3D打印把手手杖在提升腦卒中患者步行能力中的作用

張 麗，王 凱（通訊作者），李 淵

（上海市第四康復醫院<上海市靜安區老年醫院>神經康復科 上海 200040）

腦卒中為臨床常見腦血管疾病，受腦循環障礙、腦神經壓迫性損傷等因素影響，發病后會出現神經功能障礙，表現為肢體運動障礙、吞咽功能障礙等[1]。其中下肢功能障礙，為患者日常生活能力重要影響因素，需加強康復訓練，以改善患者步行能力[2]。在腦卒中患者恢復期，多使用下肢康復輔具完成訓練內容，但常規醫用手杖難以滿足患者把手部位個性化需求，影響手杖力學承重質量。隨科技發展，3D打印技術在臨床使用頻率逐漸增加，其主要優勢為，可結合患者實際情況設計個性化打印方案，使打印出的輔助器具滿足患者個性化需求，提升輔助效果，提升康復質量。為此，本次研究選擇我院2019年1月—2020年12月98例接受康復訓練的腦卒中患者為研究對象，探究3D打印把手手杖對其步行能力影響，報道如下。

1.資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2019年1月—2020年12月98例接受康復訓練的腦卒中患者為研究對象，依據不同手杖類型，分為對照組和觀察組，各49例。對照組男性25例、女性24例，年齡53～72歲，平均年齡（64.23±4.33）歲；其中腦出血15例、腦梗死34例；合并癥：高血壓24例、糖尿病14例；觀察組男性27例、女性22例，年齡55～74歲，平均年齡（65.01±5.02）歲；其中腦出血17例、腦梗死32例；合并癥：高血壓25例、糖尿病15例。兩組一般資料比較差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性。（1）納入標準：①經臨床體征、影像學等診斷確診為腦卒中；②病情穩定，可順利開展步行訓練；③精神狀態正常，可配合完成研究；④患者、家屬對研究知情同意。（2）排除標準：①腦卒中急性期；②其他原因引發的下肢運動障礙；③上肢缺損無法使用手杖輔助行走；④合并惡性腫瘤；⑤心肝腎等臟器嚴重功能障礙；⑥研究期間失訪、退出。

1.2 方法

兩組患者均接受手杖輔助下步行訓練，包括手杖支撐下完全不負重、部分負重的站立、室內行走、單杖上下樓梯等訓練。兩組訓練中均使用單杖。

對照組手杖品牌為魚躍醫療，型號為YU830。觀察組為3D打印把手手杖：健側手杖自然握攏，后方墊置模板后自然垂放；應用Artec三維掃描儀連續掃描，避免數據丟失，經過初步處理，得到初始三維模型圖像；數據上傳至Meshlab軟件，將數據以STL格式輸出，并對其進行表面處理；通過Instep軟件，將文件轉換為STP格式，后通過Abaqus軟件建立有限元模型，分析患者手部生理曲線特征；依據有限元分析結果，利用Evolve軟件，去掉多余結構，優化模型，并完成模型3D打印。將打印后的手掌把手修正、固定在手杖柱上，完成3D打印把手手杖制作。兩組患者均在手杖支撐下完成8周步態訓練，并在8周時進行效果評價。

1.3 觀察指標

（1）比較兩組治療前，治療4、8周時下肢功能，以Fugl-Meyer量表[3]中下肢運動功能部分評價，滿分為34分，分數高表示下肢運動功能好；（2）比較兩組治療前，治療4、8周時步行功能，以Holden步行功能分級表示[3]，包括0～5級：0級：無法自主行走，需在2人幫助下行走；1級：需借助雙拐，或1人不間斷用力攙扶可維持身體平衡或行走；2級：能夠自主行走，但穩定性差，需借助助行器、矯形器，或1人間歇性、連續性輔助下，方可維持身體穩定性及行走能力；3級：可脫離他人輔助完成行走，但步態異常，有跌倒風險，需1人在旁看護；4級：地面平坦時無需依靠輔助器械、人力攙扶行走，但地面不平、斜坡、上下樓梯時仍需他人攙扶；5級：可完全獨立行走；（3）比較兩組治療滿意度：8周后對患者進行滿意度調查，包括步行訓練質量、手杖使用舒適度兩個方面，每項滿分為5分，總分為10分，0～5分為不滿意，6～7分為基本滿意，8～10分為非常滿意，滿意度=（非常滿意+基本滿意）例數/總例數×100%；該量表為我院自制，Cronbach’s α為0.81，信度良好。

1.4 統計學方法

數據采用SPSS 24.0統計軟件，計量資料以均數±標準差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；計數資料以率[n（%）]表示，兩組間比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2.結果

2.1 治療前及治療4、8周時下肢功能

治療前兩組Fugl-Meyer量表評分比較差異無統計學意義（P＞0.05）；治療4、8周時觀察組Fugl-Meyer評分均高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組治療前及治療4、8周時下肢功能評分比較（±s，分）

表1 兩組治療前及治療4、8周時下肢功能評分比較（±s，分）

組別 例數 治療前 治療4周 治療8周觀察組49 15.43±2.38 18.96±3.24 23.71±3.20對照組49 15.75±3.45 17.17±3.02 21.47±4.55 t 0.534 2.829 2.819 P 0.594 0.006 0.006

2.2 治療前、治療4、8周時步行能力

治療前兩組Holden步行功能分級水平比較差異無統計學意義（P＞0.05）；治療4周觀察組4級占比32.65%高于對照組的14.29%，治療8周時觀察組5級占比28.57%高于對照組的10.20%，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組治療前、治療4、8周時步行能力比較[n（%）]

2.3 治療滿意度

觀察組治療滿意度95.92%高于對照組的83.67%，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組治療滿意度比較（例）

3.討論

腦卒中后下肢功能康復管理，為腦卒中患者重要康復內容，以改善其平衡能力喪失、步態異常等癥狀，降低患者跌倒相關性損傷，改善其生活質量[4]。手杖為腦卒中患者下肢功能訓練重要輔助器具，在發病后早期無負重訓練及日常步行訓練中均具重要價值。

隨3D打印技術逐漸成熟，其在臨床醫療活動中使用頻率逐漸增高，可滿足醫療器具個性化需求。在對腦卒中手杖把手制作中，使用3D打印技術，可通過患者手部力學結構、生理曲線等多種情況制作個性化把手，使患者在握住把手時，把手與其手杖充分貼合，保證用力效率，使手杖在使用期間可呈現良好承重狀態；同時3D打印把手，可滿足不同手掌寬度患者對把手寬度狀態個性化需求，可滿足患者使用舒適度，提升康復訓練效率[5]。本結果發現，觀察組治療4、8周時，下肢運動功能評分、Holden步行功能分級均顯著優于對照組，且滿意度較對照組高，差異有統計學意義（P＜0.05），考慮原因為，使用3D打印把手，可更好滿足患者康復訓練期間對手杖力學、舒適度需求，使其更好完成下肢功能訓練內容，保證康復訓練效率，以改善其步行能力；而隨下肢運動能力改善、手杖使用舒適度提升，可降低患者相關應激情緒，進而可提升滿意度。

綜上所述，在腦卒中患者下肢功能訓練中，應用3D打印把手手杖，可促進其下肢運動功能恢復，改善其步行能力，提升滿意度，效果顯著。