懸吊運動療法在腦性癱瘓兒童康復領域中的研究進展

李欣夢　孫雪華

【摘要】 腦性癱瘓是由非進行性腦損傷所致的以姿勢異常和運動功能障礙為主的癥候群。懸吊運動療法（sling exercise therapy，SET）側重通過調節神經系統、生物力學的不成熟狀態，激發患兒神經-肌肉重塑，調動患兒的主觀能動性，從而發揮治療作用。本文主要研究SET目前在國內外腦性癱瘓康復領域中的原理及研究現狀，為腦性癱瘓患兒的康復提供新的方法和依據。

【關鍵詞】 懸吊運動療法 腦性癱瘓 康復

Research Progress of Sling Exercise Therapy in Rehabilitation Field of Children with Cerebral Palsy/LI Xinmeng， SUN Xuehua. //Medical Innovation of China， 2023， 20（33）： -184

[Abstract] Cerebral palsy is a syndrome of postural abnormality and motor dysfunction caused by non-progressive brain damage. Sling exercise therapy （SET） focuses on regulating the immature state of nervous system and biomechanics， stimulating neuro-muscular remodeling of children and mobilizing their subjective activity， thus playing a therapeutic role. This paper mainly studies the principle and research status of SET in the field of cerebral palsy rehabilitation at home and abroad， and provides a new method and basis for the rehabilitation of children with cerebral palsy.

[Key words] Sling exercise therapy Cerebral palsy Rehabilitation

First-author's address： Binzhou Medical University， Binzhou 256603， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2023.33.041

腦性癱瘓（cerebral palsy，CP）是發育中的胎兒或嬰幼兒因各種原因所致的非進行性腦損傷，主要表現為中樞性運動障礙和姿勢異常，常伴有智力低下、感知覺障礙及精神行為異常等[1]。我國最近一次CP大樣本流行病學調查顯示，其患病率為2.0‰～3.5‰[2]。目前CP尚無有效的治愈方法，僅可早發現、早干預、綜合治療以盡量降低病殘程度。

懸吊運動療法（sling exercise therapy，SET）是一種基于現代康復最新理論成果的治療技術，強調在高度不穩定狀態下不斷進行主動、助力及被動運動，以達到增強核心肌群穩定性與誘發感覺運動器官功能恢復的目的[3]。與其他傳統作業療法相比，該技術更注重神經-肌肉模式，重建神經網絡正確控制功能區，讓患兒在游戲中主動恢復平衡、協調、控制、支配及運動等能力。

1 SET的原理

SET由診斷和治療兩大技術組成。診斷技術為弱鏈測試，治療技術包括核心穩定性訓練、減重訓練、平衡功能訓練、開鏈和閉鏈運動訓練、感覺統合訓練等。此外，人體任何合理的動作（包括懸吊訓練動作）都要遵循運動生物力學原理，比如懸吊訓練中靜態保持的動作遵循靜力學原理，動態的動作遵循動力學原理等。

1.1 靜力學、動力學原理

SET通過調整懸吊繩的角度來調節阻力的方向（即身體離地面越高，運動越容易）、調整支撐面（即身體與地面的接觸點越多，越易達到平衡）、控制懸吊點的起始位置（即離身體中心位置越遠，運動就越困難），這導致合力的方向發生變化，人體為維持平衡或完成某種特定動作，需要不斷地刺激調動機體深層肌群活動并與表層肌群建立聯系，神經與肌肉的協調能力及大肌群與小肌群的協作能力得到提升，相應的肌群用力收縮產生肌肉拉力矩來抵抗重力矩，從而有效提高神經肌肉組織的潛力并發揮正常生理功能，進而增強患兒運動的協調性、穩定性，有效改善患兒坐位及站立位轉移、行走等功能[4-5]。

