脑性麻痹矫形术

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介绍(|

根据定义,矫形器是“用于改变神经肌肉和骨骼系统的结构和功能特征的外部应用装置”。[1]

为什么跨学科的团队成员被说服使用[2]。确定的目标是:

  • 矫正和/或防止畸形
  • 提供支持的基础
  • 促进技能培训
  • 提高步态效率

重要的是,跨学科团队根据GMFCS检查患者的功能限制,以便计划治疗。矫形器的类型和设计是相应决定的,可以根据患者病情的改善定期更换。

矫形器的种类(|

根据国际标准术语,矫形器是通过描述其包含的解剖关节的首字母缩略词来分类的。例如,踝足矫形器(AFO)适用于足部和脚踝,胸腰骶矫形器(TLSO)适用于脊柱的胸椎、腰椎和骶骨区域。描述矫形器的功能也是有用的。
可以用于脑瘫患者的矫形器类型在下面的短视频中显示,然后在接下来的文本中进行更详细的描述。

本页介绍的矫形器:

下肢

  • 足部矫形器
  • Supramalleolar矫正法
  • 踝足矫形器(动态,实心,后叶弹簧,地面反应,铰接)
  • 膝关节矫形器(固定器、塑料膝关节矫形器)
  • 髋外展矫形器

脊柱矫形器(胸腰盆支撑)

上肢(静止的手和手腕夹板)


[3]

下肢矫形设计(|

足部矫正器(FO)(|

足部矫形器不能防止畸形。他们提供了一个更好的脚掌接触地面。

踝上矫形器(SMO)(|

这个矫形器延伸到踝骨上方和脚趾。考虑轻度动态马,内翻和外翻不稳定。

加州大学生物力学实验室矫形(UCBL):内侧高于外侧,更牢固地支撑跟骨,支撑纵弓。用于后足和中足不稳定。

踝足矫正器(AFO)(|

AFO是CP的基本矫形器,是许多痉挛性双瘫儿童的关键设备。AFO的主要功能是维持足部在跖点的位置。这提供了一个稳定的基础支持,促进了功能,也减少了在立场阶段的音调动态AFO (DAFO)(|

动态踝足矫形器通常是指由薄热塑性材料制成的定制超踝足矫形器。它适合脚亲密和使用柔性和薄热塑性意味着DAFO可以提供圆周控制的后脚和前脚,以保持中性对齐。在dafo的原始设计中,通常包含一个“神经学”足板,由个人缺口处的垫块、跖骨圆顶和外侧四个脚趾的背屈组成。从理论上讲,对足部施加这些压力会降低腓肠肌的痉挛程度,从而降低在痉挛性CP步态中经常观察到的马肌水平。然而,目前的文献显示,肌电图活动没有减少[4]

固体AFO(|

固体或刚性AFO不允许后叶弹簧AFO (PLSO)(|

后叶弹簧AFO是一种刚性的AFO,在踝部后面修剪,提供踝关节的灵活性,并允许在站立阶段被动踝关节背屈。PLSO在行走时提供更平滑的膝关节-踝关节运动,同时防止踝关节过度背屈,外翻控制也很差,因为它在负重时反复变形。PLSO是轻度痉挛性马的理想选择。有蹲姿和外翻的患者不要使用。

后叶弹簧(PLS) AFO被认为是一种摆动阶段矫形器,因为它只在摆动阶段有效。仅适用于孤立背屈肌无力或麻痹的患儿。它可以由许多不同类型的材料制成,包括Ortholen,共聚物聚丙烯和碳复合材料。PLS AFO的柔性性质和用于制造它的材料的弹性特性产生动态矫形器。在肢体负重的早期站立阶段,它允许控制跖屈,然后在摆动阶段保持足跖屈,以确保足离开地面。在存在中度至高度痉挛、足部或踝关节中外侧不稳定或需要膝关节或髋关节站立阶段控制的情况下,它不能提供足部和踝关节的足够控制。PLS AFO的矫形治疗目标是在摆动期间保持足部和踝关节在跖屈位置,以允许足部间隙,但在站立阶段允许踝关节跖屈和背屈。

