下肢外骨骼機器人在腦卒中偏癱患者康復中的應用及效果觀察

摘 要 目的：分析下肢外骨骼機器人在腦卒中偏癱康復治療中的應用價值。方法：采用前瞻性研究方法，選取2021年1月—2023年5月衡水市中醫醫院收治的86例腦卒中偏癱患者作為研究對象，依據隨機數表法將患者分為試驗組和對照組。對照組43例患者予常規康復，試驗組43例患者予下肢外骨骼機器人干預。兩組患者均接受8周治療。比較兩組患者的步行功能、運動功能及治療滿意度。結果：6 min步行試驗（6MWT）、10 m步行測試（10MWT）主體內效應（F時點、F交互）、主體間效應（F組間）比較，差異有統計學意義（Plt;0.05）。6MWT、10MWT有隨時間變化趨勢，且組間存在差異。治療2周、4周、8周，試驗組的6MWT和10MWT結果均優于對照組（Plt;0.05）。與對照組相比，治療后試驗組的步行功能更理想（Plt;0.05），Berg平衡量表（BBS）評分更高，步頻、步速更快（Plt;0.05）。試驗組總滿意度較對照組更好（Plt;0.05）。結論：與常規康復干預相比，下肢外骨骼機器人能更好地改善腦卒中偏癱患者步行功能，有助于提高患者治療滿意度。

關鍵詞 下肢外骨骼機器人；腦卒中；偏癱；康復

中圖分類號 R608 R493 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721（2024）06-1124-06

Application effect of lower limb exoskeleton robot on rehabilitation of stroke patients with hemiplegia

QI Pengshun1， XU Yaning2， GENG Bingjiang3， GAO Li3

（1.Medical Equipment Department; 2. Department of Encephalopathy; 3.Tuina Rehabilitation Department， Hengshui Traditional Chinese Medicine Hospital， Hengshui 053000， China）

Abstract Objective： To explore the effect of lower limb exoskeleton robot on rehabilitation of stroke patients with hemiplegia. Methods： A prospective study was performed on 86 stroke patients with hemiplegia who were treated in Hengshui Traditional Chinese Medicine Hospital from January 2021 to May 2023. The patients were divided into the experimental group （n=43） and the control group （n=43） using a random number table. The control group received routine rehabilitation intervention， while the experimental group received lower limb exoskeleton robot-assisted rehabilitation intervention. The two groups were both treated for 8 weeks. The walking function， motor function and treatment satisfaction of the two groups were compared.

Results： There were statistically significant differences in the intra-subject effects （Ftimepoint， Finteraction） and inter-subject effects （Fintergroup） of 6-minute walk test （6MWT） and 10-meter walk test （10MWT） between the two groups of patients （Plt;0.05）. 6MWT and 10MWT results showed a trend of change with time， and there were differences among groups. After 2 weeks， 4 weeks and 8 weeks of treatment， the results of 6MWT and 10MWT in the experimental group was better than those in the control group （Plt;0.05）. After treatment， the Holden walking function grade of experimental group was significantly better than that of the control group （Plt;0.05）， the Berg balance scale （BBS） score， stride frequency and stride speed of the experimental group were higher than those of the control group （Plt;0.05）. The total satisfaction rate was higher in the experimental group than that in the control group （Plt;0.05）. Conclusion： Compared with the conventional rehabilitation intervention， the lower limb exoskeleton robot can better improve the walking function and treatment satisfaction of stroke patients with hemiplegia.

Key words Lower Limb Exoskeleton Robot; Stroke; Hemiplegia; Rehabilitation

腦卒中是一種急性腦血管疾病，由于腦部血管突然破裂或血管阻塞導致血液不能流入大腦而引起腦組織損傷，偏癱是腦卒中常見的后遺癥之一，對患者的生活質量造成嚴重影響[1-3]。

