腦癱與髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病易感性的研究進(jìn)展

張 博，李 鑫，3，4，楊婷婷，俞鑫璐，龐 偉，3

1. 佳木斯大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)院（黑龍江佳木斯 154007）

2. 佳木斯大學(xué)兒童康復(fù)神經(jīng)實驗室（黑龍江佳木斯 154007）

3. 佳木斯大學(xué)附屬第三醫(yī)院（黑龍江佳木斯 154007）

4. 北京體育大學(xué)運動醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)院（北京 100084）

腦性癱瘓（cerebral palsy）是一組持續(xù)存在的中樞性運動和姿勢發(fā)育障礙、活動受限癥候群，由發(fā)育中的胎兒或嬰幼兒腦部非進(jìn)行性損傷所致，而腦癱的運動障礙常伴有繼發(fā)性肌肉骨骼問題[1]。近年來，流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國1～6 歲兒童腦癱患病率為2.46‰[2]。根據(jù)臨床表現(xiàn)可將腦癱分為痙攣型、不隨意運動型、共濟(jì)失調(diào)型和混合型，其中以痙攣型腦癱最常見[3]。痙攣型以肌張力增高為主，因而腦癱兒童髖周肌肉痙攣易引起髖關(guān)節(jié)疾病的發(fā)生[4]。由于兒童正處于生長發(fā)育的關(guān)鍵時期，髖關(guān)節(jié)處肌肉骨骼改變常導(dǎo)致發(fā)育異常、活動行走受限等不良癥狀，對兒童功能活動及社會參與產(chǎn)生不利影響[5-6]。本文將結(jié)合最新研究對腦癱與髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病的進(jìn)展作一綜述，為臨床治療提供參考。

1 髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病流行病學(xué)特征與發(fā)病機(jī)制

1.1 流行病學(xué)特征

與腦癱兒童密切相關(guān)的髖關(guān)節(jié)疾病主要表現(xiàn)為髖關(guān)節(jié)脫位和半脫位、髖臼發(fā)育不良及髖關(guān)節(jié)攣縮等。國內(nèi)外腦癱兒童髖關(guān)節(jié)疾病的發(fā)病率、患病率存在明顯差異。劉建軍等采用多種量表對248 名腦癱兒童進(jìn)行評估，結(jié)果顯示髖關(guān)節(jié)半脫位和腦癱分型顯著相關(guān)，半脫位發(fā)生率為32.7%[7]。Wordie 等對蘇格蘭1 171 名2～16 歲腦癱兒童的調(diào)查結(jié)果顯示，髖關(guān)節(jié)脫位患病率為10%，在粗大運動功能分級系統(tǒng)（gross motor function classification system，GMFCS）Ⅳ和Ⅴ級腦癱兒童中最常見，并與既往相關(guān)研究結(jié)果一致[8-9]。另外，Karim 等調(diào)查了孟加拉國199 例登記注冊的腦癱兒童，結(jié)果顯示約20%的腦癱兒童存在髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良[10]。Mechlenburg 等對丹麥688 例腦癱兒童的橫斷面調(diào)查研究顯示，髖關(guān)節(jié)攣縮患病率為22%，其中男性患病率顯著高于女性（25% vs. 16%）[11]。

腦癱兒童髖關(guān)節(jié)部位炎癥常由繼發(fā)性損傷引起，由A 型鏈球菌引起的痙攣型腦癱兒童化膿性關(guān)節(jié)炎極為罕見[12]。腦癱兒童髖關(guān)節(jié)炎也由髖關(guān)節(jié)脫位未及時診治進(jìn)展而成，而腦癱兒童因脫位及其他因素導(dǎo)致的髖關(guān)節(jié)炎癥，則需在未來研究中進(jìn)一步闡明。我國與其他國家在腦癱兒童髖關(guān)節(jié)發(fā)病率、患病率上存在差異，可能與在髖關(guān)節(jié)檢測項目、醫(yī)療衛(wèi)生資源、醫(yī)療衛(wèi)生保健服務(wù)系統(tǒng)、科學(xué)研究和早期精準(zhǔn)診斷等方面存在差距相關(guān)。為此，開展腦癱兒童髖關(guān)節(jié)疾病早期預(yù)防、早期篩查、早期干預(yù)項目，對降低我國腦癱兒童髖關(guān)節(jié)疾病發(fā)病率、患病率及功能障礙程度具有重要意義。

