神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手配合虛擬情景訓(xùn)練對(duì)腦卒中后偏癱病人上肢功能的影響

李洪波，王夢(mèng)迪，張 俊

目前，腦卒中已經(jīng)成為危害人類健康的主要疾病之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有腦卒中病人7 000萬(wàn)例，且每年新增200萬(wàn)例以上，而超過(guò)1/2的腦卒中病人會(huì)導(dǎo)致不同程度的上肢功能障礙[1]。上肢功能障礙阻礙病人正?；顒?dòng)，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。如何促進(jìn)腦卒中后偏癱病人上肢功能的恢復(fù)是臨床面臨的重要課題。常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練對(duì)病人主動(dòng)性要求較高，腦卒中后偏癱病人肢體僵硬，在沒(méi)有康復(fù)醫(yī)師嚴(yán)格監(jiān)督指導(dǎo)下，訓(xùn)練動(dòng)作不規(guī)范、訓(xùn)練時(shí)間不足，導(dǎo)致訓(xùn)練效果不佳[2]。神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手是一種新型的機(jī)械康復(fù)助手，輔助病人進(jìn)行提臂、伸展、擴(kuò)胸等訓(xùn)練，通過(guò)計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)提供客觀、準(zhǔn)確的治療和評(píng)價(jià)參數(shù)，提高康復(fù)訓(xùn)練的針對(duì)性和科學(xué)性[3]。虛擬情境訓(xùn)練是一種計(jì)算機(jī)仿真科技構(gòu)建的三維空間技術(shù)，通過(guò)模擬虛構(gòu)場(chǎng)景，集多種感官刺激于一體，為病人提供接近生活的訓(xùn)練場(chǎng)景，進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練任務(wù)，以提高病人訓(xùn)練的趣味性、主動(dòng)性，同時(shí)完成對(duì)病人的系統(tǒng)測(cè)評(píng)，及時(shí)準(zhǔn)確地反映恢復(fù)情況[4]。針對(duì)常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練的不足，為腦卒中后偏癱病人提供更加全面、有效的治療方案，關(guān)于神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手和虛擬情景訓(xùn)練應(yīng)用于腦卒中后偏癱病人的研究已有相關(guān)報(bào)道，而二者聯(lián)合應(yīng)用的研究報(bào)道較少。鑒于此，本研究將神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手配合虛擬情景訓(xùn)練用于腦卒中后偏癱病人，并進(jìn)行分組對(duì)照試驗(yàn)，探討其對(duì)上肢功能的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年9月—2019年9月在淮安市康復(fù)醫(yī)院治療的184例腦卒中后偏癱病人，依照隨機(jī)數(shù)字表分為A組、B組、C組和D組，每組46例。A組男27例，女19例；年齡35～70(48.35±6.41)歲；病程15～30(23.09±3.74)d；腦卒中類型：腦梗死34例，腦出血12例；偏癱側(cè)：左側(cè)28例，右側(cè)18例。B組，男25例，女21例；年齡35～70(48.38±6.43)歲；病程15～30(23.12±3.76)d；腦卒中類型：腦梗死35例，腦出血11例；偏癱側(cè)：左側(cè)27例，右側(cè)19例。C組，男26例，女20例；年齡35～70(48.36±6.39)歲；病程15～30(23.10±3.72)d；腦卒中類型：腦梗死36例，腦出血10例；偏癱側(cè)：左側(cè)29例，右側(cè)17例。D組，男25例，女21例；年齡35～70(48.37±6.42)歲；病程15～30(23.11±3.73)d；腦卒中類型：腦梗死34例，腦出血12例；偏癱側(cè)：左側(cè)27例，右側(cè)19例。4組基線資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：符合腦卒中后偏癱診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]；布倫斯特倫分級(jí)(Brunnstrom)≥Ⅲ級(jí)；偏癱側(cè)上肢無(wú)外傷性疾??；病人及其家屬均知情并自愿簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：復(fù)發(fā)性腦卒中病人；骨關(guān)節(jié)疾病病人；交流障礙及認(rèn)知功能障礙病人；心、肝、腎等重要臟器嚴(yán)重?fù)p害病人；心臟病病人。

1.2 方法 A組給予常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練，包括肢體活動(dòng)訓(xùn)練、電刺激訓(xùn)練和作業(yè)訓(xùn)練，其中肢體活動(dòng)訓(xùn)練分為肩部訓(xùn)練、肘關(guān)節(jié)訓(xùn)練、腕關(guān)節(jié)訓(xùn)練和手指訓(xùn)練，每天訓(xùn)練30 min，電刺激訓(xùn)練采用神經(jīng)肌肉理療儀，對(duì)上臂深肌肌群、三角肌、岡上肌等進(jìn)行電刺激，每天訓(xùn)練20 min，每周5 d，作業(yè)訓(xùn)練分為滾筒訓(xùn)練、磨砂板訓(xùn)練和推杯子訓(xùn)練，每天訓(xùn)練40 min。按照此方法持續(xù)訓(xùn)練3個(gè)月。