傳統的康復手段雖然有一定效果，但其治療方法較為單一，缺乏個性化的方案，患者容易產生厭煩情緒，不利于治療的繼續[4]。隨著機器人技術和智能控制技術的不斷進步，下肢外骨骼機器人已經成為研究的熱點[5]。這種機器人能夠根據患者的實際情況進行個性化康復訓練，幫助患者逐步恢復行走能力。盡管已有一些關于下肢外骨骼機器人在康復醫學領域的研究，但其在腦卒中偏癱患者的具體應用和效果評估方面仍存在不足[6-7]。因此，開展這一領域的研究，對于完善腦卒中偏癱患者的康復治療方案具有重要意義。基于此，本研究納入86例腦卒中偏癱患者，對比分析了下肢外骨骼機器人的應用價值，以期為腦卒中偏癱患者提供更有效的康復手段，提高其生活質量，推動下肢外骨骼機器人在康復醫學領域的進一步應用和發展。現將結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用前瞻性研究方法，選取2021年1月—2023年5月本院收入的86例腦卒中偏癱患者作為研究對象。納入標準：①患者符合2019年發布的《中國各類主要腦血管病診斷要點》[8]中關于腦卒中的診斷標準；②屬首次發病，入院后經CT或磁共振確診；③年齡gt;18周歲；④生命體征平穩，可開展康復訓練；⑤病程小于1年；⑥認知功能較好；⑦依從性較好，配合開展訓練，簽署知情同意書。排除標準：①合并關節功能障礙，合并骨質疏松或骨折等限制步行疾?。虎诤喜乐匦穆墒С！⒙璺渭膊。虎塾忻黠@視覺或聽覺功能異常；④存在下肢外骨骼機器人應用禁忌表現，如穿戴位置皮膚感染；⑤入組前3個月內有肌張力藥物應用史。依據隨機數表法，將患者分為試驗組和對照組。對照組43例患者予常規康復，試驗組43例患者予下肢外骨骼機器人干預。兩組間一般資料比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），具有可比性，見表1。

1.2 方法 兩組患者生命體征均穩定，由同一醫生團隊開展康復訓練指導。

1.2.1 對照組 由康復師輔助開展步行訓練，避免出現人為治療誤差，主要包括步行訓練、常規康復訓練，二者頻率保持在每天1次，每次30 min，每周6次，持續8周（見表2）。

1.2.2 試驗組 除對照組干預方式外，試驗組采用深圳邁步機器人公司的BEAR-H1型下肢外骨骼機器人開展室內地面輔助步行訓練。開始訓練前，由康復師根據患者下肢長度及腰部寬度調整外骨骼機器人機械臂對應參數。由康復師輔助患者進行機器人穿戴，匹配患者個人信息（包括腿長、偏癱位置等）。開始訓練時，機器人通過采集患者健康側步行及運動數據，實施人機交互，以鏡像控制患側機器臂鏡像運動，下肢外骨骼機器人步行頻率維持在0.1～0.5 Hz，其助力等級有1～5級，在訓練初期，設定頻率為0.3 Hz，后續由機器人根據患者步行條件及能力反饋調節至患者合適頻率。試驗組患者下肢外骨骼機器人輔助步行訓練30 min/d，每天1次，每周6次，連續治療8周。

1.3 觀察指標

1.3.1 步行測試 于治療前、治療2周、治療4周、治療8周采用6 min步行試驗（6-minute Walk Test，6MWT）、10 m步行測試（10-metre Walk Test，10MWT）評估患者步行功能。6MWT[9]：選擇一個安靜、開放的區域，長度適宜，標記出起始線和返回線。患者盡可能快地來回走，不要跑或走得太慢，在6 min內盡可能走得遠，記錄其行走的總距離。10MWT[10]：選擇一個平坦、開放的區域，長度約10米。標記出起點線和終點線，讓患者從起點線處開始行走，盡可能快地走過10米的距離，記錄其走過10米所需的時間。

1.3.2 Holden步行功能分級 于治療前、治療后評估患者Holden 步行功能分級[11]，0級表示患者不能步行或需2人以上協助；1級表示患者需要1人連續不斷地幫助才能行走；2級表示患者需1人在旁以間斷的接觸身體的方式幫助行走，步行不安全；3級表示患者需1人在旁監護或用言語指導，但不接觸身體；4級表示患者可在平地上獨立步行，在樓梯或斜坡上行走需幫助；5級表示患者在任何地方都能獨立步行。

1.3.3 運動功能 于治療前、治療后采用Berg平衡量表（Berg Balance Scale，BBS）[12]、步頻、步速來評估患者的運動功能。BBS通過14個項目來評估患者的平衡能力。每個項目根據完成的質量分為0～4分，總分為56分，分數越高平衡越好。

1.3.4 患者治療滿意度 于治療后采用科室自制問卷對患者進行滿意度評估，問卷含治療效果、服務態度、治療專業性、治療趣味性4個維度，總分為100分。非常滿意、滿意、比較滿意、不滿意分別為100～90分、89～70分、69～60分、60分以下?？倽M意數為非常滿意、滿意、比較滿意數之和。

1.4 統計學方法 所有數據均采用SPSS 22.0統計學軟件進行分析，計數資料如性別、卒中類型、偏癱側、Holden步行功能分級、治療滿意度用例數（百分比）[n（%）]表示，行 χ2檢驗；符合正態分布的計量資料如年齡、病程、步行測試指標、運動功能指標用均數±標準差（x±s）表示，行t檢驗，兩組多時點比較采用重復測量方差分析，以Plt;0.05為差異有統計學意義。繪圖用GraphPad Prism 8軟件。

