電針結合振動訓練對缺氧缺血性腦病患兒運動功能的影響

王春南,張 瑜

(沈陽市兒童醫院,遼寧 沈陽 110032)

缺氧缺血性腦病(Hypoxic ischemic encephalopathy,HIE)是指各種原因引起的腦組織缺氧或缺血所導致的腦部病變,是神經系統發育異常后遺癥的重要原因之一,占嬰幼兒神經傷殘的25%～28%[1]。HIE導致的神經功能障礙后遺癥以運動功能障礙為主,還包括癲癇、語言功能障礙、智力發育落后等[2-3]。HIE發病機制主要是大腦組織缺氧缺血導致神經細胞死亡,而細胞凋亡是HIE神經細胞死亡的主要形式。目前相關研究表明,HIE誘導的運動功能障礙可能與核轉錄因子κB(Nuclear transcription factor-κB,NF-κB)信號通路介導的細胞凋亡有關[4]。NF-κB作為轉錄因子被激活后與相關啟動子結合,啟動下游的信號反應,參與調控B淋巴細胞瘤-2(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)、Bcl-2相關X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)等相關細胞凋亡基因的轉錄表達,進而調節細胞凋亡[5]。HIE導致的運動功能障礙后遺癥,使患兒生活質量受到嚴重的影響。目前臨床在積極探索有效的治療方法以提高患兒運動功能、改善患兒生活質量,電針治療、振動訓練在臨床應用收獲良效。本研究主要探討電針治療結合振動訓練對HIE患兒運動功能及NF-κB/Bcl-2、Bax細胞凋亡通路的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 以2020年12月至2022年6月在沈陽市兒童醫院康復醫學科接受診治的90例HIE患兒為研究對象。采用隨機數字表法將其分為對照組、電針組、聯合組,每組30例。對照組主動退出1例,電針組未堅持治療2例,聯合組未堅持治療2例。對照組男15例,女14例;年齡6～22個月,平均(17.15±2.94)個月;GMFCSⅠ級2例,Ⅱ級7例,Ⅲ級16例,Ⅳ級4例。電針組男16例,女12例;年齡6～24個月,平均(18.42±3.03)個月;GMFCSⅠ級3例,Ⅱ級8例,Ⅲ級14例,Ⅳ級3例。聯合組男15例,女13例;年齡7～23個月,平均(16.92±3.47)個月;GMFCSⅠ級2例,Ⅱ級6例,Ⅲ級15例,Ⅳ級5例。三組患兒性別、年齡、GMFCS分級等一般資料比較,差異無統計學意義(均P>0.05),具有可比性。本研究經沈陽市兒童醫院醫學倫理委員會批準,倫理批號:2020001。根據《2018昆士蘭臨床指南:缺氧缺血性腦病介紹》[6]制訂HIE診斷標準:①胎兒或出生時臍動脈血氣pH<7和(或)堿剩余≤-12 mmol/L;②有嚴重窒息,出生后5～10 min的Apgar評分≤5分;③臨床上有輕、中、重不同程度的腦病癥狀;④存在多系統器官功能損傷,包括神經系統異常、血液系統異常、肝腎損傷、代謝異常等。病例納入標準:①符合HIE診斷標準;②年齡6個月至2歲;③粗大運動功能分級系統(Gross Motor Function Classification System,GMFCS)為Ⅰ-Ⅳ級;④監護人同意研究并簽署知情同意書。排除標準:①智力嚴重障礙或合并癲癇者;②合并骨折或嚴重心肺等重要臟器疾患者;③不能配合相關治療及檢查者。剔除和脫落標準:在治療過程中因各種原因不能堅持治療、中途退出者。

1.2 治療方法

1.2.1 對照組:采用Bobath療法、懸吊牽伸控制訓練、抑制促通手法及核心肌力訓練等常規康復治療技術。每次30 min,每日1次。

1.2.2 電針組:在對照組治療基礎上電針百會、大椎、水溝穴。腧穴的定位參考《中國針灸全書》[7]。患者取坐位,操作者準確定位腧穴后常規消毒,采用0.30 mm×25 mm一次性無菌針灸針(華佗牌)分別刺入百會、大椎、水溝穴,連接電針治療儀(型號CMNS6-1)的電極,疏密波,頻率2～15 Hz,刺激強度以患兒耐受度為準。每次30 min,每日1次。

1.2.3 聯合組:在對照組基礎上采用電針結合振動訓練的治療方法。利用Galileo起立床式振動康復訓練系統(型號Galileo Med L)進行振動訓練干預,振動參數設定頻率為20 Hz,振幅2～3 mm,模式為振動1 min、休息1 min交替,每次10 min,每日1次。電針治療同電針組。三組治療均為每周5次,連續治療12周。

