康復(fù)機器人訓練對腦卒中偏癱上肢功能及神經(jīng)電生理的影響

王會才，趙 凱，葛 玥

(安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學科，安徽合肥 230022)

腦卒中患者常伴有運動障礙、感覺障礙、言語障礙、認知障礙等，其中以運動功能障礙最常見。有研究表明，大約85%的腦卒中患者存在不同程度的上肢癱瘓，且上肢功能的恢復(fù)明顯滯后于下肢，尤其手的精細功能。據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示，腦卒中6個月以后仍有30%～60%的偏癱患者上肢功能不能恢復(fù)，而腦卒中后5年后仍有25%上肢嚴重癱瘓［1］，這就進一步延長了患者的康復(fù)進程。目前，臨床上常用的常規(guī)康復(fù)治療手段(如作業(yè)治療和運動療法)治療效果較慢，難以滿足腦卒中偏癱患者的康復(fù)需求，上肢康復(fù)機器人是近年來應(yīng)用于腦卒中偏癱患者上肢功能訓練的新型康復(fù)醫(yī)療器械，它的出現(xiàn)不僅能夠滿足重復(fù)性、功能性、任務(wù)具體性的康復(fù)理論要求［2-3］，而且在訓練過程中充滿了娛樂性，提高了患者對康復(fù)訓練的積極性。國內(nèi)外，上肢康復(fù)機器人已逐漸應(yīng)用于治療腦卒中患者偏癱上肢，并且在臨床應(yīng)用上取得了一定的療效，并且比常規(guī)康復(fù)治療更有效［4-7］。本文旨在對存在上肢功能障礙的腦卒中患者分別給予上肢康復(fù)機器人輔助康復(fù)訓練和常規(guī)康復(fù)訓練，觀察康復(fù)機器人對腦卒中偏癱上肢功能恢復(fù)效果及神經(jīng)電生理的影響，進一步探討康復(fù)機器人改善腦卒中偏癱上肢運動功能的作用機制。

1 資料與方法

1.1 一般資料 病例來源:2012年11月—2013年10月安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學科收住入院的腦卒中60例。納入標準:(1)所有患者均符合全國第四屆腦血管病學術(shù)會議腦血管病診斷標準［8］，并經(jīng)CT或MRI證實;(2)年齡20～70歲，病程≤6個月;(3)生命體征穩(wěn)定，意識清醒，無語言、認知障礙;(4)患側(cè)上肢:改良Ashworth分級＜Ⅲ級，上肢肌力＞2級;(5)同意參與并配合該臨床研究。

排除標準:(1)不符合全國第四屆腦血管病學術(shù)會議腦血管病的診斷標準;(2)改良Ashworth分級≥Ⅲ級或上肢肌力≤2級;(3)合并有肝、腎、造血系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等嚴重疾病及骨關(guān)節(jié)病;(4)精神障礙或嚴重癡呆不能配合訓練者;(5)病情不穩(wěn)定者。按分層隨機方法分為試驗組和對照組，每組各30例，兩組患者在疾病性質(zhì)、年齡、性別、病程及偏癱側(cè)等方面差異無顯著性意義(P＞0.05)，見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 訓練方法 兩組均給予常規(guī)肢體功能訓練，包括運動療法(PT)和作業(yè)治療(OT)等。對照組給予常規(guī)肢體功能訓練，包括PT和OT;試驗組除給予常規(guī)肢體功能訓練外，還進行上肢康復(fù)機器人治療。兩組患者每項治療各進行30 min，每天1次，每周5次，療程為4 w。

試驗組所用上肢康復(fù)機器人為A2型肢體智能反饋訓練系統(tǒng)(廣州一康醫(yī)療設(shè)備有限公司)，可進行肩關(guān)節(jié)屈曲、內(nèi)收、外展，肘關(guān)節(jié)屈、伸，前臂旋前、旋后，手抓握訓練。根據(jù)患者病情設(shè)定訓練內(nèi)容、訓練難度、握力大小等參數(shù)，循序漸進，逐漸增加訓練強度，根據(jù)患者功能恢復(fù)情況及實際情況，實時調(diào)整訓練內(nèi)容和訓練強度，以滿足患者的訓練需求，根據(jù)由易到難的原則，逐漸完成從單關(guān)節(jié)或單項運動到多關(guān)節(jié)聯(lián)合及分離運動。

