下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練對腦卒中偏癱患者運(yùn)動功能及日常生活能力的影響

陳繼平 梁爽 韓衛(wèi)東 梁超 朱望東 李彤中 王錫娟

摘要：目的：通過對比傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練方案和加之機(jī)器人輔助方案之間的療效差異，探尋因腦卒中引起的下肢運(yùn)動障礙較佳康復(fù)方案。方法：將60名腦卒中患者隨機(jī)分為傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練組（A組）和機(jī)器人輔助組（B組），各30例，A組主要基于傳統(tǒng)康復(fù)方法進(jìn)行恢復(fù)訓(xùn)練，B組除進(jìn)行傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練外，輔以下肢康復(fù)機(jī)器人加以訓(xùn)練。訓(xùn)練前后采用Fugl-Meyer評定量表下肢部分（FMA-LE）、Berg平衡量表（BBS）評價運(yùn)動功能和平衡能力的恢復(fù)。同時使用Barthel指數(shù)（BI）評價日常生活能力。此外，通過匹茲堡康復(fù)參與評定量表（PRPS），進(jìn)一步分析患者對康復(fù)訓(xùn)練的主動參與程度。結(jié)果：經(jīng)過60天康復(fù)訓(xùn)練，兩組FMA-LE、BBS和BI得分與康復(fù)訓(xùn)練前相比顯著提高（p<0.01），且B組訓(xùn)練后FMA-LE和BI得分高于A組（p<0.05）。此外，B組PRPS評分在4周后顯著高于A組（p<0.01）結(jié)論：在康復(fù)機(jī)器人的輔助下，患者對康復(fù)訓(xùn)練的主動參與程度明顯提高，其效果優(yōu)于單純的傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練，患者的主動參與性可能是影響康復(fù)療效的主要因素之一。

關(guān)鍵詞：腦卒中;偏癱;康復(fù)機(jī)器人;康復(fù)訓(xùn)練;主動參與性

隨著社會老齡化問題的加劇，腦卒中居高不下的發(fā)病率和致殘率，日益成為重要的公共衛(wèi)生問題[1-3]，這也直接導(dǎo)致了因腦卒中引起的下肢運(yùn)動功能障礙患者的數(shù)量不斷上升。就目前而言，有限的康復(fù)場所、設(shè)施以及缺乏個性化指導(dǎo)方案使得傳統(tǒng)的人工或簡單的醫(yī)療設(shè)備，已經(jīng)難以滿足患者的康復(fù)需求?？祻?fù)機(jī)器人的出現(xiàn)，可以有效幫助很多在傳統(tǒng)治療上難以治療的患者及早進(jìn)入運(yùn)動康復(fù)的訓(xùn)練，增強(qiáng)了患者訓(xùn)練場景的沉浸感和康復(fù)意愿，同時協(xié)助康復(fù)治療師使用更有效率的方式治療患者[4，5]。諸多研究亦表明[6，7]，在同等環(huán)境或條件下，患者的主動參與性與康復(fù)療效呈明顯的正相關(guān)。增強(qiáng)患者的沉浸感，提高患者的主動性，可能是提高康復(fù)療效的核心因素之一。然而，現(xiàn)有的康復(fù)機(jī)器人普遍售價過于昂貴，且部分器械體型過大，無法普及大多數(shù)的康復(fù)機(jī)構(gòu)或醫(yī)院使用。對于諸多下肢運(yùn)動障礙患者而言，迫切需要一款價格親民且技術(shù)創(chuàng)新，可滿足患者康復(fù)需求的便攜式康復(fù)機(jī)器人?；诖耍菊n題組設(shè)計(jì)出一款便攜式下肢康復(fù)機(jī)器人（專利號：ZL201930444012.7; 201921461406.4）輔助治療師進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，旨在進(jìn)一步提高康復(fù)療效。本文通過對比傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練方案和加之機(jī)器人輔助方案之間的療效差異，明確康復(fù)機(jī)器人在康復(fù)過程的作用，為進(jìn)一步提高臨床療效提供參考依據(jù)。

資料與方法

一、研究對象

60例患者均為河北工程大學(xué)附屬醫(yī)院康復(fù)科2018年2至2019年6月康復(fù)科患者，均符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南》（2010版）的標(biāo)準(zhǔn)[8]，并經(jīng)頭顱CT或MRI確診。納入標(biāo)準(zhǔn)：①生命體征穩(wěn)定，無意識障礙，能夠配合相關(guān)康復(fù)治療; ②年齡在45-65之間; ③首次確診，病程在3個月以內(nèi); ④患者出現(xiàn)單側(cè)下肢癱瘓; ⑤患者認(rèn)知交流功能正常; ⑥知情同意隨機(jī)分組，并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有脊髓損傷雙下肢完全癱瘓患者; ②有既往精神病史，意識功能障礙患者; ③不能遵守實(shí)驗(yàn)所需訓(xùn)練方法及醫(yī)囑患者; ④發(fā)熱、全身狀況嚴(yán)重、臟器功能喪失代償期患者; ⑤伴心力衰竭失代償，不適合運(yùn)動著; ⑥考慮患者堅(jiān)持情況，戶籍所在地不在當(dāng)?shù)卣摺?/p>