1.2 發(fā)病機(jī)制

內(nèi)收肌攣縮、股骨近端發(fā)育異常和髖臼發(fā)育不良是腦癱引起的常見髖關(guān)節(jié)異常。腦癱兒童髖周肌力失衡、肌張力低下，以及運動功能下降，易發(fā)生髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良[13]。Larkin-Kaiser 等對10例接受過內(nèi)收肌松解術(shù)治療髖關(guān)節(jié)脫位且GMFCS III-V 級的腦癱兒童進(jìn)行研究，運用凝膠電泳法測定內(nèi)收肌群蛋白的分子量和激光衍射法測量肌節(jié)長度后發(fā)現(xiàn)肌蛋白分子量、肌節(jié)長度增加會相應(yīng)增加髖關(guān)節(jié)脫位風(fēng)險[14]。另有研究發(fā)現(xiàn)，腦癱兒童下肢肌肉中線粒體功能降低，會增加運動時的做功，需要募集的能量相應(yīng)增加，最終耐力下降，關(guān)節(jié)疲勞程度增加[15]，提示腦癱兒童肌線粒體功能狀態(tài)與髖關(guān)節(jié)疾病發(fā)生也存在一定的關(guān)系。而且關(guān)節(jié)負(fù)重少，股骨頭和髖臼缺少適當(dāng)?shù)膽?yīng)力刺激，會引起腦癱兒童關(guān)節(jié)出現(xiàn)畸形及步態(tài)異常。痙攣、髖周肌群張力異常和運動功能障礙為神經(jīng)肌肉髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的危險因素，常引起繼發(fā)性形態(tài)學(xué)改變[16]。腦癱兒童持續(xù)高肌張力，未能正常負(fù)重行走及必需微量元素缺乏均可導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)處病變，對此應(yīng)予以關(guān)注。

另外，痙攣型腦癱兒童髖關(guān)節(jié)處肌肉異常可能與基因差異表達(dá)有一定聯(lián)系。一項納入8 名腦癱兒童和11 名正常兒童的病例對照研究中，兒童骨骼肌組織和細(xì)胞體外培養(yǎng)分析結(jié)果顯示，兩組組織中的87 個基因和細(xì)胞的90 個基因存在顯著差異表達(dá)[17]。與此同時，另一項采用基因測序技術(shù)對腦癱兒童肌肉組織進(jìn)行分析的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的基因表達(dá)差異性[18]。提示痙攣型腦癱兒童肌肉發(fā)育功能的改變可能與相關(guān)基因差異表達(dá)有關(guān)，后續(xù)需進(jìn)一步大樣本研究來準(zhǔn)確解釋兩者關(guān)系。

2 腦癱與髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病易感性的關(guān)系

2.1 髖關(guān)節(jié)脫位

髖關(guān)節(jié)脫位是腦癱兒童常見的骨關(guān)節(jié)異常，腦癱的嚴(yán)重程度是髖關(guān)節(jié)脫位的重要風(fēng)險因素。痙攣型雙癱、四肢癱癱瘓范圍廣泛，導(dǎo)致嚴(yán)重的運動功能障礙，兒童發(fā)生髖關(guān)節(jié)脫位風(fēng)險相應(yīng)增加。Shaw 等人的研究認(rèn)為痙攣型腦癱對兒童骨骼肌肉系統(tǒng)影響最明顯，易導(dǎo)致繼發(fā)性髖關(guān)節(jié)脫位[19]。腦癱兒童出生時髖關(guān)節(jié)狀況與同齡健康兒童相仿，但隨著生長發(fā)育，髖周肌力失衡、頸干角度增加、股前傾角大、髖臼發(fā)育不良等易引起髖關(guān)節(jié)脫位[20]。為此，需要對髖關(guān)節(jié)脫位的情況進(jìn)行評估。遷移百分比（migration percentage，MP）是分析髖關(guān)節(jié)脫位的常用指標(biāo)，一般認(rèn)為股骨頭MP ＞33%則容易發(fā)生髖關(guān)節(jié)半脫位。一項多中心隊列研究對235 名3～10 歲腦癱兒童采用MP 進(jìn)行測量分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MP ＞40%的髖關(guān)節(jié)脫位患病率為24.3%[21]。另外，髖關(guān)節(jié)脫位與GMFCS 顯著相關(guān)，且此分級系統(tǒng)可直接反映病情嚴(yán)重程度[7]。一些學(xué)者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，GMFCS I-III 級腦癱兒童髖關(guān)節(jié)活動度程度相對較大，屈曲外展受限程度相對較輕，故髖關(guān)節(jié)脫位發(fā)生率低；而GMFCS Ⅳ-Ⅴ級兒童運動功能障礙程度較重，髖關(guān)節(jié)脫位發(fā)生率相對較高[20]。另有學(xué)者的研究也得出相似的結(jié)論，中重度或未能行走的腦癱兒童髖關(guān)節(jié)脫位風(fēng)險大大增加[22]。由此可見，嚴(yán)重運動功能障礙以及髖周肌群失衡的腦癱兒童髖關(guān)節(jié)脫位的風(fēng)險較大，所以密切關(guān)注并準(zhǔn)確評估對腦癱兒童臨床康復(fù)治療具有重要意義。

