儿童轮椅的临床应用研究进展

沈洁，周璇，杜青

1.上海交通大学医学院附属新华医院康复医学科，上海市 200092；2.上海体育学院运动科学学院，上海市 200438

儿童轮椅是一类为行走或转移困难儿童提供座椅支持和轮式机动的辅助器具，可弥补残疾儿童的身体功能缺陷，提高独立移动能力及生活自理能力，促进其认知和社会心理发展[1]。近年来，儿童轮椅在康复医疗中的应用逐渐增多，用于因严重生理疾病而限制活动量、无法辅助下行走或独立行走困难者，轮椅体位支撑装置适用于无法坐直、不受控制的运动或痉挛等异常表现者，如严重脊髓损伤、脑瘫等中枢神经损伤儿童[2]。目前，儿童轮椅从仅单一手动转移轮椅，发展到如今适合体位支持且可远距离出行的电动轮椅及智能化多功能轮椅[3-4]，可极大减轻家庭护理人员负担，提高特殊儿童生活质量。

世界卫生组织提出的轮椅中级服务教程是最常用于儿童轮椅应用指南文件，多用于描述轮椅适应性改造[5-6]。我国0～6 岁残疾儿童约160 万，0～17 岁残疾儿童约504.3万，其中肢体残疾儿童31.4万[7]。美国调查研究显示[8]，18 岁以下残疾儿童辅助器具中，轮椅是应用最广泛、普遍的辅助器具。熊妮娜等[9]通过对学龄期脑瘫儿童辅具情况随访调查发现，儿童轮椅需求量位居第二。当前儿童轮椅适配缺口较大，仅319.1万残疾人得到轮椅等各类辅助器具的适配服务[10]。刘志红等[11]在痉挛型脑瘫儿童中发现只有8%儿童获得适宜轮椅。因此，本研究通过系统综述儿童轮椅的临床研究现状，分析探讨其对儿童的功能影响，为儿童轮椅的应用及适配提供参考。

1 资料与方法

1.1 文献检索

计算机检索PubMed、Web of Science、Embase、Cochrane Library、EBSCO (CINAHL)、中国知网、万方数据库、维普数据库建库至2021 年2 月公开发表的中、英文文献。英文检索词：pediatric wheelchair、wheelchair、children、function。中文检索词：儿童轮椅、轮椅、功能。文献类型：Article/论著。

1.2 纳入标准和排除标准

纳入标准：①研究对象为≤18 岁的儿童和青少年，其性别、年龄、疾病不限；②以儿童轮椅活动为主要干预手段，包括轮椅坐位训练、轮椅移动训练、轮椅日常生活活动训练等；③结局指标参考《国际功能、残疾和健康分类》(International Classification of Functioning,Disability and Health,ICF)核心分类理论，主要涵盖儿童和青少年的身体结构与功能、活动和参与等方面的作用影响[12]；④研究类型为对照研究、队列研究、病例研究、横断面研究。

排除标准：①重复发表文献；②综述、会议论文集、硕博论文、新闻报纸、图书；③无法获取全文；④无明确的结局指标。

1.3 文献筛选与资料提取

严格按照策略检索中、英文数据库，将文献资料导入至Endnote X9 软件再进行筛选。首先剔除重复文献，后逐一阅读文题，排除综述、述评等文献后，进一步阅读摘要与全文，排除成人研究，非轮椅研究，无明确结局指标、重复发表的文献，下载符合标准的文献全文进行资料提取。由两位研究者采用盲法依据纳、排标准筛选文献，当遇到难以确定的问题，通过与第三位研究者讨论协商解决。

