經(jīng)顱超聲治療對不隨意運動型腦性癱瘓患兒平衡功能及步行能力的效果①

張洪梅，趙曉科，張 躍，湯 健，張 麗，張 玲

經(jīng)顱超聲治療對不隨意運動型腦性癱瘓患兒平衡功能及步行能力的效果①

張洪梅，趙曉科，張 躍，湯 健，張 麗，張 玲

目的探討經(jīng)顱超聲治療對不隨意運動型腦癱患兒平衡功能及步行能力的效果。方法2015年6月至2016年2月，51例不隨意運動型腦癱患兒隨機分為對照組(n=25)和經(jīng)顱超聲組(n=26)。兩組均給予常規(guī)康復，經(jīng)顱超聲組增加經(jīng)顱超聲治療，強度1.2 W/cm2，每次20 min，每周5次，共3周。分別于治療前后采用兒童平衡量表(PBS)進行評定，足印法分析患兒步長、步寬及步速。結果兩組治療后PBS評分、步長及步速均較治療前明顯改善(Z＞4.112,t＞3.338,P＜0.01)；經(jīng)顱超聲組PBS評分、步長及步速均顯著優(yōu)于對照組(Z=2.529,t＞2.038,P＜0.05)。結論經(jīng)顱超聲治療能顯著改善不隨意運動型腦癱患兒平衡功能及步行能力。

腦性癱瘓；經(jīng)顱超聲治療；平衡；步行

不隨意運動型腦癱系因錐體外系受損，患兒表現(xiàn)為進行意向運動時夾雜多余動作，難以保持對稱性姿勢，頭部和四肢出現(xiàn)不隨意運動[1]。經(jīng)顱超聲治療可以非侵入性方式調(diào)節(jié)腦功能，其優(yōu)秀的空間定位能力為針對不同腦功能區(qū)治療提供廣闊空間。前期研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)顱超聲治療后腦癱患兒體感誘發(fā)電位潛伏期縮短，波幅增高，顯示該治療有助于腦癱患兒軀體感覺功能的提高[2]。為了解經(jīng)顱超聲對不隨意運動型腦癱患兒平衡功能及步行能力的影響，我們進行隨機對照研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料

入選2015年6月至2016年2月南京市兒童醫(yī)院康復科治療的腦癱患兒54例。

納入標準：①符合中國腦性癱瘓康復指南不隨意運動型診斷標準[1]；粗大運動功能分級系統(tǒng)(Gross Motor Function Classification System,GMFCS)評定為Ⅰ～Ⅱ級；②年齡2～6歲；③能獨立或在踝足矯形器輔助下行走6 m以上；④認知水平達到配合治療師指令水平；⑤由同一康復小組治療。

排除標準：①伴有癲癇且未完全控制；②伴有周圍神經(jīng)?。虎墼谥委熐?個月內(nèi)服用肌松藥或行肉毒毒素注射；④存在經(jīng)顱超聲治療禁忌癥。

采用隨機數(shù)字法將54例患兒均分為對照組和經(jīng)顱超聲組。其中2例患兒因并發(fā)嚴重呼吸道感染而退出，1例因家長不配合而退出。最終51例患兒完成本次研究。其中對照組25例，經(jīng)顱超聲組26例。兩組患兒性別、年齡及GMFCS分級均無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

兩組患兒均接受常規(guī)康復治療，包括運動療法、作業(yè)療法、中醫(yī)推拿及經(jīng)皮神經(jīng)肌肉電刺激。

運動療法每天40 min，前10 min行腦癱被動活動操，即四肢肌肉按摩、大關節(jié)被動活動，后30 min應用Bobath神經(jīng)肌肉促進技術治療，包括應用反射抑制姿勢抑制原始反射、身體直線化對稱姿勢保持訓練、立位平衡及步行訓練等。

作業(yè)療法強調(diào)手眼協(xié)調(diào)、手的精細運動訓練，使用拾珠子、穿鞋帶、插木釘、書寫、花片組裝等精細運動訓練，配合全范圍主動或被動肩、肘、腕和指間關節(jié)運動。每次40 min，每天1次。

中醫(yī)推拿以按、壓、揉和扣擊法為主，輔以持續(xù)性關節(jié)加壓法和階段性重心移動法等，提高患兒長時間空間定位和姿勢保持能力。每次40 min，每天1次。