地面反应AFO (GRAFO)(|

该AFO由一个实心踝关节制成,上部包裹胫骨前部近端,在胫骨上方有一个实心前部。刚性正面为身体虚弱的患者提供强大的地面反应支撑Anti-Recurvatum AFO(|

这种特殊的AFO被塑造成轻微的背屈,或者有轻微的脚跟,以推动胫骨向前,以防止在站立阶段过度伸展。考虑开这种AFO治疗偏瘫或双瘫儿童的膝反屈。根据儿童的耐受性,抗反曲afo可以是实心的,也可以是铰接的。

铰链AFO(|

铰链式afo有一个机械踝关节,通常防止足底屈曲,但在步态的站立阶段允许相对完全的背屈。它们提供了一个更正常的步态,因为它们允许在站立阶段的步态背屈,从而使它更容易在不平坦的表面和楼梯上行走。这是大多数流动病人最好的AFO。调节足底屈曲止点至(3- 7度)背屈,控制膝后屈患儿站立时膝关节过伸。铰链式AFO禁止用于没有被动踝关节背屈的儿童,因为它可能迫使足中部关节背屈,导致足中部骨折畸形。膝关节屈曲挛缩和三头肌无力是铰链式AFO可能增加蹲姿的其他禁忌症。AFO可以安装一个铰链,允许10度被动背屈,同时防止足底屈曲。这就形成了更自然的步态。

铰接afo包括一个机械关节,允许或协助运动在一个或多个方向。典型地,在患有CP的儿童中,铰接afo可防止跖屈(90度),然后允许自由背屈。只有当腓肠肌有足够的长度,允许10度背屈,膝盖完全伸展,并且腓肠肌范围内没有痉挛或阻力时,才应该考虑这种AFO设计。任何允许踝关节的背屈度超过膝关节最大伸展时所能达到的程度的AFO,实际上会限制膝关节在站立时的伸展,并对膝关节和髋关节的动力学产生不利影响。铰接AFO也应该只用于对膝关节屈曲有充分控制且不要求在站立时防止膝关节屈曲的情况。在这种情况下允许踝关节背屈,将GRF移至膝关节后方,引起膝关节屈曲力矩。即使有足够的腓肠肌活动度和膝关节控制,铰链式afo可能不适合存在中度至重度足和踝关节中外侧不稳定的情况。

膝矫形器(|

在术后早期和治疗走动期间,膝关节矫形器被用作休息夹板。膝关节矫形器有两种类型,膝关节固定器和塑料膝踝足矫形器(KAFO)。使用这种夹板保护膝关节,防止多节段延长后畸形复发,并使术后更安全地开始负重和行走。

膝盖防盗控制系统(|

膝关节固定器是由柔软的弹性材料制成,只保持膝关节伸展,踝关节自由。考虑在腿筋手术和直肌腱转移后的术后早期使用它们。

塑料KAFOs(|

塑料休息kafo从臀部下方延伸到脚趾,稳定踝关节和膝盖。它们更坚硬,在术后早期为踝关节和膝关节提供更好的支撑。在20世纪50年代和60年代,开发并广泛用于患有脊髓灰质炎的儿童的带有金属支架和铰链关节(KAFOs)的膝-踝-足矫形器[5]。虽然kafo仍用于需要锁定膝关节的脊髓灰质炎和脊髓脊膜膨出患者的行走,但它们对CP患儿不起作用,因为它们在摆动阶段锁定膝关节伸展,扰乱了步态模式。穿上和脱下KAFO需要很多时间,而且它们很难穿。由于这些原因,用于功能性活动的kafo已从CP患儿中消失。相反,用于活动儿童膝关节问题的抗复发afo或grafo已被证明是有用的。

