時，對腦癱兒開展家庭康復支持治療也符合我國政府和世界衛(wèi)生組織倡導的積極推進社區(qū)康復，把康復服務引入家庭的政策要求[4]。

1.3.2 配合治療師對患兒進行康復訓練 目前，我國康復醫(yī)療設施和資源相對缺乏，不可能使每個患兒時刻都能得到治療師的指導和治療，而且治療師進行的訓練是在抑制異常姿勢和運動模式的同時對患兒正常運動模式的強化和感覺上的再教育，如果日常生活中不注意糾正異常運動模式，治療師的訓練就失去了意義。

1.3.3 適合福利機構(gòu)患兒使用 對于生活在福利院的腦癱兒而言，改善坐姿，促進頭部、軀干控制能力，解放雙手，能提高其運動功能和生活自理能力，從而降低護理人員訓練和護理的難度和強度。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

麥堅凝、徐開壽等[5，6]研究了調(diào)節(jié)性強的坐姿矯正系統(tǒng)，并證實配備坐姿矯正系統(tǒng)輔以Bobath 等神經(jīng)生理學療法能提高腦癱兒的運動能力和言語能力，促進其心理放松，提高社交能力。Al—Turaikil[7]對應用坐姿矯正系統(tǒng)的177例腦癱患兒進行觀察，認為81%的患兒都需要配備坐姿矯正系統(tǒng)，且是患兒康復中的重要輔助設備。國外文獻[8，9]表明，坐姿矯正系統(tǒng)可矯正異常姿勢，維持患兒良好坐姿，改善患兒臥位和翻身功能，增加活動范圍，提高重度腦癱兒的心肺、進食和吞咽功能。但這種坐姿矯正系統(tǒng)操作復雜、價格昂貴，僅局限于康復醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)使用，難以推廣到家庭，其長期療效也有待進一步研究。臨床上，有偏癱患者使用坐姿保護帶從平臥位到坐位轉(zhuǎn)移的報道[10]，證明其制作簡易，臨床應用效果較好，但也僅適用于成人偏癱患者。在日本，有關(guān)于研制保持腦癱兒坐姿椅子的報道[11]，但這些椅子需要專業(yè)公司個別定做，價格昂貴，而且隨著患兒成長改換制作的費用也會造成沉重的經(jīng)濟負擔。此外，通過文獻檢索，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外鮮有研制腦癱兒坐姿保持能力康復輔助設備的報道。

鑒于目前坐姿功能康復輔助設備研究狀況，針對不能坐或坐姿異常的腦癱兒，研制安全且能舒適地保持坐姿、改善坐位平衡能力的康復設備有重要的現(xiàn)實意義?？祻陀柧気o助設備不僅適合醫(yī)院、家庭康復訓練，而且更適合兒童福利院的康復訓練與護理，其社會意義和經(jīng)濟意義十分深遠。

3 研究目的

本研究針對8個月到3歲坐姿功能異常的腦癱兒，目的是為他們研制一種不僅能舒適維持良好坐姿、穩(wěn)定坐位，合理分布上身壓力，而且可以明顯改變患兒生活環(huán)境，促進心理發(fā)育，提高康復訓練效果的康復輔助設備。

4 研究理論基礎

4.1 基于人機工程學原理進行設計

在設計和制作時應充分考慮人機工程學因素，如是否與人體尺寸、形狀及用力配合，外形及材料是否會順手和方便使用等。為此，筆者從實際角度出發(fā)，首先，分別對各年齡段健康兒童和腦癱兒進行坐姿拍攝、測量，建立標準兒童人體尺寸數(shù)據(jù)庫，觀察各年齡段腦癱兒坐姿異常，記錄患兒坐高、胸圍、腰圍、脊柱不同節(jié)段運動范圍及負荷等基礎數(shù)據(jù)，并分析坐姿異常產(chǎn)生原因；其次，根據(jù)人機工程學原理和人體測量標準，并通過查閱文獻、臨床調(diào)查等方法調(diào)研康復相關(guān)領(lǐng)域?qū)Ω纳颇X癱兒坐姿功能康復輔助設備及技術(shù)的研究情況，構(gòu)思維持腦癱兒正常坐姿康復輔具的造型及其主要參數(shù)、結(jié)構(gòu)（可調(diào)節(jié)等）、材質(zhì)、功能以及對患兒的影響。

