康復機器人輔助步態訓練聯合腦電生物反饋對痙攣型腦癱患兒下肢運動功能、平衡能力及腦功能的影響

牛春燕，朱玉瑤，牛琳艷

腦癱是一組持續存在的中樞性運動和姿勢發育障礙、活動受限綜合征，因發育過程中胎兒或嬰幼兒腦部受到非進行性損傷所致。痙攣型腦癱是臨床最常見腦癱類型，以錐體系受損為主，患兒臨床可出現運動發育落后、中樞性運動障礙、肌張力異常等癥狀[1-2]。目前臨床治療痙攣型腦癱無特效藥物，多通過綜合康復訓練改善患兒運動功能，雖取得一定效果，但仍有部分患兒經充分訓練后康復效果不甚理想。腦電生物反饋能通過腦電生物反饋治療儀，利用神經電生理技術，改善患兒腦電異常情況[3]。康復機器人輔助步態訓練能通過外骨骼式機器人，給予患兒高強度重復運動，有利于提高患兒行走能力[4]。既往針對腦電生物反饋、康復機器人輔助步態訓練的研究多為單獨干預，其聯合應用是否能夠進一步提高痙攣型腦癱患兒康復效果尚需探討。鑒于此，本研究給予痙攣型腦癱患兒康復機器人輔助步態訓練聯合腦電生物反饋，并分析對下肢運動功能、平衡能力及腦功能的影響。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2020年8月—2021年10月收治的83例痙攣型腦癱患兒作為研究對象，依據摸球法分為對照組41例、觀察組42例。對照組：男25例，女16例；年齡6～13(8.92±1.85)歲；病程0.5～1.9(1.18±0.27)年；偏癱部位左側13例，右側11例，雙側17例。觀察組：男27例，女15例；年齡6～14(9.03±1.91)歲；病程0.5～1.8(1.14±0.26)年；偏癱部位左側14例，右側13例，雙側15例。兩組患兒一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。納入標準：①符合痙攣型腦癱診斷標準，參考《小兒腦性癱瘓的定義、分型和診斷條件》[5]有關內容制定；②粗大運動功能分級為2級；③年齡6～14歲；④肌張力Ashworth分級為2級或3級；⑤患兒家屬簽署知情同意書；⑥能夠配合完成生物反饋訓練、康復機器人輔助步態訓練。排除標準：①合并認知功能障礙或精神病類疾病者；②存在癲癇病史者；③下肢不等長者；④合并免疫功能疾病、血液系統疾病者；⑤合并惡性腫瘤者。

1.2 干預方法 對照組給予常規康復訓練聯合腦電生物反饋訓練。①常規康復訓練：指導患兒墊上行手膝位三點支撐，每天1次，每次8～10 min；指導患兒墊上雙膝，行跪位行走訓練，每天1次，每次8～10 min；指導患兒進行地面步行訓練，每天1次，每次8～10 min。②腦電生物反饋訓練：采用多參數生物反饋儀，采用腦電圖(EEG)模式，設置采樣率為256 Hz/s。將耳參考電極、地電極分別夾在患兒兩側耳垂處，主要康復方案為增強13～32 Hz β波、抑制4～8 Hz θ波，輔助康復方案為增強16～20 Hz SMR波、抑制8～12 Hz α波，給予患兒一對一的辨別力訓練、短時記憶力訓練、視覺追蹤訓練、實時任務訓練。

觀察組增加康復機器人輔助步態訓練。采用兒童版康復機器人，上機前根據患兒下肢關節活動度、體質量、四肢長度、肌張力設置參數，步行速度根據患兒個人情況進行調整，游戲模式根據患兒興趣進行選擇，輔助步態訓練過程中醫護人員全程陪同，確保患兒保持正確的姿勢、步態，每天1次，每次30～40 min。兩組患兒均連續訓練3個月。

1.3 觀察指標

1.3.1 下肢運動功能 采用粗大運動功能測試(GMFM)中D區(站立)、E區(走跑跳)功能分區對兩組患兒干預前1 d、干預3個月運動功能進行評估，D區分值范圍為0～39分，E區分值范圍為0～72分，分值越高下肢運動功能越好。

1.3.2 平衡能力 采用平衡功能檢測訓練系統檢測兩組患兒干預前1 d、干預3個月平衡能力。于安靜狀態下指導患兒脫鞋站立于受試平臺上，放松全身，雙目平視前方實心標記物，記錄兩組患兒平衡睜眼時搖晃速度、距離，包括X軸向移動距離、Y軸向移動距離、X軸速度均值、Y軸速度均值，檢測時間為30 s。

