機器人輔助療法對中風后上肢功能恢復的促進作用

王璐

(濟南軍區(qū)青島第一療養(yǎng)院康復科，266071)

在世界范圍內，中風仍然是一個重要的致死原因，更是引起長期殘疾的首要原因。據(jù)估計，在美國中風使640萬人受到影響[1]。而我國目前的中風患病人數(shù)也高達500萬以上。其中，大約48%的病人遺留有不同程度的病殘，更有22%的患者最終完全喪失了勞動能力[2]。中風患者的長期殘疾往往與上肢功能的持續(xù)降低有關。盡管目前有很多種中風康復方案，但在中風6個月以后，患者各方面的恢復往往進展緩慢，肢體功能和生活質量改善的目標也往往難以實現(xiàn)。由于認知功能受損，中風患者通常也很難將康復訓練中學到的身體功能恢復技巧真正運用到日常生活中[3]。

雖然既往研究已經(jīng)證明，大量的重復訓練是行之有效的肢體功能恢復方法，但這種長期的訓練由于康復師的水平、技術以及與患者之間配合的默契程度等原因，效果并不總是肯定的，而且也加大了康復所需的費用，因而使一些患者難以堅持下去，并使神經(jīng)康復成為一個比較突出的公共衛(wèi)生問題。解決這一問題最為理想的出路，是發(fā)展一種訓練方法既能使患者得到比較好的康復效果，同時又不需要高成本“一對一”的康復訓練。適應這一需要，一種自動訓練技術——機器人輔助療法(RT)便成為了一個不錯的選擇[4]。機器人輔助療法的康復設備可以提供高強度的訓練，并且可以重復進行。相比傳統(tǒng)康復技術或常規(guī)治療技術，機器人輔助治療的康復方案，具有更好的可操作性，并可提高長期上肢功能受損的中風幸存者的生活質量[5-6]。

綜合國內外研究結果，機器人輔助治療在中風病人上肢功能恢復中的作用優(yōu)勢主要有以下幾個方面。

1 作用肯定，效果明顯

Gert Kwakkel等人對44個不同的機器人輔助療法研究實驗進行了一項Meta分析，結果顯示，與傳統(tǒng)的康復方案相比，接受機器人輔助療法治療的患者在Fugl-Meyer上肢運動功能評分(FMA)、腦卒中評估量表(CMSA)和上肢運動功能狀態(tài)評分(MSS)均顯示出積極的趨勢，綜合作用效果(summary effectsize，SES)的95%可信區(qū)間也更大了[6]。Yu-wei Hsieh等人對中風21個月、FMA評分在37～44分的18例患者分別進行了為期4周的高強度RT、低強度RT和常規(guī)康復治療(CR)的對比研究，結果顯示高強度機器人輔助療法可以更好地改善運動功能，增加肌力，改善日常活動和雙手的靈活程度。而且較大強度的RT干預并沒有引起更高水平的氧化DNA生物標志物，提示這種方案不會對機體產生明顯的損傷。因此認為RT協(xié)助前臂和手腕的運動可以更好地改善中風患者的運動能力，促進肢體功能恢復[7]。Albert C.Lo、Wan-wen Liao以及S.Hesse等人的研究結果也顯示，機器人輔助療法與功能任務訓練相結合，可顯著改善中風患者后期的雙側上肢運動功能，提高手臂的活動能力，患者在FMA、Wolf運動功能測試量表(WMFT)以及生存質量量表——腦卒中影響量表 (Stroke Impact Scale，SIS)等測評結果均有顯著進步，且疼痛、痙攣等也有明顯改善。而且患者在語言功能和自我認知能力方面也都獲得了可喜的進步[1，8-9]。

同時，研究表明，機器人輔助療法是安全的。臨床上在獲得良好康復效果的同時，機器人輔助療法幾乎沒有產生明顯的副作用。在多數(shù)報道中，沒有出現(xiàn)與治療相關的嚴重不良事件，輕度的治療相關不良事件多為一過性肌肉酸痛等，這種不良事件的發(fā)生與治療的密集程度有關[1，9]。

當然，盡管機器人輔助療法的效果是肯定的，但是康復機器人用于腕部、肘部和肩部的輔助治療效果是存在差異的。對于近端或遠端肢體功能恢復的效果及其差異，還需要進一步的研究[6]。

2 客觀性好，易于操作和評價

在傳統(tǒng)的康復治療中，需要康復師手把手地對患者進行一對一的康復訓練，因此對康復師的要求很高[10]。首先要對康復師進行較為系統(tǒng)的培訓，此后還需要進行較長時間的實際操作，才能對所學過的康復技術和技巧進行掌握，而其最終掌握的程度在不同的康復師之間差異很大，同一個康復師由于其體力、精力甚至職業(yè)道德等方面的影響，其對不同病人的康復訓練效果差異也比較大。因此康復訓練的結果在很大程度上取決于康復師的水平、認真程度以及體力和精力狀況等因素，這樣對不同病人的康復訓練效果就難免產生差異。而且由于缺乏客觀的評價訓練參數(shù)和康復效果的有效數(shù)據(jù)，難以對訓練過程和結果進行評判，可重復性很差[11-12]。