1.3 觀察指標 ①粗大運動功能評估量表(Gross Motor Function Measure,GMFM)評定:GMFM檢查部分包括A部分(臥位和翻身)、B部分(坐位)、C部分(爬與跪)、D部分(站立位)、E部分(行走與跑跳)5個能區,包括88個項目,每項評分為0～3分,總分為264分。總評分越高,代表粗大運動功能越好。②粗大運動功能分級系統(GMFCS)評定:GMFCS是根據患兒不同年齡組進行運動功能分級設計的測量系統,按照運動功能由高到低水平分為Ⅰ-Ⅴ級5個級別,以此確定患兒粗大運動功能發育障礙的程度。③Breg平衡量表(Berg Balance Scale,BBS)評定:采用BBS評估患兒身體平衡功能。BBS量表總分56分,評分結果越高代表患兒軀干控制能力越好,平衡功能越強。0～20分代表患兒平衡能力相應于坐輪椅狀態;21～40分說明患兒能輔助步行;41～56分代表患兒能獨立行走的活動狀態。④表面肌電圖評定:應用表面肌電分析反饋儀(型號UMI-SE-I)測量患兒脛前肌表面的肌電積分值(Integrated electromyography,iEMG)等指標,觀察肌肉在單位時間內的收縮能力。將表面電極置于患兒雙側脛前肌的肌腹部位最隆起處,且兩電極連線與肌纖維走行方向一致,囑患兒仰臥位于床面,做被動直腿足背伸動作,持續監測脛前肌表面肌電信號,計算雙側iEMG平均值。⑤血清NF-κB、Bcl-2、Bax水平檢測:治療前后取患兒空腹外周靜脈血4 ml,以3000 r/min離心10 min分離血清,采用酶聯免疫吸附法檢測NF-κB、Bcl-2、Bax水平。

1.4 統計學方法 采用SPSS 20.0統計學軟件進行數據分析。計量資料用均數±標準差表示,組間比較用獨立樣本t檢驗,組內治療前后比較用配對樣本t檢驗;計數資料以[例(%)]表示,采用χ2檢驗,等級資料采用秩和檢驗;P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 三組患兒治療前后GMFM評分比較 見表1。治療前,三組患兒GMFM評分比較差異無統計學意義(均P>0.05),具有可比性。治療后,各組GMFM評分較治療前升高(均P<0.05);與對照組比較,電針組及聯合組GMFM評分升高(均P<0.05);與電針組比較,聯合組GMFM評分明顯升高(P<0.05)。

表1 三組患兒治療前后GMFM評分比較(分)

2.2 三組患兒治療前后GMFCS分級情況比較 見表2。治療前三組患兒GMFCS分級比較差異無統計學意義(均P>0.05)。治療后,與對照組比較,電針組、聯合組GMFCS分級改善,差異有統計學意義(均P<0.05)。與電針組比較,聯合組GMFCS分級改善明顯,差異有統計學意義(均P<0.05)。

表2 三組患兒治療前后GMFCS分級情況比較[例(%)]

2.3 三組患兒治療前后BBS評分比較 見表3。治療前三組患兒BBS評分比較差異無統計學意義(均P>0.05)。治療后,與對照組比較,電針組、聯合組BBS評分升高(均P<0.05),且聯合組BBS評分高于電針組,差異有統計學意義(P<0.05)。

表3 三組患兒治療前后BBS評分比較(分)

2.4 三組患兒治療前后脛前肌表面肌電圖iEMG值比較 見表4。治療前,三組患兒表面肌電iEMG值比較差異無統計學意義(均P>0.05)。治療后,與對照組比較,電針組、聯合組脛前肌iEMG值增加(均P<0.05);與電針組比較,聯合組iEMG值增加(P<0.05)。

表4 三組患兒治療前后脛前肌表面肌電圖iEMG值比較(μm)

2.5 三組患兒治療前后血清NF-κB、Bcl-2、Bax水平比較 見表5。治療前,三組血清NF-κB、Bcl-2、Bax含量比較差異無統計學意義(均P>0.05)。治療后,與對照組比較,電針組、聯合組NF-κB、Bax含量降低,Bcl-2含量升高(均P<0.05);與電針組比較,聯合組NF-κB、Bax含量降低,Bcl-2含量升高(均P<0.05)。

表5 三組患兒治療前后血清NF-κB、Bcl-2、Bax水平比較(μg/L)

