下肢康復(fù)機(jī)器人聯(lián)合等速肌力訓(xùn)練對(duì)腦卒中后下肢運(yùn)動(dòng)功能影響的臨床對(duì)照研究

舒國(guó)建，劉家慶，向云，趙寧，李春鎮(zhèn)，王化高，張良清

腦卒中具有高發(fā)病率、高致殘率的特點(diǎn)，70%～80%的腦卒中患者存在功能障礙，出現(xiàn)暫時(shí)或永久性的殘疾[1]，其中下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙尤為突出，表現(xiàn)為肌力下降、活動(dòng)受限、重心轉(zhuǎn)移差、平衡及步行功能障礙等[2]。目前應(yīng)用現(xiàn)代康復(fù)治療手段改善運(yùn)動(dòng)功能障礙是研究熱點(diǎn)。等速肌力訓(xùn)練是在速度恒定而阻力可變的條件下進(jìn)行的一種運(yùn)動(dòng)方式，保證肌肉在各個(gè)角度能承受最大阻力和力矩輸出，在腦卒中后康復(fù)中的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注[3]。而下肢康復(fù)機(jī)器人通過(guò)減重和標(biāo)準(zhǔn)化的生理步態(tài)訓(xùn)練，將負(fù)重、邁步、平衡三要素有機(jī)結(jié)合，為腦卒中后下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙患者提供了科學(xué)有效的康復(fù)手段[4]。雖然等速肌力訓(xùn)練、下肢康復(fù)機(jī)器人各自的康復(fù)治療作用明確[2,4],但目前將兩者單獨(dú)治療同兩者結(jié)合起來(lái)治療作用療效的比較臨床研究鮮有報(bào)告。本研究通過(guò)觀察下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練、下肢等速肌力訓(xùn)練以及二者結(jié)合訓(xùn)練對(duì)腦卒中后下肢功能障礙患者功能的影響，為腦卒中后偏癱患者下肢功能訓(xùn)練提供一種可能的組合。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究選取2018年9月到2019年12月在華中科技大學(xué)協(xié)和深圳醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科住院治療的腦卒中患者75例作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)公布的《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2018》的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，經(jīng)頭顱CT或MRI確診的初次發(fā)病的腦卒中患者；年齡18～75歲，性別不限；病程<3個(gè)月；患側(cè)下肢Brunnstrom分期≥III期；患側(cè)下肢屈伸膝肌力≥3級(jí)；下肢膝關(guān)節(jié)肌張力改良Ashworth評(píng)定<2級(jí)；患者在攙扶或監(jiān)督下可平地行走(Holden步行功能分級(jí)1～3級(jí))；意識(shí)清楚，無(wú)認(rèn)知障礙；簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：雙側(cè)肢體癱瘓；合并心、肝、腎等重要臟器功能減退或衰竭等重大疾病者；嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙，不能配合者；嚴(yán)重的下肢關(guān)節(jié)疾病或骨性關(guān)節(jié)炎者；伴隨影響運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的感覺(jué)功能障礙。經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有入組患者均需要簽署知情同意書(shū)，將符合標(biāo)準(zhǔn)的患者按照電腦隨機(jī)數(shù)字法(1∶1∶1)分為3組，分別為A組：下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練組；B組：下肢等速肌力訓(xùn)練組；C組：下肢康復(fù)機(jī)器人聯(lián)合等速肌力訓(xùn)練組，每組25例。研究過(guò)程中，A組1人、B組2人、C組1人中途退出試驗(yàn)。3組在年齡、性別、病變側(cè)別、病變性質(zhì)等方面差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性，見(jiàn)表1。

