腦卒中康復治療新技術研究進展

孟 琳 黃 丹 劉洪紅 屈 云

腦卒中康復治療新技術研究進展

孟 琳 黃 丹 劉洪紅 屈 云

腦卒中患者遺留不同程度功能障礙，恢復緩慢且不徹底，給患者及其家庭帶來沉重而長期的負擔。雖然康復訓練在腦卒中治療中發揮至關重要作用，但是由于受到專業康復服務缺乏、難以離家或交通不便等條件的限制，無法得到充分的康復治療。新型康復技術（包括遠程康復技術、虛擬現實康復技術、康復機器人技術、電子織物技術等）應運而生，為上述問題帶來解決辦法。本文擬就新型康復技術研究進展進行簡要概述，以為腦卒中康復治療提供新視角。

卒中；康復；綜述

This study was supported by National Science and Technology Support Project(No.2011BAI08B11).

腦卒中是成人病死和病殘的主要原因之一［1］，給患者及其家庭帶來沉重而長期的負擔［2］。研究顯示，有33%～42%的腦卒中生存患者需接受3～6個月的日常生活活動能力（ADL）訓練，其中36%至腦卒中后5年仍需接受訓練［3?4］。除運動障礙外，有超過40%的腦卒中生存患者遺留認知功能障礙［5］。腦卒中治療業已取得顯著進展，康復干預發揮至關重要的作用。腦卒中急性期在醫院接受康復訓練的時間較短，無法實現所有康復目標，出院后隨訪次數較少，故康復治療效果不理想［6］。有文獻報道，腦卒中患者進行家庭康復訓練時最傾向肢體運動形式，但是由于不熟悉具體的訓練動作，不能進行有效康復訓練［7］，康復需求無法得到充分滿足［8］。腦卒中患者預后與治療時間呈正相關［9］，邊遠地區患者盡管出院后有較高的康復需求，但是由于受到專業康復服務缺乏、難以離家或交通不便等條件的限制，無法得到充分的康復治療［10］。2016年，美國心臟協會（AHA）和美國卒中協會（ASA）共同制定《成人腦卒中康復指南》，建議如果腦卒中患者未達到康復目標，應及時予以專業的康復服務［11］。本文簡要介紹幾種適用于邊遠地區腦卒中患者的可替代或輔助常規康復治療的新型康復技術。

一、新型康復技術

1.遠程康復技術遠程康復（TR）技術作為提供康復服務的另一種方式，通過信息和通信技術使醫務人員與邊遠地區患者建立聯系［12］，并在沒有康復治療師直接參與的情況下，實現患者在家中康復訓練的可能。遠程康復技術僅由一臺電腦、互聯網、攝像頭和交互設備（如鼠標、數據手套、觸覺裝置、追蹤裝置、傳感器等）組成，通過簡單有趣的游戲激勵患者積極參與康復訓練［13］。目前已有多項關于遠程康復技術在神經康復領域有效性和安全性的隨機對照臨床試驗，但研究結果差異較大。例如晚近的一項循證醫學研究顯示，遠程康復技術在改善腦卒中患者上肢運動功能、日常生活活動能力和平衡功能方面與住院康復訓練患者無明顯差異，在提高患者滿意度和緩解照顧者焦慮程度方面亦無明顯差異［14］。一項成本?效益分析（CBA）研究顯示，與常規康復治療組相比，遠程康復技術組患者完成康復訓練后平均節約654.72美元［15］。盡管有小樣本臨床研究證實遠程康復技術可以提供便捷、長時間、低成本的康復服務，并改善腦卒中患者運動功能、日常生活活動能力和平衡功能［14］，但仍缺乏有效隨訪的大樣本隨機對照臨床試驗提供高質量的證據。

