下肢外骨骼機器人輔助下康復(fù)訓(xùn)練對腦梗死后偏癱患者步態(tài)參數(shù)和平衡能力的影響

【摘要】目的 探討采用下肢外骨骼機器人輔助下康復(fù)訓(xùn)練對腦梗死偏癱患者的臨床效果，為提高腦梗死偏癱患者的康復(fù)效果提供參考依據(jù)。方法 選取南京市高淳人民醫(yī)院2023年1月至2024年3月收治的60例腦梗死后偏癱患者，根據(jù)隨機數(shù)字表法將其分為兩組，對照組（30例，接受常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練）和觀察組（30例，接受下肢外骨骼機器人輔助下康復(fù)訓(xùn)練）。兩組患者均干預(yù)2個月。觀察比較兩組患者干預(yù)后臨床療效，干預(yù)前后運動功能、平衡能力、步態(tài)參數(shù)、運動誘發(fā)電位（MEP）潛伏期、中樞運動傳導(dǎo)時間（CMCT）變化。結(jié)果 觀察組臨床療效高于對照組；與干預(yù)前比，干預(yù)后兩組患者Fugl-Meyer運動功能量表（FMA）、Berg平衡量表（BBS）評分及步頻、步速均升高，且觀察組均較對照組更高；支撐相和擺動相時長及MEP潛伏期、CMCT均縮短，觀察組均較對照組更短（均P<0.05）。結(jié)論 腦梗死后偏癱患者康復(fù)訓(xùn)練下輔助應(yīng)用下肢外骨骼機器人可改善步態(tài)參數(shù)，進而優(yōu)化平衡功能，且可縮短MEP和CMCT水平，綜合提高下肢運動功能。

【關(guān)鍵詞】腦梗死 ; 偏癱 ; 下肢外骨骼機器人 ; 康復(fù)訓(xùn)練 ; 步態(tài)參數(shù) ; 平衡能力

【中圖分類號】R742.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-3718.2024.20.0071.04

DOI：10.3969/j.issn.2096-3718.2024.20.023

偏癱是腦卒中主要后遺癥，亦是患者肢體運動功能障礙的主要表現(xiàn)，會增加跌倒和骨折的發(fā)生率。因此，患者需長期接受康復(fù)訓(xùn)練。常規(guī)康復(fù)中，康復(fù)師可根據(jù)患者的病情進展及時調(diào)整康復(fù)內(nèi)容，使其更具有針對性，并且在康復(fù)師的指導(dǎo)下，可保障康復(fù)內(nèi)容的正確進行，但腦梗死病情復(fù)雜，偏癱患者康復(fù)難度大、周期長[1]。為提高腦卒中術(shù)后康復(fù)的有效性，近年來，臨床中機器人的應(yīng)用越來越多。下肢外骨骼機器人可根據(jù)特定參數(shù)輔助患者運動，彌補傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練中康復(fù)師技能水平和疲勞程度的差異，通過高質(zhì)量重復(fù)訓(xùn)練進一步強化康復(fù)訓(xùn)練，協(xié)助患者以較低的心率、較少的消耗進行長時間的訓(xùn)練，并且該機器人可預(yù)測患者的運動意圖，有助于提高患者運動耐力和治療依從性，同時下肢外骨骼機器人可在提高訓(xùn)練效果的同時降低危險性[2]。基于此，本研究旨在探討腦梗死后偏癱患者在康復(fù)訓(xùn)練中接受下肢外骨骼機器人輔助的效果，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取南京市高淳人民醫(yī)院2023年1月至2024年3月收治的60例腦梗死后偏癱患者，根據(jù)隨機數(shù)字表法將其分為對照組（30例）和觀察組（30例）。對照組患者中男性24例，女性6例；年齡50～73歲，平均（61.25±2.86）歲；偏癱部位：左側(cè)14例，右側(cè)

16例。觀察組患者中男性21例，女性9例；年齡

52～71歲，平均（60.95±2.99）歲；偏癱部位：左側(cè)