2 結果

2.1 步行測試結果 6MWT、10MWT主體內效應（F時點、F交互）、主體間效應（F組間）比較，差異有統計學意義（Plt;0.05），6MWT、10MWT有隨時間變化趨勢，且組間存在差異。治療2周、4周、8周，試驗組的6MWT、10MWT結果優于對照組，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表3。

2.2 Holden步行功能分級 治療前，兩組患者Holden步行功能分級比較未見顯著差異（Pgt;0.05）。與對照組相比，治療后試驗組的步行功能更理想，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表4。

2.3 運動功能 與對照組相比，治療后試驗組BBS評分更高，步頻、步速更快，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表5。

2.4 患者滿意度 與對照組相比，試驗組的患者總滿意度更高，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表6。

3 討論

腦卒中是一組突發的局部腦血液循環障礙引起神經功能障礙的疾病的總稱，會導致患者肢體癱瘓、肌肉萎縮和關節僵硬等[13]。傳統的康復治療方法雖然有一定的效果，但對于下肢功能的恢復仍然有限[14]。下肢外骨骼機器人作為一種新興的康復治療手段，通過機械輔助和感覺刺激等方式，幫助患者恢復下肢運動功能[15]。近年來，隨著人工智能、機器學習等技術的不斷發展，下肢外骨骼機器人逐漸實現了智能化、個性化、精準化的治療。但國內外對于其在腦卒中偏癱患者康復中的應用及效果觀察研究還處于探索階段，缺乏系統的理論體系和實踐經驗[16-17]。因此，開展相關研究具有重要的理論意義和實踐價值。

周人龍等人[18]研究發現，對下肢功能障礙患者實施移動式下肢外骨骼機器人訓練干預能夠有效改善患者步行功能、抑郁狀態。李飏安等人[19]發現，單側穿戴式外骨骼機器人訓練可有效地改善亞急性期腦卒中患者步行功能。本研究中，患者治療2周、4周、8周，試驗組6MWT、10MWT結果均優于對照組。分析原因在于，下肢外骨骼機器人能夠為腦卒中偏癱患者提供有效的運動康復訓練。這種訓練方式可以改善患者的肌肉力量、關節活動度和平衡能力，進而提高患者的步行能力和日常生活能力[20]。通過持續的運動康復訓練，患者的下肢功能得到逐漸恢復，因此6MWT和10MWT的結果會有明顯提升。

從Holden步行功能分級結果來看，治療后，較對照組而言，試驗組步行功能明顯更好，BBS評分更高，步頻、步速更快。分析原因可能為，下肢外骨骼機器人能夠提供感覺刺激和反饋。這種感覺刺激和反饋可以幫助患者重新建立神經系統與肌肉之間的聯系，促進神經系統的修復和重塑。隨著治療的進行，患者逐漸適應了下肢外骨骼機器人的輔助，并且逐漸學會自主控制下肢的運動，從而提高了步行能力和運動能力[21-23]。從治療滿意度來看，試驗組總滿意度高于對照組，這可能是因為，下肢外骨骼機器人能夠提供更加精準和個性化的治療。這種機器人可以根據患者的具體情況定制治療方案，更好地滿足患者的個性化需求。相比之下，常規的康復治療方式可能缺乏針對性和靈活性，無法滿足患者的特定需求。下肢外骨骼機器人能夠提供更加全面和高效的訓練[24]，可以幫助患者進行全方位的下肢運動訓練，包括關節活動、肌肉力量、平衡協調等。通過持續的訓練，患者的下肢功能可以得到全面恢復和提高。同時，由于機器人輔助可以減少治療師的工作量，使得治療更加高效，同時也減少了患者等待和排隊的時間，從而提高了治療滿意度。

綜上所述，下肢外骨骼機器人用于腦卒中偏癱患者治療是可行的，效果是確切的，其對腦卒中偏癱患者治療工作具有重要意義，可顯著改善患者步行及運動功能，提高患者治療滿意度。但本研究僅關注短期效果，對于長期效果的穩定性和持續性未深入分析。未來需要進一步觀察治療效果的持續性，以及患者回歸家庭和社會后的表現。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：戚朋順負責設計論文框架，起草論文，實驗操作，研究過程的實施以及論文修改；徐亞寧負責撰寫論文，資料收集，數據統計與分析；高麗負責數據收集，統計學分析，繪制圖表；耿兵將負責擬定寫作思路，指導撰寫文章并最后定稿。

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編輯：崔明璠