輔助機器人在帕金森病病人中的應用研究進展

祁鄭晴，陳微，許虹

·科研綜述·

輔助機器人在帕金森病病人中的應用研究進展

祁鄭晴1，陳微1，許虹2*

1.杭州師范大學護理學院，浙江 311121；2.杭州師范大學健康與護理研究院

對輔助機器人在帕金森病病人中的應用內容、應用效果等進行綜述，并提出相關建議，以期為輔助機器人在我國帕金森病病人中的應用研究提供參考。

機器人；帕金森病；輔助治療；康復訓練；綜述

帕金森病（Parkinson's disease，PD）作為一種慢性進行性神經退行性疾病，主要以多種運動障礙為特征，包括靜止性震顫、肌強直、運動遲緩和姿勢步態異常等，同時伴有大量非運動癥狀，是導致老年人殘疾的最常見原因之一[1]。隨著互聯網和人工智能在醫療服務行業中的廣泛應用，輔助機器人在帕金森病病人中被應用，具有節省人力、物力資源、干預效果和臨床效益良好等特點[2]。目前，我國輔助機器人已被應用于癡呆癥病人[3]和腦卒中病人[4]，在帕金森病病人中的應用研究主要為機器人輔助康復訓練、輔助腦深部電刺激（DBS）手術治療等[5]。現對機器人在帕金森病病人中的應用狀況進行總結和分析，以期為提高我國帕金森病病人的醫療服務質量提供參考。

1 應用內容

1.1輔助評估診斷統一帕金森病評分量表(UPDRS)及帕金森病Hoehn?Yahr分期是目前帕金森病病人使用最廣泛的臨床評估方法，但隨著技術的進步，機器人越來越多地被應用于帕金森病病人的評估工作，可以為病人進行精確、客觀、實時的評估。國外學者使用具有觸覺控制功能的集成機器人技術平臺量化帕金森病運動癥狀譜，主要是使用KINARM外骨骼機器人客觀量化病人運動遲緩、僵硬和姿勢穩定性癥狀，能夠有效區分帕金森病病人與健康人群[6]。另一種用于評估帕金森病病人動態平衡的機器人[7]通過測量病人穩定身體平衡的時間及運動幅度等評估病人運動狀況、活動能力，可用于帕金森病病人的平衡評估和康復訓練。此外，也可通過帕金森病病人與機器人間的擊球游戲評估病人認知和運動功能[8]，病人通過接受虛擬現實技術的視覺反饋進行上肢運動，機器人準確測量病人手速和運動區域內擊中目標的總數，從而精確評估病人運動障礙情況。未來還可利用機器人評估病人日常活動能力、臨床試驗中的運動癥狀治療效果及預測疾病進展等。

1.2輔助手術治療帕金森病是一種常見的神經系統變性疾病，腦深部電剌激手術以其微創、安全的優勢成為帕金森病外科治療的首選方式，而機器人輔助技術可顯著提高神經外科手術效率、準確性和安全性, 有效縮短腦深部電剌激手術治療帕金森病的時間，具有適應證廣、臨床療效確切等優勢[9?10]。Paff等[11]以帕金森病病人為研究對象，將機器人輔助腦深部電剌激術與傳統基于框架的手術結果進行比較發現，兩組病人平均運動評分和左旋多巴等效每日劑量（LEDD）變化差異不明顯。但與傳統手術相比機器人輔助流程增加，導致系統誤差與偶然誤差機會增多[12]，操作時應引起醫護人員重視。此外，機器人輔助手術治療對于手術室護士要求較高，巡回護士需接受機器人輔助手術的術前訪視、特殊體位安置等護理操作培訓，并掌握手術間環境布局，與洗手護士術中精細配合[13]，以順利輔助機器人手術的開展，保障病人生命安全。

1.3輔助康復訓練康復護理旨在使帕金森病病人保持最大程度的活動能力和獨立性，機器人輔助康復訓練一般是通過可重復運動訓練提高帕金森病病人的神經可塑性以恢復病人運動功能[14]。當前，機器人輔助康復訓練主要針對帕金森病病人的上下肢運動功能，旨在改善病人姿勢不穩、動靜態平衡、步態凍結等問題。

