节律性听觉刺激对脑性瘫痪患者步态改善的系统综述

马红颖， 刘建军， 何学金， 王宇翔

1.首都医科大学康复医学院，北京市 100068；2.中国康复研究中心北京博爱医院，北京市 100068

0 引言

脑瘫是指一种持续存在的中枢性运动和姿势发育障碍、活动受限症候群，这种症候群是由于发育中的胎儿或婴幼儿脑部非进行性损伤所致，主要表现为异常的运动模式和姿势、运动失调和肌张力异常[1]。该类患者由于肌张力增高和原始反射持续存在而导致有效运动减少，步行移动功能受限[2]。步态是中枢神经系统的终极目标在生物力学水平上的体现，对儿童心理和运动独立性的形成均有重要意义。

神经音乐治疗技术(neurologic music therapy,NMT)作为一种新兴的结合音乐、心理与医学为一体的补充替代疗法，能够根据不同的治疗方式，为不同患者的身心康复带来积极影响。音乐治疗对精神病[3]、心理[3]、睡眠质量[4]、癌症患者生活质量[5]、早产儿护理[6]、孤独症[7]等方面均有较好的辅助治疗效果。

在脑瘫患者的康复训练中，步态训练作为康复训练的重要环节，相较于传统的物理治疗，其训练效果易受环境、训练强度、治疗师专业水平等因素影响，操作标准无法规范统一，且评定指标也不能有效标量化[8]。同时，传统物理治疗训练模式单一枯燥，患儿在长期训练中易产生畏难、厌倦等消极情绪，进一步影响配合程度[9]。节律性听觉刺激(rhythmic auditory stimulation, RAS)是一种建立在神经科学基础上的音乐治疗技术，在促进本质上具有生物节律性运动的康复、发展和维持具有较好的干预和辅助治疗效果[10]。

在RAS的步态训练中，康复治疗师通过一定的外部节律刺激(如音乐、节奏)激活患者听觉中枢和大脑运动区，控制下肢肌肉配合节奏训练，调整步态模式，从而改善步态。音乐或节拍器等节奏性听觉刺激作为运动时的听觉反馈，多用于脑卒中和帕金森病等成人的步态康复训练[11-12]，国内也有相关研究[13-16]，而且已经标准化。在脑瘫患者康复中RAS技术除了提高患者步行能力外，同时也可以调动训练的积极性[17]。

本研究旨在对RAS在脑瘫患者的异常步态中的应用及治疗进展作出系统综述，并对作用机制、干预方法和疗效进行阐述。

1 资料与方法

世界卫生组织国际分类家族(World Health Organization Family of International Classifications, WHOFICs)包括《国际疾病分类第十一次修订本》(International Classification of Diseases 11th Revision, ICD-11)、《国际功能、残疾和健康分类》(International Classification of Functioning, Disability and Health, ICF)和《国际健康干预分类》 (International Classification of Health Intervention-β3, ICHI-β3)。ICD-11 是国际疾病分类、诊断、编码和统计工具。ICF是国际功能分类，用于功能描述、编码、功能评定、统计等。ICHI-β3是国际干预分类、编码以及统计工具[18]。

1.1 基于WHO-FICs RAS 对脑瘫患者步态改善的PICO架构

本研究基于ICF和ICD-11系统分析RAS对脑瘫患者步态改善的干预方案与结局，PICO架构见表1。

表1 RAS对脑瘫患者步态改善的PICO架构

1.2 文献检索策略

本研究采用主题词检索方式，在Web of Science、PubMed、EBCSO、中国知网、万方数据库进行检索。检索时限：建库至2022年12月20日。

英文检索式：cerebral palsy AND (rhythmic OR rhythm music OR rhythmic auditory stimulation) AND(gait OR walking)

中文检索式：(脑性瘫痪OR 脑瘫) AND (节奏OR节律性音乐OR节律性听觉刺激) AND (步态OR步行)

1.3 纳入与排除标准

纳入标准：①涉及脑瘫患者的RAS；②涵盖脑瘫患者治疗的具体治疗方案；③涉及RAS对脑瘫患者的步态改善情况；④中文或英文。

排除标准：①重复文献；②不能获取原文；③综述、个案研究、观点、评述类文章；④硕博论文、会议论文等。

1.4 文献筛选与提取

由2名熟悉该领域的研究人员独立进行文献筛选，根据文献纳入与排除标准对标题、摘要、全文进行筛选。

当出现分歧时，经第3 名研究人员协商一致后确定最终结果。文献筛选流程见图1。

图1 文献筛选流程图

提取作者、国家、发表时间、研究对象、干预时间、干预地点、干预具体方法、评估工具和治疗效果等。

1.5 文献质量评价

采用物理治疗证据数据库(Physiotherapy Evidence Database, PEDro)量表对纳入文献进行方法学质量评价。＜ 4 分为质量差，4～5 分为中等质量，6～8 分为质量较好，9～10分为高质量。