3 討 論

HIE可導致長期的運動障礙后遺癥,嚴重影響患兒的運動能力和生活質量,是目前導致兒童傷殘的主要原因之一[8]。因此,HIE的治療目的是減輕患兒腦損傷程度,提高患兒運動功能,改善生活質量。目前,電針治療及振動訓練在改善運動功能方面具有較好的臨床療效。中醫學認為,HIE屬于“胎弱”“胎怯”“五遲”等范疇,病位在腦,根據“病變在腦,首取督脈”的治療原則[9],本研究首選督脈穴位。《素問·骨空論》云:“督脈者……上額交巔上,入絡腦”。督脈總督一身陽氣,陽主動,陽氣是機體生命活動的原動力,能促進人體正常的運行活動,百會、大椎、水溝穴是督脈與陽經的交會穴,因此可作為HIE運動功能障礙的針刺治療穴位。針刺百會、大椎、水溝穴能夠宣通督脈陽氣,陽氣循經上行可濡養腦髓,同時津血隨陽氣向四肢百骸運行推動機體活動[10]。目前,電針治療在康復醫學領域應用廣泛,尤其是在改善運動功能障礙方面優勢明顯[11-12]。張東旭等[13]研究發現,電針能促進脊髓損傷后運動功能的恢復。本研究結果顯示,與對照組比較,電針組患兒粗大運動功能評估量表評分、粗大運動功能分級系統評分、Breg平衡量表評分、表面肌電圖評分均有提高。說明電針治療可以提高患兒運動功能,改善臨床癥狀。現代研究表明,電針能抑制細胞凋亡,減少肌肉萎縮,促進運動恢復[14]。本研究發現,電針組血清NF-κB、Bax含量低于對照組,Bcl-2含量高于對照組。提示電針治療可能抑制細胞凋亡,促進肌纖維再生,增強肌肉收縮能力,促進神經肌肉功能恢復,提高運動功能。

振動訓練是一種借助振動平臺的振動刺激使人體產生適應性神經-肌肉反應的訓練方法。相比于傳統康復訓練,振動訓練的主要優勢是突破傳統抗阻運動對肌肉不完全選擇性的瓶頸,被動誘發主動運動,在短時間內以相對較小的負荷募集更多的肌肉運動單位,有效地增強肌力、肌耐力及平衡功能[15-16]。邱鳳晗[17]研究表明,振動訓練后可檢測到下肢肌肉力量明顯提高。本研究發現,聯合組在GMFM評分、GMFCS評分、BBS評分等方面均較對照組及電針組顯著增加,說明振動訓練聯合電針療法對于提高患兒粗大運動整體功能及平衡能力效果顯著。振動訓練可提高神經系統與肌肉之間的協調性[18]。骨骼肌是人體主要的運動器官,運動功能的提高是以人體肌肉正常的形態結構、生理機能為基礎,在神經支配下通過肌纖維的收縮和舒張調控機體運動。表面肌電圖iEMG指標表示在一定時間內參與活動的肌肉運動單位放電總量大小,實時反映神經肌肉活動狀態。治療后,聯合組iEMG值明顯高于對照組及電針組,反映了通過振動訓練聯合電針療法能激發患兒參與活動的肌肉運動單位數量和每個運動單位的放電總量。說明振動訓練聯合電針療法在治療HIE運動功能障礙方面能明顯提高肌肉收縮功率,提升HIE患兒的運動功能。

目前有關研究發現,HIE誘導的運動功能障礙可能與NF-κB信號通路介導的細胞凋亡有關。NF-κB作為轉錄因子被激活后與相關啟動子結合,開啟了一連串下游的信號反應,參與調控Bcl-2蛋白家族相關的細胞凋亡基因的轉錄表達,進而調節細胞凋亡[19]。Bcl-2與Bax是Bcl-2家族最具代表性的兩個細胞凋亡因子,是啟動細胞凋亡調控的關鍵因素,Bcl-2主要能抑制凋亡,Bax能促進凋亡[20]。骨骼肌細胞穩定的功能結構是維持骨骼肌正常收縮和舒張的必要基礎,其與骨骼肌纖維早期生長發育及后期肌肉構建有關。本研究結果顯示,聯合組能明顯提高患兒粗大運動功能及平衡能力,臨床效果優于對照組及電針組。對其具體機制進行進一步研究,結果顯示,與對照組和電針組比較,治療后聯合組血清NF-κB、Bax含量降低,Bcl-2含量升高。因此,本研究分析電針治療聯合振動訓練對HIE患兒運動功能的作用機制可能是通過上調Bcl-2及下調NF-κB、Bax含量,減弱細胞凋亡,平衡細胞內穩態,減少肌肉萎縮,同時通過振動刺激本體感受器能激活肌梭尤其是初級Ⅰα傳入纖維的興奮性,從而提高了主動肌激活程度,牽張反射地引起Ⅱ型肌纖維主動收縮,募集更多的肌肉運動單位參與肌肉收縮,增加了肌肉力量,提高骨骼肌運動機能[21]。

綜上所述,采用電針治療聯合振動訓練對HIE患兒運動功能障礙具有較好的治療效果,能夠提高患兒運動功能。