1.3 評價方法 采用上肢康復(fù)機器人自帶評估系統(tǒng)評價肩、肘、腕ROM及手握力、Lindmark評分量表評價上肢運動功能、肌電圖儀評價上肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度(上海諾誠電氣有限公司NTS-2000型)。兩組患者分別在訓練前、訓練2 w及訓練4 w后三個時間點各接受評定一次，以上評定均由同一康復(fù)醫(yī)師完成。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件分析，計量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示，采用重復(fù)測量方差分析及t檢驗，并在分析前對資料做球型性檢驗，以HF法調(diào)整時間關(guān)聯(lián)自由度;計數(shù)資料采用卡方檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 肩、肘、腕ROM及手握力評定結(jié)果 整體分析(重復(fù)測量方差分析)發(fā)現(xiàn):組間比較、時間點間比較及分組與時間的交互作用均有顯著性意義(P＜0.05);再行精細比較:訓練前兩組患者的肩、肘、腕關(guān)節(jié)活動度及手握力評定差異無顯著性意義(P＞0.05);訓練2 w后，實驗組在肩外展、肩內(nèi)收、肩前屈、肘屈、前臂旋前、前臂旋后上較訓練前均有改善(P＜0.05)，在肩內(nèi)收和手握力上較訓練前均有顯著改善(P＜0.01)，對照組肩、肘、腕ROM較訓練前均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，訓練4 w后，試驗組肩、肘、腕ROM較訓練前均有顯著(P＜0.01)，對照組在肩外展、肩前屈、肘屈、前臂旋前、前臂旋后上較訓練前均有改善(P＜0.05)，在肩內(nèi)收和手握力上較訓練前均有顯著改善(P＜0.01);試驗組和對照組相比，訓練2 w后，試驗組肩、肘、腕關(guān)節(jié)活動度及手握力較對照組無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，訓練4 w后，試驗組肩內(nèi)收及手握力較對照組顯著改善(P＜0.01)，試驗組肩外展、肩前屈、肘屈、前臂旋前、前臂旋后較對照組也有改善(P＜0.05)，見表2。

2.2 Lindmark評分結(jié)果 整體分析(重復(fù)測量方差分析)發(fā)現(xiàn):組間比較、時間點間比較及分組與時間的交互作用均有顯著性意義(P＜0.05);再行精細比較:訓練前兩組患者的Lindmark評分差異無顯著性意義(P＞0.05);訓練2 w后，試驗組較訓練前有顯著改善(P＜0.01)，對照組與訓練前比較無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，訓練4 w后，試驗組和對照組評分較訓練前均有顯著改善(P＜0.01);試驗組和對照組相比，訓練2 w后，試驗組較對照組無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，訓練4 w后，試驗組較對照組有改善(P＜0.05)，見表3。

表2 兩組肩、肘、腕ROM及手握力評定結(jié)果(±s)

表2 兩組肩、肘、腕ROM及手握力評定結(jié)果(±s)