2 结果

2.1 文献质量评价

纳入文献的PEDro评分为5～9分，平均7.1分，其中，6～8 分8 篇，9～10 分1 篇。所有研究均符合被试流失率≤ 15%，进行意向性分析、组间统计比较和变异性测量。所有研究均达到“资格标准”，7 项达到“随机分配”，2 项达到“分配隐藏”，7 项达到“基线相似”，但是多数研究难以做到治疗师和评估者施盲。文献质量评分见表2。

表2 纳入文献PEDro量表评分

2.2 纳入文献基本特征

共纳入10 篇文献，涉及256 例患者，来源于美国、埃及、以色列、韩国和希腊，干预地点主要在医院、社区，部分为居家干预。RAS 是目前相对安全、有效、便捷、无副作用的治疗方法。纳入文献基本特征见表3。

表3 纳入文献基本特征

2.3 干预方案

2.3.1 干预类型

为了改善脑瘫患者步态能力和康复训练的积极性，RAS 的类型都在常规的物理治疗的基础上加入简单和弦、复杂和弦或节拍器等RAS，重复被提供来调节运动模式，以循序渐进的方式激发肌肉活动，并诱导理想的运动以实现完整的目标运动。

2.3.2 干预场景

常规的物理康复治疗只局限在康复机构，但采用加入RAS 的步行训练可以在学校、医院、家庭社区、门诊、俱乐部等进行，更加方便患者和家属，同样也便于推广。

2.3.3 干预处方

RAS 加入步态训练的处方与物理治疗康复处方基本保持一致。一般每次30 min，每周5 次，持续4～8周。

2.3.4 干预结局

2.3.4.1 增加关节活动度

脑瘫患者常有关节活动受限的问题，这是一种由肌肉张力异常和长时间静态姿势而导致的继发性并发症。关节挛缩会导致运动的受限，下肢关节活动度减少，尤其是髋和膝关节的屈伸范围，是影响脑瘫患者步态效率的关键运动学因素[29-31]。

Kim 等[22]发现，脑瘫患者每次30 min、每周3 次的简单和弦和复杂和弦的RAS训练后，足底趾曲角度和踝关节活动度均增加，且时间和组间存在显著交互作用，复杂和弦组在预旋前阶段显示最大踝关节跖屈增加。

Shin等[24]发现，在RAS(键盘上的和弦提供有节奏的节拍)干预下进行步态训练，每次30 min、每周3次、连续4 周后，近端和远端关节的运动模式明显改善，从而关节活动度改善，关节活动范围增加。

Kim 等[26]发现，在步态周期中，骨盆前倾和髋关节屈曲随RAS明显改善。

2.3.4.2 改善步态

由于痉挛和肌张力的升高对运动产生不利影响，因而步态缺陷在脑瘫患者中是常见的[32]。RAS 通过一定的外部节律刺激(如音乐、节奏)激活听觉中枢和大脑运动区，控制下肢肌肉配合节奏训练、调整步态模式，从而达到改善步态和提高平衡能力的效果，使患儿完成目标更具指向性，从而改善患者的运动计划和执行能力。

Efraimidou 等[28]发现，脑瘫男性运动员参加基于RAS 理论设计的音乐和运动课程，每次50 min、每周2次、共8周，运动和心理方面改善。

Hamed 等[27]研究显示，RAS 是改善痉挛性脑瘫患者步态参数的有效工具。Ghai 等[33]评估运动学和时空步态参数，分析节律听觉刺激对步态动态指数的有益影响，建议进行节律性听觉提示与康复的转化研究，以提高脑瘫患者步态表现。

2.3.4.3 提高步速、步频和步长

Anttila等[34]收集1990年至2007年关于患有脑瘫患者的物理治疗研究数据，发现力量训练对步行速度或步幅长度没有影响，有必要改进这些治疗方案，并研究新康复技术的有效性。而接受RAS步态训练的痉挛性脑瘫患者比接受传统步态训练的患者在步速、步长等方面改善更明显。