1.3.3 腦功能 記錄多參數生物反饋儀檢測兩組患兒干預前1 d、干預3個月α波、θ波、β波、SMR波值。

2 結果

表1 兩組患兒干預前后下肢運動功能比較 單位：分

表2 兩組患兒干預前后平衡能力比較

表3 兩組患兒干預前后腦功能比較 單位：Hz

3 討論

痙攣型腦癱是兒童常見的疾病，其病因較為復雜，目前認為可能與新生兒高膽紅素血癥、宮內感染、低出生體重、新生兒窒息、新生兒缺氧缺血腦病等因素有關[6-7]。運動發育異常是痙攣型腦癱患兒最常見的癥狀，嚴重影響其運動功能[8]。現臨床治療本病尚無特效藥物，主要通過康復訓練改善肌張力異常情況，已取得一定效果，但仍有部分患兒經訓練后未達到預期康復效果。

3.1 康復機器人輔助步態訓練聯合腦電生物反饋對患兒下肢運動功能及平衡能力的影響 腦電生物反饋能夠以生物反饋治療儀為手段，利用操作性條件反射原理，選擇性地訓練患兒生理波，有目的地抑制、強化腦電波，并將腦電信號轉化為視覺、聽覺信息[9]，患兒能夠根據信息控制腦神經活動，改善中樞神經功能，提高中樞神經組織對肢體的控制能力，從而改善患兒下肢運動功能及平衡能力[10-11]。康復機器人輔助步態訓練以下肢康復機器人為手段，能夠給予患兒高強度、重復性、針對特定任務的康復訓練，能促進髓鞘再生，促進神經突觸生成，加速中樞神經功能的代償、重組，有利于正確感覺-神經通路形成，從而有效改善患兒運動協調性[12-13]，減輕痙攣肌肉肌張力水平，協同腦電生物反饋訓練，分別作用于不同靶點，有效提高患兒運動功能及平衡功能[14-15]。此外，康復機器人輔助步態訓練能給患兒情景互動游戲模式，提高訓練的趣味性，提高患兒訓練依從性，彌補常規康復訓練趣味性較低的情況[16]。本研究結果顯示，干預后觀察組患兒D區、E區分值均高于對照組，X軸向移動距離、Y軸向移動距離、X軸速度均值、Y軸速度均值均低于對照組，提示康復機器人輔助步態訓練聯合腦電生物反饋能改善痙攣型腦癱患兒下肢運動功能，提高平衡功能，與預期研究結果一致，與徐沛沛等[17]研究結果具有相似性。

3.2 康復機器人輔助步態訓練聯合腦電生物反饋對患兒腦功能的影響 痙攣型腦癱患兒大腦調節功能失衡，表現為腦干網狀結構-丘腦非特異性核團調節能力下降，臨床可表現為α波、θ波活動增強，β波、SMR波活動降低[18]。當中樞神經抑制功能發育遲緩時腦電波可出現θ波、α波活動增強，患兒可表現為行為異常、注意力難以集中。而當患兒肌肉放松、注意力集中時，β波、SMR波活動可增強。α波是連接意識和潛意識的橋梁，當大腦充滿α波時機體意識活動被抑制，難以進行邏輯思維和推理活動；β波是清醒中最常見的高頻波，水平過高機體可表現為焦慮、緊張；θ波在正常人睡眠時出現，對于觸發深層記憶、強化長期記憶有重要作用；SMR波主要與患兒放松方式情況有關。本研究結果顯示，干預后觀察組患兒α波、θ波波值低于對照組，β波、SMR波波值高于對照組，提示康復機器人輔助步態訓練聯合腦電生物反饋能夠有效改善痙攣型腦癱患兒腦功能。腦電生物反饋能夠將電極附加到患兒耳垂處，直接抑制α波、θ波頻段腦電波，增強β波、SMR波頻段腦電波，可有效調節患兒腦電異常狀態，改善腦功能[19]。康復機器人輔助步態訓練能夠給予患兒針對性的長時間持續有效的訓練，提高訓練強度，增強對神經組織的刺激，改善神經可塑性，將下肢神經傳導傳遞至中樞神經，促進中樞神經突觸重建[20-21]，協同腦電生物反饋，將訓練方式相結合，有效改善患兒腦電異常情況，提高腦功能。

綜上所述，康復機器人輔助步態訓練聯合腦電生物反饋能夠改善痙攣型腦癱患兒下肢運動功能，提高平衡功能及腦功能；同時該方案能為痙攣型腦癱患兒的康復提供理論依據，為開展神經運動障礙性疾病的康復提供參考。本研究主要不足為：僅對研究對象進行了橫斷面調查，未對研究對象進行長期隨訪和追蹤，未能掌握研究對象的動態變化，有待后期研究考證。