下肢外骨骼機(jī)器人在腦卒中偏癱患者康復(fù)中的應(yīng)用及效果觀察

摘 要 目的：分析下肢外骨骼機(jī)器人在腦卒中偏癱康復(fù)治療中的應(yīng)用價(jià)值。方法：采用前瞻性研究方法，選取2021年1月—2023年5月衡水市中醫(yī)醫(yī)院收治的86例腦卒中偏癱患者作為研究對(duì)象，依據(jù)隨機(jī)數(shù)表法將患者分為試驗(yàn)組和對(duì)照組。對(duì)照組43例患者予常規(guī)康復(fù)，試驗(yàn)組43例患者予下肢外骨骼機(jī)器人干預(yù)。兩組患者均接受8周治療。比較兩組患者的步行功能、運(yùn)動(dòng)功能及治療滿意度。結(jié)果：6 min步行試驗(yàn)（6MWT）、10 m步行測(cè)試（10MWT）主體內(nèi)效應(yīng)（F時(shí)點(diǎn)、F交互）、主體間效應(yīng)（F組間）比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05）。6MWT、10MWT有隨時(shí)間變化趨勢(shì)，且組間存在差異。治療2周、4周、8周，試驗(yàn)組的6MWT和10MWT結(jié)果均優(yōu)于對(duì)照組（Plt;0.05）。與對(duì)照組相比，治療后試驗(yàn)組的步行功能更理想（Plt;0.05），Berg平衡量表（BBS）評(píng)分更高，步頻、步速更快（Plt;0.05）。試驗(yàn)組總滿意度較對(duì)照組更好（Plt;0.05）。結(jié)論：與常規(guī)康復(fù)干預(yù)相比，下肢外骨骼機(jī)器人能更好地改善腦卒中偏癱患者步行功能，有助于提高患者治療滿意度。

關(guān)鍵詞 下肢外骨骼機(jī)器人；腦卒中；偏癱；康復(fù)

中圖分類號(hào) R608 R493 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-7721（2024）06-1124-06

Application effect of lower limb exoskeleton robot on rehabilitation of stroke patients with hemiplegia

QI Pengshun1， XU Yaning2， GENG Bingjiang3， GAO Li3

（1.Medical Equipment Department; 2. Department of Encephalopathy; 3.Tuina Rehabilitation Department， Hengshui Traditional Chinese Medicine Hospital， Hengshui 053000， China）

Abstract Objective： To explore the effect of lower limb exoskeleton robot on rehabilitation of stroke patients with hemiplegia. Methods： A prospective study was performed on 86 stroke patients with hemiplegia who were treated in Hengshui Traditional Chinese Medicine Hospital from January 2021 to May 2023. The patients were divided into the experimental group （n=43） and the control group （n=43） using a random number table. The control group received routine rehabilitation intervention， while the experimental group received lower limb exoskeleton robot-assisted rehabilitation intervention. The two groups were both treated for 8 weeks. The walking function， motor function and treatment satisfaction of the two groups were compared.

Results： There were statistically significant differences in the intra-subject effects （Ftimepoint， Finteraction） and inter-subject effects （Fintergroup） of 6-minute walk test （6MWT） and 10-meter walk test （10MWT） between the two groups of patients （Plt;0.05）. 6MWT and 10MWT results showed a trend of change with time， and there were differences among groups. After 2 weeks， 4 weeks and 8 weeks of treatment， the results of 6MWT and 10MWT in the experimental group was better than those in the control group （Plt;0.05）. After treatment， the Holden walking function grade of experimental group was significantly better than that of the control group （Plt;0.05）， the Berg balance scale （BBS） score， stride frequency and stride speed of the experimental group were higher than those of the control group （Plt;0.05）. The total satisfaction rate was higher in the experimental group than that in the control group （Plt;0.05）. Conclusion： Compared with the conventional rehabilitation intervention， the lower limb exoskeleton robot can better improve the walking function and treatment satisfaction of stroke patients with hemiplegia.