2.2 髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良

腦癱兒童髖周肌肉狀況對髖關(guān)節(jié)發(fā)育的影響不容忽視。隨病程進(jìn)展腦癱兒童髖周肌群攣縮導(dǎo)致繼發(fā)性骨關(guān)節(jié)畸形的發(fā)展，引發(fā)髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良。研究發(fā)現(xiàn)，腦癱兒童髖關(guān)節(jié)內(nèi)收肌痙攣、外展肌無力和負(fù)重少，易于引起股骨近端畸形和進(jìn)行性髖臼發(fā)育不良，包括股骨頸前傾角增加，髖外翻和股骨近端骨骺水平或外側(cè)傾斜[23]。進(jìn)一步分析痙攣型腦癱兒童上坡行走時步行效率，結(jié)果顯示與正常發(fā)育兒童相比，腦癱兒童髖伸展峰值力矩增加、髖外展峰值力矩減少，以及步速和步幅減少關(guān)節(jié)活動時的異常姿勢加劇了髖關(guān)節(jié)受累而出現(xiàn)疼痛，繼發(fā)引起髖關(guān)節(jié)異常[24-26]。痙攣型腦癱兒童在步行過程中代償性的異常步態(tài)則會更加明顯。Karim 等對痙攣型腦癱兒童骨盆X 線檢查發(fā)現(xiàn)，痙攣型腦癱兒童髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良較為常見，部分兒童還會出現(xiàn)骨量減少的情況[10]。另外，隨著年齡增長，持續(xù)不斷的機(jī)械力損害了關(guān)節(jié)生長，引起解剖結(jié)構(gòu)、承重力線發(fā)生改變，不斷應(yīng)力刺激也導(dǎo)致髖臼繼發(fā)性發(fā)育不良，呈淺、增寬和定向異常表現(xiàn)[27]。隨著Reimer's 遷移指數(shù)的增加，髖臼方向向后扭曲，髖臼表面和體積也會隨之減少。這一表現(xiàn)可能是脫位髖關(guān)節(jié)缺乏股骨頭對髖臼的刺激而引起的變化[28]。因此，早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療髖關(guān)節(jié)發(fā)育異常對改善生活質(zhì)量具有重要意義。

