上肢康復機器人結合常規康復訓練對急性期腦卒中患者上肢功能的療效研究

胡潔，朱琳，劉霖，張艷明，杜巨豹，劉秀貞，王偉，宋為群

腦卒中的發病率、死亡率和致殘率較高，居所有心腦血管死亡疾病的第二位。雖然很多卒中患者后期會恢復行走能力，但是仍然會遺留上肢的功能障礙。由于上肢以靈活性、協調性和技能性運動為主，上肢功能障礙的恢復常常滯后于下肢，這給回歸家庭和社會帶來極大不便[1]。卒中后康復的一個重要課題就是如何恢復上肢功能。近些年來，一個較有希望的手段就是上肢康復機器人。上肢康復機器人是一種新的有望增強傳統康復能力的方法。機器人可以無疲勞地、精確地根據患者需求個體化地以持續的方式提供大量的、強化的訓練。而且，機器人可以提供各種類型的感覺運動反饋，例如視覺和聽覺反饋來易化運動學習[2-3]。本研究將上肢康復機器人與常規康復訓練結合起來，目的在于觀察機器人康復訓練結合常規康復治療對患者的上肢功能和日常生活能力的改善情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取首都醫科大學宣武醫院康復醫學科2016年3月～2018年1月腦卒中后存在上肢功能障礙患者50例，均符合《中國腦血管病防治指南》的診斷標準。納入標準：診斷單側大腦半球腦卒中，病程1個月以內;無嚴重痙攣,改良Ashworth量表(Modified Ashworth Scale,MAS)評分<3分；無嚴重神經心理損傷，可以按指令進行操作[簡易精神狀態檢查表(Minimum Mental State Examination,MMSE)評分≥22分]；所有患者均簽署了知情同意書。排除標準：還有其它部位病灶(例如腦干、小腦)；有其它嚴重神經系統伴隨疾病的，例如癲癇；患有嚴重心肺功能障礙等全身性疾?。晃春炇鹂祻椭委熤橥鈺?。將所有患者隨機分成觀察組和對照組，2組患者在性別、年齡、病程、病變性質以及卒中側別方面均無統計學差異，見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法 對照組患者每天進行傳統康復訓練每次30min，2次/d、一周訓練5d，總共4周。由治療師進行訓練，內容包括：患側上肢良肢位的擺放、關節活動度的維持并擴大、利用牽張反射及快速牽拉刺激誘發肌肉主動收縮、誘導出現主動運動、Bobath握手訓練、抗阻訓練以及運動再學習訓練等。觀察組在進行傳統康復訓練的基礎上，應用上肢康復機器人(ReFlex 100上肢康復系統)進行患側上肢訓練。對患者肩關節功能(包括屈曲、后伸、內收、外展功能)、肘關節功能(屈、伸功能)、前臂功能(旋前、旋后功能)進行強化訓練。上肢康復機器人訓練模式包括：被動運動；助動-單點觸發運動；助動-多點觸發運動；助動-連續觸發運動；主動運動；抗阻運動模式；擾動運動模式。同時還可以根據患者情況選擇不同游戲項目增加訓練的趣味性。訓練內容的選擇上根據患者病情設定不同訓練內容、訓練難度等，循序漸進，開始由治療師指導，逐步過渡到患者獨立完成訓練。觀察組訓練內容包括傳統康復+上肢機器人訓練，各為每次30min，1次/d、1周訓練5d，總共4周。

1.3 評定標準 2組患者治療前、后均進行以下評定。①簡式Fugl-Meyer運動功能評定(上肢部分，FMA-UE)：包括有無反射活動、屈肌共同運動、伸肌共同運動、伴共同運動的活動、脫離共同運動的活動、反射亢進、腕穩定性、肘伸直(肩前屈30°時)、手指協同能力與運動速度等10項，每一動作評分分值為0～2分，共計66分，分值越高表明患者肢體運動功能越好；②改良Barthel指數(MBI)：包括修飾、洗澡、進食、如廁、穿衣、大便控制、小便控制、床椅轉移、平地行走或以輪椅行進50m、上下樓梯，共計100分，分值越高表明患者日常生活活動能力越好；③肩關節前屈、后伸、水平內收、水平外展主動關節活動度的改善(關節活動度越大，表明患者肩關節活動改善越明顯)評估療效，由一名不知情的記錄人對所有患者在治療前后進行評分。

2 結果

治療4周后，2組患者的FMA-UE、MBI和肩關節各方向主動關節活動度均有明顯提高(均P<0.05)，觀察組的FMA-UE和肩關節前屈、水平內收、水平外展主動關節活動度提高程度更高于對照組(均P<0.05)，2組患者的肩關節后伸、MBI改善程度差異無統計學意義。見表2～3。

組別nFMA-UE治療前治療后MBI治療前治療后觀察組2514.80±3.0332.36±4.89ab27.60±12.0933.00±11.73a對照組2513.80±2.7524.44±3.45a25.00±11.4636.60±8.87a

