陕西省博爱医院(西安710065)

王志敏 陈龙伟△ 李树伟 高 琳△ 李红霞 张正湘

脑性瘫痪简称脑瘫,是指出生前至婴儿期内各种原因所引起的非进行性脑损伤导致的中枢性运动障碍及姿势异常,常伴有智力、听觉、视觉、言语、摄食功能障碍、癫痫及行为异常等。本病是引起儿童残疾的主要疾患之一,严重影响患儿的心身健康及生活质量[1,2]。步态分析是生物力学的分支,是对人体行走时的肢体和关节活动进行运动学观察和动力学分析,提供一系列时间、几何、力学等参数值和曲线,从而对人体步行功能作客观、定量的评定[3,4]。目前脑瘫儿童康复中的功能评定多采用量表评定的方法,这一类方法的优势在于简便易行,效度较高。但最大的弊端就是操作过程中主观性较强,不同的医师在评价过程中得到的结果不尽相同,这在一定程度上对患者治疗的时机、疗效的评价都有一定的影响[4,5];另一方面,评定的过程较为复杂、量表种类和标准不一也制约了康复评定的发展。本研究采用三维运动捕捉系统,运用分析软件对痉挛性脑瘫患儿与正常儿童运动学数据进行采集与分析,为临床脑瘫患儿步行能力的评价提供参考。

资料与方法

1 临床资料 观察组:28例痉挛性脑瘫患儿(男20例,女8例)均来自陕西省博爱医院,平均年龄 78.00±32.04个月,平均身高1.13±0.15m,平均体重18.3±4.52kg。筛选标准:①病人符合痉挛性脑瘫诊断标准;②无需借助辅助器具可单独行走 10m;③年龄在 4～12岁;④步态实验中能充分合作;⑤18个月内无外科手术[4～6]。对照组:24例正常儿童(男18例,女6例),平均年龄 81.60±37.80个月,平均身高1.25±0.21m,平均体重29.6±8.72kg。

2 方 法 实验仪器:OPTOTRAK三维运动捕捉系统 3020(Northern Digital Inc.);软件包括 NDI First Principles数据采集软件、Visual3D分析软件。方法:被试者穿T恤和短裤,光脚无附具进行测试。下肢模型采用 Helen Hayes marker set,marker位置分别为左右股骨大转子、内外侧膝、内外侧踝、足跟、足部最宽处两侧、髂前上嵴;测试方式为听到信号后,被试者用正常步速在指定区域向前行进5～6步。被试者测试前练习3～5次后,采集有效测试5次[5,6]。

3 步态分析参数 采用的运动学参数包括:膝关节最大角度、膝关节最小角度、踝关节最大角度、踝关节最小角度、膝关节活动范围、踝关节活动范围。

4 统计学分析 数据分析使用 SPSS.12.0软件的独立样本均数T检验。利用 T检验比较对照组与实验组运动学参数的差异。

结 果

对照组和观察组运动学参数比较见附表。①膝关节角度:左、右膝关节角度方面,观察组痉挛性脑瘫患儿最大角为46.76°和46.48°,最小角为12.76°和10.57°,活动范围为34.00°和35.91°;对照组正常儿童最大角为67.45°和66.58°,最小角为9.04°和9.54°,活动范围为58.41°和57.04°。经 T检验得出,两组踝关节各运动学参数均有显著性差异(P＜0.05)。②踝关节角度:左、右踝关节角度方面,观察组痉挛性脑瘫患儿最大角为97.25°和97.65°,最小角为65.25°和76.58°,活动范围为32.00°和21.07°;对照组正常儿童最大角为89.87°和82.43°,最小角为55.38°和51.85°,活动范围为34.50°和30.59°。经T检验得出,两组踝关节各运动学参数均有显著性差异(P＜0.05)。

附表 对照组和观察组运动学参数比较

讨 论

三维步态分析应用于脑瘫方面的研究有十几年的历史,它的客观和量化的特点弥补了临床脑瘫功能评定过程中主观性强的缺点,有利于评定标准的制定和实施[2,4]。脑瘫患儿因其上位神经元损伤部位的不同致使其表现出步态特征较为复杂。由于痉挛性脑瘫占脑瘫患儿的60%～70%,利用三维步态分析对其进行步态评估就显得较为重要且具有一定的代表性。关节角度方面,脑瘫患儿膝关节最大角度均值为46.76°和46.48°远低于正常儿童 67.45°和66.58°的水平。膝关节最大角度主要出现在摆动期。这与Brigitte等[7]人的研究结果类似;踝关节最大角度均值为97.25°和97.65°高于正常儿童89.87和82.46°的水平。踝关节最大角度出现在支撑末期。这主要是因为痉挛性脑瘫常见病因是小腿三头肌和屈指肌群过度兴奋或痉挛、胫前肌相对无力、导致足下垂,从而使踝关节最大角度高于正常儿童[2]。关节活动范围方面,脑瘫患儿膝关节和踝关节的活动范围均小于正常儿童,这与大部分实验结果类似[5,6]。产生此类结果的主要原因是脑瘫儿童由于脑部的损伤导致下肢肌群的痉挛,从而使各关节活动受限。三维步态分析目前还没有有效地应用于临床,其主要原因是许多参数缺乏合理的临床解释,与临床的评价无法很好的结合[4]。但运动学参数是实验室及临床都要评估的参数,能够把临床的评估实现的量化,有较高的应用价值。从独立样本均数T检验的结果得知,两组被试各参数差异显著(P＜0.05),说明膝关节最大角和最小角、踝关节最大角和最小角、膝关节和踝关节的活动范围可作为痉挛性脑瘫患儿步行能力的评价指标。

通过对观察组和对照组运动学各参数的分析,我们可以得出:①痉挛性脑瘫患儿膝关节最大角和踝关节最小角低于正常儿童;膝关节最小角和踝关节最大角高于正常儿童。②痉挛性脑瘫患儿膝、踝关节的活动范围明显低于正常儿童。③步态运动学各参数可作为痉挛性脑瘫患儿步行能力的评价指标。

[1] 阎 炯,刘 念,张庆松.小儿脑性瘫痪病因学的研究进展[J].中国实用儿科杂志,2007,22(3):231-233.

[2] 江晓峰,胡雪艳.双侧痉挛型脑瘫患儿的步态特征分析[J].中国康复理论与实践,2009,15(1):65-66.

[3] 孙嘉利,唐 丹,钟世镇.三维步态分析的研究与应用 [J].中国组织工程研究与临床康复,2007,11(5):944-948.

[4] Fiona D,Morris M E,Baker R,etal.Gait classification in children with cerebral palsy: A systematic review[J].Gait&Posture,2007,25(1):140-152.

[5] Brown CR,Hillman SJ,Richardson AM,etal.Reliability and validity of the Visual Gait Assessment Scale forchildren with hemiplegic cerebral palsy when used byexperienced and inexperienced observers[J].Gait&Posture,2008,27(4):648-652.

[6] Kaat D,Guy M,Hilde F,etal.Do dynamic and static clinical measurements correlate with gait analysis parameters in children with cerebral palsy[J]Gait&Posture,2006,24(3):302-313.

[7] Brigitte T,Christopher J,Pauline C,etal.Cluster analysis for the extraction of sagittal gait patterns in children with cerebral palsy[J].Gait&Posture,2007,25(2):157-165.