肌电反馈体感游戏治疗分娩性臂丛神经麻痹儿童上肢功能的效果①

朱俞岚，张备，陈亮，白玉龙

肌电反馈体感游戏治疗分娩性臂丛神经麻痹儿童上肢功能的效果①

朱俞岚1a，张备1a，陈亮1b，白玉龙1a

目的探讨采用肌电反馈体感游戏治疗分娩性臂丛麻痹(OBPP)患儿上肢功能的效果。方法2013年3月～2014年2月，本院41例患儿随机分为常规治疗组(n=21)和体感游戏组(n=20)。两组均进行运动疗法治疗，体感游戏组还进行肌电体感游戏的上肢作业疗法，共4周。两组均在治疗前后进行Mallet评定和患儿肩部外展时三角肌电生理学评定。结果治疗前，两组Mallet评分无显著性差异(t=0.730,P＞0.05)。治疗后两组M allet评分均较治疗前提高(t＞5.085,P＜0.05)，体感游戏组Mallet评分及治疗前后差值明显高于常规治疗组(t＞3.195,P＜0.01)。治疗后，体感游戏组三角肌的肌电积分值(iEMG)、平均肌电值(aEMG)和最大随意收缩值(EMGmax)均较治疗前升高(t＞4.420,P＜0.05)，而常规治疗组仅aEMG、iEMG高于治疗前(t＞2.282,P＜0.05)。治疗后体感游戏组各项肌电指标及治疗前后差值均高于常规治疗组(t＞2.155,P＜0.05)。结论肌电反馈体感游戏治疗对提高分娩性臂丛神经麻痹患儿上肢功能及力量有一定作用。

分娩性臂丛麻痹；肌电反馈；体感游戏；表面肌电

[本文著录格式]朱俞岚，张备，陈亮，等.肌电反馈体感游戏治疗分娩性臂丛神经麻痹儿童上肢功能的效果[J].中国康复理论与实践,2016,22(12):1446-1450.

CITED AS:Zhu YL,Zhang B,Chen L,etal.Effectof electrom yographic biofeedback motion sensing game on upper limb function in childrenw ith obstetric brachialplexus injury[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2016,22(12):1446-1450.

分娩性臂丛麻痹(obstetric brachial plexus palsy, OBPP)主要是指在分娩过程中胎儿的一侧或双侧臂丛神经因受到使头肩分离的强力牵拉而发生的神经损伤[1]。近来一些报道显示，OBPP发生率为0.4‰～4‰不等。有些国家与地区由于孕期检查诊疗不规范，以及营养过剩造成巨大儿出生增加等原因，导致新生儿臂丛神经损伤呈逐年递增趋势[2-4]。轻度分娩性臂丛神经损伤常可自行恢复，但严重的损伤常可导致慢性功能障碍[5-6]。目前可以通过物理治疗[7-8]、显微外科神经移植重建[9]等方法对OBPP进行治疗与康复。但是继发的肌肉萎缩、骨骼与关节发育异常、畸形等后遗症会影响患儿上肢功能，乃至生活能力和生活质量。因此，探索出针对OBPP患儿的综合全面、趣味有效的康复治疗方法成为目前康复的热点。本文采用肌电反馈体感游戏康复系统及设备治疗OBPP患儿，通过肩关节Mallet评分和表面肌电图评估该康复治疗方式对这些患儿上肢功能的影响，观察其对周围神经损伤康复的临床疗效。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2013年3月～2014年2月本院手外科转诊和康复科门诊就诊的OBPP患儿41例，男性17例，女性24例。根据STATA程序生成的随机号，结合就诊顺序随机分为两组：①常规治疗组(n=21)，男性10例，女性11例；年龄(3.67±0.48)岁；Narakas分型1型1例，2型11例，3型4例，4型5例；②体感游戏组(n= 20)，男性7例，女性13例；年龄(4.65±0.36)岁；Narakas分型1型7例，2型9例，3型2例，4型2例。两组年龄(t=1.642,P=0.109)、性别(χ2=0.672,P= 0.412)、Narakas分型(χ2=6.632,P=0.085)比较无显著性差异。