2.3 髖關(guān)節(jié)攣縮

痙攣是最常見的運動障礙，痙攣引起周圍組織改變是關(guān)節(jié)攣縮發(fā)生的基礎(chǔ)。痙攣型腦癱兒童髖關(guān)節(jié)周圍結(jié)構(gòu)異常（如髖周肌力失衡、肌張力失衡）和肌肉變形導(dǎo)致關(guān)節(jié)對位和（或）對線異常引起關(guān)節(jié)周圍攣縮畸形[29]。腦癱兒童神經(jīng)肌肉異常，如肌張力異常、肌無力和選擇性運動控制能力下降，導(dǎo)致繼發(fā)性肌肉骨骼問題，如股骨頭和生長的髖臼之間機(jī)械負(fù)荷的影響導(dǎo)致的攣縮和骨性畸形。研究表明，髖關(guān)節(jié)痙攣或攣縮與GMFCS 存在相關(guān)性， GMFCS Ⅳ、Ⅴ級腦癱兒童髖關(guān)節(jié)攣縮發(fā)生率明顯高于GMFCS Ⅰ級腦癱兒童群體[12]。內(nèi)收肌痙攣是腦癱兒童髖周常見癥狀之一，造成兒童運動發(fā)育落后和異常，如剪刀步態(tài)；關(guān)節(jié)攣縮可使關(guān)節(jié)變得僵硬，限制兒童粗大運動功能和移動能力。因此，腦癱兒童需要良好的體位姿勢（即保持骨盆處于正常位置）和良好的坐位舒適度，有助于改善髖關(guān)節(jié)攣縮。

2.4 股骨頸骨折

正常的骨骼系統(tǒng)發(fā)育和礦化離不開維生素D。腦癱兒童由于營養(yǎng)狀況不良常伴有骨密度降低，以及運動和姿勢發(fā)育障礙，關(guān)節(jié)負(fù)重少和髖關(guān)節(jié)處缺少生理性刺激而引起的維生素D 減少，進(jìn)而導(dǎo)致骨密度減少、骨折風(fēng)險增加[30]。股骨頸骨折發(fā)生率高，因兒童認(rèn)知和溝通能力受限無法及時發(fā)現(xiàn)，易引起持續(xù)性髖關(guān)節(jié)疼痛[31]。研究發(fā)現(xiàn)，腦癱兒童容易出現(xiàn)鈣、維生素D 缺乏以及骨密度降低狀況，導(dǎo)致機(jī)體微量元素缺乏，骨代謝不良，骨折風(fēng)險相應(yīng)增加[32-33]。另外，維生素D 缺乏引起骨礦化受損和活動過程中骨應(yīng)力增加，加之類固醇類激素應(yīng)用使得骨代謝紊亂，可導(dǎo)致骨密度降低引發(fā)骨折和髖關(guān)節(jié)疼痛[34]。微量元素缺乏、骨密度降低、關(guān)節(jié)負(fù)重少等相關(guān)不利因素極大增加骨折風(fēng)險，影響腦癱兒童生活質(zhì)量。因此，提高腦癱兒童攝食能力將有效改善機(jī)體微量元素缺乏，從而改善骨密度及運動功能發(fā)育。

3 腦癱其它因素與髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病的關(guān)系

腦癱兒童治療過程中也可能引起髖關(guān)節(jié)異常；同樣，腦癱相關(guān)異常姿勢得不到矯正也可引起髖關(guān)節(jié)異常。研究顯示，異常姿勢易導(dǎo)致肌肉疲勞，骨和關(guān)節(jié)處肌肉附著點受力不均衡發(fā)生髖關(guān)節(jié)異常改變[35]。因此，對不同年齡兒童治療時，需考慮各年齡段、性別和GMFCS 水平，使用無痛訓(xùn)練項目替代有痛訓(xùn)練項目。針對以上情況需聯(lián)合各學(xué)科，多方位、多角度進(jìn)行全面干預(yù)，以極大提高兒童生活質(zhì)量和社會參與度。腦癱與髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病的相關(guān)性如表1 所示。

表1 腦癱與髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病相關(guān)性Table 1. Correlation between cerebral palsy and hip joint related disease