1.4 研究内容提炼与整合

通过文献归纳法(inductive approach)分析每篇文献的研究结果，提炼共同主题并进行归纳与整合，主要分为以下几个步骤。①了解文献背景、目的、研究方法，记录文献中受试者基本人口统计学、干预方式、结局指标和主要结论。②从结果和结论中提取二级主题和三级主题(如儿童轮椅类型、儿童轮椅影响作用以及六分钟移动距离、“8”字环绕、疼痛、日常生活功能、社会交往等)。③将二级主题进一步凝练为一级主题，三级主题凝练为二级主题：儿童轮椅功能康复和轮椅适应性改造两个方面，部分研究描述残疾儿童和青少年轮椅介入后的六分钟移动距离、“8”字环绕、坐位稳定性等，本文将此类相关研究结果归纳为“运动功能影响”；部分研究探讨残疾儿童和青少年轮椅介入后的智力、社会心理、认知等变化，因此将此类研究结果归纳为“认知功能影响”；另外也有研究探讨残疾儿童和青少年轮椅介入后的日常生活能力、家庭交往、社会参与等影响，因此将此类研究结果归纳为“活动和参与能力影响”。

因此，本文将研究结果划分为2个一级主题(儿童轮椅功能康复效果、儿童轮椅的适应性改造)和3个二级主题(运动功能影响、认知功能影响、活动和参与能力影响)。内容提炼：①作者、发表年份、国家；②研究类型；③儿童疾病类型及例数；④儿童年龄分布；⑤儿童轮椅类型；⑥结局指标。

1.5 文献质量评价

采用Cochrane风险偏倚评估工具对随机对照研究进行评价，包括5 个方面：随机过程中产生的偏倚、偏离既定干预的偏倚、结局数据缺失的偏倚、结局测量的偏倚以及结果选择性报告的偏倚。采用非随机对照试验方法学评价指标(methodological index for nonrandomized studies,MINORS)评分对非随机对照研究评价，评价指标共12 条，0 分表示未报道，1 分表示报道但信息不充分，2分表示报道且提供充分的信息，前8 条针对无对照组研究，总分为16 分。由两位研究者对纳入文献进行质量评价，各自完成后进行交叉核对，如遇分歧协商判定。

2 结果

2.1 文献检索

初检得到相关文献1399 篇，其中中文22 篇，英文1377 篇；通过参考文献补充文献5 篇。采用Endnote 软件去除重复文献398 篇，阅读题目和摘要去除文献783 篇，全文阅读最终纳入12 篇，文献筛选流程和结果见图1。其中10 篇为病例报道研究，1 篇为随机对照研究，1 篇为队列研究。纳入研究的具体基本特征和质量评价见表1、表2。Jones 等[13]研究经过风险偏倚评价，结果显示为高风险。病例报道研究和队列研究的评分均在8～10分。

表1 纳入研究的基本特征

表2 纳入非随机对照试验的MINORS评分

图1 文献筛选流程及结果

2.2 整合结果

通过对纳入12篇文献进行反复阅读，提炼出儿童轮椅功能康复效果和适应性改造两个主要方面。其中，功能康复效果影响结果共计31 个，整合成3 个新的类别分别是运动功能、认知功能、活动和参与能力，研究结果的分类不存在相互排斥和重复的情况。

2.3 儿童轮椅功能康复效果

儿童轮椅作为代步、支撑的主要工具，尽早介入可有效改善儿童运动功能、认知功能以及活动和参与能力。儿童轮椅已经被广泛应用于脑瘫、脊髓损伤、肌肉骨骼疾病等多种疾病，其应用可最大程度缩小残疾儿童与健康儿童之间的差距，提高儿童生活自理能力。

