動態套裝矯形器在腦性癱瘓康復中的研究進展

連貝貝，郭津,2，公超

腦性癱瘓(cerebral palsy，CP)簡稱腦癱，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，這種綜合征是由于發育中的胎兒或嬰幼兒腦部非進行性損傷所致[1]。全球范圍內腦癱患病率約為0.15%～0.40%[2]。幾乎所有腦癱兒童都伴有不同程度的運動發育障礙，伴隨終生，給兒童及其家庭帶來嚴重影響。根據《國際功能、殘疾和健康分類(兒童青少年版)》(international classification of functioning, disability and health children and youth version, ICF-CY)建議，康復治療不應僅限于身體結構和功能，要將個體與活動、參與等領域聯系起來，最終提高兒童的獨立性[3]。動態套裝矯形器(dynamic suit orthosis, DSO)作為一種補充和替代療法，利用大腦神經系統的可塑性，通過增加本體感覺輸入和病理反射、糾正異常身體姿勢建立正確的運動模式[4-5]。根據治療目的和生產商不同，DSO設計差異很大，包括覆蓋全身的矯正衣，矯正褲、矯正手套等較小的矯形器[5]。DSO通常具有兩種干預措施：①僅穿戴DSO進行長時程干預；②DSO結合懸吊、滑輪系統等高強度運動項目或神經發育治療[6]。目前研究表明，DSO種類繁多，價格昂貴，負面影響較大，并且沒有標準統一的訓練方案，關于其有效性存在較大爭議。本文主要闡述DSO的發展現狀和臨床應用，為臨床康復治療提供參考依據。

1 DSO概述

1.1 動態矯正衣 動態矯正衣最初是俄羅斯為宇航員研發的太空服，以預防失重對宇航員肌肉萎縮和骨質疏松的影響，并將其命名企鵝套裝(penguin suit)[7]。20世紀90年代，以太空服為原型設計了阿德利套裝(Adeli suit)，開始用于腦癱兒童的治療[8]。隨后這種治療服在不同國家被采用，并根據各自的協議進行命名，如Therasuit，Polish Suit，Therapy Suit，Pediasuit等。動態矯正衣是一種個體化設計的服裝，由帽子、背心、短褲、護膝和鞋底附件組成，上面有掛鉤、環和彈性帶，可以通過調節綁帶使兒童的肢體處于適當位置，并通過掛鉤連接懸吊等裝置對兒童進行全方位密集訓練[9]。

1.2 Theratogs Theratogs由一種輕便、透氣的纖維制成，包括軀干和短褲系統以及一個定制的外部捆扎系統[10]。Theratogs是由Beverly Cusick開發設計并于2002年推出的治療產品，在美國食品和藥物管理局注冊為I類醫療設備[11]。

1.3 萊卡矯形器 萊卡矯形器(lycra orthosis)是一種以萊卡面料為基礎制成的矯形器，萊卡是一種彈性合成纖維，可以緊貼在人體表面，為身體提供恒定壓力[12]。

1.4 動態彈性織物矯形器 動態彈性織物矯形器(dynamic elastomeric fabric orthoses, DEFO)，又稱為穩定輸入壓力矯形器(stabilizing pressure input orthosis, SPIO)，20世紀90年代開始用于腦癱兒童的治療，是以萊卡或類似彈性面料量身定制的矯正衣，由雙層或三層萊卡纖維面料組成前半部分，再與氯丁橡膠背板相結合[13]。

2 DSO的作用機制

動態套裝矯形器常應用于腦癱兒童的運動功能障礙，其作用機制為：①通過調節彈性帶使肢體處于不同位置，并在不同體位下進行動態功能訓練，激活肌肉和關節深處的本體感受器，將感覺信息傳入中樞和前庭系統，提高關節位置覺和身體意識，幫助兒童建立正確的運動和姿勢模式[14-15]；②緩解肌肉痙攣，增強肌力。由于長時間的拉伸和與皮膚緊密接觸，DSO可以提供一定的壓力和中性溫度，幫助減輕肌肉痙攣[16]。此外，通過調節綁帶的長短和角度，模擬正常肌群的運動模式并提供阻力負荷，使肌張力恢復正常，肌力增強[9,17]；③調節姿勢控制，增強軀干穩定性。姿勢控制是將身體保持在正確的空間位置，DSO可以提供動態姿勢校正，改變生物力學對齊，在肩部、軀干、骨盆和臀部提供支撐，從而改善近端穩定性和四肢功能[11,18]。郭川等[19]通過動態矯正衣治療20例腦卒中患者后，應用運動捕捉系統采集患者軀干運動信息，應用表面肌電分析系統采集患者三角肌、斜方肌、股直肌和臀中肌等的積分肌電值，發現穿戴矯正衣后患者軀干前屈、側屈角度減小，上下肢肌群的表面肌電分值增加，說明動態矯正衣可以增強軀干穩定性并限制異常代償姿勢，提高上下肢肌群的運動控制能力,從而維持患者姿勢穩定；④在大腦中重新輸入正確的本體感覺和姿勢運動模式，通過重復及密集訓練，使大腦中相關的神經功能區、核團及突觸的形態和結構發生可塑性變化，幫助腦癱兒童最終學會相應的運動技能[20-21]。