纳入标准：①符合分娩性臂丛神经损伤的诊断标准[10]；②有难产、滞产及不适当的助产史，上臂瘫软，正常活动功能减弱或丧失、患肢肌张力减低或消失，患肢肌萎缩、患肢各项病理反射消失，肌电图诊断为神经源性损伤；②年龄≥2周岁；③能坚持治疗4周(每周5 d，10 d为1个疗程)；④患儿家属愿意签署知情同意书，依从性好，愿意配合诊疗及康复随访。

排除标准：①由于外伤感染或其他原因所导致的臂丛神经损伤；②有认知障碍；③用激素类药物；④治疗区域皮肤损伤和皮肤疾病；⑤不能坚持本治疗方案或在接受其他治疗。

脱落标准：①发生过敏性反应以致治疗不能完成；②其他治疗性相关性事件不能完成治疗。

1.2 方法

两组均采用运动疗法，进行患侧上肢的肌力和关节活动度训练。体感游戏组还进行肌电体感游戏的上肢作业疗法。

1.2.1 运动疗法

肩胛下肌牵伸：患儿仰卧位，将处于肩中立位的双上肢屈肘90°后外旋到90°位，再上举到180°后复原。反复数次。该训练方法能对肩胛下肌保持最大程度的牵拉。本操作应细心轻柔，以防肱骨骨折[11]。所有动作每次30m in，每天2次，共4周。

肩关节运动训练：包括使用肩关节外展进行爬墙训练、肩关节前屈推滚筒训练、双手吊单杠训练等。每天训练2～3个项目，每次20～30m in，每周5次，共4周。

1.2.2 肌电体感游戏训练

采用M yoNet-COW肌电生物反馈仪(专利号ZL201220157847.7,ZL 201220155809.8；上海诺诚电气有限公司)进行训练，主要采用其中多媒体反馈训练模块中的“小马跳跃障碍物”的游戏。由于肩关节外展动作简单，患儿容易理解，故选择患儿三角肌作为运动训练和表面肌电采集信号的对象。通过置于患儿患肢三角肌上的表面肌电电极，收集三角肌表面肌电信号，在屏幕中转化为一个卡通小马的形象，鼓励患儿尽力做到肩外展动作，使肌电信号增高，来完成对高低障碍物的跨越任务。每次20m in。每天1次，每周5 d，共4周。

1.3 疗效评价和标准

患儿于康复治疗前、治疗4周后各进行一次Mallet评分，评定由一名医师和一名康复治疗师共同进行。

1.3.1 Mallet评分

该标准对肩外展、外旋、内旋等5个基本动作进行量化评价，每个动作根据患儿的完成情况给予1～5分[12]。见表1。

1.3.2 表面肌电测试

电极片放置在患肢三角肌中部的肌束处，正负极线与三角肌肌肉纤维走形方向一致，参考线电极片贴于肩峰骨突处。

患儿直立，用75%酒精擦拭皮肤后，放置电极片于患侧三角肌中部，精神放松，注意力集中。

在安静房间中测试，无噪音及其他电信号干扰。患儿身上不携带任何电子仪器。室温保持在18～20℃。

调整扫描速度至1 s/D，波幅高度至50μV/D，嘱患儿在安静情况下以最大力量做肩外展动作，1 s/次，连续主动完成动作20次，外展过程中屏幕上各通道图形波幅趋于稳定，抓取募集图形，测量肌肉大力收缩时产生的募集电位最大值(maximum EMG, EMGmax)、肌电积分值(integral EMG,iEMG)、平均肌电值(average EMG,aEMG)。系统自动计算数值。

1.4 统计学分析

2 结果

两组研究过程中无失访，无不良反应报告。

2.1 Mallet评分

治疗前，两组Mallet评分无显著性差异(P＞0.05)。治疗后，两组Mallet评分均较治疗前改善(P＜0.05)；体感游戏组Mallet评分及治疗前后差值明显高于常规治疗组(P＜0.01)。见表2。

2.2 表面肌电图指标

治疗前，两组EMGmax和aEMG均无显著性差异(P＞0.05)，体感游戏组iEMG高于常规治疗组(P＜0.05)。治疗后，体感游戏组EMGmax、aEMG和iEMG均高于治疗前(P＜0.05)，而常规治疗组仅aEMG、iEMG高于治疗前(P＜0.05)；体感游戏组EMGmax、aEMG和iEMG均高于常规治疗组(P＜0.05)。两组治疗前后三项肌电指标的差值均有显著性差异(P＜0.05)。见表3。