經(jīng)皮神經(jīng)肌肉電刺激采用MK-A型肌興奮電刺激治療儀(北京東方明康醫(yī)用設備有限公司)，Ⅰ、Ⅱ路電極分別置于股四頭肌體表解剖投影處，脈沖頻率5 Hz，在10～50 mA間調(diào)整電流強度使患兒有抬腿運動。每次20 min，每天2次。

經(jīng)顱超聲組在上述治療的基礎上加用經(jīng)顱超聲治療儀治療。采用SUT-E型超聲治療儀(北京天行健醫(yī)療科技有限公司)?？耸巷B腦定位法確定中央溝投影線(在前垂直線和上橫線的交點與后垂直線和矢狀線交點的連線上)，其后方1～1.5 cm為中央后回體表投影區(qū)。2枚超聲聲頭均勻涂抹超聲耦合劑后，左右對稱放置于頭皮該投影區(qū)，彈性頭帽固定。超聲頻率800 KHz，強度1.2 W/cm2，脈沖時間500 ms，聲空比1∶2，每次15 min，每天1次。

上述治療每天順序開展，每周5 d，共3周。

1.3 評定指標

平衡功能采用兒童平衡量表(Pediatric Balance Scale,PBS)評定。該量表是由Franjoine等[3]在Berg平衡量表[4]基礎上修訂的適合兒童的平衡量表，共14項，每項依據(jù)完成程度評0～4分，總分56分。

步行能力采用足印分析法[5]。選擇長11 m鋪有地板膠的走廊作為步道，在步道中部鋪設6×0.5 m硬質(zhì)白紙記錄足??；白紙寬邊分別作為起點線和終點線?；純弘p足底涂上繪畫染料，囑其以自然狀態(tài)在步道行走，獲取足印。專業(yè)人員進行測量，計算步長、步寬的平均值。囑患兒以最快速度在步道行走，足部走過起點線時按動秒表計時，雙足離開終點線時結束計時，計算步速。

1.4 統(tǒng)計學分析

使用SPSS 20.0版統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。一般資料中性別和GMFCS分級比較行χ2檢驗，年齡采用獨立樣本t檢驗。PBS評分組內(nèi)比較采用Wilcoxon符號秩檢驗，組間比較行Mann-Whitney U檢驗；步長、步寬及步速的組內(nèi)比較采用配對樣本t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗。顯著性水平α=0.05。

2 結果

2.1 PBS

治療前兩組PBS評分無顯著性差異(P＞0.05)；治療后兩組PBS評分均顯著提高(P＜0.001)；經(jīng)顱超聲組PBS評分高于對照組(P＜0.05)。見表2。

2.2 足印分析

治療前兩組步長、步寬及步速均無顯著性差異(P＞0.05)；經(jīng)顱超聲組治療后步長、步速提高，步寬減少(P＜0.05)；對照組治療后步長、步速提高(P＜0.05)。經(jīng)顱超聲組步長及步速高于對照組(P＜0.05)。見表3～表5。

表2 兩組治療前后PBS評分比較

表3 兩組治療前后步長比較(cm)

表4 兩組治療前后步寬比較(cm)

表5 兩組治療前后步速比較(m/s)

3 討論

不隨意運動型是僅次于痙攣型的腦癱類型，在腦癱中占比約15%～20%[6]。常見病因為足月兒圍產(chǎn)期短暫、深度缺氧，及新生兒期高膽紅素血癥，腦損傷主要位于基底節(jié)、丘腦，特別是豆狀核區(qū)，表現(xiàn)出意向運動時夾雜多余動作，影響患兒的平衡功能及步行能力[7]。

本研究用超聲刺激中央后回軀體感覺區(qū)。平衡能力需前庭覺、視覺、本體覺等感覺信息在腦內(nèi)進行有效整合，感覺中樞整合異常是導致運動障礙的重要機制之一[8]。應用經(jīng)顱磁調(diào)節(jié)腦卒中患者軀體感覺區(qū)皮層興奮性，可以改善感覺功能，促進患者的運動協(xié)調(diào)[9]。本課題組前期應用類似超聲參數(shù)治療腦癱患兒，發(fā)現(xiàn)體感誘發(fā)電位異常的患兒誘發(fā)電位改善，同時觸覺靈敏度明顯提高[2]。Legon等[10]應用超聲定向刺激大腦感覺區(qū)皮層，發(fā)現(xiàn)正常受試者感知覺能力有所提升，兩點辨別力及頻率辨別力明顯進步。結果與本研究一致。