16例，右側(cè)14例。兩組患者一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），組間可比。納入標準：⑴符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》[3]中腦梗死后偏癱的相關(guān)診斷標準；⑵均為首次發(fā)??；⑶意識、認知、交流無障礙；⑷心肺功能良好，可耐受既定康復(fù)計劃。排除標準：⑴合并其他下肢疾病；⑵下肢外科手術(shù)急性期；⑶下肢長度不足70 cm。本研究符合《赫爾辛基宣言》中的相關(guān)倫理要求，且患者及家屬均已簽署知情同意書。

1.2 康復(fù)方法 對照組采用常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練。⑴體位抗痙攣訓(xùn)練：指導(dǎo)患者以良肢位為基點進行訓(xùn)練，患者取坐位時，指導(dǎo)其平放雙足，腳尖向前，膝蓋呈90°，雙上肢放于體前；患者取患側(cè)位時，避免患側(cè)肢受壓，將患腿屈曲，并于腿下墊一枕頭，囑其髖關(guān)節(jié)自然屈曲?；颊吒鼡Q體位時，訓(xùn)練方式亦更換，訓(xùn)練時長與體位時長一致；⑵牽張訓(xùn)練：指導(dǎo)并協(xié)助患者取仰臥位，雙下肢盡力伸直，康復(fù)師位于患者身側(cè)，握住患側(cè)足跟，前臂掌側(cè)抵住足Vb4DO6zMJYh6PByV25B6xw==底，身體前傾，帶動前臂使患足被動屈曲至最大范圍，到位后停頓5～8 s后緩緩復(fù)原，15～20次/組，20 min/組，

3次/d；⑶踝背屈誘發(fā)訓(xùn)練：指導(dǎo)患者取仰臥位或坐位，康復(fù)師握拳，食指近端指關(guān)節(jié)凸向外側(cè)形成尖峰，拇指抵住遠端食指節(jié)背面，用食指節(jié)尖峰叩擊患者外踝、足跟、第二和第五跖趾關(guān)節(jié)各點連線區(qū)域內(nèi)，誘發(fā)踝外翻背屈反射，發(fā)現(xiàn)反射后，康復(fù)師指導(dǎo)患者主動屈曲踝背，每次誘發(fā)踝背屈后休息5 s，5 min/次，1次/d；⑷功率自行車訓(xùn)練：輔助患者坐于功率自行車上，雙下肢置于踏板上，由一名康復(fù)師站在患側(cè)幫助患者下肢擺動，防止患者屈髖屈膝時發(fā)生髖關(guān)節(jié)外旋，確保下肢在正常角度下與健側(cè)肢交替運動，15～20 min/次，1次/d；⑸靜態(tài)平衡訓(xùn)練：指導(dǎo)患者直立于動靜態(tài)平衡訓(xùn)練儀上，上肢自然下垂。若患者參與靜態(tài)訓(xùn)練，儀器根據(jù)患者身高和體質(zhì)量等參數(shù)調(diào)整顯示器高度和傾斜度，患者通過視覺反饋調(diào)整中心，從而使得指示光移動至目的光圈內(nèi)，20 min/次，5次/周。⑹改良站立位重心轉(zhuǎn)移：患者彎曲健側(cè)肢膝關(guān)節(jié)，足部平放于訓(xùn)練凳，盡力伸直膝關(guān)節(jié)，足尖前頂，康復(fù)師采用膝關(guān)節(jié)頂患者患側(cè)膝關(guān)節(jié)，雙手維持患者的軀干和骨盆處于直立狀態(tài)，指導(dǎo)患者逐漸遷移重心至患側(cè)?；颊呔S持數(shù)秒（具體以疾病發(fā)展和恢復(fù)情況為主）后，指導(dǎo)患者將重心遷移至中立位，10 min/組，1組/d。⑺核心肌群：指導(dǎo)患者平臥，雙下肢屈曲，雙腳平放至床面，盡力抬臀和腰部，使身體保持一條直線，維持5 s，30 min/次，1次/d。觀察組采用下肢外骨骼機器人輔助下康復(fù)訓(xùn)練。在對照組的基礎(chǔ)上加用下肢外骨骼康復(fù)機器人（北京大艾機器人科技有限公司，型號：AiWalker-C-II）輔助訓(xùn)練。每次訓(xùn)練前檢查機器人，確保機器無故障。機器人訓(xùn)練模式包括肢體屈伸、踏步和行走等，均包括主被動和健側(cè)輔助等形式。若患者偏癱側(cè)下肢不可運動，可設(shè)置參數(shù)（抬腳高度：3～20 cm，單步時間：2～5 s，單步長0～45 cm）后，給予患者被動屈伸和被動行走的康復(fù)訓(xùn)練模式。若患者偏癱側(cè)下肢肌力為1～2級，可采用健側(cè)輔助模式，用健側(cè)肢的運動頻率，帶動患者肢體運動。機器人根據(jù)健側(cè)肢的頻率自動調(diào)整模式，帶動患者患側(cè)肢運動。若患者的患側(cè)肢肌力>2級，采用主動模式。當患者佩戴機器人，外骨骼機器人可通過健側(cè)肢運動頻率，并調(diào)整參數(shù)。運動頻率通常為30 min/次，2次/d。訓(xùn)練初期以患者耐受為宜，逐漸提高頻率和時間。兩組患者均干預(yù)

