上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練對腦卒中患者認(rèn)知功能影響的研究

研究表明，腦卒中會增加認(rèn)知功能障礙的風(fēng)險至少5～8倍，腦卒中后認(rèn)知障礙(post-stroke cognitive impairment,PSCI)發(fā)生率高達(dá)80%

。PSCI不僅會增加患者的病死率，亦嚴(yán)重影響患者日常生活活動能力(activity of daily living,ADL)和社會功能。傳統(tǒng)的認(rèn)知治療消耗相當(dāng)大人力物力、訓(xùn)練過程較單一缺乏趣味性，并且少有積極主動參與的病人，使得訓(xùn)練效果不夠理想

。隨著科技的發(fā)展，上肢機(jī)器人已逐漸應(yīng)用于臨床康復(fù)，已有研究表明，上肢機(jī)器人訓(xùn)練可提供多元環(huán)境刺激、個性化輔助支持，并提高治療強(qiáng)度和劑量，是認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練的重要補(bǔ)充手段

。趙德福等

研究表明，重復(fù)經(jīng)顱磁刺激結(jié)合上肢機(jī)器人訓(xùn)練能有效促進(jìn)腦卒中患者認(rèn)知功能中注意力的改善。姜榮榮等

研究指出，上肢機(jī)器人輔以模擬日常生活情景的虛擬游戲訓(xùn)練，可有效改善腦卒中患者ADL能力。本研究旨在探討上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練對腦卒中后認(rèn)知功能及日常生活活動能力的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年9月～2020年9月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科住院腦卒中并發(fā)認(rèn)知功能障礙偏癱患者60例。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合中國各類主要腦血管病診斷要點2019中的腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)

，且經(jīng)頭顱CT或MRI檢查確診為腦卒中；病情穩(wěn)定，意識清楚，能配合治療；中度認(rèn)知功能障礙，簡易精神狀態(tài)檢查表(Mini-mental State Examination，MMSE)評分在12～18分

；合并一側(cè)肢體運動功能障礙；患者均知情同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：嚴(yán)重視聽障礙及言語功能障礙不能配合治療者；既往有精神病史，重度抑郁或自殺傾向者；嚴(yán)重臟器功能不全者；病情不穩(wěn)定，惡化傾向者。將60例患者按隨機(jī)數(shù)字表法分為觀察組和對照組，每組30例。2組患者一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性。見表1。

1.2 方法 2組患者均接受常規(guī)藥物治療及常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練，包括常規(guī)物理治療，如主動運動訓(xùn)練、肌力訓(xùn)練、坐站轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、步態(tài)訓(xùn)練等偏癱綜合訓(xùn)練；以及常規(guī)作業(yè)治療，包括上肢手功能訓(xùn)練，如擰螺絲、磨砂板等以及ADL能力訓(xùn)練，如穿衣、進(jìn)食、轉(zhuǎn)移等。

1.2.1 對照組 常規(guī)作業(yè)治療20min結(jié)合20min常規(guī)認(rèn)知訓(xùn)練，認(rèn)知訓(xùn)練遵循個體化原則。常規(guī)認(rèn)知訓(xùn)練：①注意力訓(xùn)練：包括數(shù)字排序、圖片文字增加刪減游戲、視線跟蹤訓(xùn)練等；②記憶力訓(xùn)練：采用外部輔助策略及內(nèi)部重建策略進(jìn)行訓(xùn)練，包括撲克牌記憶、看圖說話、提示卡片等訓(xùn)練方法；③計算能力訓(xùn)練：包括做算術(shù)題、累加累減等；④執(zhí)行能力訓(xùn)練：包括折紙、手工制作等；⑤空間結(jié)構(gòu)及定向力訓(xùn)練：畫圖、拼圖、堆積木等；⑥思維推理訓(xùn)練：排列數(shù)字、物品歸類、模擬超市購物等。共40min/d，5d/周，共4周。