表1 3組患者的一般資料比較

1.2 方法 3組病人均接受腦卒中常規(guī)康復(fù)治療，A組增加下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練，B組增加下肢等速肌力訓(xùn)練，C組增加下肢康復(fù)機(jī)器人聯(lián)合等速肌力訓(xùn)練。①下肢常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練包括：運(yùn)動(dòng)治療，通過(guò)神經(jīng)促通技術(shù)誘發(fā)患者下肢分離運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、肌力訓(xùn)練、主動(dòng)控制訓(xùn)練，同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、站立平衡訓(xùn)練、步行訓(xùn)練等，每次40min。物理因子治療：電子生物反饋、神經(jīng)肌肉電刺激等治療, 每次40min。以上康復(fù)治療每周訓(xùn)練6次，共訓(xùn)練6周。②下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練：采用智能反饋訓(xùn)練系統(tǒng)A1，由可調(diào)式站立床、減重支持裝置、虛擬步態(tài)系統(tǒng)及智能反饋系統(tǒng)組成。訓(xùn)練前利用減重支持裝置將患者和機(jī)器人綁定，固定好綁帶、腿部驅(qū)動(dòng)裝置和腳踏板。開(kāi)機(jī)后根據(jù)患者情況調(diào)節(jié)站立床高度，選擇主動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式和雙腿踏步模式。設(shè)置雙腿活動(dòng)范圍(0～25°)，以及步頻(1～80步/min)，每次訓(xùn)練20min，每周6次，共6周。③等速肌力訓(xùn)練：采用HUMAC NORM等速測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng)(美國(guó)，CSMI)進(jìn)行偏癱側(cè)下肢膝關(guān)節(jié)的屈、伸肌的等速肌力訓(xùn)練?；颊叱首?，調(diào)節(jié)座位和靠背高度，通過(guò)尼龍帶和滾輪固定身體，系好安全帶，連接動(dòng)力儀的阻力墊固定在患側(cè)小腿內(nèi)踝上緣3cm處，動(dòng)力儀的動(dòng)力軸軸心平對(duì)患者膝關(guān)節(jié)的股骨外側(cè)髁，測(cè)試前測(cè)試患者下肢重量，并用測(cè)試結(jié)果進(jìn)行下肢重量校正，以排除下肢運(yùn)動(dòng)時(shí)的重力作用。每次訓(xùn)練前測(cè)試3次亞極量屈/伸膝關(guān)節(jié)，然后盡力屈伸至最大范圍，開(kāi)始訓(xùn)練。訓(xùn)練模式為普通等速向心/離心模式，訓(xùn)練速度設(shè)定：向心60°/s離心90°/s、向心120°/s離心150°/s、向心180°/s離心210°/s,每組角速度屈肌群及伸肌群分別訓(xùn)練15次，間隙休息30s，每天訓(xùn)練1次，每周6d，共6周。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 分別于治療前及治療6周后進(jìn)行下肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定，評(píng)定項(xiàng)目包括：①下肢等速肌力測(cè)定：采用HUMAC NORM等速測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng)，選取60°/s、120°/s及180°/s作為測(cè)試角速度，檢測(cè)患者下肢屈膝肌及伸膝肌力量，選取峰力矩值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)[6]；②下肢Fugl-Meyer量表(Fugl-Meyer Assessment，F(xiàn)MA)：總分34分，包括6大項(xiàng)17小項(xiàng)內(nèi)容，每項(xiàng)評(píng)分2分，運(yùn)動(dòng)功能越好，評(píng)分越高[7]；③Berg量表(Berg Balance Scale，BBS)：總分56分，包括14項(xiàng)內(nèi)容，每項(xiàng)0～4分共5級(jí)，平衡功能越好，評(píng)分越高[8]；④Holden 步行功能分級(jí)：共分為0～5共6個(gè)等級(jí)，步行能力越好，等級(jí)越高[9]。

2 結(jié)果

2.1 下肢等速肌力測(cè)試結(jié)果比較 與治療前相比，3組患者治療6周后在角速度60°/s、120°/s及180°/s下的伸膝肌及屈膝肌峰力矩值均明顯提高(P<0.05)。治療后3組之間比較，A組和B組治療后的伸膝肌及屈膝肌峰力矩值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，但C組在不同角速度下的伸膝肌及屈膝肌峰力矩值高于A組和B組(P<0.05)，見(jiàn)表2，3。

表2 3組患者治療前后不同角度下伸膝肌峰力矩值比較

表3 3組患者治療前后不同角度下屈膝肌峰力矩值比較

2.2 FMA評(píng)分及BBS評(píng)分比較 與治療前相比，3組患者治療后FMA評(píng)分及BBS評(píng)分均明顯提高(P<0.05)。治療后3組之間比較，F(xiàn)MA評(píng)分差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；BBS評(píng)分A組和B組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，C組明顯高于A組和B組(P<0.05)，見(jiàn)表4。

表4 3組患者治療前后FMA評(píng)分及BBS評(píng)分比較 分，

2.3 Holden步行功能分級(jí)比較 與治療前相比，3組患者Holden步行功能分級(jí)有所提升，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。治療后3組之間比較，患者Holden步行功能分級(jí)無(wú)顯著差異(P>0.05)，見(jiàn)表5。