2個月。

1.3 觀察指標 ⑴臨床療效。采用改良Ashworth痙攣量表（MAS）[4]評估，干預(yù)后MAS等級降至0級，或等級降低≥2級，則為顯效；干預(yù)后MAS等級降低1級，則為有效；干預(yù)后MAS等級無變化，則為無效。⑵運動功能和平衡能力。分別于干預(yù)前后采用Fugl-Meyer運動功能量表（FMA）[5]評估兩組患者偏癱側(cè)下肢運動功能，下肢FMA評分包括17項，采用3級評分法，分值為

0～2分，總分為34分，分數(shù)和患者的下肢功能呈正相關(guān)；采用Berg平衡量表（BBS）[6]評估患者平衡功能，該量表包括14個項目，采用5級評分法，分值為0～4分，總分為56分，分數(shù)和患者的平衡功能成正相關(guān)。⑶步態(tài)參數(shù)。分別于干預(yù)前后者采用步態(tài)監(jiān)測評估與訓(xùn)練系統(tǒng)（大連乾函科技有限公司，遼械注準20212190105，型號：

QH-JBE-Y）記錄兩組患者偏癱側(cè)肢的支撐相和擺動相時長，采用10米步行測試[7]記錄患者以自然步速步行10 m的步頻、步速，重復(fù)檢測3次取平均值。⑷神經(jīng)傳導(dǎo)功能。分別于干預(yù)前后采用磁場刺激儀（武漢依瑞德醫(yī)療設(shè)備新技術(shù)有限公司，型號：YRD CCY- Ⅰ）檢測。指導(dǎo)患者采取坐位，保持放松，將記錄電極粘貼在脛骨前肌表面皮膚，將刺激線圈置于下肢對應(yīng)的大腦皮質(zhì)運動區(qū)進行刺激，從受試者患側(cè)大腦皮質(zhì)M1區(qū)刺激開始，至患側(cè)脛骨前肌復(fù)合動作電位出現(xiàn)的時間，選擇5個重復(fù)性好的波形時間并計算均值，記為運動誘發(fā)電位（MEP）潛伏期；于受試者患側(cè)C7棘突旁采用磁刺激，記錄從刺激開始至MEP出現(xiàn)的5個重復(fù)性較好的波形時間，計算其均值，記為中樞運動傳導(dǎo)時間（CMCT）。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件分析數(shù)據(jù)，計數(shù)資料以[例（%）]表示，采用χ2檢驗，等級資料采用秩和檢驗；計量資料經(jīng)S-W檢驗符合正態(tài)分布，以（ x ±s）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，干預(yù)前后比較采用配對t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者臨床療效比較 觀察組臨床療效高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表1。

2.2 兩組患者FMA、BBS評分比較 與干預(yù)前比，干預(yù)后兩組患者下肢FMA、BBS評分均升高，且觀察組均較對照組更高，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），見表2。

2.3 兩組患者步態(tài)參數(shù)比較 與干預(yù)前比，干預(yù)后兩組患者的步頻、步速均升高，觀察組均較對照組更高，支撐相和擺動相時長均縮短，觀察組均較對照組更短，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），見表3。

