鏡像運動康復機器人對卒中亞急性期手運動功能障礙的康復效果研究

王傳凱，劉蘭蘭，劉向云，項育枝，陳瑤，賈杰

卒中是全球范圍內(nèi)導致人類功能障礙的主要疾病之一，卒中后手功能障礙是阻礙患者回歸家庭、重返社會的主要影響因素[1]。卒中后高達85%的患者會伴有單側(cè)上肢手運動功能障礙，但其中只有不足50%患者能在發(fā)病6個月后恢復上肢手運動功能[2-3]，卒中后手功能障礙嚴重影響患者的日常生活質(zhì)量，同時為社會及患者家庭帶來巨大壓力與沉重負擔，因此卒中后手功能康復的開展意義重大。

近年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，手功能康復機器人逐漸成為輔助康復醫(yī)學發(fā)展、促進卒中后手功能神經(jīng)康復的智能科技手段之一，在臨床中已得到廣泛應用[4-5]。在“產(chǎn)-學-研-醫(yī)”模式下，針對患者康復訓練的不同需求，各種符合現(xiàn)代康復理念的手功能康復機器人得到研發(fā)[6]，其中包括一種具備鏡像運動模式的康復機器人，但其對手功能康復的治療效果仍缺乏臨床證據(jù)支持。因此，本研究探討該康復機器人對卒中亞急性期手運動功能障礙患者的康復效果。

1 對象與方法

1.1 研究對象 前瞻性選取2020年6-8月于上海第三康復醫(yī)院連續(xù)收治的卒中亞急性期患者為研究對象。采用信封法將患者隨機分為觀察組和對照組，兩組均予常規(guī)康復治療，觀察組在此基礎(chǔ)上予康復機器人手套治療。本研究經(jīng)上海市靜安區(qū)中心醫(yī)院倫理委員會批準（批準文號：2020倫審第01號），所有患者均簽署知情同意書。納入標準：①首次發(fā)病為單側(cè)卒中，影像學診斷為皮層下?lián)p傷；②病情穩(wěn)定，無嚴重并發(fā)癥；③年齡50～80歲，病程為發(fā)病后7 d至6個月[7]；④發(fā)病后采用保守治療，未接受開顱等外科治療；⑤存在手運動功能障礙。排除標準：①頭顱外傷、TIA、蛛網(wǎng)膜下腔出血，既往有癲癇病史者；②頭顱有金屬或心臟起搏器植入；③認知功能障礙，不能配合研究者；④嚴重心、肺、肝、腎等重要臟器功能衰竭者；⑤妊娠期患者；⑥手伸指肌群、屈指肌群改良的Ashworth量表分肌張力＞1+級。

1.2 治療方法 對照組患者接受卒中臨床常規(guī)藥物治療，同時接受康復肢體綜合訓練，包括良肢位擺放、運動療法、作業(yè)治療、物理因子療法以及傳統(tǒng)康復治療等。

觀察組在對照組基礎(chǔ)上予康復機器人手套治療（上海司羿智能科技有限公司，HR-08）（圖1）。具體治療方法如下：患者取坐位，保持放松；選取“鏡像治療”模式，健側(cè)手佩戴傳感手套，患側(cè)手佩戴氣體驅(qū)動軟體手套，康復機器人屏幕會實時反映患者手部的運動，患者注視屏幕進行“握拳-放松”訓練，患側(cè)手將與健側(cè)手同步進行鏡像運動，治療參數(shù)為每次30 min，1次/日，5次/周，連續(xù)治療4周，共治療20次（圖2）。

圖1 鏡像康復機器人

1.3 評估方法 所有患者在治療前后各接受一次康復評估，評估者為接受康復評估規(guī)范化培訓的康復治療師。患者在治療前評估一次基本信息，評估內(nèi)容包括性別、年齡、卒中類型、病程與Bruunstrom手部分級。Bruunstrom手部分級分為1～6級，1級為手完全不能運動，6級為正常運動功能水平，等級越高說明患者手運動功能基礎(chǔ)水平越好。

研究治療效果評估方法具體如下，①Fugl-Meyer上肢運動功能評定（Fugl-Meyer assessment upper extremity，F(xiàn)MA-UE）：包括33個評分項目，總分66分，評分越高表明患者上肢運動功能越好；②FMA-UE手部評分：為FMA-UE的一部分，分為7個評估項目，總分14分，評分越高表明患者上肢與手運動功能越佳；③箱盒測試（box and block test，BBT）：一種手靈巧度評估方法，在60 s內(nèi)將2.5 cm3的積木從帶隔板的箱子一側(cè)移到另一側(cè)，移動數(shù)量越多表示手的靈巧度越佳；④上肢動作研究測試（action research arm test，ARAT）：由19個功能項目組成，分為抓握、捏、握力和粗大運動功能測試，總分57分，評分越高表明手運動功能越佳；⑤改良Barthel指數(shù)（modified Barthel index，MBI）：評估患者的日常生活活動能力，總分100分，評分越高表明日常生活活動能力越強；⑥手握力與捏力：握力反映患側(cè)手握拳的肌力水平，捏力反映拇指與食指側(cè)捏的肌力水平，值越高表明患者相關(guān)肌肉的肌力越大。

1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 25.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計數(shù)資料以率（%）表示，采用χ2檢驗。計量資料符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以表示，組內(nèi)比較使用治療前后評分均數(shù)，采用配對t檢驗，組間比較采用治療前后評分差值，采用獨立樣本t檢驗。不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用M（P25～P75）表示，組間與組內(nèi)數(shù)據(jù)分析均采用秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