在夜间和多层次手术后早期使用塑料KAFO保护肢体,同时允许早期活动。

髋外展矫形器(|

考虑对髋关节内收肌紧绷的儿童使用髋关节外展矫形器,以保护髋关节活动范围,防止发生半脱位。髋外展矫形器的一个明确适应症是内收肌延长后的早期。

脊椎矫正器(|

用于治疗脊柱畸形的牙套有很多种。这种支架不是为了阻止脊柱侧凸的发展,而是为了提供更好的坐姿平衡。因为大多数患有脊柱侧凸的儿童需要脊柱手术来建立和维持长期的坐姿平衡。胸腰骶支撑可以帮助孩子在生长突增期更好地坐着,此时脊柱畸形变得明显,发展迅速,孩子可以快速地长出定制的坐垫装置。由于各种原因不适合手术的儿童可能会使用脊柱支架而不是座椅装置来改善坐姿。

上肢矫形器(|

肩关节和肘关节支具的适应症非常有限。静止夹板的一个例子是热塑性静止腕和手夹板,它使手腕保持10-20度的伸展,掌指关节(MPJ)保持60度的屈曲,指间关节(IPJ)保持伸展(见图R)。这种类型的夹板在夜间和不活动期间使用,希望能防止畸形。功能性夹板的一个例子是对手夹板,它可以在日常活动中使用。手部矫形器可能会抑制肢体的积极使用,并以消极的方式影响手部的感觉。只在治疗时或在学校使用,在一天中的其他时间取下。

这是在脑瘫治疗计划的一个阶段中使用的最知名的矫形器类型,记住脑瘫患者必须定期进行矫形器评估,以决定是否需要改变设计或类型。

矫形器护理(|

重要的是,矫形器是在良好的工作秩序,并显示最小的磨损迹象。检查部件是否处于良好状态,如果是铰链,检查它们是否正常工作并在需要时锁定。检查矫形器是否合适,并教导病人矫形器的卫生和护理方面的知识。请看下面的视频。

[6]

矫正的处方(|

可活动儿童下肢矫形器(GMFCS I、II和III)(|

脑性麻痹患儿通常表现为步态偏差,其主要原因是选择性运动控制丧失、肌肉力量下降和肌肉张力异常[7]。脑瘫的这些运动障碍常常伴有感觉、知觉、认知、交流、行为和癫痫的障碍[8]。因此,对不能活动的脑瘫儿童进行矫形治疗需要采用与年龄相适应的干预措施,包括身体功能和结构、活动和参与、个人和环境因素等ICF领域的综合康复[9]。矫形器用于处理肌肉挛缩和骨畸形的继发性肌肉骨骼问题。如果没有适当的矫形干预,脑瘫儿童的步态和功能将在不到两年的时间内发生有害的变化[10]

CP的诊断与任何明确定义的康复干预策略无关,也与儿童和家庭的既定预期结果无关[11]。为了给脑瘫儿童提供有效的矫形干预,明确每个儿童的功能能力是很重要的,这样才能确定矫形干预的目的。通过1994年的一次共识会议,国际假肢与矫形学会(ISPO)将脑瘫下肢矫形治疗的目标确定为:

  1. 矫正和/或防止畸形
  2. 提供支持的基础
  3. 促进技能培训。
  4. 提高步态效率[12]

Figuerdo等人的文献综述[13]以及2008年ISPO脑瘫共识会议的一份报告[14]批评了与脑瘫儿童矫形器治疗相关的证据基础。两份文件都确定了相对较少的研究,专门处理儿童脑瘫矫形管理。

他们还发现,这些研究中有许多采用了糟糕的方法,导致证据的科学质量较低。因此,在文献综述和共识会议中,建议未来的研究采用更可靠的方法,并对参与者的陈述、使用的方法和提供的矫形干预提供更深入的描述[15]。这将使未来研究的结果能够转移到临床实践中。

在文献回顾和共识报告中,科学文献中矫形器的不完整报道被强调为关注的主要领域。许多评估矫形器干预对脑瘫儿童疗效的研究简单地将矫形器描述为“AFO”。如果没有足够的关于结构材料、使用的修剪线和afo对齐的细节,就不可能复制矫形器,并允许矫形师将矫形器设计转移到他们自己的临床实践中。Ridgewell等人进行了一项系统的文献综述,以评估关于参与者、设备和测试方案的详细报告的水平和质量,从而为未来脑瘫儿童研究中报告矫形器的最佳实践指南。他们重申,许多论文未能提供足够的信息,以使信息的综合有助于正畸证据基础[16]
通过设计良好的研究,并在测量同质患者群体、使用相关的结果测量和研究中评估的afo具有明确的机械特征的情况下,有关afo疗效的知识体系将逐渐增长[17]

