经颅直流电刺激与跑步机在脑瘫中的应用

引言 通过多种方法，小儿脑瘫患者的运动控制和协调能力已得到改善。 跑步机训练在提高步态速度、平衡能力和功能独立性方面显示出有效性。 此外，经颅直流电刺激（tDCS）为手术或药物治疗提供了一种非侵入性且安全的替代方案。 总体而言，这些干预措施已被证明在改善该人群的步态表现和功能能力方面是有效的。

针对小儿脑瘫患者实施tDCS的最佳方案尚未确立。 与早期研究采用针对对侧运动皮层的单侧阳极刺激不同，有假设认为双侧半球刺激可能产生更优的结果。 这一前提得到了脑磁图（MEG）研究的支持，该研究显示脑瘫儿童双侧感觉运动皮层的神经兴奋性普遍存在紊乱。 这种双侧损伤即使在单侧病变的情况下也会发生，并导致皮质脊髓通路的激活减少。 因此，后续研究对同侧运动皮层（非病变半球）应用单侧阳极tDCS，结果显示在伸手技能和运动持续时间等运动功能方面有所改善。

作为一项可行性研究，本试点研究评估了同时实施双侧阳极tDCS与跑步机训练以改善双瘫型脑瘫儿科患者的步态参数、活动范围并减少痉挛的实用性和初步效果。

方法 研究设计与参与者 这项临床研究根据《赫尔辛基宣言》，获得了约旦科技大学IRB委员会和国王阿卜杜拉大学医院（#2019/420）的批准。 招募了五名痉挛性双瘫型脑瘫儿童（年龄4-12岁）。 纳入标准规定粗大运动功能分级系统（GMFCS）级别为I-III，能够独立行走至少10米，且智商大于70。 主要排除标准包括过去六个月内有过骨科手术史、神经阻滞或肉毒杆菌注射史，以及存在并发的骨科损伤、癫痫、颅内金属植入物或助听器。 此外，所有参与研究的儿童均由其法定监护人在参与前签署了自愿书面知情同意书。

跑步机训练与tDCS干预 虽然先前在脑瘫儿童中使用单侧阳极tDCS的研究根据10-20 EEG系统将单个阳极置于C3或C4运动皮层，阴极置于眶上区域，但本研究采用了双侧配置。 使用10-10 EEG系统进行更精确的定位，将两个阳极置于左侧FC1和右侧FC2区域（涵盖运动和额叶区域），两个相应的阴极置于双侧眶上区域。 应用了1mA的低电流强度。

治疗方案从两次跑步机熟悉训练开始。 随后进行十次联合治疗，每次持续12分钟：包括1分钟热身、10分钟同步跑步机训练和tDCS治疗期，以及1分钟整理放松。 跑步机速度起始于儿童6分钟步行测试（6MWT）最大地面速度的50%，并根据个体耐受性逐步增加。 耐受性通过无疲劳主诉、心率不超过最大值的70%以及保持正常步态（无拖步）来衡量。 有助手在场提供支持和口头反馈，以促进正确的运动模式。

结果指标

结果指标 收集了干预前后的数据，包括：

1. 姿势排列（内外侧位移）
2. 姿势排列（前后位移）
3. 踝关节背屈活动范围（度）
4. 髋关节活动范围（度）
5. 膝关节活动范围（度）
6. 使用6分钟步行测试评估的步行耐力（距离，米）
7. 使用GMFM-66评估的粗大运动功能（总分）
8. 步态速度（米/秒）
9. 步态变异性（无量纲自相关系数）

数据分析 由于先前研究报告了在样本量极小（n = 5）时使用配对t检验需谨慎，因此计算了所有结果指标的平均值±标准差，使用Hedges' g确定了干预的临床效应量，其值表示小、中或大效应，并且通过让每个儿童在干预前后各行走10米轨道两次来测量步态结果。 数据可用。

3. 结果与讨论 本研究方案在tDCS刺激方案（双侧阳极tDCS与单侧阳极tDCS）及其结果指标方面具有创新性，这些指标包括脑活动和可塑性的评估、定量步态结果指标（运动学和动力学）、运动发育、生活质量以及享受和参与水平，这些指标以前从未在一整套研究中同时考察过。

此外，双侧阳极tDCS将是一种可行且安全的康复工具，能够调节脑活动并改善脑瘫儿童的步态功能、平衡功能、耐力、生活质量以及参与和享受水平。 因此，探索双侧阳极tDCS对儿童身体功能、活动和参与结果指标的短期和长期治疗效果，为我们提供了一种有前景的非侵入性脑瘫康复工具，可与其他许多康复工具和方法结合使用，如行为疗法、虚拟现实、治疗服等，这些方法均用于脑瘫康复及其他神经系统疾病。 此外，探索脑活动调节、步态功能变化、运动发育以及参与和享受水平之间的关系，将有助于我们更好地理解这一相互关联的矩阵，这是我们在未来脑瘫儿童康复方法和策略中必须考虑的，从而作为促进儿科康复循证实践的一个重要方面。同时，它将帮助我们更好地理解tDCS作用背后的机制。