功能性电刺激对痉挛型脑瘫儿童上肢运动功能的影响

谭丽萍，吕智海，2，谭丽艳，康贝贝，林萍，姜志梅，庞伟，李晓捷，王亚男，李晓红

脑瘫(Cerebral Palsy, CP)是由于发育中胎儿或婴幼儿脑部非进行性损伤所致的一组持续存在的中枢性运动和姿势发育障碍、活动受限症候群。其运动障碍常伴有认知、感觉、知觉、交流和行为障碍，以及癫痫及继发性肌肉骨骼问题[1]。CP为儿童时期的主要致残性疾病，脑瘫类型中最常见的是痉挛型脑瘫，约占脑瘫儿童的60%～70%[2]，迄今尚无特效的治疗方法。目前常见的低频脉冲电治疗方法包括神经肌肉电刺激(Neuromusclar Electrical Stimulation，NMES)、经皮神经电刺激(Transcutaneous Electric Nerve Stimulation，TENS)、功能性电刺激(Functional Electrical Stimulation，FES)等被广泛应用于被动性治疗和改善肌肉痉挛[3]，其中FES技术是利用微弱电流通过皮肤刺激肌肉以实现由于疾病或损伤的机体康复或运动功能重建的一种有效手段，1963年由Longhe和Masciarelli成功设计并制造出第一套 FES系统[4]。有报道，FES用于脑瘫儿童下肢运动功能康复效果显著[5-7]；而FES对痉挛型脑瘫儿童的上肢功能治疗效果的研究分析与观察目前还少有明确的记述，本研究拟应用FES方法对痉挛型脑瘫儿童上肢功能进行训练，观察其对脑瘫儿童上肢运动功能的影响，期望能够为临床康复治疗痉挛型脑瘫儿童提供有力的依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2014年6月～2016年6月在我院住院治疗的痉挛型CP患儿60例，诊断符合第六届全国儿童康复、第十三届全国小儿脑瘫康复学术会议暨国际学术交流会议对脑瘫的定义、诊断及分型[1]。60例随机分为2组各30例，①常规组：男17例，女13例；月龄(52.1±9.6)个月；身高(108.2±10.5)cm；手功能分级系统(Manual Ability Classification System, MACS) Ⅰ级18例，Ⅱ级12例。②FES组：男19例，女11例；月龄(51.1±8.6)个月；身高(105.8±11.1)cm；MACS Ⅰ级17例，Ⅱ级13例。2组一般资料比较差异无统计学意义。

1.2 方法 2组均进行常规康复训练，FES组加用FES训练。①常规康复训练：由康复治疗师按一对一方式进行训练，采用Bobath技术、强制性诱导运动疗法等方法进行患侧上肢关节活动度训练、中线位训练、痉挛肌牵伸；患侧上肢负重及支撑训练，诱发患侧的保护性伸展反应；上肢弱势肌群的肌力训练(如手臂的承重，手指的握力、捏力训练等)；皮肤及本体感觉训练，每次40min，每天1次，每周5d；配合家庭运动训练：偏瘫侧上肢关节活动度训练、痉挛肌牵伸训练、上肢肌力训练、手支撑训练等。②FES训练：在常规训练的基础上，增加功能电刺激仪治疗，一般为肱二头肌、旋前圆肌、拇内收肌、前臂桡侧腕伸肌等治疗。设置合理的刺激参数，脉冲宽度100μs，脉冲频率20Hz，电流强度根据患儿具体情况从10mA开始输出电刺激，逐渐增加刺激强度直到患儿出现理想动作且无不适感为止。30min/次，1次/d，5d/周。

1.3 评定标准 治疗前及治疗8周后，由同一名康复治疗师采用Peabody运动发育量表的抓握分测试(26个项目)评估患儿手的使用能力[8]，从单手抓握物体开始，逐渐过渡到使用双手手指的控制能力；同时使用由复旦大学附属儿科医院康复中心制定的精细运动能力评定表(Fine Motor Function Measure,FMFM)对2组儿童的精细运动功能进行评估[9]，共61个项目，包括A区-视觉追踪(5项)、B区-上肢关节活动能力(9项)、C区-抓握能力(10项)、D区-操作能力(13项)和E区-手眼协调能力(24项)，采用0、1、2和3分四级评分法，原始分满分为183分，最终得出5个分测试的得分；由固定的一名康复评定师采用改良Barthel指数(Modified Barthel Index,MBI)评定2组儿童的日常生活活动能力(Activity of Daily Living，ADL)：0～20分为极严重功能缺陷；21～45分为严重功能缺陷；46～70分为中度功能缺陷；71～95分为轻度功能缺损；96～100分为正常。