1.2.2 觀察組 接受20min常規(guī)作業(yè)治療后，增加20min上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練，40min/d，5d/周，共4周。上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練采用卓道醫(yī)療的ArmGuider上肢康復(fù)訓(xùn)練機(jī)器人，該上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練包括數(shù)字認(rèn)知、數(shù)字比較、數(shù)字計算、圖案識別、六邊形拼圖、彩虹涂色、模擬購物、取水澆花、選菜吃飯、清潔窗戶、撲克記憶、水果忍者等多個模塊訓(xùn)練。數(shù)字認(rèn)知、比較及計算主要訓(xùn)練患者對數(shù)字的認(rèn)知、大小的比較以及計算能力；圖案識別訓(xùn)練患者對圖形的比較處理能力；六邊形拼圖訓(xùn)練患者對形狀/顏色的綜合認(rèn)知能力；彩虹涂色訓(xùn)練患者對顏色的識別能力與控制力；模擬購物訓(xùn)練患者對物品的認(rèn)知能力和執(zhí)行功能；取水澆花訓(xùn)練患者判斷能力執(zhí)行功能及運動控制能力等綜合能力；選菜吃飯訓(xùn)練患者執(zhí)行功能、判斷、運動控制、ADL等方面能力；清潔窗戶訓(xùn)練患者執(zhí)行功能、任務(wù)切換、ADL等方面能力；撲克記憶訓(xùn)練患者記憶力；水果忍者訓(xùn)練患者注意力、圖形比較處理能力及運動控制能力等。可根據(jù)患者功能情況選擇被動、助力(1～5級)或阻力(1～5級)訓(xùn)練模式，每個模塊時間可調(diào)，一次可添加多個模塊，一個模塊結(jié)束后自動進(jìn)入下一模塊訓(xùn)練，可根據(jù)患者功能情況制定個性化治療方案。

由于城市道路的服務(wù)對象不僅包括機(jī)動車與非機(jī)動車，同時還包括行人，并且會對周圍其他市政工程設(shè)施等產(chǎn)生相應(yīng)的影響作用。因此使得城市道路橫斷面形式多種多樣，在對其進(jìn)行設(shè)計時需要進(jìn)行多方考量，以此有效保障道路橫斷面設(shè)計的科學(xué)合理性與可行性。本文將通過簡要分析研究城市道路橫斷面設(shè)計要點策略，希望能夠為相關(guān)研究人員提供必要參考的同時，也可以為日后道路橫斷面設(shè)計工作給予相應(yīng)的指導(dǎo)幫助。

1.3.1 MoCA 內(nèi)容包含延遲回憶(5分)；視空間功能 (4分)；執(zhí)行功能 (2分)；詞語抽象概括(2分)；注意和計算功能 (6分)；語言功能 (5分)；時間和地點定向力功能 (6分)。滿分30分，大于等于26分為正常，教育年限<12年者加1分，評分越高認(rèn)知功能越好。

梨黑星病能夠侵染梨樹地上部分所有綠色幼嫩組織，包括花序、葉片、葉柄、新梢和果實，以葉片和果實受害最重。其癥狀的共同特點是病部形成明顯的黑色霉層。

1.3.2 MMSE 滿分30分，內(nèi)容包含：①定向力(10分)；②即刻記憶(3分)；③注意力和計算力(5分)；④回憶能力(3分)；⑤語言能力(9分)，根據(jù)受試者的文化水平，文盲<17分、小學(xué)<20分、中學(xué)或以上<24分為認(rèn)知功能受損。

1.3 評定方法 于治療前后采用蒙特利爾認(rèn)知評估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)和MMSE評估認(rèn)知功能，改良Barthel指數(shù)(Modified Barthel Index,MBI)評估日常生活活動能力，評定由專人采用盲法完成。

1.2.2 合理用藥以及管理質(zhì)量調(diào)查 在2018年1—3月復(fù)查，其中完成2次調(diào)查對象174例。復(fù)查調(diào)查過去6個月的用藥依從性情況，糖尿病二級管理質(zhì)量指標(biāo)。