2.虛擬現實技術虛擬現實（VR）技術是指通過計算機硬件和軟件創建的交互式處理，從而向用戶呈現出與真實世界相似的虛擬環境［16］，以實現現實中無法完成的訓練，如在交通路口的情境中訓練注意力［17］。虛擬現實康復技術是基于大規模感覺和運動訓練、適應性學習、模擬豐富的訓練環境并激勵患者積極參與訓練，通過聯合視覺、聽覺和觸覺反饋以調節神經功能重塑［18］。目前有多種虛擬現實系統用于康復訓練，均具有任務導向性及豐富視覺和聽覺反饋的共同特點［19?20］，可以增強患者參與康復訓練的動機［21］，從而使虛擬現實康復技術成為臨床廣泛應用的康復治療方法［22］。研究顯示，虛擬現實康復技術有利于腦卒中后上肢運動功能［23］、日常生活活動能力［24］和偏側忽略［25］的康復。Laver等［24］進行的Cochrane系統評價并未證實虛擬現實康復技術能夠有效改善腦卒中患者握力或步速。In等［26］的研究顯示，虛擬現實康復技術可以提高腦卒中患者踝關節力量和控制能力、重心轉移能力，從而進一步改善平衡功能和行走能力。一項隨機對照臨床試驗顯示，基于虛擬現實技術的認知功能康復較常規康復治療更有效，尤其在注意力，記憶力和視空間能力方面顯著［27］，同時，采用虛擬現實康復技術的患者滿意度更高［28］。虛擬現實康復技術作為一種有效、有潛力的康復治療方法，對基礎與臨床研究均有積極意義，有望成為今后康復領域的發展方向。

3.康復機器人技術近年來全球均致力于研發機器人（robotics），設計多種機器人康復設備［29］，包括機器人輔助步行訓練（RAGT）［30］和機器人輔助上肢訓練（RT?UL）［31］設備。研究顯示，康復訓練高重復性和任務導向性是有效促進腦卒中后運動功能康復的主要因素［32］，機器人輔助步行訓練和機器人輔助上肢訓練設備的優點在于可以使患者完成強化、頻繁和重復的康復訓練，增加獨立鍛煉的機會，從而有效改善腦卒中后偏癱患者運動功能，因此，可以作為常規康復治療的輔助手段。由于康復機器人技術復雜、外骨骼系統昂貴，該項技術的效果尚未得到充分開發［33］，但仍有良好的發展前景。研究顯示，機器人輔助上肢訓練可以顯著改善腦卒中后上肢肌力、運動功能［31］和日常生活活動能力［34］，提示康復機器人技術在早期腦卒中患者自發性神經功能康復過程中可能存在附加價值［34］。有文獻報道，機器人輔助步行訓練改善亞急性腦卒中患者行走能力的效果與常規康復治療相似［30］。上述研究均證實康復機器人技術的有效性，可能成為獨立的康復治療部門［35］，但仍缺乏大樣本隨機對照臨床試驗提供高質量證據，然而，現有的隨機對照臨床試驗對康復機器人技術安全性和患者滿意度的關注度不高［31］。

4.電子織物技術電子織物（E?textiles）技術系指具有電子特性的紡織品或集成到紡織品中的組件，使紡織品能夠感測和（或）刺激運動［36］。電子電路的日益小型化促進電子織物技術不斷發展，目前已逐漸應用于康復領域，電子織物具有質地輕便、材質柔軟、可洗滌和可長時間穿戴等特點［37］，可用于活動監測、個人輔導和反饋、環境傳感［38］、步態分析、運動障礙分析［39］、感知肌電活動、矯形器、假肢和移動輔助裝置［40?41］、跌倒風險評價［42］、家庭功能檢測等，并提供電刺激［43］。目前尚無關于電子織物應用于康復領域的隨機對照臨床試驗，病例對照研究或個案報道均無法提供實質性臨床證據。現有研究多集中于電子織物的敏感性和特異性，僅提出其提高神經康復效果的可能性。McLaren等［36］指出電子織物的兩個重點研究領域即運動監測以及肌肉活動檢測和功能性電刺激，在運動監測方面，電子織物能夠可靠測量患者異常運動并判斷其是否完成預定的運動模式，但該項技術繁瑣且敏感性較差；關于肌肉活動檢測和功能性電刺激的研究尚處于初期階段，但已顯示出電子織物成為康復輔助技術的潛力。

二、新型康復技術的發展趨勢

盡管有循證醫學證據支持高強度的康復訓練可以改善腦卒中患者運動功能［44］，但是由于受到成本高、交通不便、患者依從性差等條件的限制［45］，大多數患者不能完成康復訓練［46］。遠程康復技術、虛擬現實康復技術和康復機器人技術不僅可以實現高重復性和任務導向性康復訓練，還具有使用便捷、智能監管等特點，現已被腦卒中患者和社會廣泛接受［28，30?31，47］。隨著科學技術的發展，這些新型康復技術將成為腦卒中康復治療的重要組成部分，使更多腦卒中患者可以在醫院和家庭中均享受到充分的康復治療。