B組病人在康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上給予虛擬情景訓(xùn)練。應(yīng)用3D攝像頭捕捉人體肢體運(yùn)動(dòng)，借助計(jì)算機(jī)模擬虛擬環(huán)境，病人在虛擬環(huán)境中完成賽車、搬運(yùn)、守門、滑雪、接雞蛋等動(dòng)作，根據(jù)病情制定訓(xùn)練動(dòng)作，每個(gè)游戲5 min，每次訓(xùn)練20 min，每周訓(xùn)練5 d。按照此方法持續(xù)訓(xùn)練3個(gè)月。

C組病人在康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上給予神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手訓(xùn)練。病人訓(xùn)練前穿戴外骨骼機(jī)器人，將肌電電極置于指伸肌和屈肌位置，參考電極置于尺骨鷹嘴處，以此進(jìn)行10 min被動(dòng)訓(xùn)練，10 min輔助主動(dòng)訓(xùn)練，20 min游戲性主動(dòng)訓(xùn)練，每?jī)身?xiàng)訓(xùn)練之間休息10 min，每天訓(xùn)練1 h，每周訓(xùn)練5 d。以此方法持續(xù)訓(xùn)練3個(gè)月。

D組病人在常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上給予神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手配合虛擬情景訓(xùn)練。持續(xù)訓(xùn)練3個(gè)月。

1.3 觀察指標(biāo) 觀察4組病人干預(yù)前和干預(yù)3個(gè)月后上肢運(yùn)動(dòng)功能(FMA)評(píng)分和簡(jiǎn)易上肢功能(STEF)評(píng)分，采用Fugl-Meyer量表[6]評(píng)定上肢肢體運(yùn)動(dòng)功能，包括上肢反射活動(dòng)、協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)、分離運(yùn)動(dòng)，總分66分，分?jǐn)?shù)越高表明恢復(fù)越好；以STEF[7]評(píng)定手功能，通過(guò)檢測(cè)手指屈伸、抓握以及手指捏、夾等動(dòng)作評(píng)定完成情況，總分為100分，分?jǐn)?shù)越高表示手功能恢復(fù)越好。干預(yù)前和干預(yù)3個(gè)月后4組病人日常生活能力評(píng)分采用改良Barthel指數(shù)量表(MBI)[8]評(píng)定日常生活能力，包括穿衣、進(jìn)食、大小便控制、步行等10個(gè)項(xiàng)目，滿分為100分，分?jǐn)?shù)越高表示日常生活能力越強(qiáng)。觀察4組干預(yù)3個(gè)月后臨床療效，參照文獻(xiàn)[9]標(biāo)準(zhǔn)制定療效標(biāo)準(zhǔn)，顯效：FMA>60分，MBI>75分，生活基本可以自理；有效：50分

2 結(jié) 果

2.1 4組病人干預(yù)前和干預(yù)3個(gè)月后 FMA評(píng)分和STEF評(píng)分比較 干預(yù)前4組FMA評(píng)分和STEF評(píng)分比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，干預(yù)3個(gè)月后4組FMA評(píng)分和STEF評(píng)分均升高(P<0.05)，B組與C組相近(P>0.05)，其他兩兩組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見(jiàn)表1。

表1 4組干預(yù)前和干預(yù)3個(gè)月后FMA評(píng)分和STEF評(píng)分比較(±s) 單位： 分

2.2 4組病人干預(yù)前和干預(yù)3個(gè)月后MBI評(píng)分比較 4組病人干預(yù)前MBI評(píng)分比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，干預(yù)3個(gè)月后4組MBI評(píng)分均升高(P<0.05)，B組與C組相近(P>0.05)，其他兩兩組間比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。詳見(jiàn)表2。

表2 4組病人干預(yù)前和干預(yù)3個(gè)月后MBI評(píng)分比較(±s) 單位：分

2.3 4組干預(yù)3個(gè)月后臨床療效比較 4組干預(yù)3個(gè)月后兩兩組間比較療效等級(jí)分布差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，D組總有效率高于其他3組(P<0.01)。詳見(jiàn)表3。

表3 4組干預(yù)3個(gè)月后臨床療效比較 單位： 例(%)