2.2 治療前后2組患者M(jìn)MSE評分比較 治療前2組患者M(jìn)MSE評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。治療4周后，2組患者M(jìn)MSE評分均較治療前有顯著提高(

<0.01)，且觀察組評分顯著高于對照組(

<0.01)，見表3。

1.3.3 MBI 包括進(jìn)食、洗澡、修飾、更衣、控制大便、控制小便、用廁、床椅轉(zhuǎn)移、活動(步行)、上下樓梯等10個小項目?？偡?～20分為極嚴(yán)重功能障礙；25～45分為嚴(yán)重功能障礙；50～70分為中度功能缺陷；75～95分為輕度功能缺陷；100分為日常生活活動自理。

2 結(jié)果

總之，在綜合實踐教學(xué)中，只要預(yù)防和究其原因進(jìn)行解決，學(xué)生就能夠成功并成長，教師也能因此獲得經(jīng)驗并促進(jìn)教學(xué)的發(fā)展。

2.1 治療前后2組患者M(jìn)oCA評分比較 治療前2組患者M(jìn)oCA評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。治療4周后，2組患者M(jìn)oCA評分均較治療前有顯著提高(

<0.01)，且觀察組評分明顯高于對照組(

<0.01)，見表2。

11月1日當(dāng)周，美對華大豆出口量約為12.61萬噸，遠(yuǎn)低于去年同期的149萬噸，美對華本年度大豆累計出口40.70萬噸，僅為去年同期累計出口量的3%。

2.3 治療前后2組患者M(jìn)BI評分比較 治療前2組患者M(jìn)BI評分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。治療4周后，2組患者M(jìn)BI評分均較治療前有顯著提高(

<0.01)，且觀察組評分顯著高于對照組(

<0.01)，見表4。

3 討論

認(rèn)知障礙主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)和視空間功能、記憶力、執(zhí)行力、定時定向力、注意力障礙等，患者可出現(xiàn)一種或多種癥狀。存在認(rèn)知功能障礙的患者往往難以集中注意力，訓(xùn)練不得要領(lǐng)，無法很好的理解和執(zhí)行治療師制定的目標(biāo)和治療方案，不能將學(xué)到的運動技巧運用到日常生活中，康復(fù)效果事倍功半，對患者的運動功能和ADL能力改善造成極大影響

。上肢機(jī)器人訓(xùn)練具有高重復(fù)性、趣味性、以任務(wù)為導(dǎo)向等優(yōu)點，并在治療師的正確指導(dǎo)下，引導(dǎo)患者進(jìn)行高重復(fù)的特定任務(wù)訓(xùn)練，以此提高患側(cè)上肢運動強(qiáng)度，進(jìn)而改善上肢功能

，而任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練可提高患者發(fā)現(xiàn)和主動解決問題能力，并將所習(xí)得技能泛化到其他未訓(xùn)練的任務(wù)活動中

，提高腦卒中患者認(rèn)知功能，同時又結(jié)合視聽覺刺激，調(diào)動患者積極性，提高參與度，而上肢功能及認(rèn)知的改善有助于ADL能力提高。

本研究結(jié)果顯示，觀察組MoCA、MMSE及MBI評分均較對照組有顯著提高，同時，干預(yù)后兩組患者的各項評分均較干預(yù)前有顯著提高，提示常規(guī)作業(yè)訓(xùn)練無論結(jié)合常規(guī)認(rèn)知訓(xùn)練或上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練均對腦卒中患者認(rèn)知功能、上肢運動功能及ADL能力有改善作用，但上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練結(jié)合常規(guī)作業(yè)治療的訓(xùn)練效果更顯著，該研究結(jié)果與多位學(xué)者的研究結(jié)果相一致