表5 3組患者治療前后的Holden步行功能分級(jí)比較 例

3 討論

下肢康復(fù)機(jī)器人是一種將康復(fù)醫(yī)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物力學(xué)、機(jī)器人等多領(lǐng)域結(jié)合的自動(dòng)化康復(fù)訓(xùn)練設(shè)備，能通過(guò)模擬正常步行規(guī)律，恢復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)下肢的控制能力，最終達(dá)到恢復(fù)運(yùn)動(dòng)功能的目的[10-11]。盧建亮等[12]將60名患者分為下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練組和減重步行訓(xùn)練組，通過(guò)8周治療后發(fā)現(xiàn)下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練在提高下肢肌力方面優(yōu)于減重步行訓(xùn)練。Westlake等[13]研究發(fā)現(xiàn)下肢康復(fù)機(jī)器人能顯著提升行走速度、改善步長(zhǎng)及平衡功能，效果優(yōu)于傳統(tǒng)跑步機(jī)訓(xùn)練。本研究結(jié)果顯示下肢康復(fù)機(jī)器人組治療6周后的峰力矩值、FMA評(píng)分、BBS評(píng)分及Holden步行功能分級(jí)較治療前均有所改善，提示下肢康復(fù)機(jī)器人提高了患者患側(cè)下肢肌力、平衡和步行能力，這一結(jié)果與既往文獻(xiàn)相符[11-14]。

等速肌力訓(xùn)練又稱調(diào)節(jié)抗阻運(yùn)動(dòng)，其利用儀器檢測(cè)關(guān)節(jié)在訓(xùn)練中肌力的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)所施加的阻力，使肌肉收縮充分、張力和收縮力平衡，具有較高的客觀性、高效性、安全性和可重復(fù)性[15-17]，一般要求患者肢體具有一定的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)能力如布氏III期及以上功能。等速肌力測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng)不僅能進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，還能夠測(cè)試肌力，與徒手肌力測(cè)試相比更加客觀、準(zhǔn)確[18-20]。其中峰力矩值能反映肌肉收縮最大力矩輸出，代表肌肉收縮所產(chǎn)生的最大力量，具備較高的準(zhǔn)確性和信度，是等速肌力測(cè)試的黃金指標(biāo)[7]。同時(shí)，等速肌力測(cè)試在不同角速度下測(cè)試的結(jié)果反映肌肉不同性能，慢速測(cè)試如60°/s主要反映最大肌力水平，而快速測(cè)試如180°/s則體現(xiàn)肌肉耐力[21]。因此本研究選取3個(gè)角速度60°/s、120°/s及180°/s三個(gè)角速度全面評(píng)估患者下肢肌力水平。本研究結(jié)果表明等速肌力訓(xùn)練組治療6周后的峰力矩值、FMA評(píng)分、BBS評(píng)分及Holden步行功能分級(jí)較治療前均有所改善，提示等速肌力訓(xùn)練對(duì)于偏癱下肢的康復(fù)效果肯定，這也與多數(shù)文獻(xiàn)結(jié)論相符[16-19]。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)，治療6周后，患者屈膝、伸膝的峰力矩值和BBS評(píng)分改善情況，A組和B組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明下肢康復(fù)機(jī)器人或下肢等速肌力訓(xùn)練均可以較好改善患者下肢運(yùn)動(dòng)功能；但C組與A組和B組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練聯(lián)合等速肌力訓(xùn)練能更有效改善腦卒中患者的下肢運(yùn)動(dòng)功能，比單純應(yīng)用下肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練或等速肌力訓(xùn)練效果更佳。本研究將兩者結(jié)合起來(lái)應(yīng)用為治療腦卒中后下肢運(yùn)動(dòng)障礙提供了一種新組合。

本研究的不足：①由于每次評(píng)價(jià)項(xiàng)目比較多，耗時(shí)比較長(zhǎng)，3組患者僅在治療6周前后進(jìn)行了康復(fù)評(píng)價(jià)，治療過(guò)程中未能給予評(píng)估，同時(shí)出院后患者去向不同,后續(xù)隨訪比較困難；②由于下肢機(jī)器人和下肢等速訓(xùn)練都會(huì)產(chǎn)生可見(jiàn)的下肢運(yùn)動(dòng)，無(wú)法模擬安慰治療，因此，C組患者在治療時(shí)間上多于A組和B組這種類似問(wèn)題將在今后的研究中繼續(xù)優(yōu)化。

綜上所述，下肢康復(fù)機(jī)器人或等速肌力訓(xùn)練均能改善腦卒中患者下肢肌力，平衡功能和步行能力，但二者結(jié)合比單獨(dú)應(yīng)用療效更佳，因此，可以在臨床應(yīng)用。