電子織物為實現長時間監管患者、遠距離評價運動功能和環境條件、預防跌倒等提供便攜式醫療的新方法，此外，電子織物最有發展前途的方面是其在日常生活中可以不受過多關注。但此類產品多由工程師和生物物理學家設計，尚無臨床醫師或康復治療師的參與［36］，因此，未來康復治療師、設計師、工程師和患者均有潛力參與設備的研發。目前，遠程康復技術、虛擬現實康復技術和康復機器人技術的設備體積較大、質量較重、不易操作，而電子織物可以改善這些缺點，因此，這些新型康復技術并非單獨發展，而是以相互補充和相互促進的方式發展，必將為腦卒中患者的康復治療提供新的視角和更多幫助。

三、新型康復技術存在的問題

1.安全性伴隨每一項新技術的問世，研究者們開發出種類繁多的康復設備，并高度關注設備的有效性，但僅少數研究涉及設備的安全性［15，34］。康復設備的安全性是應用于市場前需解決的首要問題，同時應建立完善的反饋系統，有助于患者和研究者及時了解康復設備的安全性和危險因素。

2.體驗感康復設備應在安全有效的基礎上，重視患者在康復訓練過程中的體驗感和滿意度。良好的體驗感可以形成正反饋，提高患者依從性和康復訓練參與度，從而使患者獲得更好的康復治療效果［48］。然而目前的循證醫學證據顯示，與常規康復治療相比，遠程康復技術、虛擬現實康復技術并未給患者帶來更高的滿意度［15，34，49］。亦無證據顯示患者滿意度與采用新型康復技術有關，合理完善的患者滿意度研究將是未來的重要研究方向。

3.成本?效益分析目前關于各種新型康復技術的研究均缺乏成本?效益分析［15?16，31，50］，僅一項研究顯示，遠程康復設備可以有效降低治療成本，但該項研究樣本量較小，不能提供可靠的證據［16］。康復設備的成本?效益比（CBR）直接影響患者的購買和使用，為進一步研究各種康復設備的可行性，大樣本量的成本?效益分析不可或缺。

4.功能單一目前，市場上基于新型康復技術的產品僅局限于特定功能的康復，如美國麻省理工學院（MIT）研制的鏡像運動使能器（MIME）［51］、上肢康復訓練機器人（MIT?Manus）［52］和關節功能恢復器/持續被動活動器（CPM）等。這些康復設備的單一功能無法實現患者同時進行多部位康復訓練的愿望，而且無法降低家庭康復的成本，限制其在家庭中的推廣應用。電子織物技術的發展為功能多元化康復設備的研發創造條件，未來研發多功能、可穿戴式設備將成為主流。

綜上所述，目前關于新型康復技術尚缺乏大樣本、高質量的隨機對照臨床試驗。現有研究主要集中于新技術的改進和有效性，而較少關注新技術的安全性和作用機制，迄今僅有證據顯示可重復性是遠程康復技術和康復機器人技術有效改善腦卒中患者運動功能的作用機制［28，31］。鑒于新型康復技術的多樣性和潛力，這一結論似乎令人沮喪。尚待進一步開展多中心大樣本隨機對照臨床試驗以評價不同運動學原理、控制策略、環境和反饋類型。值得注意的是，患者需求和康復訓練目標是人機界面發展的核心，未來的康復領域應以患者為中心開展技術研究和臨床實踐［14］。

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Research progress of new technologies in stroke rehabilitation

MENG Lin,HUANG Dan,LIU Hong?hong,QU Yun
Rehabilitation Medicine Center,West China Hospital,Sichuan University,Chengdu 610041,Sichuan,China

QU Yun(Email:dr_yunqu@163.com)

Survivors of stroke commonly experience a different range of dysfunction,and recovery can be slow and incomplete,which lead to a serious and long?term impact on patients themselves and their families.Although the treatment of stroke patients relies mainly on rehabilitation intervention,but the rehabilitation needs of discharged patients are not fully met due to lots of restrictions,such as the lack of professional rehabilitation services,the difficulty and inconvenience in transportation from home to hospital, therefore their prognosis of rehabilitation are affected.At present a number of new rehabilitation technologies,including telerehabilitation(TR),virtual reality(VR),robotics,electronic textiles(E?textiles), etc.,are coming into being and may solve these problems.This article tries to discuss the research progress of these new rehabilitation technologies,and provide a new perspective for the rehabilitation intervention of stroke patients.

Stroke;Rehabilitation;Review

2017?02?07）

10.3969/j.issn.1672?6731.2017.03.003

國家科技支撐計劃項目（項目編號：2011BAI08B11）

610041成都，四川大學華西醫院華西康復醫學中心

屈云（Email：dr_yunqu@163.com）