1.2 運動學原理

運用運動學的方法研究懸吊訓練動作，主要是研究人體各環節的位置變化與時間的關系，描述人體運動的軌跡[4]。SET可通過調整運動的時間改變負荷，靜力保持的時間越長，需要相應的肌群持續收縮的時間就越長，動作的難度越大；也可以通過空間位置與時間的變換調整速度、加速度，完成某一動力性動作的速度越慢，參與用力的肌群持續緊張收縮的時間越長，對肌肉的刺激程度越大，肌肉負荷越大，動作的難度越大。當肌肉在收縮和放松不斷交替的同時，向中樞或外周發放大量本體感覺信息，減少廢用性肌肉聯合運動，并恢復關節本身的生物力線，從而最大限度地強化新的神經回路及運動模式的構建，進而改善患兒運動功能。

2 SET改善CP患兒的生理功能

2.1 SET可改善CP患兒肌肉結構與功能缺陷

CP患兒在中樞神經系統損傷后繼發出現的肌肉選擇性運動控制減少、肌無力、高肌張力及肌肉肌腱單位生長受限等肌肉結構與功能缺陷現象，會嚴重影響患兒的日常生活自理能力。陳彩霞等[6]對髂腰肌肌張力（MAS）評分、粗大運動功能測試表（GMFM-88）及髖關節屈曲角度進行評估，結果顯示SET在降低CP患兒髂腰肌肌張力方面比常規治療更有效。對CP患兒肌組織的研究結果顯示，患兒肌肉結構和功能的實現往往受細胞水平上肌纖維類型、細胞外基質[7]及分子水平上基因表達調控的影響[8]。由此可以假設SET可通過影響細胞外基質等因素來改善CP患兒肌肉結構與功能缺陷。王靜等[9]對痙攣型CP患兒展開懸吊訓練研究，采用徒手肌力評定量表（MMT）對兩組腹直肌、髂腰肌、臀大肌的肌力進行測定并檢測患兒相應的生長因子水平，發現患兒肌力增強，肌肉協調控制能力提高，相應的神經生長因子（NGF）水平上調及內皮素（ET）水平下降。提示SET可通過促進患兒NGF表達，并抑制ET表達，改變細胞外環境，調節分子基因表達水平從而達到促進神經肌肉生長，改善肌肉結構與功能缺陷的效果。

2.2 SET可改善CP患兒的關節活動度及肌肉耐力

CP患兒由于牽張反射過強，關節受牽張應力刺激減少，致使肌肉痙攣、肌張力增高。而內收肌、髖屈肌和腘繩肌肌張力的增高，會阻止患兒未成熟的髖關節形態的重塑，包括增加股骨前傾角，增加頸干角（頭軸角），骨骺外翻和髖臼發育不良，導致髖關節易發生屈曲、畸形甚至半脫位，影響患兒站立、行走功能[10]。陳彩霞等[6]發現采用SET降低CP患兒的相關肌肉肌張力后，髖關節屈曲角度從（30.1°±4.1°）明顯降至（18.3°±2.5°），較常規治療更有效的縮小了髖關節屈曲角度。由于患兒本身出現關節畸形、半脫位，步態姿勢不協調，兩側承受力度不均衡，關節伸展收縮期間最大隨意峰值扭矩降低，因此在日常生活中往往比發育正常的同齡人更易出現肌肉疲勞。El[11]對CP患者進行核心穩定性訓練后，通過軀干屈肌耐力試驗，軀干伸肌耐力試驗（彎曲索倫森試驗）和左右橋試驗，發現研究組患兒的軀干屈肌、伸肌及外側肌耐力都較前改善。