3 討 論

上肢功能障礙是腦卒中后偏癱病人最常見(jiàn)的障礙之一，嚴(yán)重影響病人日常生活活動(dòng)[10]。目前臨床上多采用常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練，但其訓(xùn)練動(dòng)作需要在康復(fù)醫(yī)師指導(dǎo)下完成，且訓(xùn)練過(guò)程枯燥乏味，導(dǎo)致病人不能長(zhǎng)期堅(jiān)持訓(xùn)練，影響訓(xùn)練效果[11]。腦卒中后偏癱病人關(guān)節(jié)活動(dòng)受限，訓(xùn)練過(guò)程需要嚴(yán)格規(guī)范動(dòng)作，結(jié)合病人自身情況制定訓(xùn)練內(nèi)容，同時(shí)增加訓(xùn)練過(guò)程的趣味性，以提高病人的積極性。因此，尋找有效的訓(xùn)練方法可以正確促進(jìn)機(jī)體功能恢復(fù)，使偏癱病人發(fā)揮最大限度的運(yùn)動(dòng)功能水平，提高康復(fù)治療效果。

本研究結(jié)果顯示，干預(yù)3個(gè)月后4組FMA評(píng)分和STEF評(píng)分均升高，提示神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手和虛擬情景訓(xùn)練單獨(dú)使用時(shí)均能達(dá)到基本的訓(xùn)練強(qiáng)度，改善病人上肢運(yùn)動(dòng)功能和手功能，二者聯(lián)合時(shí)效果最佳，以促進(jìn)肢體功能最大限度的恢復(fù)。神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手設(shè)備可以采集病人肌電圖信號(hào)，結(jié)合病人偏癱情況設(shè)置訓(xùn)練參數(shù)，使訓(xùn)練動(dòng)作更具針對(duì)性和特異性，同時(shí)可以將訓(xùn)練結(jié)果及時(shí)反饋到電腦屏幕，進(jìn)而對(duì)訓(xùn)練內(nèi)容進(jìn)一步調(diào)整[12]。此外，神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手訓(xùn)練可以設(shè)置重復(fù)的主動(dòng)性訓(xùn)練，以增加病人感覺(jué)信息的輸入，促進(jìn)神經(jīng)側(cè)支再生以及神經(jīng)軸突突觸間聯(lián)系的建立，使上肢受傷組織重塑，從而促進(jìn)病人肢體功能恢復(fù)[13]。虛擬情景訓(xùn)練可以模擬真實(shí)生活場(chǎng)景，提供生活技能訓(xùn)練的虛擬情境，病人可以在逼真的環(huán)境中完成搬東西、接球、賽車等動(dòng)作，確保每天達(dá)到足夠的訓(xùn)練量[14]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，干預(yù)3個(gè)月后4組MBI評(píng)分均升高，B組和C組均高于A組，且D組高于其他3組(P<0.05)，提示神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手和虛擬情景訓(xùn)練單獨(dú)使用時(shí)均能改善病人生活質(zhì)量，兩種訓(xùn)練方法均能滿足運(yùn)動(dòng)療法中重復(fù)性訓(xùn)練和塑形訓(xùn)練的基本要求，二者聯(lián)合時(shí)效果最佳，聯(lián)合使用以提高肢體運(yùn)動(dòng)的整體性，增加康復(fù)訓(xùn)練的效果。神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手的設(shè)計(jì)符合人體運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，能夠切實(shí)模擬人體上肢運(yùn)動(dòng)規(guī)律，減少在真實(shí)環(huán)境中由錯(cuò)誤操作導(dǎo)致的危險(xiǎn)[15]。虛擬情景訓(xùn)練結(jié)合軟件技術(shù)，在保證病人安全的情況下感受到訓(xùn)練的真實(shí)性，為病人的運(yùn)動(dòng)賦予實(shí)際意義，增加訓(xùn)練的目的性，有助于病人恢復(fù)簡(jiǎn)單的日常生活能力[16]。

本研究結(jié)果顯示，干預(yù)3個(gè)月后4組兩兩比較療效等級(jí)分布差異顯著，B組和C組的總有效率與A組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，D組的總有效率高于其他3組(P<0.05)，提示神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手和虛擬情景訓(xùn)練單獨(dú)使用時(shí)并不能明顯提高臨床療效，二者聯(lián)合效果明顯。二者聯(lián)合能夠輔助病人完成許多常規(guī)肢體康復(fù)訓(xùn)練不能解決的問(wèn)題，根據(jù)病人自身情況科學(xué)合理地定制訓(xùn)練內(nèi)容，增大關(guān)節(jié)活動(dòng)度提高上肢肌力、耐力以及協(xié)調(diào)能力[17-18]。

對(duì)腦卒中后偏癱病人采用神經(jīng)康復(fù)機(jī)械手配合虛擬情景訓(xùn)練，可有效提升病人上肢肢體運(yùn)動(dòng)功能和手部運(yùn)動(dòng)功能，促進(jìn)生活能力的恢復(fù)。