2.3.1运动功能

儿童轮椅应用于改善残疾儿童的运动功能研究较为常见，即通过力的作用从而帮助儿童产生移动。据调查1/3 脑瘫儿童无法实现正常的步行功能，需要轮椅辅助[25]。一项流行病学调查发现[26]，严重脑瘫儿童需完全依赖轮椅辅助移动，在轮椅辅助下脑瘫儿童的粗大运动功能测试(Gross Motor Function Measure,GMFM)水平得到明显提高，且身体活动显著增加。Rispin 等[14]通过研究两种适用于资源有限地区儿童的手动轮椅，对24 例儿童受试者进行6 分钟移动距离、“8”字环绕测试评估，测试结果显示不同配置的手动轮椅对儿童运动功能的改善程度不同。Rammer 等[17]和Meiser 等[21]在整个研究过程中通过儿童的轮椅推进测试分数评估儿童运动功能变化，结果表明儿童移动速度和距离这两个指标较使用轮椅前均发生显著改善。此外，有学者发现脑瘫患儿可自由控制智能轮椅，独立向各个方向进行移动，进一步说明智能轮椅能改善脑瘫患儿的运动功能[22]。Ceres等[15]探究不同智能发育程度患儿使用智能轮椅是否存在差异，结果显示所有受试者在自主模式下均可有效完成启动或暂停轮椅，甚至严重神经运动障碍患儿的早期移动能力也可得到提升。唯一一项随机试验对比了14～30 月龄脑瘫、先天性肌病等不同疾病类型患儿使用电动轮椅前后的运动功能变化，通过巴特尔发展量表和儿童生活功能量表进行评估，儿童运动功能分数较使用轮椅前均有明显提高[13]。而Bottos 等[20]使用GFMF 以评估8岁以下脑瘫患儿在早期电动轮椅干预前后的变化，结果发现其运动功能未有明显改善，可能与儿童年龄较小及认知功能发育尚未完善有关。目前多项研究已证实不管是手动轮椅、电动轮椅，还是智能轮椅均可适用于改善残疾患儿运动功能，而评估残疾儿童轮椅运动功能特异性评估量表尚未统一。

2.3.2认知功能

与成人轮椅最大的不同在于，儿童轮椅需适合儿童生长发育且具备趣味性，以促进儿童的认知发展，培养其积极的情绪情感。Bray 等[3,23]认为轮椅活动可帮助肢体功能障碍儿童扩大生活、社交区域，使儿童独立进行日常活动成为可能，促进其在生长发育时期的独立自主、坚强性格的培养与发展。Bottos 等[20]使用雷特国际操作量表和Peabody 言语发育量表分析脑瘫患儿应用电动轮椅后的智力发展水平，结果显示3～8岁脑瘫儿童在使用电动轮椅后的认知水平显著提升。而其社会交往与智力发展无明显改善，可能与疾病严重程度有关。电动轮椅相比手动轮椅而言，对提高儿童认知功能的远期作用更为显著，Jones等[13]通过延长电动轮椅使用者的随访时间，发现儿童认知功能的提高较短期效果更为明显。智能轮椅可在脑瘫患儿活动技能和社会心理影响方面产生积极作用，一项横断面研究通过在智能轮椅上增加游戏训练，使得儿童在操作轮椅活动时更具趣味性，在改善儿童移动能力时还可以帮助发掘儿童学习潜能，促进认知能力[24]。但也有研究者发现电动轮椅或智能轮椅对于严重功能障碍儿童认知功能改善作用无明显帮助。因此，如何发挥不同形式轮椅的最大作用和最佳介入时间尚未明确，仍有待于进一步探究。

2.3.3活动和参与

提高残疾儿童活动和参与能力是儿童轮椅临床研究的另一方面。Jones等[13]通过一项随机对照试验研究电动轮椅对低年龄段残疾患儿的日常生活活动能力和社会参与程度影响，分别通过巴特尔发展量表、儿童生活功能量表、早期适应量表三种评估工具中的认知评估领域分析患儿活动和参与能力，三个量表均提示低年龄段患儿在接受早期电动轮椅干预后，其交流能力、社会参与程度显著改善。另外一项病例报道通过加拿大作业表现测量表来评估3～8 岁脑瘫患儿的日常生活活动能力，结果与Jones 等一致，社会参与程度的评估量表则是使用儿童疾病影响量表，结果提示有较大提高[20]。除量表评估儿童的活动社会参与能力外，访谈调查也是分析儿童参与能力变化的常用方式。Vorster 等[23]通过对患儿、家长及学校老师进行半结构式访谈，与McGarry 等[24]研究方法相同，分析12例杜氏肌营养不良患儿电动轮椅干预后的社会参与能力变化，结果显示患儿在轮椅的帮助下更易融入学校活动，从而改善儿童的社交能力，提高社会心理技能。