Kwak[19]发现，经过RAS 干预治疗后，痉挛性脑瘫患者步幅、步长和步速均提高。Nagy 等[20]将30 例6～10岁的痉挛性偏瘫患儿分为两组，对照组仅使用物理治疗训练，观察组增加RAS训练，两组步长和步幅均改善，且观察组改善更明显。Baram 等[21]对脑瘫患者和健康儿童分别进行节律性听觉训练，结果显示，脑瘫患者在RAS提示训练下，步速和步长增加，而健康儿童则无明显差异。

3 讨论

脑瘫患者的运动和姿势发育受损，活动困难、能力受限和日常生活的依赖性对生活质量和社会活动有很大影响。对于脑瘫患者，有效的康复训练非常必要。RAS 结合物理治疗训练激活运动和听觉系统，可以改善脑瘫患者的运动功能，促进平衡、行走、心理健康状况的改善。

RAS 的夹带是神经生理学中一个主要原理，它是一种在组织化连接的神经元之间的交流形式[35]。细胞之间不仅通过神经元的放电进行交流，也通过一致性进行交流[36]。当神经族群同步以相同的速率、相位进行放电，使系统化差异的神经兴奋性处于一个循环中，神经元才能够进行交流。因而在人类感觉系统和运动系统之间可以观察到[37]。Thaut 等[38-39]在20 世纪90年代早期的几项研究中第一次确立了节奏夹带在康复训练和学习中的作用；对生理、运动学和行为运动分析表明，夹带线索不仅改变运动的时间，而且可以改善空间和力的参数；对改善运动控制有多方面的综合作用，建立了第一个以神经科学为基础的音乐临床方法，成为后来神经音乐治疗发展的基石。Galińska[40]将非音乐治疗练习转化为类似的、同构的音乐练习，利用乐器和音乐结构的执行特性来启动、提示和协调动作。在音乐成分中，重复的节律起着重要的作用。RAS 与步态的结合表现为节拍和步态相位、节拍间隙和步态周期相结合，这种结合既能提示运动重点，又能调节和完善步态周期运动轨迹，进而调节运动变化，改善运动模式[41]。

网状脊髓束的听觉-运动同步理论是RAS 的另一个可能机制。在脑干水平网状脊髓通路上存在着听觉-运动环路，规律性的听觉刺激可以激活脊髓运动神经元，增加神经元的兴奋性，在皮质下产生无意识的感知信息处理，使运动系统提前做好准备，缩短神经肌肉的反应时间[42-43]。在此潜在作用机制下，RAS会刺激神经中枢产生听觉-运动夹带效应[44]。康复过程中，无论训练剂量大小，提示性和非提示性运动训练都会导致不同的动作可塑性和重复性结果[45]。RAS 可以加快运动学习能力，提示性重复运动可提高学习能力和可塑性。这种提高并不是简单地加速学习，而是引导不同的学习过程。

Salimpoor等[46]的研究提示，RAS通过促进纹状体多巴胺能神经递质释放，同时抑制有害递质释放，使人在审美过程中得到多种情感体验，同时心率、呼吸、皮肤温度、神经内分泌等生理功能随之调整，影响大脑皮质功能；音乐中旋律和节奏的改变使人产生共鸣[47-49]，从而为改善康复活动提供非常重要的动机[50]。它不但可以促进运动、情绪、社会交往的康复[51-52]，还可以改善患者的抑郁、焦虑、不配合等心理状态[53]，广泛应用于心理精神疾患[54]，从而让脑瘫患者更好地接受和融入康复训练中。

RAS 对脑瘫患者的步态改善有着积极的影响，可能是一种潜在的替代康复训练方法。本研究还存在一些局限性，如纳入研究样本量较小，年龄、脑瘫类型、治疗持续时间、评估工具、干预频率、干预时间和强度差异较大，还需进一步研究。

4 结论

作为一种新兴的与多学科交叉的治疗方法，RAS在改善脑瘫患者的脑结构、肢体功能，提高认知，改善生活质量方面起到积极的作用[55]，且操作简便易行。在传统的物理治疗基础上加入RAS，不仅减少患者的费用，降低时间成本，而且能够调动患者康复训练的积极性，值得在临床上推广。但对RAS在分析痉挛性脑瘫步态对如何选择节律、频率、应用时机和阶段产生的效果等相关研究较少，RAS 的训练强度、机制等尚不清楚，需要进一步的研究[56-57]。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。