上肢機器人訓練對腦卒中偏癱患者上肢功能影響的研究△

蘇麗麗 方小養 林 玲 李海燕

(溫州醫科大學附屬第一醫院 溫州 325000)

腦卒中是一種高發病率、致殘率及死亡率的急性腦血管病。在中國，每年新增腦卒中患者200萬例以上，約80%的患者存在上肢功能障礙，且恢復困難，預后差，嚴重影響患者的日常生活活動能力和生存質量[1]。研究表明，在積極、具有功能性和高度重復的訓練前提下，特定任務和高強度的訓練能促進患者功能恢復[2]。而傳統康復手段往往因人力物力影響，無法提供給患者密集和重復的治療[3]。上肢機器人是一種逐漸興起的治療腦卒中偏癱患者上肢功能的治療技術，能提供高精度、高重復性的訓練及視、聽覺綜合反饋[4]。研究表明，上肢機器人能將明確的治療任務與虛擬現實技術相結合，從而有效改善患者上肢關節活動度、靈活性以及控制能力[5～6]。國內外相關研究表明，上肢機器人訓練可改善患者上肢運動的流暢性和準確性，同時有利于日常生活活動能力的提高[7～8]。本研究旨在探討上肢機器人虛擬情景訓練對腦卒中偏癱患者上肢運動功能及日常生活活動能力的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年9月～2020年9月，在溫州醫科大學附屬第一醫院康復醫學科住院腦卒中并發認知功能障礙偏癱患者60例。納入標準：(1)符合1995年中華醫學會第4次腦血管病學術會議制訂的腦卒中診斷標準[9]，且經頭顱CT或MRI檢查確診為腦卒中；(2)病情穩定，意識清楚，能配合治療；(3)合并一側肢體運動功能障礙；(4)患者均知情同意并簽署知情同意書。排除標準：(1)嚴重視聽及言語功能障礙不能配合者；(2)既往有精神病史、重度抑郁或自殺傾向者；(3)嚴重臟器功能不全者；(4)病情不穩定，惡化傾向者。將60例患者按隨機數字表法分為實驗組和對照組各30例。實驗組中男14例，女16例；平均年齡(64.97±4.881)歲；平均病程(27.13±3.875)d；腦梗死16例，腦出血14例；偏癱側16例左側，14例右側。對照組中男15例，女15例；平均年齡(65.53±5.463)歲；平均病程(26.73±4.076)d；腦梗死15例，腦出血15例；偏癱側16例左側，14例右側。統計結果顯示，兩組在年齡、性別、病程、卒中類型偏癱側方面無顯著差異(P>0.05)。

1.2 干預方法

所有患者均接受常規藥物治療及物理治療，包括Bobath法、Brunnstrom法、本體感覺神經肌肉促進療法、Rood技術等。物理治療40min/d，5d/周，共4周。

1.2.1對照組

常規作業治療，包括手上肢功能訓練，如插木棒、擰螺絲、磨砂板等；認知功能訓練，如注意力、記憶力、執行力等；日常生活能力訓練，如穿衣、進食、轉移等；以及治療性作業活動訓練等。40min/d，5d/周，共4周。

1.2.2實驗組

接受20min常規作業治療后，增加20min上肢機器人訓練，40min/d，5d/周，共4周。本研究采用的上肢機器人訓練可提供多種任務導向性的虛擬情景訓練，包括取水澆花、選菜吃飯、清潔窗戶、捉蝴蝶、搬箱子、超市購物等。用綁帶將偏癱側前臂及手固定于操作平面的操作桿上，根據患者功能情況選擇被動、助力(1～5級)、阻力(1～5級)模式，并可選擇進行大、中、小范圍內的訓練，訓練過程中該系統通過力反饋技術感知患者用力大小從而調整助力及阻力等級，引導患者運動。同時前方屏幕會出現相應虛擬情景與患者進行互動，同時通過試聽反饋對患者加以引導。