圖2 患者使用鏡像康復機器人進行手功能訓練

2 結(jié)果

本研究最終納入40 例患者，兩組各20例。兩組性別、年齡、卒中類型、病程與Bruunstrom手部分級比較，差異無統(tǒng)計學意義（表1）。

治療前和治療后兩組間各項指標評估結(jié)果比較，差異均無統(tǒng)計學意義。治療后組內(nèi)比較結(jié)果顯示，對照組僅MBI評分高于治療前（P=0.049），F(xiàn)MA-UE、FMA-UE手部評分、BBT指標、ARAT評分、握力及捏力與治療前比較差異均無統(tǒng)計學意義；觀察組FMA-UE評分（P=0.024）與FMA-UE手部評分（P=0.046）均高于治療前，而MBI評分、BBT指標、ARAT評分、握力及捏力與治療前比較差異無統(tǒng)計學意義（表2）。

對兩組治療前后進步程度（各指標結(jié)果差值）進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，觀察組FMA-UE與FMA-UE手部評分差值均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義，其余指標差值比較均無統(tǒng)計學意義（表3）。

表1 兩組一般資料比較

表2 兩組治療前后各指標評估結(jié)果比較

3 討論

卒中后上肢手運動功能障礙康復能進一步有效提高患者的日常生活活動能力。鏡像療法與大量重復性練習均被認為是提高卒中后上肢手運動功能的有效治療方法[8]，相比人工訓練，康復機器人能提供可持續(xù)性、高標準化的大量重復運動，目前已經(jīng)輔助于臨床治療[9]。研究表明，雙側(cè)較單側(cè)上肢訓練的康復效果更好[10]，該現(xiàn)象在雙側(cè)康復機器人訓練中也得到類似治療效果[11-12]。榮積峰等[13]使用康復機器人結(jié)合鏡像療法進行的一項臨床研究發(fā)現(xiàn)，該治療措施可以改善卒中患者的上肢運動功能和日常生活活動能力，鏡像康復機器人作為康復機器人與鏡像療法“醫(yī)工交叉”產(chǎn)生的一種新型訓練模式，具有良好的輔助康復治療效果[14-16]，但此類臨床研究報道在國內(nèi)外仍較為罕見。

手部鏡像康復機器人作為鏡像療法與康復機器人的融合，偏癱側(cè)手部運動由健側(cè)手帶動，其運動模式完全鏡像模仿健側(cè)手，患者可以通過健側(cè)手佩戴的傳感器手套自由控制患側(cè)手的開合程度，實現(xiàn)運動控制與運動表現(xiàn)的精確匹配，這可能會誘導大腦皮質(zhì)發(fā)生功能重組，促進功能恢復[17-18]。屏幕中手部影像與實際運動的匹配也可能使患者鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)激活[19]，在中樞系統(tǒng)興奮性升高時訓練，也符合“中樞-外周-中樞”手功能閉環(huán)康復理念[20]。

本研究結(jié)果顯示，治療前后組間各指標差異均無統(tǒng)計學意義。提示兩種治療方案均有一定的康復促進效果，但由于研究樣本量較小，干預時間較短，可能是導致本研究治療前和治療后組間比較無統(tǒng)計學意義的原因。卒中后患者大腦皮層早期有較強的神經(jīng)可塑性，故該階段進行康復治療可獲得明顯康復效果[21]。此外，治療前后組內(nèi)比較結(jié)果顯示，對照組僅MBI評分高于治療前，可能因為臨床卒中亞急性期患者的康復治療更多關(guān)注于下肢運動功能訓練，使患者的步行與轉(zhuǎn)移等下肢功能提高導致。觀察組FMA-UE、FMA-UE手部評分高于治療前，且FMA-UE與FMA-UE手部評分進步程度高于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義，這說明卒中患者在亞急性期進行早期手部功能訓練能夠有效恢復上肢及手運動功能，鏡像運動模式康復機器人對卒中亞急性期手運動功能有促進作用[22]。

表3 兩組治療前后進步程度（各指標結(jié)果差值）比較

本研究結(jié)果還顯示，兩組BBT指標與ARAT評分差異均無統(tǒng)計學意義，推測原因可能為鏡像康復機器人主要訓練患者“握拳-放松”的手粗大運動功能，而BBT與ARAT主要評估患者的手精細運動功能與靈活度，同時患側(cè)多為左側(cè)非利手，故評估BBT與ARAT時難度較高，難以體現(xiàn)差異性[23]。此外，兩組握力與捏力比較，差異無統(tǒng)計學意義。卒中后由于疾病損傷與長期臥床等原因，患者偏側(cè)癱瘓的同時會伴隨肢體肌力、肌肉耐力降低[24]，本研究患者的肌肉耐力較差，患者手運動功能處于較低的功能水平，這可能是握力和捏力差異無統(tǒng)計學意義的原因。

綜上所述，鏡像運動模式康復機器人可以促進卒中亞急性期患者手運動功能的恢復。同時該機器人具有體積小，便于攜帶，操作簡單等優(yōu)勢，可以作為卒中亞急性期手功能康復的輔助治療方法。本研究也存在一定的局限性：未對治療效果進行隨訪觀察，患者發(fā)病時間較短、發(fā)病類型未作區(qū)分、運動功能受損程度較重，觀察組訓練方法較單一，研究納入的樣本量較小等，因此，還需進一步深入探討鏡像運動模式康復機器人的治療效果。

【點睛】本研究旨在探討鏡像運動康復機器人對卒中后手運動功能的康復效果，并發(fā)現(xiàn)該康復機器人對手功能康復有促進作用。