2 结果

治疗8周后，2组儿童抓握评分、FMFM评分及MBI评分均较治疗前明显提高(均P<0.05)，FES组评分高于常规组(均P<0.05)。见表1。

表1 2组治疗前后抓握评分、FMFM及MBI评分比较 分，

与治疗前比较，aP<0.05；与常规组比较，bP<0.05

3 讨论

FES属神经肌肉电刺激范畴，是利用一定强度的低频脉冲电流，按照预先设定的程序刺激一组或多组肌肉，以诱发肌肉运动或模拟正常的自主运动，从而达到改善或恢复被刺激肌肉或肌群功能的目的。自20世纪60年代美国医生Liberson应用电刺激腓神经成功地矫正了足下垂后，受到康复医学工作者的重视，并将FES广泛地应用在运动功能恢复中[10]。在刺激神经肌肉的同时，FES也系统地刺激传入神经，加上不断重复的运动模式信息，传入中枢神经系统，在皮层形成兴奋记忆，逐渐恢复原有的运动功能。神经具有可塑性，即神经系统能不断适应环境的变化。通过肌肉再学习和易化，恢复神经的功能。FES所刺激的肌肉在解剖上具备完整的神经支配能力，但是失去了应有的收缩功能或中枢神经的支配功能(如脊髓损伤或脑损伤)，其特点是通过刺激可以产生即刻的功能性活动，如刺激脑瘫患儿手部肌肉时，可以产生即刻的抓握动作，刺激患儿的腿部肌肉时，可以产生行走动作等。20世纪90年代神经肌肉电刺激开始应用于脑卒中患者治疗，主要改善慢性恢复期下肢痉挛患者下肢功能[11]，近年来亦逐渐应用于脑卒中患者上肢功能改善中[12-13]，米立新等[14]研究表明神经肌肉电刺激能有效促进脑梗死偏瘫患者肢体运动功能恢复及日常生活能力的提高。

FES技术是以低频电流短暂刺激虽丧失功能但下运动神经元仍完整的肢体肌肉，利用神经细胞的电兴奋性促使肌肉收缩来完成正常肢体运动。而有些虽然也能引起肌肉收缩但没有功能性活动的电刺激，不能称之为FES。FES主要有缓解肌肉的痉挛，改善中枢神经系统对运动功能的控制能力等肌肉功能恢复的作用[15-16]：痉挛型脑瘫患儿的主要病变在锥体系，临床以肌张力过高、运动功能障碍为主要特征，被动活动关节时有抵抗。大量临床研究显示， FES技术是由于对上运动神经元损伤造成的肢体痉挛有显著改善作用，因此针对下肢功能障碍患者进行的治疗比较多[5-7,17-18]，而应用于上肢功能障碍患者治疗少见。本研究则将其应用于脑瘫儿童上肢痉挛的治疗，研究FES治疗技术对上肢功能的影响，使用的DC-L-500型低频电子脉冲刺激智能助行仪即利用了FES技术原理[19]，为临床治疗痉挛型脑瘫儿童上肢功能方法提供参考依据。本研究结果认为可以改善上肢功能，即说明FES对肌肉痉挛有缓解作用，具体缓解程度及其机制也可作为我们今后的研究方向。

本研究结果显示，经过8周治疗，FES结合常规训练组儿童抓握评分、FMFM评分、MBI评分均明显优于常规训练的对照组，提示，应用FES可以更有效地提高痉挛型脑瘫儿童的精细运动功能和日常生活活动能力。原因可能是大量的重复性运动促使大脑皮质掌握并存储正确的运动模式[20-21]。患儿在训练的同时应用FES电刺激可强化大脑皮质信号的输入，使神经系统中更易形成正确的皮质兴奋痕迹，促进其运动功能发育，避免肌群萎缩[22]。本次的研究，仅将60例痉挛型脑瘫儿童分成了常规组和FES组进行研究，今后我们将进一步增加样本量，同时增加常规治疗组的每日治疗次数即每日常规治疗2次，这样可以更好地诠释FES技术治疗效果，为临床应用功能性电刺激仪治疗痉挛型脑瘫儿童提供强有力的理论参考依据。

综上所述， FES与康复训练相结合可有效改善患儿精细运动功能、增强上肢的控制性，使患儿抓握能力、ADL能力提升。因此，将FES作为一种重要的辅助手段应用于痉挛型脑瘫儿童上肢功能的改善具有积极意义。

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