上肢機器人的臨床應用

姜亞杰

（鞍山市湯崗子醫院，遼寧 鞍山 114000）

1 資料與方法

1.1 觀察上肢機器人[1-3]對急性腦卒中患者上肢運動功能[4]恢復的影響。上肢機器人的應用范圍：主要應用于上肢功能障礙者，包括腦血管疾病引發的上肢功能異常，嚴重的腦外傷，脊髓損傷以及其他的神經系統疾病引發的上肢功能障礙，還有一些手術后影響上肢功能的患者等等。上肢機器人適應2級以上肌力等級的偏癱患者，由于是主動訓練系統，所以要求患者的上肢至少要有微弱運動能力。上肢機器人在早期康復中起到至關重要的作用：它可增強關節活動度，增加肌力和肌肉耐力；激活肌肉殘存的力量；改善各關節的協調能力；改變關節靈活性。

優點：①上肢機器人可以代償一部分上肢肌力，使患者利用手及上肢部分殘存力量，通過計算機所設定虛擬生活環境，訓練日常生活活動能力。②通過三維虛擬訓練方式，讓患者能體會到短暫的成就感，增強患者自信心。③上肢機器人使患者在減重狀態下完成一些虛擬的日常生活訓練例如接水，摘蘋果等，預防因長期制動引起的不利影響，從而改善他們的上肢運動功能。

上肢機器人軟件和視頻訓練能激勵患者并能精確評估治療進展。功能性和趣味性的視頻游戲訓練，可根據每位患者的運動能力，調整合適的難度水平，以達到更好的訓練效果。壓力傳感手柄能在治療早期精確地測量患者手部微小的握力，并促進其抓握能力。手腕的內轉和外旋運動結合能增強患者的關節活動范圍。上肢機器人軟件記錄患者在訓練過程中的關節活動度和手部活動軌跡，從而讓治療師評估其協調能力和訓練進展。上肢機器人可通過對患者即時的、針對性的運動反饋，提供具有吸引力和激勵性的訓練，同時能對治療進展作精確地評估。

針對每位患者做到個性化以得到最好的效果。針對不同患者的手臂長度、上肢重量及左右側差異作快速調節。手柄敏感度、活動范圍及訓練難度水平均可根據患者的能力進行隨意調節。為患者的個性化治療及治療進展的文檔管理提供臨床數據。

上肢機器人的優勢。為損傷上肢提供重量補償，讓患者更方便地運動并改善其殘余肌肉支配能力。提供大范圍的三維運動空間。具有完成目標功能的壓力傳感手柄，通過模擬日常活動，提供具有吸引力和激勵性的上肢功能治療對協調能力作精確的評估。重量補償程度、活動空間大小及訓練難度均能根據各患者的需要和能力進行調節。儲存訓練數據從而促進患者治療進展的監控、評估和文檔管理。

1.2 治療方法：兩組患者均在我院康復科進行康復治療，均給予常規康復訓練：①仰臥位，坐位雙手交叉上舉，前伸訓練 ：患者仰臥位，患手在健手的輔助下放至前胸處，兩手交叉握住，保證患側拇指在上方，手掌相對握手。然后，練習患手在健手帶動下向上做上舉訓練，即兩側肩關節向前屈曲，肘關節伸直，前臂保持中立稍旋后位，雙上肢保持盡量向上伸，保持伸直位10 s，然后慢慢地回到胸前放置，可以反復訓練，每天3次，每次20次。該訓練可以有效保持患者各關節的關節活動度，增強患肢的力量，預防關節攣縮。可以刺激患者患肢的感覺，激發身體對稱性運動模式，還可以抑制健肢的代償。雙手交叉握手模式維持患手拇指在上，可以緩解患側手指屈曲內收異常痙攣模式，上肢肩屈曲、肘關節屈曲、前臂旋前、腕關節掌屈尺偏的屈曲痙攣模式也可以得以抑制，因此交叉上舉訓練可以有效地抑制患肢異常痙攣模式，促進上肢的分離運動。②雙手交叉擺動訓練：完成雙手交叉上舉訓練后，可以在上舉后增加雙手向左、右兩側擺動，緩慢擺動，同時可帶動軀干的擺動，可以同時練習翻身訓練。該訓練通過健肢帶動患側上肢，訓練了肩胛帶的內收、外展，對改善上肢功能有很大的幫助。③增強肌力的訓練：增強身體耐力的訓練：④改善關節活動度訓練：減輕疼痛和緩解癥狀訓練；⑤滾筒訓練；⑥磨砂板訓練；⑦ ADL訓練：穿衣（穿脫上衣，褲子，鞋子）；修飾，包括梳頭，洗臉和口腔衛生（刷牙、漱口）腦卒中患者僅用一只手或一邊身體就可完成個人衛生修飾。如果合適，鼓勵使用雙手，用患側手提供幫助。⑧輔助療法：電療，針灸等，每次治療約20 min，1次/天，每周5次，連續3個月。治療組在常規治療的基礎上增加上肢機器人訓練：首先，添加和儲存患者的個人基本信息（年齡，性別）和訓練時間和肌力等級，訓練信息設置包括訓練難度，分為一維，二維，三維游戲，分別對應低，中，高三種難度；握力大小默認0.5kg，系統可通過評估患者默認難易程度；訓練時間可設置每個游戲5 min，4個游戲20 min，每天1次，每周5次；系統評估的結果不同，治療師選用模式不同，患者癥狀不同，游戲選擇針對的訓練部位也不一樣：可針對肩關節上舉，內收，外展；肘關節屈曲，伸展；前臂旋前，旋后；手指的握力。游戲按難易程度分為一維，二維，三維。游戲分類：煎雞蛋、賽車、摘蘋果、拼圖、空中射擊等等。每個游戲都可以設置不同的訓練部位。訓練過程中可以適當調節輔助力量，每次訓練約20 min，1次/天，每周治療5次，持續3個月。

2 結果

兩組上肢MBI和FMA評分差異沒有統計學意義（P＞0.05），是具有可比性的，兩組患者同時治療3個月后，患者功能FMA評分及MBI評分，與治療前比較均有提高，但是治療組提高顯顯著，與對照組相比較有差異，有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組上肢患者治療前后FMA和MBI評分比較對照表（）

表1 兩組上肢患者治療前后FMA和MBI評分比較對照表（）

3 結論

上肢機器人為損傷上肢提供重量補償，讓患者更方便地運動并改善其殘余肌肉支配能力，提供大范圍的三維運動空間，通過模擬日常活動，提供具有吸引力和激勵性的上肢功能治療對協調能力做精確的評估，提高患者的日常生活能力，可調動患者的主觀能動性，讓患者主動參與訓練，從而完成日常生活活動訓練，訓練過程中，患者通過視覺信號反饋，能自主注意到肌肉的收縮，關節的活動，從而準確的完成動作，開通了受抑制的神經通路，部分殘留的神經肌肉的潛力得以激發，發揮了正常生物生理功能。上肢機器人通過設計各種不同的游戲訓練，使患者訓練的同時增加趣味性，不同于簡單、枯燥的訓練方法。研究表明，神經系統損傷后，明確的任務治療對改善患者的上肢功能是十分有效的。

綜上所述，上肢機器人訓練有效的幫助上肢功能活動，能很大程度幫助腦卒中患者上肢功能恢復，值得推廣并應用。