2.3 SET可糾正患兒步態

CP患兒因自身的選擇性運動控制減少，呈現大關節屈曲或伸展聯合運動的整體刻板模式，會使站立期的伸展狀態過渡到擺動期的屈曲狀態速度減慢，導致拖曳步態及擺動期足底與地面間隙減少，縮短步長、減慢步速。運動感覺統合不良及骨骼肌肉生長、肌肉緊張度的改變，同樣會使髖關節活動受限，膝關節僵硬，踝關節跖屈、內翻，骨盆代償性增高、前傾，最終也限制了患兒步態，尤其是步長、步速[12]。研究發現SET可以通過調節纖維連接蛋白的定位及Ⅰ型和Ⅲ型膠原的相對表達，改變肌肉的硬度、彈性和抗拉強度性能，或通過不斷地拉伸足底屈肌、比目魚肌和背屈肌的纖維，顯著增加肌節序列數，來達到最佳促進步態的功能-運動方面的早期恢復的目的[13]。劉月[14]選取39例痙攣型CP患兒，分為傳統康復治療、傳統康復治療+步態訓練及傳統康復治療+步態訓練+SET三組，在治療前后分別收集三組患兒的步態參數，結果顯示SET有利于縮短患兒步態周期、步長偏差、雙支撐相占比，并提高步頻、步幅、步速。林紅[15]對不隨意運動型CP患兒進行3個月的常規康復治療+懸吊運動后，得出SET有利于降低患兒步行寬度，提升步速及步長的相似結論。

3 SET改善CP患兒的整體功能

3.1 SET可改善CP患兒的下肢肢體運動障礙

痙攣型CP患兒由于大腿內收肌群、小腿三頭肌肌群痙攣，繼發產生交叉步態、足尖功能障礙、背屈功能障礙、足下垂等，影響患兒下肢運動功能及平衡功能[12]。GMFM作為評定兒童運動功能的重要指標，具有很高的可信度，分數與CP患兒運動功能呈顯著正相關[16]。Breva踝關節運動儀訓練聯合SET可以針對性減小踝關節被動背屈角度[17]，提高痙攣型CP患兒下肢運動功能。大量研究發現SET治療痙攣型CP患兒后，采用GMFM-88（以D區、E區為主）、Berg平衡量表（BBS）及表面肌電均方根值（RMS）評估，結果顯示試驗組在改善D、E兩大功能區和平衡功能方面均優于對照組，且試驗組中內收肌和腓腸肌的表面肌電RMS降低幅度均大于對照組[18-19]，說明SET較常規康復治療更能通過降低肌張力等達到改善痙攣型CP患兒站立、走跑跳及平衡功能。總體來說，SET利用其不穩定等特性來降低肌肉張力，緩解下肢痙攣，增加肌力，改善四肢關節活動功能，達到促進隨意運動的恢復的治療目的。

3.2 SET可改善CP患兒的上肢肢體運動障礙

CP患兒在異常生長發育過程中，無法實現骨盆帶、肩胛帶的正常回旋，因此會直接表現出姿勢與運動發育的非對稱性，阻礙肩胛骨與上臂運動的分離運動及上肢向各方向伸展的活動及精細能力的發育。研究表明，核心肌群可以通過維持骨盆、脊柱的穩定性，在上下肢力量中起傳遞過渡的樞紐作用，實現其上肢運動穩定性增強，上肢伸展范圍擴大，生活活動能力改善的目的[20]。曾姣峰等[21]證實SET通過降低上肢肌張力，重塑上下肢運動神經通路，完善軀體控制能力及上肢精細運動能力。任素偉等[22]將60例痙攣型偏癱腦癱患兒隨機分為常規組、懸吊組和觀察組，分別接受常規康復、常規康復+懸吊訓練、常規康復+懸吊訓練+肌內效貼，結果顯示各組Mallet評分、Peabody精細運動發育量表評分、GMFM-C區評分均提高，觀察組效果最佳。劉建彬[23]同樣發現SET能有效改善患兒的視覺追蹤、上肢關節活動能力、抓握能力、操作能力、手眼協調等精細運動功能。