。本次研究所采用的上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練包括：數(shù)字認(rèn)知、比較及數(shù)字計算模塊，患者需數(shù)出情景中所出現(xiàn)的星星數(shù)、比較出現(xiàn)數(shù)字的大小或計算出運算結(jié)果，提高患者數(shù)字認(rèn)知能力、大小識別能力、計算能力；模擬購物模塊，患者需購買購物清單上的物品并支付正確數(shù)值的貨幣，提高患者對物品的認(rèn)知能力及運動控制能力，同時有利于ADL能力提高；取水澆花模塊需患者根據(jù)提示完成種花澆水等任務(wù)，提高患者判斷力、運動控制等綜合能力；選菜吃飯模塊，患者需查看菜單完成選菜任務(wù)，模擬家庭吃飯場景完成端盤、分餐等任務(wù)，有利于提高患者綜合認(rèn)知能力及ADL能力；清潔窗戶模塊，患者需選擇相應(yīng)工具，擦干凈走廊里每扇窗戶上依次出現(xiàn)的污漬，不同污漬需要不同的擦除方式，有利于提高患者綜合認(rèn)知能力及ADL能力；撲克記憶模塊，患者需在多張撲克中通過對撲克的記憶選中指定撲克牌，促進(jìn)患者記憶力改善；水果忍者模塊，患者需觀察屏幕中出現(xiàn)的水果并將其斬斷，期間需躲避障礙物，有利于提高患者注意力、判斷力等。究其原因，可能是本次研究中所采用的上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練模擬真實環(huán)境，利用生動的動畫，使患者的注意力集中于游戲任務(wù)，讓患者將運動、聲音和視覺刺激關(guān)聯(lián)，多種感官參與，促進(jìn)情緒和注意力相關(guān)區(qū)域的活動

，從而促進(jìn)注意力改善，而注意力作為認(rèn)知功能最重要的組成部分，是改善記憶力、執(zhí)行力、思維等認(rèn)知功能的基礎(chǔ)；同時通過視覺和逼真影像的反饋，在患者錯誤時予以警示或提示，正確時予以肯定，激活各種感覺信號傳導(dǎo)通路，不斷調(diào)整信息輸入并加以整合，進(jìn)而促進(jìn)腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能重組

。此外通過重復(fù)性訓(xùn)練，有效增強(qiáng)感覺、運動信息輸入，提高患者訓(xùn)練興趣和積極性，提高殘存神經(jīng)細(xì)胞興奮性，加速受損腦功能重組并形成新的神經(jīng)環(huán)路

，而情景性任務(wù)導(dǎo)向訓(xùn)練，有利于提高問題解決能力，改善認(rèn)知功能，同時有助于特定活動技能的獲得，在此基礎(chǔ)上，治療師指導(dǎo)患者將習(xí)得的技能運用于日常生活活動中，從而促進(jìn)功能改善并將所習(xí)得技能泛化到其他未經(jīng)訓(xùn)練的日常生活活動中

，在提高ADL能力的同時進(jìn)一步促進(jìn)上肢運動功能及認(rèn)知功能的改善，從而形成良性循環(huán)。然而該設(shè)備情景動畫色彩不夠鮮艷，過于老舊不夠新穎生動，并且未涉及手指精細(xì)功能方面的訓(xùn)練，若能進(jìn)一步改善，不但更有利于功能改善，患者訓(xùn)練體驗亦更佳。

綜上所述，上肢機(jī)器人虛擬情景任務(wù)導(dǎo)向性訓(xùn)練能明顯改善腦卒中患者的認(rèn)知功能及ADL能力，結(jié)合常規(guī)作業(yè)治療可作為腦卒中后康復(fù)的一種有效治療手段。但本研究仍存在以下不足之處：研究時間不長，未進(jìn)行遠(yuǎn)期隨訪，并且未對患者注意力、記憶力、執(zhí)行功能等進(jìn)行專門觀察研究，后續(xù)需繼續(xù)細(xì)化完善研究。

[1] Yanji Qu,Lin Zhuo,Na Li,et al.Prevalence of Post-Stroke Cognitive Impairment in China: A Community-Based, Cross-Sectional Study[J]. Plos One, 2015, 10(4): e0122864.