4.2 基于生物力學原理進行設計

一個良好的坐姿行為與人體骨盆、脊柱、腰部肌肉有密切聯(lián)系，坐姿功能異常是脊柱力學平衡的失穩(wěn)。故本設計還要以人體解剖學、脊柱生物力學為理論依據(jù)，對腰椎、骨盆、坐骨等進行生理學結(jié)構(gòu)分析，并從受力角度進行生物力學分析。脊柱結(jié)構(gòu)復雜，協(xié)調(diào)著2個相互矛盾的力學要求：穩(wěn)定性和可動性。每塊椎體的結(jié)合是可動性的基礎，使脊椎能在3個平面上運動，脊柱的運動是由神經(jīng)和肌肉的協(xié)調(diào)動作產(chǎn)生的。穩(wěn)定性由韌帶、椎間盤、肌肉共同協(xié)調(diào)維持。欲達到研究目的，必須分析腦癱兒異常坐姿存在原因，了解維持正常坐姿脊椎需要的保護因素。保證腰椎曲線的正常狀態(tài)是獲得良好坐姿的關(guān)鍵，周圍組織也存在維持腰椎穩(wěn)定的內(nèi)在力學關(guān)系。而穩(wěn)定的坐姿是基于端正的骨盆，良好坐姿維持的必要條件是將最適當?shù)膲毫Ψ植加诩棺倒侵g的椎間盤上，并將最適當、最均勻的靜負荷量分布于所附著的肌肉組織上[12]。所以，該康復要從能保持腦癱兒腰椎的正常生理彎曲，穩(wěn)定骨盆，提供腰椎間盤比較合理的壓力分布出發(fā)進行設計。

4.3 基于康復工程學原理進行加工制作

坐姿功能異常是脊柱腰椎功能障礙，對于坐姿功能異常的腦癱兒，康復輔助設備使用的目的是支撐變?nèi)趸蚵楸缘难辜『筒环€(wěn)定的腰椎關(guān)節(jié)以維持正常坐姿，促進頭部、軀干控制能力發(fā)育；固定脊柱形態(tài)，限制腰椎屈伸、側(cè)曲、旋轉(zhuǎn)運動，防止因肌力不均衡、重力或引起組織攣縮變形的異常力所導致的二次損傷。為了達到上述目的，制作時應特別注意材料的選擇及設備整體的支持、固定及矯形作用。所以，我們利用骨盆箍使輔助設備穩(wěn)定地固定在骨盆上，在脊柱兩旁骨盆箍中央縱向安裝支條固定脊柱形態(tài)，利用條帶收縮使肩胛帶后退，使全身以伸展，再采用一些條帶將各部件連接起來。在材料的選擇上，選取低溫熱塑板材制作骨盆箍，鋁合金制作支條，棉氈制作腹托，針織布、彈力布、帆布、松緊帶、粘扣帶等制作條帶。

4.4 基于臨床治療學原理進行療效觀察與修正

對于研制成功的設備樣品，我們將抽取年齡為8個月至3歲的符合小兒腦癱診斷標準[13]且有坐姿功能異常，適合坐位功能訓練的患兒為研究對象，并進行小樣本的設備療效觀察。通過臨床實驗分析，從精神運動發(fā)育和坐位功能評定實驗數(shù)據(jù)和被試者主觀感受度進行療效驗證，對比傳統(tǒng)運動療法和傳統(tǒng)運動療法配合使用本設備對患兒坐姿保持能力康復的效果，以此來肯定設計的合理性及存在的不足，并提出改進建議，進一步研制及臨床療效驗證。

5 研究技術(shù)路線（見圖1）

圖1 研究技術(shù)路線

6 擬解決問題及展望

重癥患兒軀干重心如何控制等需要課題組成員對此康復輔助設備的設計和制作進行不斷探索，在臨床上進行反復實驗和實用驗證；也希望相關(guān)康復領(lǐng)域?qū)＜姨岢鰧氋F意見和建議，為設計出更加經(jīng)濟、實用、安全、可靠且能有效提高腦癱兒坐姿保持能力的康復輔助設備貢獻力量。

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