步態(tài)分析顯示，患兒步長、步速提高程度顯著優(yōu)于對照組。超聲在成人康復中的應用也顯示出類似療效。李華等[11]將經(jīng)顱超聲應用于腦出血康復，發(fā)現(xiàn)經(jīng)顱超聲可以改善腦出血患者的神經(jīng)功能，提高患者日常生活活動能力。馬興常等[12]應用超聲波進行頭穴刺激，能改善血管性癡呆患者的智力狀況。在步寬上，兩組患兒治療后無顯著性差異，考慮可能與足印分析法精準度有限，以及樣本量不足有關。

超聲調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動的機制尚未完全闡明。在活體動物模型中，以一定強度超聲刺激活體小鼠運動皮層，能誘發(fā)前爪運動及擺尾[13]；對其他特定腦區(qū)施加低強度超聲也能改變動物的行為、電生理及突觸可塑性等[14-15]。Tyler等[16]在小鼠海馬區(qū)觀察到超聲影響神經(jīng)元的電壓門控通道和鈣離子通道。進一步研究顯示[17]，超聲對膜雙分子層有機械牽伸作用，能調(diào)節(jié)對牽伸敏感的電壓門控通道。有學者提出微管共振假說：微管作為神經(jīng)元內(nèi)物質(zhì)運輸路軌，固有振動頻率12 kHz～30 MHz，而超聲頻率也在這個范圍，超聲引起的微管共振加速了細胞內(nèi)物質(zhì)運輸[18]。

本研究尚有不足之處，如樣本量偏少、缺乏出院后遠期隨訪數(shù)據(jù)等，有待后續(xù)研究進一步完善。雖然本研究在超聲治療過程中，未發(fā)現(xiàn)患兒有特殊不適，療程后亦未見異常。但有文獻報道[19]，經(jīng)額骨穿透的8 MHz超聲波可以影響人類的情緒反應，因此超聲治療的潛在副作用仍需進一步觀察。

綜上所述，本研究結果表明，與常規(guī)康復治療比較，經(jīng)顱超聲能進一步改善不隨意運動型患兒平衡能力，提高其步行功能，值得臨床推廣應用。

[1]中國康復醫(yī)學會兒童康復專業(yè)委員會,中國殘疾人康復協(xié)會小兒腦性癱瘓康復專業(yè)委員會,《中國腦性癱瘓康復指南》編委會.中國腦性癱瘓康復指南(2015)：第一部分[J].中國康復醫(yī)學雜志,2015,30(7):747-754.

[2]趙曉科,劉芳,張躍,等.經(jīng)顱超聲治療對腦性癱瘓兒童軀體感覺功能的影響[J].中華物理醫(yī)學與康復雜志,2015,37(10): 757-760.

[3]Franjoine MR,Gunther JS,Taylor MJ.Pediatric balance scale: a modified version of the Berg Balance Scale for the school-age child with mild to moderate motor impairment[J]. Pediatr Phys Ther,2003,15(2):114-128.

[4]Berg KO,Wood-Dauphinee SL,Williams JI,et al.Measuring balance in the elderly:validation of an instrument[J].Can J Public Health,1992,83(Suppl 2):S7-S11.

[5]燕鐵斌.實用癱瘓康復[J].北京:人民衛(wèi)生出版社,2008: 163-166.

[6]Christine C,Dolk H,Platt MJ,et al.Recommendations from the SCPE collaborative group for defining and classifying cerebral palsy[J].Dev Med Child Neurol Suppl,2007,109:35-38.

[7]Aravamuthan BR,Waugh JL.Localization of basal ganglia and thalamic damage in dyskinetic cerebral palsy[J].Pediatr Neurol,2016,54(1):11-21.

[8]Borich MR,Brodie SM,Gray WA,et al.Understanding the role of the primary somatosensory cortex:Opportunities for rehabilitation[J].Neuropsychologia,2015,79(Pt B):246-255.

[9]Schaechter JD,Moore CI,Connell BD,et al.Structural and functional plasticity in the somatosensory cortex of chronic stroke patients[J].Brain,2006,129(10):2722-2733.