1.3.1輔助上肢康復訓練目前針對帕金森病病人的上肢康復研究較少。Kishi等[15]應用可穿戴機器人對病人上肢進行交互式節律性觸覺刺激，結果表明，病人在機器人輔助下手臂擺動幅度、速度明顯增加，干預效果可以持續至干預后一段時間。Picelli等[16]使用可提供前臂旋轉和手腕屈伸的機器人輔助設備對病人進行10次訓練，并通過九孔柱測試評估病人手靈活性，結果顯示，病人上肢靈活度及手部靈巧度有所提高。但由于不同研究中使用的評估工具不同，測定結果無法進行比較。今后需制定針對帕金森病病人的精準、全面、靈敏性較高的上肢運動功能評估工具，以進一步明確機器人輔助手臂訓練改善帕金森病病人上肢功能的效果。

1.3.2輔助下肢康復訓練下肢康復訓練輔助機器人主要通過協助帕金森病病人進行步行訓練改善病人步態參數，如Flexbot、Lokomat下肢康復機器人等[17?19]。劉燕平等[20]應用Lokomat下肢康復機器人對帕金森病病人實施步行訓練，每周5次，每次30 min，并采用Berg平衡量表評定病人平衡功能、預測病人跌倒風險，采用6 min步行測試評價病人步行耐力等，結果顯示，Lokomat下肢康復機器人輔助步行訓練可顯著提高帕金森病病人的平衡能力和步行能力。已有研究顯示，與傳統康復訓練比較，重度帕金森病病人使用輔助機器人后下肢康復效果更佳[21?23]。未來醫務人員可使用機器人加強對重度帕金森病病人的輔助步態訓練，并根據病人疾病狀況設計個性化的康復訓練方案，為病人制定適宜的訓練強度和頻率。

2 應用效果

2.1減少姿勢不穩姿勢控制能力下降使帕金森病病人身體穩定性和協調性降低，且姿勢不穩會隨著帕金森病的進展逐漸加重，增加照護者的照護負擔[24]。機器人輔助技術能夠評估病人在受干擾、不受干擾和不穩定條件下保持直立姿勢的能力，并通過測量病人反應，評估和發現病人姿勢障礙問題[25]，協助醫護人員進行早期預防和治療。Picelli等[26]將34例Hoehn?Yahr分期為3期和4期的帕金森病病人隨機分為兩組，分別對其進行傳統式步態訓練及機器人輔助訓練，結果表明，機器人輔助步態訓練可以減輕病人姿勢不穩定性。未來研究人員可為帕金森病病人量身定制機器人輔助平臺，制定針對性的康復訓練計劃，以提升病人姿勢穩定性。

2.2降低跌倒發生率機器人輔助步行訓練（robot?assisted gait training，RAGT）可幫助病人提高動靜態平衡能力并恢復病人步行能力，其效果優于傳統跑步機訓練，能夠有效預防跌倒，重建病人正常步態[27]。Bevilacqua等[28]的研究中，技術干預組使用Tymo系統或Walker View進行30 min的傳統治療和20 min的機器人系統治療，Tymo系統是用于平衡和姿勢控制訓練的無線平臺，Walker View是一款配備8個稱重傳感器和1個3D攝像頭的跑步機器人，病人以舒適速度行走，同時機器人進行心臟活動監測，為病人提供視覺和聽覺反饋以達到實時糾正步態的效果，物理治療師根據病人行走數據和臨床狀況制定針對性的步態訓練，結果顯示該方法可有效改善病人步態，降低病人跌倒發生率。