3 DSO的訓練方法

3.1 訓練強度 關于DSO訓練的周期較難確定，因為矯正衣種類繁多，訓練方法多樣。一項系統綜述分析顯示，動態矯正衣密集訓練強度通常為每天2～4h，每周4～5天，共3～4周[22]。對于不進行密集治療的貼身矯正衣，每天穿戴時間為6～12h，一般持續3～6個月。

3.2 訓練前準備 在開始治療的前一周，腦癱兒童需要穿戴DSO進行適應性練習，在此期間不參與任何運動訓練，逐漸增加穿戴時間，直到每天12h，為之后的治療計劃做準備[23]。

3.3 懸吊系統 又稱為“蛛網籠”，兒童穿著矯正衣位于籠內，腰帶和彈性帶連接籠子，運動訓練時通過調整彈性帶的不同長度和方向，提供各種姿勢下的助力和阻力，促進兒童姿勢穩定和平衡控制能力[17]。

3.4 滑輪系統 由基本的滑輪系統、支撐繩、身體不同部位的懸吊帶及不同重量的沙袋組成。訓練過程中通過消除重力影響，強化弱肌力量，治療師還可以利用滑輪和皮帶系統，訓練目標肌肉，促進兒童的分離運動。其主要目標是提高肌力，改善關節活動范圍和肌肉柔韌性[24]。

4 DSO的臨床應用研究

4.1 DSO對腦癱兒童平衡及姿勢控制的影響 腦癱兒童由于肌力異常和感覺統合失調常表現出姿勢控制能力下降，軀干穩定在姿勢控制和肢體活動中起著至關重要的作用[25]。Neves等[26]對22名腦癱兒童進行持續5周的動態矯正衣密集訓練后發現，兒童的軀干控制能力增強，姿勢穩定性增加，Romeo等[27]采用萊卡服裝對5名腦癱兒童進行治療，并使用坐姿穩定測量儀器進行評估，發現其軀干穩定性增強，坐姿平衡改善，6個月后的隨訪顯示這種改善持續存在。一項單盲隨機對照實驗采用DEFO對粗大運動功能分級系統(gross motor function classification system, GMFCS)III～IV級的腦癱兒童進行干預，發現腦癱兒童坐姿平衡和上肢運動功能改善，并且2h與6h的治療效果相同，提示對依從性差的兒童可進行2h的干預[28]。江雨擎等[29]應用動態矯正衣和懸吊系統對痙攣型雙癱兒童進行干預，干預時間為每天1h，每周5天，持續3個月，結果表明矯正衣密集訓練可以改善腦癱兒童的平衡功能及姿勢控制。腦癱兒童脊柱畸形會導致背部和肋骨疼痛，影響兒童的坐姿平衡和活動能力[30]。一項隨機對照實驗發現，每天至少8h的Theratogs結合常規康復訓練，可以有效調節痙攣型雙癱兒童的胸段后凸，改善兒童脊柱背側活動范圍，重新調整重力線，提高腦癱兒童的平衡控制能力，降低跌倒風險[31]。Giray等[13]研究發現，SPIO與常規康復訓練結合可以改善腦癱兒童的脊柱后凸姿勢，但不能改善脊柱側彎和髖關節側化，此外該研究還發現每天穿戴SPIO 2h與6h具有同樣的治療效果。ElKafy等[32]采用Theratogs矯形內衣、Azab等[33]采用Threasuit對痙攣型雙癱兒童進行干預后發現，兒童脊柱形狀特征有顯著改善，說明DSO可以促進腦癱兒童軀干、骨盆和下肢之間的正常對齊，改善兒童的姿勢和平衡，幫助兒童獲得正確的站立姿勢。