[10]Legon W,Sato TF,Opitz A,et al.Transcranial focused ultrasound modulates the activity of primary somatosensory cortex in humans[J].Nat Neurosci,2014,17(2):322-329.

[11]李華,王玉珍,王玉龍,等.經(jīng)顱超聲治療對腦出血患者神經(jīng)功能及日常生活活動能力的影響[J].中國康復醫(yī)學雜志, 2008,23(7):618-621.

[12]馬興常,馮玉輝,王澤靜.超聲波頭穴刺激結合藥物治療癡呆的療效觀察[J].中國康復醫(yī)學雜志,2007,22(11):1001.

[13]Tufail Y,Yoshihiro A,Pati S,et al.Ultrasonic neuromodulation by brain stimulation with transcranial ultrasound[J].Nat Protoc,2011,6(9):1453-1470.

[14]Yoo SS,Bystritsky A,Lee JH,et al.Focused ultrasound modulates region-specific brain activity[J].Neuroimage,2011,56 (3):1267-1275.

[15]Tufail Y,Matyushov A,Baldwin N,et al.Transcranial pulsed ultrasound stimulates intact brain circuits[J].Neuron,2010,66 (5):681-694.

[16]Tyler WJ,Tufail Y,Finsterwald M,et al.Remote excitation of neuronal circuits using low-intensity,low-frequency ultrasound[J].PLoS One,2008,3(10):e3511.

[17]Sachs F.Stretch-activated ion channels:what are they?[J]. Physiology(Bethesda),2010,25(1):50-56.

[18]Tyler WJ.Noninvasive neuromodulation with ultrasound?A continuum mechanics hypothesis[J].Neuroscientist,2011,17 (1):25-36.

[19]Hameroff S,Trakas M,Duffield C,et al.Transcranial ultrasound(TUS)effects on mental states:a pilot study[J].Brain Stimul,2013,6(3):409-415.

Effects of Transcranial Ultrasound Therapy on Balance and Walking in Children with Dyskinetic Cerebral Palsy

ZHANG Hong-mei,ZHAO Xiao-ke,ZHANG Yue,Tang Jian,ZHANG Li,ZHANG Ling
Rehabilitation Department,Children's Hospital of Nanjing Medical University,Nanjing,Jiangsu 210008,China

ZHAO Xiao-ke.E-mail:happytoky@163.com

Objective To observe the effects of transcranial ultrasound(TU)therapy on balance function and walking ability in children with dyskinetic cerebral palsy(CP).Methods From June,2015 to February,2016,51 children with dyskinetic CP were randomly divided into control group(n=25)and TU group(n=26).All the children accepted routine rehabilitation,while TU group accepted TU in addition,1.2 W/cm2for 20 minutes per day,5 times a week,for three weeks.They were evaluated with Pediatric Balance Scale(PBS),walking speed, step length and step width with footprint analysis before and after intervention.Results The PBS score,step length and walking speed improved in both groups after intervention(Z＞4.112,t＞3.338,P＜0.01),and improved more in TU group than in the control group(Z=2.529,t＞2.038,P＜0.05).Conclusion TU therapy can improve balance function and walking ability in children with dyskinetic CP.

cerebral palsy;transcranial ultrasound therapy;balance;walking

R742.3

A

1006-9771(2017)05-0595-04

2016-11-18

2017-02-08)

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.05.023

[本文著錄格式]張洪梅，趙曉科，張躍，等.經(jīng)顱超聲治療對不隨意運動型腦性癱瘓患兒平衡功能及步行能力的效果[J].中國康復理論與實踐,2017,23(5):595-598.

CITED AS:Zhang HM,Zhao XK,Zhang Y,et al.Effects of transcranial ultrasound therapy on balance and walking in children with dyskinetic cerebral palsy[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(5):595-598.

1.國家自然科學基金項目(No.81501946)；2.南京市醫(yī)學科技發(fā)展專項資金項目(No.YKK14113)。

南京醫(yī)科大學附屬兒童醫(yī)院康復科，江蘇南京市210008。作者簡介：張洪梅(1975-)，女，漢族，江蘇如東縣人，主管技師，主要研究方向：神經(jīng)康復的物理治療。通訊作者：趙曉科，男，博士，副主任醫(yī)師。E-mail:happytoky@163.com。