注:組間比較:aP ＞0.05，bP ＜0.05，cP ＜0.01;組內(nèi)比較:①P ＞0.05，②P＜0.05，③P ＜0.01。

項目 組別 治療前 治療2 w 治療4 w 整體比較:兩因素重復(fù)測量方差分析組間F，P 時間點F，P 分組×時間F，P 0.000試驗組 38.43±19.03a 51.97±18.63a③ 65.36±19.00c③肩外展 對照組 41.29±24.18 50.45±25.60① 58.56±27.56② 238.687，0.000 468.785，0.000 42.805，0.000試驗組 42.46±25.20a 59.23±27.83a② 74.71±30.27b③肩前屈 對照組 42.99±26.33 52.30±26.81① 60.84±28.08② 306.581，0.000 544.721，0.000 44.570，0.000試驗組 44.70±28.01a 61.62±28.33a② 76.84±28.49b③肘屈 對照組 45.22±25.06 54.47±25.90① 62.99±26.71② 383.115，0.000 738.452，0.000 66.564，0.000試驗組 46.67±26.76a 63.91±26.50a② 79.69±26.13b③前臂旋前 對照組 21.97±17.97 27.30±17.70① 32.53±17.65② 266.772，0.000 512.314，0.000 46.635，0.000試驗組 22.84±18.80a 33.19±17.61a② 42.50±16.97b③前臂旋后 對照組 17.98±15.74 23.87±15.94① 28.84±16.24② 267.790，0.000 471.787，0.000 34.136，0.000試驗組 18.86±16.52a 28.81±16.01a② 37.71±16.24b③手握力 對照組 1.70±1.91 2.43±1.78① 3.13±1.73③ 278.941，0.000 524.374，0.000 58.799，0.000試驗組 1.79±1.97a 3.30±1.78a③ 4.65±1.75c③肩內(nèi)收 對照組 37.57±18.30 44.87±17.88① 51.14±17.96③ 337.253，0.000 652.321，0.000 1189.892，

2.3 上肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度結(jié)果 整體分析(重復(fù)測量方差分析)發(fā)現(xiàn):組間比較、時間點間比較及分組與時間的交互作用均有顯著性意義(P＜0.05);再行精細比較:訓練前兩組患者的上肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度差異無顯著性意義(P＞0.05);訓練2 w后，試驗組較訓練前均有改善(P＜0.05)，對照組與訓練前均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，訓練4 w后，試驗組較訓練前有均有明顯好轉(zhuǎn)(P＜0.01)，對照組較訓練前也均有改善(P＜0.05);試驗組和對照組相比，訓練2 w后，試驗組正中神經(jīng)和橈神經(jīng)傳導(dǎo)速度較訓練前均有改善(P＜0.05)，試驗組尺神經(jīng)傳導(dǎo)速度與訓練前無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，對照組較訓練前均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05)，訓練4 w后，試驗組上肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度較對照組有好轉(zhuǎn)(P＜0.05)，見表4。

表3 兩組Lindmark評分(±s)

表3 兩組Lindmark評分(±s)

注:組間比較:aP ＞0.05，bP ＜0.05，cP ＜0.01;組內(nèi)比較:①P ＞0.05，②P＜0.05，③P ＜0.01。

組別 治療前 治療2 w 治療4 w 整體比較:兩因素重復(fù)測量方差分析組間F，P 時間點F，P 分組×時間F，P對照組 10.47±9.26 15.47±9.37① 19.60±9.52③ 1310.285，0.000 2466.163，0.000 152.103，0.000試驗組 10.23±9.43a 17.73±9.34a③ 25.40±9.43b③

表4 兩組上肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度結(jié)果(±s)

表4 兩組上肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度結(jié)果(±s)

注:組間比較:aP ＞0.05，bP ＜0.05，cP ＜0.01;組內(nèi)比較:①P ＞0.05，②P＜0.05，③P ＜0.01。

項目 組別 治療前 治療2 w 治療4 w 整體比較:兩因素重復(fù)測量方差分析組間F，P 時間點F，P 分組×時間F，P正中神經(jīng) 對照組 61.55±3.72 62.48±3.63① 63.47±3.62② 3116.466，0.000 3626.981，0.000 430.478，0.000試驗組 61.44±3.67a 63.41±3.65a② 65.36±3.59b③尺神經(jīng) 對照組 61.06±4.23 62.07±4.22① 63.25±4.22② 39622.048，0.000 52400.245，0.000 4441.568，0.000試驗組 61.52±4.41a 63.51±4.38a① 65.51±4.38b③橈神經(jīng) 對照組 61.95±4.13 62.99±4.12① 64.10±4.13② 5760.355，0.000 7829.805，0.000 789.821，0.000試驗組 62.23±4.09a 64.23±4.21a② 66.38±4.25b③

