下肢杠桿力臂功能障礙(Lever Arm Dysfunction,LAD)是常見的導致腦癱兒童步態異常的原因,如髖內旋、股骨和脛骨之間的旋轉畸形以及足的內外翻畸形等,且都與年齡的增長呈正相關。
圖1 偏癱兒童常見異常步態模式(來源:Rodda J, Graham HK. Classification of gait patterns in spastic hemiplegia and spastic diplegia: a basis for a management algorithm. Eur J Neurol 2001;8(suppl 5):98-108.)
研究發現,Demi Plie這種芭蕾舞中的基礎熱身動作,可改善正常人的髖關節最大外旋角度,減少骨盆前傾角以及改善髖與骨盆角度比的變化。
基于上述信息,本實驗通過NOKOV度量動作捕捉系統觀察及分析在不同的足外偏角度下(30°、60°、90°及120°)腦癱兒童進行Demi Plie動作時下肢各關節角度及關節力矩,以期推測Demi Plie動作是否有助于改善腦癱兒童LAD的問題,或是否加重腦癱的LAD問題。
圖2 芭蕾舞足位(藍色圈出的為采用的第二足位)
圖3 三維運動捕捉數據系統采集流程圖
圖4 Demi Plie動作采集圖示
圖5 虛擬坐標系建立方向(X、Y、Z三軸分別代表了下肢關節在矢狀面(屈曲/伸展角度)、冠狀面(內收/外展角度)、水平面(左/右旋轉角度)的運動)
圖6 兩組兒童(腦癱兒童組及同年齡段正常兒童組)Demi Plie 動作下踝關節X、Y、Z軸關節角度及關節力矩折線圖
圖7 兩組兒童(腦癱兒童組及同年齡段正常兒童組)Demi Plie 動作下膝關節X、Y、Z軸關節角度及關節力矩折線圖
圖8 兩組兒童(腦癱兒童組及同年齡段正常兒童組)Demi Plie 動作下髖關節X、Y、Z軸關節角度及關節力矩折線圖
圖9 兩組兒童(腦癱兒童組及同年齡段正常兒童組)Demi Plie 動作下骨盆在X、Y、Z軸活動度折線圖
通過對即刻數據的分析,我們可以推測得出Demi Plie動作有益于改善存在股骨內旋、脛骨內旋以及足跖屈為特點LAD問題的腦癱兒童,但不利于存在蹲伏步態或有足外翻伴脛骨外旋LAD的腦癱兒童。另外,需要避免在過大足外開夾角度數下進行Demi Plie 動作,因為這可能會加重腦癱兒童的LAD,30°或60°下進行Demi Plie動作是較為安全的足外開夾角度數。
三維動態捕捉系統目前在腦癱兒童的臨床中常應用于基于正常兒童常模的步態分析,并且在此技術上制定出有針對性、個性化的干預方案,這對于臨床的醫生及治療師來說是具有很大的指導意義的。然而隨著兒童康復的不斷發展,未來基于國際功能、殘疾和健康分類(International Classification of Functioning,Disability, and Health,ICF)框架的綜合性干預方式將受到進一步的推廣,譬如芭蕾舞類的舞蹈類或其他結合社會性、娛樂性的干預方式將更加多樣化,三維動態捕捉系統作為精確、客觀的運動評估工具,在未來兒童康復領域中也將具有重要的作用。
參考文獻:
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