尽管目前的文献存在一些不足,但有足够的证据表明,对于脑瘫儿童矫形治疗的疗效,有四个关键点:

  1. afo对脑瘫儿童的时空特征、运动学和动力学有积极的影响。
  2. afo可以降低代谢成本和步行的能量消耗。
  3. afo对能力和功能有积极的影响。
  4. “调整”AFO和鞋类组合(AFO- fc)对于优化矫形器的生物力学效益和对膝关节和髋关节产生积极影响至关重要。

非活动儿童下肢矫形器(站立前和GMFCS IV和V)(|

髋关节不稳定性(GMFCS IV和V)(|

痉挛引起的髋关节半脱位和脱位是CP儿童中第二大常见的肌肉骨骼畸形。儿童的GMFCS水平与髋关节移位密切相关,因为较低的运动功能水平增加了髋关节移位的预测率。文献中描述的总发病率约为35%,差异约为1%的痉挛性偏瘫患儿影响高达75%的痉挛性四肢瘫痪患儿[18]。髋关节移位导致半脱位与更大的功能活动限制、疼痛增加、骨盆倾斜的发展以及反过来的进展有关[19]


虽然髋关节外展矫形器不能防止髋关节移位和半脱位的发展和进展,但它们可以改善非活动儿童的坐姿、对称性和舒适度。流动儿童也可以从髋关节矫形器中获得一些好处,通过减少剪刀式步态的影响来控制内收,从而提高站立稳定性和步态效率。对于门诊和非门诊儿童,髋关节矫形器的处方必须根据具体情况而定。处方必须与预先确定的康复目标内在联系,并以适当的结果措施客观评估。如果发现髋外展矫形器不能达到康复目标,应停止佩戴。

踝足矫形器(GMFCS IV和V)(|

GMFCS等级IV和V的儿童将花费大量的时间在坐姿上,这意味着他们更有可能发生屈曲挛缩。研究发现,保持痉挛肌肉最大伸展6-8小时有助于减少屈曲挛缩的发展[20]。这类儿童的afo通常用于治疗足部和踝关节的马蹄畸形,其功能目标是确保儿童能够使用站立框架并在适当的情况下进行辅助站立转移。然而,腓肠肌是一个双关节肌肉,这意味着它穿过膝盖和踝关节。为了适当地伸展腓肠肌,保持膝盖最大限度地伸展,脚和脚踝最大限度地背屈是至关重要的。因此,afo必须与另一种矫形器结合使用,如强化织物绑腿或3点膝关节支架,以确保腓肠肌得到拉伸。afo也可用于治疗GMFCSⅳ级和ⅴ级儿童的足冠状面和横切面畸形。包括后脚内翻/外翻、前脚外展/内收和旋后/旋前在内的活动畸形可在铸造过程中矫正,并使用实心afo进行控制。任何固定畸形必须适应并保持在“最佳”矫正或最中立的位置。

脊柱矫形器(GMFCS IV和V)(|

患有CP的儿童,其功能能力更有限,发展为脊柱侧凸、脊柱前凸和脊柱侧凸的风险更大[21]
脊柱矫形器的使用是一线治疗儿童CP谁有相关的脊柱畸形,可以保守治疗[22]。任何脊柱矫形器的处方都必须与坐位和睡眠系统的使用相结合,还包括使用站立框架和/或矫形器,以帮助减少重力对脊柱和消化系统的影响。