2.3提高運動能力機器人輔助康復系統作為帕金森病病人的非藥物治療手段之一，能夠準確預測和糾正病人運動軌跡，改善病人運動功能。已有研究表明，在高科技設備輔助下進行運動訓練的帕金森病病人上肢運動能力得以改善[29]。機器人輔助步態訓練在帕金森病病人的某些運動方面顯示出比傳統干預更好的臨床效果，如與跑步機訓練相比較，機器人輔助能夠重復強化步態訓練，顯著提高病人耐力和行走速度，尤其對于有嚴重步行障礙的病人具有更大優勢[30]。一項研究顯示，機器人輔助對輕度帕金森病病人的步行運動能力干預效果較為明顯[23]。當前，機器人輔助技術提高帕金森病病人運動能力的證據尚不一致，研究人員需要進一步深入探索。

2.4改善生活質量震顫是帕金森病病人的一種常見癥狀，疾病后期可能導致病人生活不能自理，嚴重影響病人生活質量[31]。Nguyen Truong等[32]設計了一款可以輔助自我喂食的機器人以協助帕金森病病人進食，該機器人擁有機械手和食物托盤，可通過互聯網技術將食物相關信息、數據發送至信息控制中心，系統根據營養標準分析數據，并結合病人健康狀況和需求控制機械手和食物托盤運動，進而改善病人營養狀態[33]。Wilson等[34]研制的一種抑制手部震顫的助餐機器人，可幫助因震顫無法進餐的帕金森病病人，使其能夠獨立進食。Valenti等[35]研發的一款用于檢測帕金森病病人情緒狀態的伴侶機器人，可通過識別帕金森病病人的語言、面部表情、手勢等推斷病人情緒狀態，有利于護理人員對病人進行針對性的心理護理，從而減輕病人負性情緒，改善病人生活質量。

3 建議

輔助機器人在帕金森病病人中的應用使護理領域對護士的要求進一步提高，為使機器人輔助技術在我國帕金森病護理領域更好的發展，提出以下建議：①培養機器人專科護士，培訓內容包括輔助機器人的使用和管理、醫生和麻醉醫師的手術配合、應用輔助機器人監測病人健康信息的方法、根據檢測數據發現問題并做出正確應對的措施從而提升護理質量。②目前，醫學領域機器人主要針對病人運動癥狀進行康復治療，對于帕金森病病人的非運動癥狀、心理支持以及照護者支持研究較少，未來醫護人員以及研發人員應關注陪伴機器人、社交機器人等的研發與應用，從而對帕金森病病人社會心理產生積極影響。③探索機器人輔助帕金森病病人治療、康復中的新模式，如將敘事醫學護理模式[36]、Robocare護理模式[37]、精益護理模式[38]等應用于機器人輔助治療，以減輕病人疼痛、降低并發癥發生率，改善病人負性情緒和生活質量。④已有研究顯示，中醫治療結合康復機器人訓練能夠改善早期帕金森病病人的非運動癥狀，可減輕病人焦慮，改善病人睡眠，提高病人自主神經功能等[39]，我國醫護人員可將中醫與機器人輔助治療相結合，研發機器人輔助帕金森病的中醫治療手段。

4 小結

機器人輔助技術已經廣泛應用于醫療領域，將其應用于帕金森病病人能夠有效協助病人的臨床評估診斷、手術治療、康復訓練等，有利于減少帕金森病病人的姿勢不穩癥狀，并提高其運動能力，降低跌倒發生率，改善病人的生活質量。

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Research progress of application of assistant robot in patients with Parkinson's disease

QIZhengqing,CHENWei,XUHong

School of Nursing,Hangzhou Normal University,Zhejiang 311121 China

robot；Parkinson's disease；assistant treatment；rehabilitation training；review

XU Hong,E?mail:Xh3674@sina.com

10.12102/j.issn.1009-6493.2022.22.018

祁鄭晴，護師，碩士研究生在讀

許虹，E?mail:Xh3674@sina.com

祁鄭晴,陳微,許虹.輔助機器人在帕金森病病人中的應用研究進展[J].護理研究,2022,36(22):4049?4052.

（收稿日期：2022-03-31；修回日期：2022-10-29）

（本文編輯 陳瓊）