3.3 SET可改善CP患兒的平衡功能障礙

大腦損傷影響感覺系統、中樞神經系統及肌肉骨骼系統之間的相互作用，使得人體的姿勢控制能力下降，進而威脅到身體平衡的穩定。CP患兒的平衡障礙分為靜態與動態平衡障礙兩種。主要原因為：（1）運動控制系統出現障礙，導致運動系統、預期性姿勢控制、動靜態穩定能力及反應性姿勢控制能力下降[24]；（2）平衡反應減退，視覺、本體覺、前庭覺感受器接收與處理信息能力異常[25]；（3）平衡中樞受損導致各感覺信息整合能力減弱；（4）心理因素及注意力等影響平衡感覺信息輸入及中樞整合。目前已有研究證實SET可通過調整骨骼肌肉方面的姿勢控制及運動控制能力來改善CP患兒的平衡能力[26-27]。陳娟娟等[28]對合并感統失調的CP患兒采用Tetrax平衡儀準確測量不同體位狀態下的體重分布系數（weight distribution index，WDI），發現在HL、HB、HF體位下的WDI均較治療前低，對此解釋患兒通過SET有效地感知身體在空間的位置，提升前庭覺系統功能，達到改善患兒平衡功能的最佳效果。由于CP患兒發病原因、發病部位與發病階段并不一致，以及患兒間的個體差異性，導致CP患兒平衡功能的障礙呈異質性表現，所采取的SET的訓練方案也同樣存在不統一。

3.4 SET可改善CP患兒的智力發育

國內報道CP患兒并發智力障礙高達72.09%。從CP患兒的發育機制上看，其運動功能和智力發育對涉及由外部環境刺激啟動的信號分子、突觸形成及相關信息處理通路可能有大部分重疊[29]。廖旭莉等[30]選取98例CP并發智力障礙患兒，每組均49例，對照組實施常規康復，研究組實施SET，結果顯示研究組中BBS評分、智力發育指數（MDI）評分及心理運動發育指數（PDI）評分均較對照組高，提示SET在提高CP患兒粗大運動功能的同時可顯著提升語言功能及智力。

3.5 SET可改善CP患兒的感覺統合障礙

經調查在134例有效問卷中，有65例CP兒童有不同程度的注意力缺陷，臨床檢出率高達為48.51%[31]。姜美玲[31]通過SNAP-Ⅳ評定量表父母版（26項）注意缺陷癥狀分量表評估CP患兒注意缺陷多動障礙（ADHD）癥狀，結果發現SET長期應用對于CP患兒的注意力缺陷有不錯的效果。

3.6 SET可改善CP患兒的其他功能障礙

在CP患兒異常發育的過程中，患兒由于脊柱彎曲、胸廓形狀改變等因素引起呼吸肌肌力不足，胸壁擴張受限，肺無法有效擴張，最終導致肺換氣及通氣障礙[32]。膈肌是維持軀干平衡的核心肌也是重要的呼吸肌，膈肌肌力的改善有利于增加呼吸效率，同時刺激呼吸中樞，降低增快的呼吸頻率，減少呼吸做功，提高神經肌肉協調收縮能力。因此，激活核心肌群有利于提高肺功能。辛蔚等[33]發現SET可通過提高腹直肌和腹外斜肌在內的深層核心肌群張力來提升最大吸氣壓力（MIP）、最大呼氣壓（MEP）。此外，肺容量低下、呼吸肌肌力不足可能會增加吞咽誤吸的風險，而構音的形成也離不開平穩的呼吸。馮業改等[34]證實SET結合疏經調臟針法對CP患兒的語言功能和構音障礙的改善有一定的有效果。

4 結語與展望

綜上所述，雖然CP患兒腦部病變是靜止的，但其表現是進行性的。隨著肌肉骨骼系統平衡失調，患兒的粗大運動功能發育、智力發育等均受到限制。醫師通過制訂合適的康復方案來糾正患兒的杠桿臂功能障礙，防止畸形發展，并優化整體功能。從某種意義上說，SET作用是通過趣味游戲最大化調動CP患兒康復積極性，維持、改善或優化兒童的功能，并改變疾病的自然發展史。但由于目前研究時間較短、范圍較窄、證據較少，存在一定局限性，尤其是缺乏針對1歲以內嬰幼兒的臨床干預預后，因此在今后SET針對CP康復的發展中不但需添加多元化、精準化元素，還要實現早干預早康復，才能最大程度激發患兒康復代償能力，改變姿勢及運動障礙，提高患兒生活能力。

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