刚性热塑性脊柱支架(Thoraco腰椎矫形器,类似于用于治疗特发性脊柱侧凸的矫形器)通常不能很好地耐受脑瘫儿童,因为有报道称,由于压疮和皮肤刺激,耐受性降低[23]。由聚乙烯等更灵活的材料制成的tlso被发现耐受性更好,可以改善头部和躯干的控制,改善姿势和坐姿的稳定性[24][25]。尽管在大多数非活动的脑瘫儿童中,脊柱弯曲似乎有所进展,但有一小群采用半刚性TLSO的儿童,其脊柱弯曲的进展速度减慢或停止。似乎更灵活的曲线对矫形干预反应更好,这是一个很好的预测脊柱矫形器处方。

矫正的管理(|

下肢横切面及冠状面畸形(|

确定下肢横、冠状面畸形的主要原因是选择合适的矫形干预措施的必要条件。腿长差异(LLDs)是常见的儿童偏瘫由于调整脚踝足矫形器和鞋类组合(|

对于能量高效的步态,良好的肌肉控制是必要的,以确保在整个站立阶段相对于脚踝、膝盖和髋关节的地面反作用力(GRF)的适当对齐。在患有CP的儿童病理步态中,由于神经肌肉系统受损,对GRF的适当控制并不总是可能的。afo通常被用于帮助CP患儿的下肢控制,因为它们已被证明对步态的动力学和运动学有积极影响。


在步态的站立阶段,为了达到最佳的膝关节伸展,有一个常见的误解,即距骨关节必须定位为90°,胫骨和大腿小腿垂直对齐。这导致了一种误解,认为AFO (AAAFO)的踝关节角度应该设置在90°,背屈或足底级AFO是可以接受的,但足底屈曲的AFO是不可接受的
[7][9]

胫骨与垂直角(SVA)定义为胫骨在矢状面相对于垂直面的角度,可以用从垂直面倾斜或倾斜的程度来描述[7]。在正常发育儿童和CP儿童中,SVA的最佳中位角度在10°至12°之间,倾角范围在7°至15°之间。当为患有CP的儿童安装AFO时,获得正确的SVA倾斜度可以使大腿段倾斜,骨盆和躯干在垂直位置上发展。因此,在站立阶段,允许GRF与脚踝、膝盖和髋关节的最佳对齐。在站立阶段,大腿和胫骨在任何时候都不垂直对齐,AAAFO位于90°,SVA为0°[26]。这证明了AAAFO和SVA实际上是相互独立的。借助楔形或鞋的修改,可以将AAAFO设置在任何角度,并且仍然可以达到期望的SVA,从而在站立阶段优化GRF的位置。

踝足矫形器和鞋类组合(AFO-FC)调整被定义为对AFO-FC的设计进行微调以优化其在特定活动(即步行)期间的性能的过程[26]。用于制造矫形器的材料的类型和刚度,以及AFO的设计,将改变矫形器对儿童步态的影响。为了使AFO- fc调整成功,AFO的设计和材料特性必须在站立阶段提供足部和脚踝所需的控制水平。这是为了防止踝关节处AFO不必要的背屈或“屈曲”,并确保GRF与膝关节和髋关节的对齐在整个站立阶段都能保持在期望的位置。

早期关于AFO-FC的研究描述了鞋后跟高度对穿着afo的正常受试者的步态时空特征的影响[6]。鞋高的微小变化如3毫米,可导致SVA的角度变化高达2°[11]

在目前的实践中,AFO-FC调优中常用的参数包括鞋跟的高度、鞋跟的类型和设计、跖头摇杆的设计和位置。通过操纵GRF和优化生物力学对齐,AFO-FC调整已被证明对CP患儿的步态有积极影响。这使得AAAFO能够适应腓肠肌的任何缩短。AFO的设计是为了充分控制足部和踝关节,在AFO- fc调节之前,任何近端肌肉挛缩或痉挛都会得到解决。建议在运动学和动力学监测下进行AFO-FC调整应成为常规临床实践[13]。然而,时间和进入步态实验室进行视频矢量步态分析是对AFO-FC调谐过程进行常规运动学和动力学监测的主要障碍。

对患有脑瘫的孩子使用矫形器的好处(|

当矫形器成功地成为治疗的一部分时,它应该尽可能地帮助儿童建立关节运动和肌肉功能的正常状态。

矫形器可以通过以下一种或多种效果来帮助纠正这种情况

参考文献(|

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