2.4 兩組患者神經(jīng)傳導(dǎo)功能比較 與干預(yù)前比，干預(yù)后兩組患者MEP潛伏期、CMCT均縮短，且觀察組均較對照組更短，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），見表4。

3 討論

常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練可基于人體生理結(jié)構(gòu)和偏癱發(fā)生機制選擇適合的康復(fù)訓(xùn)練，從而針對性地提高患者運動功能，但常規(guī)康復(fù)存在康復(fù)師經(jīng)驗或精力匱乏造成康復(fù)指導(dǎo)不到位，患者依從性低等弊端[8]。作為醫(yī)工合作新技術(shù)，下肢外骨骼機器人包含了傳感、控制和仿生學等多個學科，在老齡化加劇和腦卒中發(fā)生率不斷上升的情況下，為外骨骼機器人輔助偏癱患者康復(fù)質(zhì)量提供理論和實踐依據(jù)極有必要。

本研究結(jié)果顯示，干預(yù)后觀察組臨床療效及下肢FMA、BBS評分均高于對照組，這提示外骨骼機器人輔助康復(fù)可進一步提升患者治療效果，強化下肢運動功能和平衡功能。下肢外骨骼機器人可通過重復(fù)性、漸進性的長時間練習，從而促使患者的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，因為高效的運動控制而發(fā)生可塑性變化，幫助患者學習和儲存正確的運動模式，促進運動功能恢復(fù)，還可激活肌肉骨骼和下肢神經(jīng)，輸入正確的感覺反饋，這有助于改善突觸和腦功能，提高運動的協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性，強化患者的平衡功能，進而增強療效[9]。本研究結(jié)果顯示，干預(yù)后觀察組患者的步頻、步速均較對照組更高，支撐相和擺動相時長均較對照組更短，這提示下肢外骨骼機器人可進一步改善患者的步態(tài)，糾正支撐相和擺動相的異常。分析其原因為，下肢外骨骼機器人可基于人體下肢的生物力學和解剖結(jié)構(gòu)，高重復(fù)性地以正常步行姿勢進行步態(tài)訓(xùn)練，患者在借助機器人訓(xùn)練時，可被動地減少健側(cè)支撐相時長，減少患側(cè)擺動相，促使擺動相和支撐相時長縮短，使得步態(tài)處于對稱狀態(tài)。規(guī)律性的運動可強化患者下肢肌肉，使得患者運動過程中，足跟落地時肌肉可充分收縮發(fā)力，縮小患側(cè)支撐相，增加步速和步頻[10]。本研究結(jié)果顯示，干預(yù)后觀察組患者MEP潛伏期、CMCT均對照組更短，這提示下肢外骨骼機器人可修復(fù)患者的運動誘發(fā)電位，改善皮質(zhì)運動的興奮性。外骨骼機器人輔助下康復(fù)訓(xùn)練中，錐體系統(tǒng)會將運動皮質(zhì)反復(fù)興奮傳遞至脊髓前角運動神經(jīng)元，長此以往可形成自動印跡，是后續(xù)自動活動恢復(fù)的基礎(chǔ)；機器人訓(xùn)練可避免康復(fù)師體力不足，人工康復(fù)精度不高等問題，以此來提高康復(fù)質(zhì)量，促進受損的中樞傳導(dǎo)通路再通，即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已在大量的規(guī)律性運動訓(xùn)練中發(fā)生適應(yīng)性改變，基于腦可塑性，外骨骼機器人可促進神經(jīng)再支配并對中樞產(chǎn)生正向反饋，改善患者皮質(zhì)運動興奮性，縮短MEP潛伏期和CMCT。

綜上，腦梗死后偏癱患者采用下肢外骨骼機器人進行輔助康復(fù)訓(xùn)練，有助于促進運動功能恢復(fù)，改善下肢痙攣狀態(tài)，縮短MET潛伏期和CMCT，且可改善患者步態(tài)參數(shù)，提高平衡功能，值得臨床推廣應(yīng)用。

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作者簡介：汪樓，大學本科，主管技師，研究方向：神經(jīng)運動康復(fù)。

通信作者：袁鳴，大學本科，主治醫(yī)師，研究方向：神經(jīng)康復(fù)。E-mail：592744766@qq.com