3D打印把手手杖在提升腦卒中患者步行能力中的作用

張 麗，王 凱（通訊作者），李 淵

（上海市第四康復(fù)醫(yī)院<上海市靜安區(qū)老年醫(yī)院>神經(jīng)康復(fù)科 上海 200040）

腦卒中為臨床常見(jiàn)腦血管疾病，受腦循環(huán)障礙、腦神經(jīng)壓迫性損傷等因素影響，發(fā)病后會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙，表現(xiàn)為肢體運(yùn)動(dòng)障礙、吞咽功能障礙等[1]。其中下肢功能障礙，為患者日常生活能力重要影響因素，需加強(qiáng)康復(fù)訓(xùn)練，以改善患者步行能力[2]。在腦卒中患者恢復(fù)期，多使用下肢康復(fù)輔具完成訓(xùn)練內(nèi)容，但常規(guī)醫(yī)用手杖難以滿(mǎn)足患者把手部位個(gè)性化需求，影響手杖力學(xué)承重質(zhì)量。隨科技發(fā)展，3D打印技術(shù)在臨床使用頻率逐漸增加，其主要優(yōu)勢(shì)為，可結(jié)合患者實(shí)際情況設(shè)計(jì)個(gè)性化打印方案，使打印出的輔助器具滿(mǎn)足患者個(gè)性化需求，提升輔助效果，提升康復(fù)質(zhì)量。為此，本次研究選擇我院2019年1月—2020年12月98例接受康復(fù)訓(xùn)練的腦卒中患者為研究對(duì)象，探究3D打印把手手杖對(duì)其步行能力影響，報(bào)道如下。

1.資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2019年1月—2020年12月98例接受康復(fù)訓(xùn)練的腦卒中患者為研究對(duì)象，依據(jù)不同手杖類(lèi)型，分為對(duì)照組和觀察組，各49例。對(duì)照組男性25例、女性24例，年齡53～72歲，平均年齡（64.23±4.33）歲；其中腦出血15例、腦梗死34例；合并癥：高血壓24例、糖尿病14例；觀察組男性27例、女性22例，年齡55～74歲，平均年齡（65.01±5.02）歲；其中腦出血17例、腦梗死32例；合并癥：高血壓25例、糖尿病15例。兩組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。（1）納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)臨床體征、影像學(xué)等診斷確診為腦卒中；②病情穩(wěn)定，可順利開(kāi)展步行訓(xùn)練；③精神狀態(tài)正常，可配合完成研究；④患者、家屬對(duì)研究知情同意。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①腦卒中急性期；②其他原因引發(fā)的下肢運(yùn)動(dòng)障礙；③上肢缺損無(wú)法使用手杖輔助行走；④合并惡性腫瘤；⑤心肝腎等臟器嚴(yán)重功能障礙；⑥研究期間失訪(fǎng)、退出。

1.2 方法

兩組患者均接受手杖輔助下步行訓(xùn)練，包括手杖支撐下完全不負(fù)重、部分負(fù)重的站立、室內(nèi)行走、單杖上下樓梯等訓(xùn)練。兩組訓(xùn)練中均使用單杖。

對(duì)照組手杖品牌為魚(yú)躍醫(yī)療，型號(hào)為YU830。觀察組為3D打印把手手杖：健側(cè)手杖自然握攏，后方墊置模板后自然垂放；應(yīng)用Artec三維掃描儀連續(xù)掃描，避免數(shù)據(jù)丟失，經(jīng)過(guò)初步處理，得到初始三維模型圖像；數(shù)據(jù)上傳至Meshlab軟件，將數(shù)據(jù)以STL格式輸出，并對(duì)其進(jìn)行表面處理；通過(guò)Instep軟件，將文件轉(zhuǎn)換為STP格式，后通過(guò)Abaqus軟件建立有限元模型，分析患者手部生理曲線(xiàn)特征；依據(jù)有限元分析結(jié)果，利用Evolve軟件，去掉多余結(jié)構(gòu)，優(yōu)化模型，并完成模型3D打印。將打印后的手掌把手修正、固定在手杖柱上，完成3D打印把手手杖制作。兩組患者均在手杖支撐下完成8周步態(tài)訓(xùn)練，并在8周時(shí)進(jìn)行效果評(píng)價(jià)。

1.3 觀察指標(biāo)

