JNER：骑马有助于脑瘫儿童恢复？

任何物理治疗的主要目标都是提高患者的功能能力。医疗保健提供者经常治疗脑瘫患者，这些患者在功能性活动能力以及其他领域都有缺陷。脑瘫（CP）的诊断是指发育中的大脑中的一种非进行性病变，它影响人的移动能力。CP是儿童运动障碍的最常见原因。在美国，CP的患病率为3.3/1000，其中75–81%被诊断为痉挛性CP。它通常导致平衡不良和肌肉无力 。这些缺陷导致姿势控制能力下降，这对所有动作都至关重要。

此外，平衡不良会对功能性活动产生不利影响，进而影响日常生活活动。物理治疗师与这些人群合作，促进运动功能的改善，以改善日常生活 。CP患者的治疗通常需要几年的时间，这使得治疗师很难找到各种有效的、基于证据的治疗方法，这些治疗方法也能长期激励患者。 一种可能有益于CP患者的治疗方案是结合马的运动的物理疗法，传统上称为马背疗法（HPOT）。HPOT是一种由物理、职业和言语治疗的物理治疗师或治疗师助理应用的治疗策略，治疗师利用和操纵马的运动来实现功能目标。HPOT可以作为综合治疗计划的一部分，解决功能限制和损伤，以促进功能恢复。HPOT治疗的具体物理治疗目标通常包括改善整体功能、平衡和姿势。在本研究中，HPOT一词将用于指将马的运动作为治疗工具的物理治疗课程。

实验方案。在HPOT治疗前后进行功能活动性测试。每次20分钟的HPOT训练包括10分钟的连续骑行和10分钟的多站骑行。

HPOT的原理来源于马跨在马身上的动作。对马和骑手的运动学运动模式进行了研究。骑马对提高脑瘫儿童的功能活动能力具有潜在的益处，但尚不清楚这种增强是如何实现的。CP儿童与马之间的互动被认为是成功康复的主要促成因素。马的运动学与CP儿童的运动之间存在关联，但并未系统地研究相互作用如何影响CP儿童的功能性活动。

本研究的目的是研究（1）物理治疗中使用HPOT如何影响功能性活动脑瘫儿童的活动性，（2）结合骑马的物理疗法如何影响骑手（即脑瘫儿童）和马之间的互动，以及（3）功能性活动性如何与互动相关。本文发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》.

该设计研究包括功能评估和动力学传感器测量。参与者的父母填写了同意书和签字放行单。

入选标准为：年龄2.5-14岁;诊断为痉挛性脑瘫GMFCS（粗大运动功能分类系统）一级、二级或三级;能够可靠地表示疼痛、恐惧或不适，并遵循简单的指示;轻度脊柱侧凸。在HPOT治疗开始前的六个月内，未进行肉毒毒素治疗、骨科或神经外科手术。共有四名受试者参加了实验。前三名受试者（均为GMFCS II级）患有痉挛性偏瘫CP。第四名受试者（GMFCS III级）患有痉挛性四肢瘫痪CP，行走时使用滚动助行器辅助行走。GMFCS使用五级简单分级系统描述了CP患者的粗大运动功能，是CP最为公认的功能分类指标。

IMU传感器用于捕捉行走时马步态模式，并记录骑手和马如何相互作用

在八个疗程中的第一天、第四天和第八天收集数据，并在每次HPOT疗程之前和之后立即进行功能评估。之所以选择评估步态速度的测试，是因为它是神经系统疾病患者表现的关键指标。计时向上走（TUG）测量孩子从椅子上站起来、走3米、转身、走回椅子和坐下所需的时间。使用TUG是因为它是测试动态和功能平衡的常用方法。在儿童中，TUG用于识别动态平衡中的缺陷，该缺陷可能会延迟运动技能的获得，并可能导致运动延迟。此外，它还被证明与其他平衡、姿势摆动和步态速度的测量值有很好的相关性。

第四名参与者使用滚动助行器行走，步频降低，发现从坐姿到站姿的过渡具有挑战性。需要使用不同的评估工具。选择了10米步行测试（10 mWT），该测试测量了一个人在指定的10米路径内以舒适的速度从2–8米的标记处步行所需的时间。它具有成本效益高、易于使用、安全的特点，并且已被证明具有出色的评分员间和评分员内可靠性。为了检查骑手和马如何相互作用，并调查运动（即运动学，包括位移、速度）的原因（即动力学），在骑手的头部/头盔上安装了一个惯性测量单元（IMU）。对于两匹较大的马，另一个IMU连接到大约腰椎交界处的裸背垫上，对于两匹较小的马，另一个IMU连接到大约腰椎5-6交界处的背垫上。安装在儿童和马身上的惯性测量单元传感器记录运动并跟踪加速度、角速度和身体方向。分析了儿童和马的垂直加速度之间的相关性。此外，还比较了儿童和马的垂直加速度峰值频率。

与第1疗程相比，第4疗程和第8疗程完成TUG的平均时间分别减少了18.3%和27.5%。HPOT治疗后的TUG结果比治疗前的变化更大。具体而言，HPOT治疗前的第4和第8次治疗期间，可变性大幅降低，而HPOT治疗后的整个治疗期间，可变性保持相对恒定。三名有偏瘫的参与者在没有帮助的情况下行走，但平衡能力下降，步频下降。所有患者均佩戴双侧踝足矫形器（AFO）。最小的孩子在她的AFO内有一个副踝关节矫形器，以增加脚踝的稳定性，并在她受影响的下肢右侧髋关节内旋行走。HPOT治疗后，内旋不太明显。同样的情况也适用于学龄前儿童，他们在HPOT治疗前比治疗后走路时表现出更多的右髋内旋。

功能移动性测试的条形图

总的来说，随着HPOT治疗的进行，来自两个IMU传感器的时间序列数据趋向于彼此相似。与第1疗程相比，第8疗程来自马背部的ACCz和来自骑手头部的ACCz之间的最大相关性增加了84.7%。与第1疗程相比，第4疗程和第8疗程马背部和骑手头部的ACCz主峰频率的均方根误差（RMSE）分别降低了26.5%和74.5%。有趣的是，与第1课时相比，第4课时和第8课时的RMSE变异性分别降低了32.1%和81.1%（图7）。降低的RMSE平均值和可变性可能表明骑手和马以更一致和同步的方式相互作用。

研究结果表明，随着训练的进行，参与者似乎对马的动作更加熟悉。由于马在行走时的步态模仿人类的步态，这种类型的治疗可能会为有异常步态模式的CP患者提供一个让他们的神经肌肉系统体验典型步态模式的机会。

Lightsey, P., Lee, Y., Krenek, N. et al. Physical therapy treatments incorporating equine movement: a pilot study exploring interactions between children with cerebral palsy and the horse. J NeuroEngineering Rehabil 18, 132 (2021). https://doi.org/10.1186/s12984-021-00929-w