按就診順序，采用隨機(jī)數(shù)字法分為傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練組（A組）和機(jī)器人輔助組（B組），各30例。A組男性14例，女性16例;平均年齡56.1±7.78歲;B組男性17例，女性13例，平均年齡58.3±7.12歲?；颊咝詣e、病程等一般資料經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性，見表1。

二、治療方法

A組：基于傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練，以物理治療為主[9]，每次40 min，每周5次，持續(xù)8周，包括良肢位的擺放（健側(cè)和患側(cè)臥位、仰臥位）、翻身訓(xùn)練（向健側(cè)的翻身和向患側(cè)的翻身）、關(guān)節(jié)被動活動訓(xùn)練（肌張力高者—放松手法;肌張力低者—刺激的手法）、站立平衡訓(xùn)練及步行訓(xùn)練等。運(yùn)動訓(xùn)練過程中要按照人類運(yùn)動發(fā)育規(guī)律，由簡-繁，易-難。翻身→坐→坐位平衡→雙體立位平衡→單膝立位平衡→坐位→站立平衡→步行。結(jié)束后，患者在康復(fù)治療師的監(jiān)督下，根據(jù)自身情況自主活動20 min 。

B組：40 min的傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練同A組，結(jié)束后，再加之下肢康復(fù)機(jī)器人的輔助活動20 min?；颊叽┐骱?，設(shè)置在指定的模式下帶動患者腿部進(jìn)行重復(fù)運(yùn)動。在訓(xùn)練初始，使用時間設(shè)定在10 min，每天1次，同時為保證患者安全，需在治療師陪同下進(jìn)行，以確保正確姿勢和兩腿步長，避免出現(xiàn)膝過伸。待患者適應(yīng)后，使用時間增至20 min，逐步達(dá)到獨(dú)自行走。

三、康復(fù)評定

進(jìn)行治療前及治療周期結(jié)束后，對2組患者進(jìn)行評估。①Fugl-Meyer評定量表下肢部分（Fugl-Meyer Assessment-Lower Extremities， FMA-LE）[10]：下肢評測內(nèi)容為7項(xiàng)，共34分，得分越高則表示下肢運(yùn)動能力越強(qiáng)。②Berg平衡量表（Berg Balance Scale， BBS）[10]：最高分56分，最低分0分，分?jǐn)?shù)越高平衡能力越強(qiáng)。③Barthel指數(shù)（Barthel Index， BI）[10]：對患者日常生活活動的功能狀態(tài)進(jìn)行測量，個體得分取決于對一系列獨(dú)立行為的測量，總分范圍在0-100分，得分越高運(yùn)動功能越好。

在康復(fù)周期內(nèi)，每一周使用匹茲堡康復(fù)參與評定量表（Pittsburgh Rehabilitation Participation Scale， PRPS），評定患者當(dāng)前的主動參與度，分為6個等級，得分越高患者對訓(xùn)練和未來的治療越有興趣，用于反映患者康復(fù)參與度和主動性。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS v20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以（x±s）表示，組內(nèi)采用配對t檢驗(yàn)，組間采用單因素方差分析，以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、訓(xùn)練前后下肢運(yùn)動功能對比

訓(xùn)練前，兩組患者FMA-LE評分結(jié)果無顯著性差異（p>0.05）?？祻?fù)周期結(jié)束后，兩組的評分與訓(xùn)練前相比均顯著提高（p<0.01，p<0.01），患者下肢運(yùn)動功能明顯改善。此外，B組訓(xùn)練后評分顯著高于A組（p<0.05）。見圖1。

二、訓(xùn)練前后平衡能力的對比

圖2結(jié)果表明，同訓(xùn)練前相比，兩組的評分均顯著提高（p<0.01，p<0.01），患者治療后平衡能力明顯改善。B組訓(xùn)練后的評分雖略高于A組，但二者無顯著性差異（p>0.05）。

三、訓(xùn)練前后日常生活能力（BI）的對比

圖3 數(shù)據(jù)表明，訓(xùn)練前兩組患者BI評分結(jié)果無顯著性差異（p>0.05）。康復(fù)訓(xùn)練結(jié)束后，兩組的評分與訓(xùn)練前相比均顯著上升（p<0.01，p<0.01），患者日常生活能力明顯改善。此外，B組訓(xùn)練后BI評分高于A組，差異具有顯著性（p<0.05）。