（1）比較兩組治療前，治療4、8周時(shí)下肢功能，以Fugl-Meyer量表[3]中下肢運(yùn)動(dòng)功能部分評(píng)價(jià)，滿(mǎn)分為34分，分?jǐn)?shù)高表示下肢運(yùn)動(dòng)功能好；（2）比較兩組治療前，治療4、8周時(shí)步行功能，以Holden步行功能分級(jí)表示[3]，包括0～5級(jí)：0級(jí)：無(wú)法自主行走，需在2人幫助下行走；1級(jí)：需借助雙拐，或1人不間斷用力攙扶可維持身體平衡或行走；2級(jí)：能夠自主行走，但穩(wěn)定性差，需借助助行器、矯形器，或1人間歇性、連續(xù)性輔助下，方可維持身體穩(wěn)定性及行走能力；3級(jí)：可脫離他人輔助完成行走，但步態(tài)異常，有跌倒風(fēng)險(xiǎn)，需1人在旁看護(hù)；4級(jí)：地面平坦時(shí)無(wú)需依靠輔助器械、人力攙扶行走，但地面不平、斜坡、上下樓梯時(shí)仍需他人攙扶；5級(jí)：可完全獨(dú)立行走；（3）比較兩組治療滿(mǎn)意度：8周后對(duì)患者進(jìn)行滿(mǎn)意度調(diào)查，包括步行訓(xùn)練質(zhì)量、手杖使用舒適度兩個(gè)方面，每項(xiàng)滿(mǎn)分為5分，總分為10分，0～5分為不滿(mǎn)意，6～7分為基本滿(mǎn)意，8～10分為非常滿(mǎn)意，滿(mǎn)意度=（非常滿(mǎn)意+基本滿(mǎn)意）例數(shù)/總例數(shù)×100%；該量表為我院自制，Cronbach’s α為0.81，信度良好。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率[n（%）]表示，兩組間比較采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 治療前及治療4、8周時(shí)下肢功能

治療前兩組Fugl-Meyer量表評(píng)分比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；治療4、8周時(shí)觀察組Fugl-Meyer評(píng)分均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表1。

表1 兩組治療前及治療4、8周時(shí)下肢功能評(píng)分比較（±s，分）

表1 兩組治療前及治療4、8周時(shí)下肢功能評(píng)分比較（±s，分）

組別 例數(shù) 治療前 治療4周 治療8周觀察組49 15.43±2.38 18.96±3.24 23.71±3.20對(duì)照組49 15.75±3.45 17.17±3.02 21.47±4.55 t 0.534 2.829 2.819 P 0.594 0.006 0.006

2.2 治療前、治療4、8周時(shí)步行能力

治療前兩組Holden步行功能分級(jí)水平比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；治療4周觀察組4級(jí)占比32.65%高于對(duì)照組的14.29%，治療8周時(shí)觀察組5級(jí)占比28.57%高于對(duì)照組的10.20%，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。見(jiàn)表2。

表2 兩組治療前、治療4、8周時(shí)步行能力比較[n（%）]

2.3 治療滿(mǎn)意度

觀察組治療滿(mǎn)意度95.92%高于對(duì)照組的83.67%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表3。

表3 兩組治療滿(mǎn)意度比較（例）

3.討論

腦卒中后下肢功能康復(fù)管理，為腦卒中患者重要康復(fù)內(nèi)容，以改善其平衡能力喪失、步態(tài)異常等癥狀，降低患者跌倒相關(guān)性損傷，改善其生活質(zhì)量[4]。手杖為腦卒中患者下肢功能訓(xùn)練重要輔助器具，在發(fā)病后早期無(wú)負(fù)重訓(xùn)練及日常步行訓(xùn)練中均具重要價(jià)值。

隨3D打印技術(shù)逐漸成熟，其在臨床醫(yī)療活動(dòng)中使用頻率逐漸增高，可滿(mǎn)足醫(yī)療器具個(gè)性化需求。在對(duì)腦卒中手杖把手制作中，使用3D打印技術(shù)，可通過(guò)患者手部力學(xué)結(jié)構(gòu)、生理曲線(xiàn)等多種情況制作個(gè)性化把手，使患者在握住把手時(shí)，把手與其手杖充分貼合，保證用力效率，使手杖在使用期間可呈現(xiàn)良好承重狀態(tài)；同時(shí)3D打印把手，可滿(mǎn)足不同手掌寬度患者對(duì)把手寬度狀態(tài)個(gè)性化需求，可滿(mǎn)足患者使用舒適度，提升康復(fù)訓(xùn)練效率[5]。本結(jié)果發(fā)現(xiàn)，觀察組治療4、8周時(shí)，下肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分、Holden步行功能分級(jí)均顯著優(yōu)于對(duì)照組，且滿(mǎn)意度較對(duì)照組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），考慮原因?yàn)?，使?D打印把手，可更好滿(mǎn)足患者康復(fù)訓(xùn)練期間對(duì)手杖力學(xué)、舒適度需求，使其更好完成下肢功能訓(xùn)練內(nèi)容，保證康復(fù)訓(xùn)練效率，以改善其步行能力；而隨下肢運(yùn)動(dòng)能力改善、手杖使用舒適度提升，可降低患者相關(guān)應(yīng)激情緒，進(jìn)而可提升滿(mǎn)意度。

綜上所述，在腦卒中患者下肢功能訓(xùn)練中，應(yīng)用3D打印把手手杖，可促進(jìn)其下肢運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)，改善其步行能力，提升滿(mǎn)意度，效果顯著。