相比傳統(tǒng)的中風后康復治療，由于機器人的參數(shù)是事先設置的，是客觀的，同時又是可控、可調的，并且可以針對不同病人的自身情況進行個性化的調試，針對每個病人的需要編寫個性化的運動程序，針對其上肢不同關節(jié)進行不同類型的訓練。而且這些訓練在不同的病人可以是相同的，機器人以一致的方式對不同病人進行康復治療，不存在人為因素的差異。因而機器人康復治療具有很好的客觀性，便于進行評價和評判，而且具有很好的可重復性。此外，康復機器人可以提供大規(guī)模和密集的訓練，而不會疲勞。在訓練期間，康復機器人還可以通過視覺和聽覺將信息反饋給患者，患者可以根據(jù)這些反饋信息與醫(yī)生和康復師討論效果的好壞和方案的修訂，以方便患者的運動學習，因而在機器人的操作使用技術的培訓上，也比較易于掌握，這無疑大大增加了康復訓練的可操作性[9-10，13]。

3 經(jīng)濟實用，費用低廉

傳統(tǒng)的康復訓練，需要有經(jīng)過良好培訓的專業(yè)康復師進行面對面、一對一的康復訓練，這大大增加了康復師的工作強度，而且由于水平、技巧等方面的差異，一個康復師一天內所能指導的患者是有限的。加之專業(yè)人員缺乏，康復師的培訓周期較長，勞動力成本加大等等，這無疑加大了康復治療的成本[5-6]。

相比之下，機器人輔助治療則具有經(jīng)濟適用、費用低廉的特點[9]。有學者曾專門就傳統(tǒng)康復與機器人輔助療法的費用進行過研究，按每個機器人的購買價格(假設在一個完全折舊的周期為5年)估計每次機器人輔助治療的成本，而治療師的費用估計按每1小時的平均工資計算，由此計算比較病人接受康復治療的平均成本。結果發(fā)現(xiàn)，機器人輔助治療的平均費用低于傳統(tǒng)的康復治療[1]。由于機器人操作簡便、易于學習和掌握的特點，大大縮短了訓練所需的周期，提高了康復訓練的效率，可以在很大程度上節(jié)約住院時間，減少護理等費用，從而減輕家庭和醫(yī)療保險的負擔[1，9]。

4 技術仍在不斷發(fā)展，應用前景良好

機器人技術在醫(yī)療和保健領域中得到了廣泛的應用，外科、康復護理等機器人為傳統(tǒng)醫(yī)學解決了許多問題，醫(yī)療機器人的研究也在不斷的發(fā)展中。醫(yī)用機器人與數(shù)字化醫(yī)療儀器設備在提高診斷和治療的質量方面起著越來越重要的作用，具有廣闊的應用前景[14]。

到現(xiàn)在，康復機器人已經(jīng)出現(xiàn)了很多類型，獲得了很大的發(fā)展。目前按照用途將輔助機器人分成了4種基本類型：①工作站型的康復機器人；②基于輪椅的康復機器人；③移動服務類康復機器人；④肢體功能增強型康復機器人[15]。機器人輔助療法所使用的機器人屬于第4類，而在這一類型中也分化出了對于不同部位和關節(jié)的專屬模塊和專門的功能。

康復機器人的研究技術仍在不斷發(fā)展，其發(fā)展方向基本可以概括為：智能化、人性化和模塊化。這樣的發(fā)展使機器人除了具備基本的自主活動能力如行走、取送物品等等之外，還能夠適應不同人群的需求，更加靈活輕便，操作也更加易于掌握，更加舒適、安全、可靠，同時這樣的機器人可以批量生產，有很好的技術兼容性，簡易快捷；由于對機器人的各個部分進行標準化、模塊化設計，便于更新和升級，還可以充分利用第三方技術優(yōu)勢，并根據(jù)患者各自的需要定制不同的產品[10，15-16]。

當然，對于中風病人，無論是早期治療還是后期康復，何時、選用何種治療和康復措施，醫(yī)生始終是主導的、最重要的因素[17-20]。由于技術發(fā)展的水平所限，機器人輔助療法仍然存在很多不足之處，它始終是在醫(yī)生明確診斷、合理用藥的基礎上進行的功能康復訓練，是一種輔助療法。

綜上所述，機器人輔助療法技術已經(jīng)在醫(yī)療和保健領域中得到廣泛的應用，康復機器人為傳統(tǒng)醫(yī)學解決了許多問題，醫(yī)療機器人的研究也在不斷的發(fā)展中，這樣的數(shù)字化醫(yī)療儀器設備在提高診斷和治療的質量方面起著越來越重要的作用，因此，隨著康復機器人技術的不斷進步，機器人輔助療法具有十分廣闊的應用前景。

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