Key words Lower Limb Exoskeleton Robot; Stroke; Hemiplegia; Rehabilitation

腦卒中是一種急性腦血管疾病，由于腦部血管突然破裂或血管阻塞導(dǎo)致血液不能流入大腦而引起腦組織損傷，偏癱是腦卒中常見(jiàn)的后遺癥之一，對(duì)患者的生活質(zhì)量造成嚴(yán)重影響[1-3]。

傳統(tǒng)的康復(fù)手段雖然有一定效果，但其治療方法較為單一，缺乏個(gè)性化的方案，患者容易產(chǎn)生厭煩情緒，不利于治療的繼續(xù)[4]。隨著機(jī)器人技術(shù)和智能控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，下肢外骨骼機(jī)器人已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)[5]。這種機(jī)器人能夠根據(jù)患者的實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)性化康復(fù)訓(xùn)練，幫助患者逐步恢復(fù)行走能力。盡管已有一些關(guān)于下肢外骨骼機(jī)器人在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究，但其在腦卒中偏癱患者的具體應(yīng)用和效果評(píng)估方面仍存在不足[6-7]。因此，開展這一領(lǐng)域的研究，對(duì)于完善腦卒中偏癱患者的康復(fù)治療方案具有重要意義?；诖?，本研究納入86例腦卒中偏癱患者，對(duì)比分析了下肢外骨骼機(jī)器人的應(yīng)用價(jià)值，以期為腦卒中偏癱患者提供更有效的康復(fù)手段，提高其生活質(zhì)量，推動(dòng)下肢外骨骼機(jī)器人在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展。現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用前瞻性研究方法，選取2021年1月—2023年5月本院收入的86例腦卒中偏癱患者作為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者符合2019年發(fā)布的《中國(guó)各類主要腦血管病診斷要點(diǎn)》[8]中關(guān)于腦卒中的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②屬首次發(fā)病，入院后經(jīng)CT或磁共振確診；③年齡gt;18周歲；④生命體征平穩(wěn)，可開展康復(fù)訓(xùn)練；⑤病程小于1年；⑥認(rèn)知功能較好；⑦依從性較好，配合開展訓(xùn)練，簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并關(guān)節(jié)功能障礙，合并骨質(zhì)疏松或骨折等限制步行疾??；②合并嚴(yán)重心律失常、慢阻肺疾??；③有明顯視覺(jué)或聽覺(jué)功能異常；④存在下肢外骨骼機(jī)器人應(yīng)用禁忌表現(xiàn)，如穿戴位置皮膚感染；⑤入組前3個(gè)月內(nèi)有肌張力藥物應(yīng)用史。依據(jù)隨機(jī)數(shù)表法，將患者分為試驗(yàn)組和對(duì)照組。對(duì)照組43例患者予常規(guī)康復(fù)，試驗(yàn)組43例患者予下肢外骨骼機(jī)器人干預(yù)。兩組間一般資料比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Pgt;0.05），具有可比性，見(jiàn)表1。

1.2 方法 兩組患者生命體征均穩(wěn)定，由同一醫(yī)生團(tuán)隊(duì)開展康復(fù)訓(xùn)練指導(dǎo)。

1.2.1 對(duì)照組 由康復(fù)師輔助開展步行訓(xùn)練，避免出現(xiàn)人為治療誤差，主要包括步行訓(xùn)練、常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練，二者頻率保持在每天1次，每次30 min，每周6次，持續(xù)8周（見(jiàn)表2）。

1.2.2 試驗(yàn)組 除對(duì)照組干預(yù)方式外，試驗(yàn)組采用深圳邁步機(jī)器人公司的BEAR-H1型下肢外骨骼機(jī)器人開展室內(nèi)地面輔助步行訓(xùn)練。開始訓(xùn)練前，由康復(fù)師根據(jù)患者下肢長(zhǎng)度及腰部寬度調(diào)整外骨骼機(jī)器人機(jī)械臂對(duì)應(yīng)參數(shù)。由康復(fù)師輔助患者進(jìn)行機(jī)器人穿戴，匹配患者個(gè)人信息（包括腿長(zhǎng)、偏癱位置等）。開始訓(xùn)練時(shí)，機(jī)器人通過(guò)采集患者健康側(cè)步行及運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，實(shí)施人機(jī)交互，以鏡像控制患側(cè)機(jī)器臂鏡像運(yùn)動(dòng)，下肢外骨骼機(jī)器人步行頻率維持在0.1～0.5 Hz，其助力等級(jí)有1～5級(jí)，在訓(xùn)練初期，設(shè)定頻率為0.3 Hz，后續(xù)由機(jī)器人根據(jù)患者步行條件及能力反饋調(diào)節(jié)至患者合適頻率。試驗(yàn)組患者下肢外骨骼機(jī)器人輔助步行訓(xùn)練30 min/d，每天1次，每周6次，連續(xù)治療8周。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 步行測(cè)試 于治療前、治療2周、治療4周、治療8周采用6 min步行試驗(yàn)（6-minute Walk Test，6MWT）、10 m步行測(cè)試（10-metre Walk Test，10MWT）評(píng)估患者步行功能。6MWT[9]：選擇一個(gè)安靜、開放的區(qū)域，長(zhǎng)度適宜，標(biāo)記出起始線和返回線?；颊弑M可能快地來(lái)回走，不要跑或走得太慢，在6 min內(nèi)盡可能走得遠(yuǎn)，記錄其行走的總距離。10MWT[10]：選擇一個(gè)平坦、開放的區(qū)域，長(zhǎng)度約10米。標(biāo)記出起點(diǎn)線和終點(diǎn)線，讓患者從起點(diǎn)線處開始行走，盡可能快地走過(guò)10米的距離，記錄其走過(guò)10米所需的時(shí)間。