[2] 江山,李婭娜,王一鳴,等.虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練技術(shù)對顱腦損傷患者認(rèn)知功能恢復(fù)的療效[J]. 中國康復(fù), 2019, 34(9): 451-454.

[3] Gassert Roger,Dietz Volker.Rehabilitation robots for the treatment of sensorimotor deficits: a neurophysiological perspective[J]. Journal of neuroengineering and rehabilitation, 2018, 15(1):138-146.

[4] 薛志遠(yuǎn),徐平.現(xiàn)代康復(fù)治療在認(rèn)知障礙中的研究進(jìn)展[J]. 中國醫(yī)藥導(dǎo)報, 2019, 16(16): 33-36.

[5] 趙德福,景俊,方琪,等.重復(fù)經(jīng)顱磁刺激結(jié)合上肢機(jī)器人虛擬情景訓(xùn)練對腦卒中患者認(rèn)知功能的研究[J]. 中國康復(fù), 2020, 35(6): 295-298.

[6] 姜榮榮,葉正茂,陳艷,等.上肢康復(fù)機(jī)器人對偏癱上肢運動功能和日?；顒幽芰Φ挠绊慬J]. 中國康復(fù), 2020, 35(10): 517-521.

[7] 中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)病學(xué)分會,中華醫(yī)學(xué)會神經(jīng)病學(xué)分會腦血管病學(xué)組.中國各類主要腦血管病診斷要點2019[J]. 中華神經(jīng)科雜志, 2019, 52(9): 710-715.

[8] Ou Chunying,Li Chuanling,An Xiaolei,et al.Assessment of Cognitive Impairment in Patients with Cerebral Infarction by MMSE and MoCA Scales[J]. Journal of the College of Physicians and Surgeons--Pakistan : JCPSP, 2020, 30(3)：342-343.

[9] 袁淑娟,劉愛玲,徐勇,等.上肢機(jī)器人訓(xùn)練對腦卒中患者認(rèn)知功能的影響[J]. 中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志, 2017, 39(9): 680-683.

[10]王輝,吳吉生.虛擬現(xiàn)實訓(xùn)練對認(rèn)知障礙的腦卒中偏癱患者的影響[J]. 中國康復(fù), 2017, 32(04): 299-301.

[11]Kim Sang Beom,Lee Kyeong Woo,Lee Jong Hwa,等.Effect of Combined Therapy of Robot and Low-Frequency Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation on Hemispatial Neglect in Stroke Patients[J]. Annals of rehabilitation medicine, 2018, 42(6)：788-797.

[12]McEwen S,Polatajko H,Baum C,et al.Combined Cognitive-Strategy and Task-Specific Training Improve Transfer to Untrained Activities in Subacute Stroke: An Exploratory Randomized Controlled Trial[J]. Neurorehabilitation and neural repair, 2015, 29(6):526-536.

[13]Mehrholz Jan,Pohl Marcus,Platz Thomas,et al.Electromechanical and robot-assisted arm training for improving activities of daily living, arm function, and arm muscle strength after stroke[J]. The Cochrane database of systematic reviews, 2018, 9(11):CD006876.

[15]顧琦,田湉,張芳芳,等.上肢康復(fù)機(jī)器人輔助治療對改善腦卒中單側(cè)忽略的療效觀察[J]. 中國康復(fù)醫(yī)學(xué)雜志, 2020, 35(2): 166-170.

[16]韓曄,劉敏,周盛年,等.計算機(jī)輔助認(rèn)知康復(fù)訓(xùn)練治療腦梗死后執(zhí)行功能障礙的療效觀察[J]. 中華物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)雜志, 2018, 40(7): 544-546.

[17]Fasoli S E,Adans-Dester C P.A Paradigm Shift: Rehabilitation Robotics, Cognitive Skills Training, and Function After Stroke[J]. Frontiers in Neurology, 2019, 10: 1088.