4 髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病與腦癱兒童功能的關(guān)系

髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病與運動功能和日常生活活動能力顯著相關(guān)，髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病的發(fā)生和發(fā)展會限制腦癱兒童粗大運動功能和步行功能。Pinero等通過吉列功能評估問卷、粗大運動功能評估量表和兒科效果數(shù)據(jù)采集工具測量了181 名腦癱兒童髖關(guān)節(jié)攣縮狀況對功能預(yù)后的影響，結(jié)果顯示隨著髖關(guān)節(jié)攣縮程度的增加，生活質(zhì)量、整體功能、移動能力、身體功能和粗大運動功能（站立、行走、跑步和跳躍）均呈下降趨勢[36]。GMFCS Ⅳ級或Ⅴ級髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良的腦癱兒童會隨著年齡的增長而出現(xiàn)解剖結(jié)構(gòu)病理改變，影響運動功能。髖關(guān)節(jié)疾病會產(chǎn)生不穩(wěn)定性髖關(guān)節(jié)相關(guān)疼痛和日常生活活動能力受限，這將增加腦癱兒童對照顧者的依賴程度，嚴(yán)重降低其生活質(zhì)量[37]。髖關(guān)節(jié)內(nèi)收肌痙攣為主要臨床表現(xiàn)的痙攣型腦癱兒童，患側(cè)肌張力增加，痙攣程度明顯，步行功能和步態(tài)異常改變，影響兒童平衡能力和肢體協(xié)調(diào)性[38]。對于髖關(guān)節(jié)攣縮得到良好治療的兒童，移動能力明顯改善。髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病引起的各種障礙應(yīng)予以評估和采取相應(yīng)的治療措施，以實現(xiàn)功能的改善和提高。髖關(guān)節(jié)合并其他并發(fā)癥亦可影響腦癱兒童功能，如多肌肉攣縮需要進(jìn)一步研究分析其對功能的影響。

5 髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病的監(jiān)測與防治

腦癱兒童伴有感知覺障礙，往往難以感知髖關(guān)節(jié)病變和疼痛，所以髖關(guān)節(jié)檢測勢在必行。目前監(jiān)測髖關(guān)節(jié)脫位最常用的測量方法為MP，測量股骨頭到髖臼邊緣外側(cè)的百分比，具有很高的觀察者結(jié)果再現(xiàn)性及觀察者間結(jié)果統(tǒng)一性，簡明易懂且表面效度好、可靠性高[39]。MP 測量被廣泛認(rèn)為是鑒別腦癱患者髖關(guān)節(jié)脫位的金標(biāo)準(zhǔn)[40]。加強髖關(guān)節(jié)有效、準(zhǔn)確、科學(xué)的監(jiān)測有助于預(yù)防腦癱兒童髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病的發(fā)生，從而逐漸達(dá)到生活自理的目的。

髖關(guān)節(jié)檢測時，需考慮不同年齡生長發(fā)育特點，便于制定準(zhǔn)確有效的康復(fù)計劃。研究表明，鞘內(nèi)注射巴氯芬、亞低溫療法和硫酸鎂治療早產(chǎn)兒可降低腦癱發(fā)生率，減少腦癱發(fā)病人群，從根本上減少髖疾病的發(fā)生[41]。聯(lián)合療法防治腦癱具有很好的療效，如體外沖擊波療法與肉毒桿菌毒素 A 治療腦癱兒童，可改善痙攣狀況，提高關(guān)節(jié)活動度，增強運動能力[42]。肉毒桿菌毒素 A 注射可減少內(nèi)收肌痙攣，改善髖周肌力失衡狀況，從而有效防止髖關(guān)節(jié)疾病的發(fā)生。姿勢管理對嚴(yán)重運動功能障礙的腦癱兒童至關(guān)重要，可以預(yù)防攣縮、畸形、疼痛和異常姿勢。姿勢管理需多學(xué)科交叉聯(lián)合，包括日夜的姿勢擺放、設(shè)備和身體活動，可幫助保持或改善身體結(jié)構(gòu)和功能。

6 結(jié)語

腦癱兒童常伴有繼發(fā)性肌肉骨骼問題，髖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所涉及相關(guān)疾病更多，如髖關(guān)節(jié)脫位、髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良、髖關(guān)節(jié)前部軟骨退行性病變等，建議增加對此類兒童的關(guān)注。微觀結(jié)構(gòu)以及基因?qū)用鎭硖接懩X癱兒童髖關(guān)節(jié)疾病狀況是很好的切入點，將有助于指導(dǎo)臨床。未來還需進(jìn)一步研究聯(lián)合運用《國際功能、疾病和健康分類（兒童和青少年版）》（ICF-CY）框架對腦癱兒童髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病準(zhǔn)確評估、精準(zhǔn)診斷和個性化干預(yù)，提高其近期和遠(yuǎn)期效果。在日后臨床工作中聯(lián)合多學(xué)科以加強對腦癱兒童髖關(guān)節(jié)相關(guān)疾病的管理，改善整體功能，提高生活質(zhì)量，早日融入社會。