4.2 DSO對腦癱兒童異常步態的影響 腦癱兒童在運動過程中，由于不隨意運動肌收縮增加及生物力學異常會導致步態模式異常[34]。一項系統綜述研究了DSO對腦癱兒童時空步態參數的影響，結果顯示，DSO干預后步行速度、步頻、步長和步長對稱性方面有顯著變化，提示DSO結合物理治療可以改善腦癱兒童的步態功能[6]。El-Shamy等[35]研究發現，采用Theratogs對運動障礙型腦癱兒童進行干預后腦癱兒童的步速、步長、步幅、雙支撐相時間有所改善，Jung等[36]對痙攣型腦癱兒童進行Theratogs干預后也發現了類似的步態改善。Kim等[37]將20例GMFCSⅠ～Ⅱ級腦癱兒童分為神經發育治療組(neurodevelopmental treatment, NDT)，阿德利套裝療法(Adeli suit treatment, AST)聯合NDT組，持續6周干預后發現，兩組腦癱兒童的粗大運動功能和平衡能力均有所改善，而AST聯合NDT組的時間空間步態參數改善明顯，提示AST干預可能改善腦癱兒童的步行功能。腦癱兒童下肢的生物力學分析顯示，DSO干預可改善步態功能。Martins等[38]對偏癱兒童采用有或無彈性的Threasuit治療后，采用三維步態分析系統評估顯示，一個步態周期中，支撐相期的髖關節伸展程度增加，首次觸地期和擺動相中期的髖關節屈曲程度減少；踝關節在彈性Threasuit的幫助下，首次觸地期的足底屈曲減少，支撐相期和擺動期足背屈增加，減輕了痙攣下肢的馬蹄足模式；膝關節首次觸地期和擺動期屈曲程度增加，但其個體間差異較高，研究結果顯示Threasuit可以改善偏癱兒童的步態功能，尤其對踝關節的改善程度更大。Chang等[39]采用設計的外置帶式矯形器矯正腦癱兒童的腿部對齊，發現步速、步幅和步頻有顯著提高，并且足底壓力的變化說明該矯形器可以幫助矯正腿部對齊，提高步態性能。

4.3 DSO對腦癱兒童粗大運動功能的影響 動態套裝矯形器可以提供高強度和長時間的訓練，利用大腦神經可塑性，改善腦癱兒童的運動功能[5]。一項病例回顧性研究發現，采用動態矯正衣對腦癱兒童進行密集訓練，為期4周，每周5天，每天3～4 h，干預后發現腦癱兒童粗大運動功能顯著改善，并且兒童功能損傷越嚴重，改善越明顯[40]。Mahani等[41]采用改良AST對腦癱兒童進行每天2 h、每周5天，共4周的密集訓練后發現，改良AST密集訓練可以顯著改善兒童粗大運動功能。Elliott等[42]采用萊卡手臂夾板對痙攣型腦癱兒童進行治療，每天6 h，每周5天，3個月后腦癱兒童上肢痙攣緩解，表現出更快、更準確的動作，說明該矯形器可以改善腦癱兒童上肢運動功能。一項單盲隨機對照實驗研究了改良套裝療法對痙攣型雙癱兒童的療效，每天2 h，持續治療3周后發現，改良套裝療法結合常規康復訓練可以有效改善腦癱兒童的粗大運動功能[43]。DSO對腦癱兒童粗大運動功能的改善具有一定的爭議性。2016年一項meta分析研究顯示，動態矯正衣治療對腦癱兒童和青少年粗大運動功能的影響有限，綜合效應量較小，并建議在ICF-CY各功能領域下對該療法進行進一步研究[9]。Bailes等[44]對20名GMFCS分級III級的腦癱兒童進行隨機單盲對照實驗，實驗組采用Threasuit密集訓練治療，對照組穿戴控制服進行相同的治療，結果顯示組間差異無統計學意義，說明動態矯正衣治療不能改善腦癱兒童粗大運動功能。Bar-Haim等[14]將24名GMFCSII～IV級腦癱兒童隨機分為AST密集訓練實驗組和NDT對照組，兩組均進行每天2 h，每周5天,共4周的治療后發現，AST與NDT對腦癱兒童粗大運動功能的改善相似，在進行常規劑量干預后，AST組改善效果不明顯，提示這種改善可能是強化訓練的結果。另有病例報告報道，對兩名GMFCS分級III級、痙攣型雙癱兒童進行Threasuit密集訓練干預后，測得粗大運動功能(gross motor function measure, GMFM)中的D、E能區改善不明顯，說明Threasuit對腦癱兒童粗大運動功能作用有限[45]。一項系統綜述表明DSO可以改善腦癱兒童的近端穩定性，但對粗大運動功能沒有顯著改善，并存在一些負面影響，如穿脫衣物不便、如廁困難和局部發紺等現象[46]。