1.3 評定方法

分別于治療前后對兩組患者進行功能評定，評定由專人采用盲法完成。

1.3.1MBI

包括進食、洗澡、修飾、更衣、控制大便、控制小便、用廁、床椅轉移、活動(步行)、上下樓梯等10個小項目。其中進食、更衣、控制大便、控制小便、用廁、上下樓梯等6個小項目的總分值為10分，評分標準為(完全獨立10；少量幫助8；中等幫助5；大量幫助2；完全依賴0)；而洗澡、修飾兩個小項目總分值為5分，評分標準為(完全獨立5；少量幫助4；中等幫助3；大量幫助2；完全依賴1)；床椅轉移、活動(步行)總分則為15分，評分標準為(完全獨立15；少量幫助12；中等幫助8；大量幫助3；完全依賴0)。總分0～20分為極嚴重功能障礙；25～45分為嚴重功能障礙；50～70分為中度功能缺陷；75～95分為輕度功能缺陷；100分為日常生活活動自理。

1.3.2FMA-UL

總分66分，包括坐位或仰臥位下，有無反射活動(肱二頭肌、肱三頭肌)、屈肌協同運動、伸肌協同運動、伴有協同運動的活動、脫離協同運動的活動、反射亢進(檢查肱二頭肌、肱三頭肌和指屈肌三種反射)、腕穩定性、肘伸直肩前屈30°時(腕背屈、腕屈伸、腕環形運動)、手指(集團屈曲、集團伸展、勾狀抓握、測捏、對捏、圓柱狀抓握、球形抓握)、協調能力與速度(指鼻試驗快速連續進行5次)等評定內容，得分越高表明上肢運動功能越好。

2 統計分析

3 結果

干預前，兩組FMA-UL及MBI評分比較，差異均無統計學意義(P>0.05);干預后，兩組FMA-UL及MBI評分均較治療前有顯著提高(P<0.05)，且實驗組評分顯著高于對照組(P<0.05)，見表1～2。

表1 兩組治療前后FMA-UL比較(分，中位數(25%位數，75%位數))

表2 兩組治療前后MBI比較(分)

4 討論

上肢運動功能在日常生活活動中至關重要，且上肢的康復進展往往較下肢慢，恢復難度大，給家庭、社會帶來極大負擔，因此上肢功能康復一直是偏癱康復的重點及難點[10]。傳統上肢康復訓練往往由治療師運用各種方式對患者進行訓練，人力物力消耗較大，并且其過程相對單調、枯燥，患者積極性不高，容易對訓練失去興趣和信心，導致訓練效果不夠理想[11]。而本研究所采用的上肢機器人訓練是一種高重復性、以任務為導向的虛擬情景訓練，根據患者實際情況，通過力反饋技術實時調整助力或阻力，引導患者上肢運動，同時采用生動有趣的虛擬情景與患者進行互動，并通過視聽反饋吸引患者注意力，提高參與度。

本研究顯示，上肢機器人訓練結合常規作業治療能有效改善患者上肢運動功能及日常生活活動能力。國內外大量研究證實，人腦具有再生修復和功能重組的能力，通過康復訓練可增加腦卒中患者腦損傷區的微血管數量，提高神經生長因子等的表達水平，協助雙側運動皮質保持激活狀態，促進腦損傷修復和功能重組[12～13]。大量重復性的康復訓練可使大腦的功能重建得到強化和鞏固[14～15]，而高強度、可重復和以功能性活動為導向的康復訓練是實現有效康復的必備要素[15～16]。上肢機器人通過人機互動，讓患者在豐富的虛擬情景下進行多種重復性、特定任務性、有意義的康復訓練，并提供視聽覺反饋和重力補償，具有更強的趣味性，能激發患者熱情，提高患者主動參與的積極性，同時可提供與正常運動模式相似的訓練方式，促進正確信息輸入，有利于功能重建，從而促進患者上肢功能恢復[17～18]。而人類大部分日常生活都需要上肢參與，上肢功能的提高有利于改善患者日常生活能力，因此上肢機器人訓練亦有利于日常生活活動能力的提高。

綜上所述，上肢機器人訓練能明顯改善腦卒中偏癱患者的上肢運動功能及ADL能力，結合常規作業治療可作為腦卒中后康復治療方法的有效補充。