表1 Mallet评分细则

表2 治疗前后两组M allet评分比较

表3 两组治疗前后表面肌电图各值比较(μV)

3 讨论

在过去的几十年中，OBPP在早期诊断和手术技术等领域已有很大进展[13-14]。但是，OBPP在神经康复中仍是一个具有挑战性的难题。首先，臂丛神经损伤若导致较严重的上肢功能障碍就需要长期的康复治疗；其次，神经损伤引起多方面的临床问题，包括运动障碍、疼痛、肌肉萎缩、继发畸形等严重的综合功能障碍；另外，若缺乏家长和患儿的积极配合可影响整体的康复效果。常规的运动疗法、物理因子和传统医学康复等康复治疗多采用被动的方式治疗，从外界单向地进行干预，无助于神经自主支配信号的诱导或增强。

肌电生物反馈疗法是一种应用肌电生物反馈仪将人正常意识不到的肌肉组织生物电活动放大，转换为可以被人感觉到的视、听等讯号，并把这些信号通过眼、耳等器官回输给大脑(即反馈)，以便人体能依据这些信号反馈与表达进行自主地训练，控制肌肉组织的活动，达到训练的目的[15]。肌电生物反馈治疗时要求患儿主动努力完成规定动作以使肌电信号达到一定阈值为训练目标。但因为治疗仪器界面简单，有时患儿不能理解这样做的目的而不配合，也易因为感觉训练项目无聊而不愿配合。

体感游戏(motion sensing game)的出现很好地弥补了肌电生物反馈疗法的缺陷。体感游戏是一种利用高科技的视频动作捕捉技术，分析操作者的身体动作或手势动作，通过操作者肢体动作变化来进行操作的新型电子游戏，实现直接人机互动[16]。

体感游戏与肌电生物反馈相结合，即肌电反馈体感游戏系统，是利用游戏界面作为反馈输入输出平台的肌电生物反馈治疗。该系统由肌电反馈采集仪、肌电信号接收及处理装置和不同游戏参与的视听反馈视频三部分组成。患者通过连接在身体上肢某特定肌肉的表面肌电信号接收器，经过视频游戏任务的介导，让患儿有节奏性、有难易程度、可调节地活动自己的肢体，采集的表面肌电信号再被处理装置加工后，反馈成为视频中游戏介入的不同方式。儿童注重游戏的过程而不是结果，在游戏过程中，通过训练手眼协调，利于大脑选择性地接受和处理信息。

体感游戏在儿科疾病康复中运用的报道仍较少，且多为小样本研究。Xbox 360 Kinect™系统是微软公司开发的一款家庭视频游戏主机，通过传感器感受操作者的运动来实现直接参与的身控游戏体验。曾有研究用Xbox 360 Kinect™系统治疗脑瘫患儿，结果表明脑瘫患儿的粗大运动功能分级系统(GrossMotor Function Classification System,GMFCS)分级、运动功能、10m步速等都有显著改善[17]。一项最新的研究使用Xbox 360 Kinect™系统治疗3～12岁、GMFCS分级在Ⅰ～Ⅲ级的脑瘫患儿，在运动功能方面也取得不错的疗效[18]。

Xbox是一个单纯的游戏系统，因其游戏参与度高、互动性强，深受青少年喜爱，对臂丛神经损伤的患儿来说无疑会是个很好的训练方式。但其未与肌电信号相关联，缺乏客观数据性的指标，在医用治疗性使用方面仍需要一些改进和调整。国内针对体感游戏的报道多见于脑卒中后的康复治疗中。互动体感游戏组Fugl-Meyer评分中的屈/伸肌协同运动等子项和总成绩以及Berg平衡功能较常规训练组提高[19-20]。李丹等报道，体感游戏对脑卒中后恢复期执行功能障碍患者有一定功能改善效果[21]。另外，有研究表明体感游戏还对孤独症儿童的社会技能、动作技能和日常生活技能等方面具有积极的干预效果[22]。另一方面，表面肌电图能够定量反映肌肉活动的局部疲劳程度、肌力水平、肌肉激活模式、运动单位兴奋传导速度、多肌群协调性和中枢控制特征的变化规律[23]。张京红等报道，表面肌电图生物反馈技术配合本体感受器增强训练，可以促进脑卒中患者废用性肌肉的生理功能得以恢复[24]。