4.4 DSO對腦癱兒童的不良影響 DSO干預對腦癱兒童運動功能益處有限，并可能產生不良影響。Novak等[2]在2020年發表的一篇關于腦癱兒童防治干預措施的系統評價中指出，動態矯正衣被列為“最好不做”(黃燈，弱陰性)，并且不推薦將其作為一線治療或單獨治療。此外，2021年國際臨床實踐指南提出，不建議將動態矯正衣用于改善腦癱兒童和青少年的身體功能[47]。不推薦將DSO作為腦癱補充和替代療法的原因可能是：①穿戴DSO增加了膀胱和腸道問題，可能會導致兒童尿失禁和便秘，降低兒童獨立如廁的能力，此外還會造成呼吸功能下降，長時間的擠壓會產生發紺等問題[18,48]。Nicholson等[48]讓12名腦癱兒童穿戴萊卡矯形器，每天至少6 h，運動學分析和兒童生活功能評估發現，雖然近端穩定性改善，但所有兒童都報告了不良事件，如穿衣困難、如廁困難等，給家庭生活帶來極大不便；②DSO穿脫困難，增加了兒童和照護人員的負擔，由于DSO密集訓練時間長，長時間穿戴會造成壓痕、摩擦痛，炎熱環境中穿戴會造成體溫升高、皮膚發紅、濕疹和不適感[49]；③多項研究顯示，父母對DSO干預滿意度不高[50]，并且不考慮使用該類型矯形衣，主要原因是DSO干預效果不顯著，對兒童和家長造成的困難更多，Bailes等[47]采用Threasuit對20名腦癱兒童進行治療后，進行家長滿意度調查，發現實驗組和對照組的大多數家長都報告了不良事件，并且有3名家長要求停止治療；④DSO的制作成本高、周期長，價格昂貴，不易清洗，需仔細考慮其成本和效益[51]。

5 不同DSO的比較

動態矯正衣基于反饋理論和運動學習理論，結合蛛網籠、滑輪系統調節前庭功能、改善姿勢對齊，適合于各類型腦癱兒童的治療。動態矯正衣主要用于腦癱兒童粗大運動功能的訓練，訓練周期一般為每天2～4 h，每周5天，共3～4周，還可以通過改善姿勢對齊及軀干穩定，促進安全有效的步態模式。但該矯正衣對粗大運動功能改善作用微小，穿脫繁瑣，穿戴時間過長，可能產生勒痕、排便困難、不透氣等情況，家長滿意度較低。

Theratogs材料柔軟，通過溫和的外部力量調整異常姿勢，適用于各類型腦癱兒童，尤其是GMFCSI-II級兒童，主要用于改善平衡和步態功能，還可以產生暫時性和間歇性的壓力作用于不同身體部位，緩解肌肉和關節痙攣。Theratogs穿著舒適，可長期穿戴并進行日常活動，同時解決了如廁不便的問題。該矯形器需要進行個體化定制，可進行居家康復訓練，但治療師需要教導家長穿戴方法，并且隨著兒童的發育更換頻繁。動態萊卡矯形器是量身定制的貼身服裝，可以抑制肌張力增加、軟組織攣縮和不自主運動，主要用于改善近端關節穩定性和平衡功能。該矯形器可用于治療各類型腦癱兒童，穿戴時間一般為4～6 h，持續2～3個月，其優點包括不限制肢體運動、透氣和易進行密集訓練，但對于肺功能嚴重受損、與活動減退和嚴重運動損傷相關的難治性周圍發紺的兒童，需謹慎進行相關部位的治療。

6 小結和展望

綜上所述，雖然DSO在一定程度上可以改善腦癱兒童的步態、平衡、姿勢控制及粗大運動功能，但關于該治療方法的有效性在國際上存在較大爭議。DSO在腦癱康復治療中的證據水平很低，主要原因是缺乏大規模臨床隨機對照試驗，特別缺乏在ICF-CY理論架構上有關功能及參與的高質量研究。因此，需要開展更多的循證醫學研究來證實該方法的有效性并對其原理做出解釋。此外，還應確定單獨使用套裝療法及其結合密集治療的臨床效果和最適治療強度。最后，研發人員應考慮到與DSO相關的依從性問題、時間和經濟負擔，未來的研究不僅要調查其成本效益和長期效益，還要調查治療師的意見，以加強動態套裝矯形器的有效性。