2.4 儿童轮椅的适应性改造

世界卫生组织颁布的轮椅中级服务教程以儿童为关注对象，建议通过个性化、精细化地评估儿童身体尺寸及功能障碍程度，了解其轮椅使用目的和环境，从而对轮椅进行适应性改造，改善儿童功能[5]。

2.4.1儿童轮椅的类型

儿童轮椅适用于各个年龄段(12 月龄～18 岁)残疾儿童。选择最适合轮椅使用者的轮椅类型是儿童轮椅适应性改造中较为重要的内容。Rispin 等[14,16-17,21]以手动轮椅为主要类型，其是最为普遍的以儿童自身驱动或由照顾者推行，可满足大多数残疾儿童基本移动需求。对于无法使用手动轮椅、损伤程度较为严重的残疾儿童，Jones 等[13,20,23]通过对轮椅叠加电力装置，以减少儿童驱动负担。Tefft 等[27]认为正常认知的残疾儿童可在12月龄开始进行电动轮椅训练，也有结果显示18月龄儿童可在更短时间内更安全、独立地学会使用电动轮椅。因此，在对电动轮椅进行适应性改造过程中需考虑儿童年龄适用性、驱动配置等[28-29]。人工智能技术引入辅助器具领域后，智能儿童轮椅将智能技术应用于电动轮椅。儿童可基于肌电、脑电和眼动电波等交互系统以控制轮椅行进[18,22,30]，帮助残疾儿童完成日常生活活动中的高难度行为。

2.4.2儿童轮椅的体位支撑装置

5 岁以下儿童腰椎或胸椎的生理弯曲尚未形成，肩部略向前，双髋外展，因此需根据儿童体型适应性改造头靠、肩带、高靠背、躯干侧垫、骨盆侧垫、骨盆带、膝分隔垫、足带等儿童轮椅的体位支撑装置，为儿童提供基本体位支撑，保证其安全性及舒适性。Cimolin等[16]通过在轮椅上增加骨盆带而控制儿童轮椅坐位能力。有研究者探究了轮椅的材料、轮胎的直径大小和靠背倾斜角度对儿童坐位的影响[14-16,31]。目前较少临床研究描述儿童轮椅的具体参数，尚未形成较为一致的儿童轮椅构造的统一标准值。儿童移动和体位支撑需求的变化增加了轮椅服务难度，研究显示需每3～6 个月对儿童使用轮椅情况进行一次随访，以确保儿童轮椅使用良好，为其轮椅服务做出适应性调整[5]。

3 讨论

目前儿童轮椅作用大多集中于支持与移动，研究以单一轮椅类型为主。随着康复工程学、网络技术等进步，儿童轮椅的作用需要向更多角度扩展以满足残疾儿童及家庭的生活需求。其次，儿童轮椅在脑瘫、脊髓损伤及其他疾病导致的步行功能障碍儿童中的临床应用获得了一些进展，新技术应用于轮椅对儿童功能康复效果已表现出良好的趋势，但目前儿童轮椅研究存在样本量较少或以病例报道、横断面研究为主，尚未探究不同类型轮椅对于患儿的影响差异。如何处理轮椅适配的个性化与残疾儿童覆盖面之间的关系，提供更加高质量证据是儿童轮椅临床研究亟待解决的重要问题。智能轮椅、机器人轮椅在有效满足儿童各种需求的同时，其成本价格较高而难以普及应用，未来儿童轮椅需整合有效资源，以促进儿童轮椅的广泛应用及精准适配。

儿童轮椅已成为步行功能障碍儿童的有效辅助器具。但对不同类型、不同程度的残疾儿童来说，实现儿童轮椅的精准适配和使用需要多学科的协作。儿童轮椅技术研究开始向智能化多功能发展，儿童轮椅与新型技术的融合满足个体化、精准化医疗康复需求，以及交互控制实现儿童与轮椅的有机结合，充分发挥各自的优势，这将是未来儿童轮椅发展的重要趋势。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。