本次研究亦结合了相关功能指标与表面肌电图三项指标(iEMG、aEMG和EMGmax)。iEMG是指一定时间内肌肉中参与活动的运动单位的放电总量。研究表明iEMG可以反映肌张力的变化，并与肌肉张力正相关。aEMG是指一段时间内振幅的平均值，反映肌肉活动时运动单位激活的数量、参与类型以及同步化程度，在一定程度上反映肌力的大小。EMGmax是反映肌肉随意收缩所产生的最大肌电阈值，与受检者认真配合测试、操作熟练程度、精神注意力集中等多因素密切相关[25]。本研究结果发现患儿上肢外展时三角肌表面肌电图三项指标均有不同程度升高，说明肌电反馈体感游戏对患儿上肢肩关节运动功能与肌肉力量也有改善作用。

综上所述，肌电反馈体感游戏康复治疗可以提高OBPP患儿的上肢功能及肌肉力量，同时良好地改善患儿进行康复治疗的依从性及主动积极性。本文不足之处在于样本量偏小，研究时间较短，以后应进一步扩大样本量，并进行更长时间的疗效随访评估。

[1]陈亮,顾玉东.分娩性臂丛神经麻痹的诊治[J].中华小儿外科杂志,2004,25(5):76-78.

[2]Hudic I,Fatusic Z,Sinanovic O,etal.Intrapartum risk factors forbrachialplexuspalsy[J].Med Arh,2007,61(1):43-46.

[3]Russo SA,Kozin SH,Zlotolow DA,et al.Scapulothoracic and glenohumeral contributions tomotion in children w ith brachial plexus birth palsy[J].J Shoulder Elbow Surg,2014,23(3): 327-338.

[4]贠国俊,曹建国,吴凌云,等.综合康复治疗50例分娩性臂丛损伤的分析[J].首都医药,2014,6(12):17-18.

[5]Sebastin SJ,Chung KC.Pathogenesis and management of deform ities of the elbow,w rist,and hand in late neonatal brachialplexuspalsy[J].JPediatrRehabilMed,2011,4(2):119-130.

[6]Hale HB,Bae DS,Waters PM.Currentconcepts in themanagement of brachial plexus birth palsy[J].JHand Surg Am,2010, 35(2):322-331.

[7]付惠玲,宋舜意,田金富.神经肌肉电刺激治疗分娩性臂丛神经麻痹疗效观察[J].新乡医学院学报,2016,33(3):221-223.

[8]李新剑,仇爱珍,李理,等.局部磁刺激治疗上干型分娩性臂丛神经损伤临床观察[J].白求恩医学杂志,2015,13(5): 464-466.

[9]孙嘉宇,陈亮,胡韶楠.分娩性臂丛损伤的神经重建诊治进展[J].中国修复重建外科杂志,2016,30(10):1311-1314.

[10]陈亮,顾玉东.分娩性臂丛神经损伤的诊治[J].国外医学(骨科学分册),2003,24(5):301-306.

[11]陈亮,顾玉东,胡韶楠,等.应用康复治疗预防产瘫后肩关节内旋挛缩的疗效分析[J].上海医学,2000,23(12):714-716.

[12]Ruchelsman DE,Pettrone S,Price AE,et al.Brachial plexus birth palsy:an overview of early treatment considerations[J]. BullNYU Hosp JtDis,2009,67(1):83-89.

[13]Abid A.Brachial p lexus birth palsy:management during the first year of life[J].Orthop Traumatol Surg Res,2016,102(1 Suppl):S125-S132.

[14]阮永红,徐开寿,梁惠慈,等.综合康复治疗婴幼儿分娩性臂丛神经损伤104例[J].中国康复,2015,30(1):64.

[15]刘敏,李嵩,刘春辉,等.肌电生物反馈和运动疗法治疗桡神经损伤的效果[J].中国康复理论与实践,2013,19(2): 167-169.

[16]刘昉,史国生.体感游戏对青少年体育锻炼行为促进作用的研究[J].体育科技文献通报,2013,21(5):26-28.