1.3.2 Holden步行功能分級(jí) 于治療前、治療后評(píng)估患者Holden 步行功能分級(jí)[11]，0級(jí)表示患者不能步行或需2人以上協(xié)助；1級(jí)表示患者需要1人連續(xù)不斷地幫助才能行走；2級(jí)表示患者需1人在旁以間斷的接觸身體的方式幫助行走，步行不安全；3級(jí)表示患者需1人在旁監(jiān)護(hù)或用言語(yǔ)指導(dǎo)，但不接觸身體；4級(jí)表示患者可在平地上獨(dú)立步行，在樓梯或斜坡上行走需幫助；5級(jí)表示患者在任何地方都能獨(dú)立步行。

1.3.3 運(yùn)動(dòng)功能 于治療前、治療后采用Berg平衡量表（Berg Balance Scale，BBS）[12]、步頻、步速來(lái)評(píng)估患者的運(yùn)動(dòng)功能。BBS通過(guò)14個(gè)項(xiàng)目來(lái)評(píng)估患者的平衡能力。每個(gè)項(xiàng)目根據(jù)完成的質(zhì)量分為0～4分，總分為56分，分?jǐn)?shù)越高平衡越好。

1.3.4 患者治療滿意度 于治療后采用科室自制問(wèn)卷對(duì)患者進(jìn)行滿意度評(píng)估，問(wèn)卷含治療效果、服務(wù)態(tài)度、治療專業(yè)性、治療趣味性4個(gè)維度，總分為100分。非常滿意、滿意、比較滿意、不滿意分別為100～90分、89～70分、69～60分、60分以下?？倽M意數(shù)為非常滿意、滿意、比較滿意數(shù)之和。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，計(jì)數(shù)資料如性別、卒中類型、偏癱側(cè)、Holden步行功能分級(jí)、治療滿意度用例數(shù)（百分比）[n（%）]表示，行 χ2檢驗(yàn)；符合正態(tài)分布的計(jì)量資料如年齡、病程、步行測(cè)試指標(biāo)、運(yùn)動(dòng)功能指標(biāo)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，行t檢驗(yàn)，兩組多時(shí)點(diǎn)比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析，以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。繪圖用GraphPad Prism 8軟件。

2 結(jié)果

2.1 步行測(cè)試結(jié)果 6MWT、10MWT主體內(nèi)效應(yīng)（F時(shí)點(diǎn)、F交互）、主體間效應(yīng)（F組間）比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05），6MWT、10MWT有隨時(shí)間變化趨勢(shì)，且組間存在差異。治療2周、4周、8周，試驗(yàn)組的6MWT、10MWT結(jié)果優(yōu)于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05），見(jiàn)表3。

2.2 Holden步行功能分級(jí) 治療前，兩組患者Holden步行功能分級(jí)比較未見(jiàn)顯著差異（Pgt;0.05）。與對(duì)照組相比，治療后試驗(yàn)組的步行功能更理想，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05），見(jiàn)表4。

2.3 運(yùn)動(dòng)功能 與對(duì)照組相比，治療后試驗(yàn)組BBS評(píng)分更高，步頻、步速更快，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05），見(jiàn)表5。

2.4 患者滿意度 與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的患者總滿意度更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Plt;0.05），見(jiàn)表6。