與治療前比較，aP<0.05；與對照組比較，bP<0.05

組別時間前屈后伸水平內收水平外展觀察組治療前42.80±11.707.60±3.0614.24±2.7746.68±6.64(n=25)治療后88.72±15.84ab18.00±6.14a24.96±6.22ab70.24±7.99ab對照組治療前43.88±11.467.84±2.8113.04±3.1748.12±6.52(n=25)治療后74.32±18.53a16.12±2.83a21.36±3.45a55.16±5.33a

與治療前比較，aP<0.05；與對照組比較，bP<0.05

3 討論

在本研究中，我們發現傳統康復治療對改善急性期腦卒中患者偏癱上肢功能及肩關節主動關節活動度有明顯療效，而結合上肢康復機器人訓練的患者在上肢功能活動的數量和質量上都有改善都更加明顯，上肢的大量重復練習可以幫助患者打破異常模式，獲得較好的運動功能。上肢康復機器人輔助訓練將運動學習的關鍵要素合并到了治療當中[4]，包括高強度的、任務特異性的、可重復的和交互性的練習，而且趣味性更強，患者參與康復訓練的積極主動性提高，治療可提高臨床療效，使康復機器人更好地為康復患者服務。

多項研究證據和系統評價支持上肢機器人在改善腦卒中患者運動和功能方面的效果[5-8]。有研究證實[9-10]，機器人輔助的訓練次數從2500～3600次不等，經過大量重復累積效應，可以有效地促進大腦的可塑性以及功能重組，從而提高偏癱側上肢的運動功能。

康復機器人具有不同的康復訓練模式，可以適應不同患者以及患者在不同恢復階段的不同情況?；颊咧鲃影l起的模式考慮到了患者的意圖和主動參與的能力，較被動模式更有效。許多的證據證明這種患者-機器人互動的模式對促進患者的恢復非常有效。機器人可以感受到患者的狀態并且根據患者的不同狀態進行順應性的匹配，同時，“按需輔助”的理念在機器人輔助康復中也得到較好的貫徹，機器人只為患者提供必需的輔助以便鼓勵患者得到最大程度的參與[11]。

本研究治療后觀察組患者肩關節的前屈、水平內收、水平外展主動關節活動度較對照組改善明顯，而肩關節后伸主動關節活動度較對照組沒有更大的改善，其原因可能是與上肢康復機器人的訓練任務中需要肩關節后伸的任務較少，而且手臂支架的設計可能會限制患者肩關節的后伸，所以這就提示我們需要進一步加強針對肩關節后伸的訓練，改善患者肩關節活動范圍，提高其肩關節控制能力，或者在任務的設計中增加訓練肩關節后伸的任務。

我們的研究結果也顯示，上肢康復機器人訓練結合傳統康復與對照組相比并沒有更大程度地改善患者的日常生活能力，這與以前的一些研究不一致[12-13]，這可能與很多因素有關，比如實驗的設計，病人的選擇，功能的嚴重程度、樣本量、治療的強度等等。有研究認為[4]，機器人輔助治療本身不足以改善日常功能或者在真實環境中使用患肢，上肢康復機器人訓練主要是患者借助上臂和前臂的協調完成整個操作任務，而腕和手在完成日常對物體的操控中起著非常重要的作用，所以需要結合補充的功能訓練使患者學習特定的運動技巧，例如手的靈敏性、協調性和其他日常生活中需要的復雜功能，與其他技能的結合可以幫助完成復雜的日常生活需求。

缺乏合適的日常生活能力評價量表可能是日常生活能力改善不明顯的另一個原因。目前的評價方法都比較主觀，而且不能敏感的反映患者功能的改善，而間接的方法和患者報告的形式又限制了研究者獲取患者在生活中實際如何運用功能的能力[14-16]。另外，卒中患者經常使用健側代償來完成日常任務，從而不使用患側。上述原因可能會使研究者錯誤的解釋研究數據因此低估上肢康復機器人康復技術對日常生活能力的改善。

除了可能的混雜因素以外，測量方法的主觀性、缺乏患者完成日常生活任務的實際背景也會阻礙患者日常生活能力的改善。動物研究和現代康復研究都證實環境是運動學習的重要因素。而且，由于可能有潛在的認知功能的損傷，卒中患者通常在把學習到的運動技巧轉化運用到日常生活中都存在困難。

目前尚無研究探索最適宜的運動強度，未來的研究應當探索最適宜的訓練強度并同時記錄有無副作用產生。還有患者上肢機器人結合肢體訓練改善機制到底是什么?對哪些部位損傷的偏癱患者更有意義，還有遠期效果如何都需要進一步隨訪。未來的研究可能需要結合不同類型的有循證醫學證據的康復手段例如功能性電刺激進行進一步研究。許多因素會影響康復效果，但是關于上肢機器人的治療中哪些因素會影響康復治療還知之甚少。研究這些因素可以幫助“量體裁衣”，選擇最適合患者的治療計劃和更精確地對患者進行分層，使患者在進行康復機器人治療后獲得更好的效果。