[17]Luna-Oliva L,Ortiz-Gutierrez RM,Cano-De LCR,et al.KinectXbox 360 asa therapeuticmodality for childrenw ith cerebral palsy in a school environment:a prelim inary study[J]. NeuroRehabilitation,2013,33(4):513-521.

[18]Camara MF,Antunes PP,Souza JM,etal.Motor improvement usingmotion sensing game devices for cerebral palsy rehabilitation[J].JM ot Behav,2016,9(3):1-8.

[19]王尚书,陈长香,张卫红,等.互动体感游戏对脑卒中患者运动和平衡功能的康复效果[J].中国康复理论与实践,2013,19 (7):658-661.

[20]金毅,王圣虓.体感互动游戏对脑卒中偏瘫患者上肢运动功能的影响[J].中国康复,2016,31(2):151-152.

[21]李丹,陈长香,徐金献,等.体感交互技术对脑卒中患者执行功能的疗效[J].中国康复理论与实践,2014,20(1):63-65.

[22]徐云,季灵芝.体感游戏在孤独症儿童干预中的效用[J].中国临床心理学杂志,2016,24(4):762-765.

[23]Duchene J,Hogrel JY.Amodel of EMG generation[J].IEEE Trans Biomed Eng,2000,47(2):192-201.

[24]张京红,姚迪.表面肌电图生物回授与本体感受器增强训练技术的研究[J].中国实用医药,2011,6(23):243-244.

[25]李芳,安丙辰,郑洁皎.表面肌电图在脑卒中患者手神经肌肉功能评定中的应用[J].中国康复理论与实践,2015,21(3): 280-283.

Effect of Electromyographic Biofeedback M otion Sensing Game on Upper Limb Function in Children w ith Obstetric Brachial Plexus In jury

ZHU Yu-lan1a,ZHANG Bei1a,CHEN Liang1b,BAIYu-long1a
1.a.Departmentof Rehabilitation Medicine,b.Departmentof Hand Surgery,Huashan Hospital,Fudan University, Shanghai200040,China

ObjectiveTo investigate the effectof electromyographic biofeedbackmotion sensing game on upper limb function in children w ith obstetric brachial plexus palsy(OBPP).MethodsFrom March,2013 to February,2014,41 children w ith OBPPw ere random ly assigned into conventional rehabilitation group(n=21)and motion sensing game group(n=20).Both groups underwent a comprehensive course of rehabilitation,and themotion sensing game group received upper limb occupational therapy in themotion sensing game,for four weeks.They were assessed w ith Malletshoulder function scaleand the surface electromyogram(EMG)of the deltoidmusclewhen abducting the shoulder before and after treatment.ResultsBefore treatment,there was no significant difference in the Mallet scores between two groups(t=0.730,P＞0.05),the scores improved after treatment in both groups(t＞5.085,P＜0.05),and the scoresafter treatmentand the D-value scores beforeand after treatmentwerehigher in themotion sensing game group than in the conventional rehabilitation group(t＞3.195,P＜0.01).The integral EMG(iEMG)value,average EMG(aEMG)value and maximum EMG(EMGmax)value of the deltoid muscle improved in themotion sensing gamegroup after treatment(t＞4.420,P＜0.05),however,only aEMG and iEMG improved in the conventional rehabilitation group(t＞2.282,P＜0.05).A ll of them after treatmentand the D-valuewere higher in themotion sensing game group than in the conventional rehabilitation group(t＞2.155,P＜0.05).ConclusionElectrom yographic biofeedback motion sensing game therapy p lays a role in the rehabilitation of upper limb function andmuscle strength in children with OBPP.

obstetric brachialplexuspalsy;electromyographic biofeedback;motion sensing game;surfaceelectromyography

10.3969/j.issn.1006-9771.2016.12.018

R322.8

A

1006-9771(2016)12-1446-05

2016-09-06

2016-11-14)

1.复旦大学附属华山医院，a.康复医学科，b.手外科，上海市200040。作者简介：朱俞岚(1981-)，女，汉族，江苏苏州市人，主管技师，主要研究方向：儿童神经系统疾病的康复评估与治疗。通讯作者：白玉龙，男，医学博士，主任医师，教授。E-mail:dr_baiyl@126.com。