3 討論

腦卒中是一組突發(fā)的局部腦血液循環(huán)障礙引起神經(jīng)功能障礙的疾病的總稱，會(huì)導(dǎo)致患者肢體癱瘓、肌肉萎縮和關(guān)節(jié)僵硬等[13]。傳統(tǒng)的康復(fù)治療方法雖然有一定的效果，但對(duì)于下肢功能的恢復(fù)仍然有限[14]。下肢外骨骼機(jī)器人作為一種新興的康復(fù)治療手段，通過(guò)機(jī)械輔助和感覺(jué)刺激等方式，幫助患者恢復(fù)下肢運(yùn)動(dòng)功能[15]。近年來(lái)，隨著人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)的不斷發(fā)展，下肢外骨骼機(jī)器人逐漸實(shí)現(xiàn)了智能化、個(gè)性化、精準(zhǔn)化的治療。但國(guó)內(nèi)外對(duì)于其在腦卒中偏癱患者康復(fù)中的應(yīng)用及效果觀察研究還處于探索階段，缺乏系統(tǒng)的理論體系和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[16-17]。因此，開展相關(guān)研究具有重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。

周人龍等人[18]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)下肢功能障礙患者實(shí)施移動(dòng)式下肢外骨骼機(jī)器人訓(xùn)練干預(yù)能夠有效改善患者步行功能、抑郁狀態(tài)。李飏安等人[19]發(fā)現(xiàn)，單側(cè)穿戴式外骨骼機(jī)器人訓(xùn)練可有效地改善亞急性期腦卒中患者步行功能。本研究中，患者治療2周、4周、8周，試驗(yàn)組6MWT、10MWT結(jié)果均優(yōu)于對(duì)照組。分析原因在于，下肢外骨骼機(jī)器人能夠?yàn)槟X卒中偏癱患者提供有效的運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練。這種訓(xùn)練方式可以改善患者的肌肉力量、關(guān)節(jié)活動(dòng)度和平衡能力，進(jìn)而提高患者的步行能力和日常生活能力[20]。通過(guò)持續(xù)的運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練，患者的下肢功能得到逐漸恢復(fù)，因此6MWT和10MWT的結(jié)果會(huì)有明顯提升。

從Holden步行功能分級(jí)結(jié)果來(lái)看，治療后，較對(duì)照組而言，試驗(yàn)組步行功能明顯更好，BBS評(píng)分更高，步頻、步速更快。分析原因可能為，下肢外骨骼機(jī)器人能夠提供感覺(jué)刺激和反饋。這種感覺(jué)刺激和反饋可以幫助患者重新建立神經(jīng)系統(tǒng)與肌肉之間的聯(lián)系，促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的修復(fù)和重塑。隨著治療的進(jìn)行，患者逐漸適應(yīng)了下肢外骨骼機(jī)器人的輔助，并且逐漸學(xué)會(huì)自主控制下肢的運(yùn)動(dòng)，從而提高了步行能力和運(yùn)動(dòng)能力[21-23]。從治療滿意度來(lái)看，試驗(yàn)組總滿意度高于對(duì)照組，這可能是因?yàn)?，下肢外骨骼機(jī)器人能夠提供更加精準(zhǔn)和個(gè)性化的治療。這種機(jī)器人可以根據(jù)患者的具體情況定制治療方案，更好地滿足患者的個(gè)性化需求。相比之下，常規(guī)的康復(fù)治療方式可能缺乏針對(duì)性和靈活性，無(wú)法滿足患者的特定需求。下肢外骨骼機(jī)器人能夠提供更加全面和高效的訓(xùn)練[24]，可以幫助患者進(jìn)行全方位的下肢運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，包括關(guān)節(jié)活動(dòng)、肌肉力量、平衡協(xié)調(diào)等。通過(guò)持續(xù)的訓(xùn)練，患者的下肢功能可以得到全面恢復(fù)和提高。同時(shí)，由于機(jī)器人輔助可以減少治療師的工作量，使得治療更加高效，同時(shí)也減少了患者等待和排隊(duì)的時(shí)間，從而提高了治療滿意度。

綜上所述，下肢外骨骼機(jī)器人用于腦卒中偏癱患者治療是可行的，效果是確切的，其對(duì)腦卒中偏癱患者治療工作具有重要意義，可顯著改善患者步行及運(yùn)動(dòng)功能，提高患者治療滿意度。但本研究?jī)H關(guān)注短期效果，對(duì)于長(zhǎng)期效果的穩(wěn)定性和持續(xù)性未深入分析。未來(lái)需要進(jìn)一步觀察治療效果的持續(xù)性，以及患者回歸家庭和社會(huì)后的表現(xiàn)。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：戚朋順負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)論文框架，起草論文，實(shí)驗(yàn)操作，研究過(guò)程的實(shí)施以及論文修改；徐亞寧負(fù)責(zé)撰寫論文，資料收集，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析；高麗負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集，統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，繪制圖表；耿兵將負(fù)責(zé)擬定寫作思路，指導(dǎo)撰寫文章并最后定稿。

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編輯：崔明璠