四、康復(fù)周期內(nèi)患者主動參與度（PRPS）的對比：

圖4結(jié)果顯示，兩組患者在前4周，PRPS評分均逐漸提高但未出現(xiàn)明顯差異（p>0.05）。4周后，B組PRPS評分高于A組（p<0.01），患者主動性顯著提高。

討 論

隨著人工智能等技術(shù)的迅速發(fā)展，市場上涌現(xiàn)出多種類型的醫(yī)用型機(jī)器人，借助人機(jī)融合實(shí)現(xiàn)信息互動與交互控制，也是康復(fù)機(jī)器人發(fā)展的一個重要目標(biāo)。當(dāng)前的諸多研究表明，康復(fù)機(jī)器人如LOKOMAT，HAL等，可以幫助腦卒中患者恢復(fù)自身主動控制肢體的能力，對腦卒中患者運(yùn)動功能的恢復(fù)效果優(yōu)于傳統(tǒng)物理治療。這些康復(fù)機(jī)器人效果雖值得肯定，然而現(xiàn)有的產(chǎn)品定價過高，無法普及大眾使用，一些資源相對豐富的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，多采用直接引進(jìn)的方式服務(wù)于臨床。為了嘗試緩解這一問題，本課題組通過醫(yī)工結(jié)合途徑，設(shè)計(jì)了一款可穿戴式康復(fù)機(jī)器人，旨在輔助傳統(tǒng)康復(fù)治療基礎(chǔ)上，提高患者主動參與性，加速康復(fù)進(jìn)程。

本研究結(jié)果表明，傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練和加之機(jī)器人輔助訓(xùn)練均能有效緩解腦卒中偏癱患者下肢運(yùn)動障礙（p<0.01），在運(yùn)動能力和生活質(zhì)量上，機(jī)器人輔助訓(xùn)練優(yōu)于傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練（p<0.05）。傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練方法主要依賴于康復(fù)治療師，由于工作強(qiáng)度大，治療師體力消耗嚴(yán)重，久之難以保證康復(fù)訓(xùn)練手法的精準(zhǔn)性和延續(xù)性，此外，還易受治療師工作經(jīng)驗(yàn)及手法等主觀因素影響[9]。相比之下，康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練時，可良好的保持漸進(jìn)性、重復(fù)性及穩(wěn)定性強(qiáng)的康復(fù)訓(xùn)練，使其過程維持持續(xù)化、智能化及精準(zhǔn)化。本結(jié)果也證實(shí)，通過便攜式下肢康復(fù)機(jī)器人的輔助，可有效協(xié)助康復(fù)治療師使用更高率的方式進(jìn)行訓(xùn)練，從而提高康復(fù)療效。此外，在平衡能力恢復(fù)方面，與康復(fù)前相比均顯著提高（p<0.01），但兩組之間未見顯著性差異。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前研究對象主要是首次確診患者，其恢復(fù)能力均高于病程較長者，且受康復(fù)周期所限，未在步態(tài)多樣性和平衡力上呈現(xiàn)明顯差異。后期，我們將通過深度跟蹤回訪，掌握其遠(yuǎn)期療效間的差異。

此外，患者在穿戴康復(fù)機(jī)器人后，對康復(fù)訓(xùn)練的主動參與性在4周后顯著高于接受傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練患者（p<0.01）。已有研究發(fā)現(xiàn)，康復(fù)過程中，患者由積極性驅(qū)使并主動努力參與到康復(fù)訓(xùn)練中的狀態(tài)，即投入狀態(tài)，與其療效密切相關(guān)。得益于機(jī)器人高準(zhǔn)確性及高執(zhí)行性等特點(diǎn)，極大地提高了患者的康復(fù)沉浸感，加強(qiáng)了患者的投入狀態(tài)?；颊咧鲃有缘拇蠓忍嵘?，在一定程度上緩解傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練中低參與度的瓶頸問題，其康復(fù)療效也得到了明顯改善。因此，我們認(rèn)為逐步加大康復(fù)進(jìn)程中機(jī)械智能化的比重，是在當(dāng)前法律法規(guī)及醫(yī)學(xué)倫理學(xué)指導(dǎo)下，提高康復(fù)療效的可發(fā)展性途徑之一。

相對于傳統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練，通過下肢康復(fù)機(jī)器人輔助，能夠讓患者保持良好的參與度和主動性，從而更有效的緩解患者下肢運(yùn)動障礙，提高生活質(zhì)量。后期本課題組將利用影像學(xué)、生化等檢測更深入地探討有關(guān)神經(jīng)作用機(jī)制。

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作者簡介：王錫娟、女、1968.12、漢、山東萊州、本科、副主任技師、研究方向：超聲 第980醫(yī)院邯鄲醫(yī)療區(qū)醫(yī)技保障科

1邯鄲市中醫(yī)院 056000; 2河北工程大學(xué) 056038;

3河北工程大學(xué)附屬醫(yī)院 056002; 4解放軍第980醫(yī)院邯鄲醫(yī)療區(qū)