3 討論

中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的可塑性或可修飾性是神經(jīng)系統(tǒng)的重要特征，這種可塑性或可修飾性不僅表現(xiàn)在神經(jīng)生長發(fā)育期，在成年期和老年期，中樞神經(jīng)系統(tǒng)同樣具有可塑性。在成年損傷后，神經(jīng)回路和突觸結(jié)構(gòu)都能發(fā)生適應(yīng)性的變化，這種變化會根據(jù)患者偏癱側(cè)肢體的運動功能進行重組。腦卒中后主要表現(xiàn)中樞神經(jīng)損傷的癥狀，中樞神經(jīng)系統(tǒng)與全身器官存在一定的相互關(guān)系，主要表現(xiàn)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)對全身器官的功能起調(diào)控作用，同時其緊張度和興奮性又需要全身器官的信息不斷反饋來維持。理論上講，運動是中樞神經(jīng)最有效的刺激形式，所有的運動都可向中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供感覺、運動和反射的傳入，并能誘導(dǎo)大腦皮質(zhì)重組，特定具體的康復(fù)訓練任務(wù)能夠加速腦卒中后運動再學習的過程［9］。一般來說，隨著運動復(fù)雜性的增加，大腦皮質(zhì)將建立暫時性的聯(lián)系和條件反射，多次重復(fù)訓練可以促進條件反射的建立，同樣能夠提高神經(jīng)活動的興奮性、靈活性和反應(yīng)性。在康復(fù)訓練過程中，通過功能性磁共振(fMRI)可以觀察到大腦可塑性或可修飾性的連續(xù)變化，說明運動對大腦的功能重組和代償也起重要的作用［10］，這也被認為是中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后進行康復(fù)訓練康復(fù)的理論基礎(chǔ)。近年來，越來越多的臨床實驗證實了特定康復(fù)訓練能夠改善偏癱患者的上肢運動功能，并能促進腦功能的重組［11-13］。

上肢康復(fù)機器人起源于美國，經(jīng)過數(shù)年的臨床經(jīng)驗并得以逐步改進，它對治療腦卒中患者偏癱上肢的療效，也逐步得到了肯定，而且它完全能夠滿足高強度性、重復(fù)性、功能性和任務(wù)具體性的要求。在國內(nèi)，上肢康復(fù)機器人A2型肢體智能反饋訓練系統(tǒng)對腦卒中患者的治療效果也得到了認同［14-17］。本試驗表2、3結(jié)果顯示了治療4 w后兩組患者的上肢功能均較治療前改善，分別表現(xiàn)在肩、肘、腕ROM、手握力及Lindmark評分上，試驗組和對照組相比，在治療4 w后，試驗組肩、肘、腕關(guān)節(jié)活動度及手握力及Lindmark評分較治療前均有好轉(zhuǎn)。由此得出，腦卒中偏癱患者在經(jīng)過常規(guī)康復(fù)運動訓練后上肢功能得到改善，而上肢康復(fù)機器人結(jié)合常規(guī)康復(fù)運動訓練可進一步改善腦卒中偏癱患者的上肢功能，大大縮短康復(fù)時間。

神經(jīng)電生理檢查是神經(jīng)系統(tǒng)檢查的延伸，它在診斷及評估神經(jīng)和肌肉病變時，起著非常關(guān)鍵的作用，同時也是康復(fù)評定的重要內(nèi)容和手段之一。本試驗表4結(jié)果表明對照組在訓練后偏癱上肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度較訓練前有改善，試驗組較訓練前改善明顯，且在訓練4 w后，試驗組上肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度的恢復(fù)較對照組明顯，國內(nèi)外也有學者證實了腦卒中結(jié)合上肢康復(fù)機器人的康復(fù)訓練在肌電、動力學和運動功能改善上得到肯定［18-20］。綜合本試驗的結(jié)果，也間接提示了腦卒中偏癱患者運動功能的恢復(fù)程度與上肢神經(jīng)傳導(dǎo)速度呈正相關(guān)。

綜上所述，可以認為康復(fù)機器人是一個較為先進的設(shè)施，對于改善腦卒中患者偏癱上肢的運動功能，提高偏癱上肢周圍神經(jīng)的興奮性，從而促進患者日常生活活動能力的恢復(fù)，具有重要的應(yīng)用前景，值得臨床推廣使用。

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