摘要 目的:探討外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)聯(lián)合經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)對腦梗死患者下肢運動功能及步行能力恢復(fù)的療效。方法:選取2022年1月—2023年12月于西安大興醫(yī)院治療的腦梗死患者120例作為研究對象,采用隨機數(shù)表法將其分為對照組、機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組,每組30例。四組患者均接受常規(guī)康復(fù)治療,機器人組在此基礎(chǔ)上增加外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練,tDCS組增加tDCS治療,聯(lián)合治療組同時接受外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練和tDCS治療。于治療前、治療4周及治療8周分別評估患者的下肢運動功能、平衡功能、步行能力及日常生活活動能力及神經(jīng)可塑性。結(jié)果:治療4周和8周后,四組患者的Fugl-Meyer下肢運動功能量表(FMA-LE)評分、Berg平衡量表(BBS)評分、10米步行測試(10MWT)、功能性步行量表(FAC)評分、改良Barthel指數(shù)(MBI)評分、腦卒中專用生活量表(SS-QOL)評分及運動誘發(fā)電位(MEP)潛伏期和波幅均較治療前顯著改善(Plt;0.05)。與對照組相比,機器人組和tDCS組的各項評分均顯著提高(Plt;0.05)。聯(lián)合治療組在FMA-LE、BBS、10MWT、FAC、SS-QOL評分及MEP潛伏期和波幅方面顯著優(yōu)于其他三組(Plt;0.05),MBI評分優(yōu)于對照組和tDCS組(Plt;0.05),但與機器人組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05)。結(jié)論:外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)和tDCS均能有效改善腦梗死患者的下肢運動功能、步行能力、日常生活活動能力和生活質(zhì)量。兩種方法聯(lián)合應(yīng)用具有協(xié)同效應(yīng),可能通過促進(jìn)神經(jīng)可塑性,加速運動功能的康復(fù),為腦梗死患者的康復(fù)治療提供了新的有效方案。
關(guān)鍵詞 腦梗死;外骨骼機器人;經(jīng)顱直流電刺激
中圖分類號 R743 R493 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-7721(2025)01-0060-09
Curative effect of exoskeleton robot gait training system combined with transcranial direct current stimulation on the recovery of lower limb motor function and walking ability in patients with cerebral infarction
ZHENG Chunli1, JIN Yanchun2, ZHANG Dawei3
(1.Department of Neurology, Xi’an Daxing Hospital, Xi’an 710016, China; 2.Neuromodulation Center, Shaanxi Rehabilitation Hospital, Xi’an 710065, China; 3. No. 2 Department of Physical Therapy, Shaanxi Rehabilitation Hospital, Xi’an 710065, China)
Abstract Objective: To investigate the curative effect of exoskeleton robot gait training system and transcranial direct current stimulation (tDCS) on the recovery of lower limb motor function and walking ability in patients with cerebral infarction.
Methods: 120 patients with cerebral infarction in Xi’an Daxing Hospital from January 2022 to December 2023 were selected and divided into the control group, robot group, tDCS group, and combination treatment group, with 30 patients in each group. All patients received conventional rehabilitation treatment, while the robot group added exoskeleton robot gait training, the tDCS group added tDCS therapy, and the combined treatment group received both exoskeleton robot gait training and tDCS therapy. Assessments of lower extremity motor function, balance function, walking ability, activities of daily living, and neuroplasticity were conducted before treatment, 4 weeks and 8 weeks after treatment. Results: After 4 and 8 weeks of treatment, the Fugl-Meyer assessment of lower extremity (FMA-LE) scores, Berg balance scale (BBS) scores, 10-meter walk test (10 MWT), functional ambulation category scale (FAC) scores, modified Barthel index (MBI) scores, stroke-specific quality of life scale (SS-QOL) scores, incubation period and amplitude of motor evoked potential (MEP) were all improved significantly compared to those before treatment (Plt;0.05). And all scores were significantly improved in both the robot group and the tDCS group compared to the control group (Plt;0.05). In terms of FMA-LE, BBS, 10 MWT, FAC, and SS-QOL scores, as well as incubation period and MEP amplitude (Plt;0.05), the combination treatment group outperformed the other three groups. Additionally, MBI scores of the combination treatment group were better than the control and tDCS groups (Plt;0.05), but the difference was not statistically significant comparing with the robot group (Pgt;0.05). Conclusion: In patients with cerebral infarction, the exoskeleton robot gait training system and tDCS both can effectively improve the lower limb motor function, walking ability, activities of daily living, and quality of life. The combined application of the two methods has a synergistic effect, which may accelerate the rehabilitation of motor function through improving neuroplasticity and provide a new and effective scheme for the rehabilitation of cerebral infarction patients.
Key words Cerebral Infarction; Exoskeleton Robot; Transcranial Direct Current Stimulation
腦梗死是由于腦部血液供應(yīng)障礙導(dǎo)致的局限性腦組織缺血性壞死或軟化疾病,是最常見的腦血管疾病之一[1-3]。近年來,隨著康復(fù)醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程的快速發(fā)展,一些新型康復(fù)技術(shù)和設(shè)備在腦梗死患者的康復(fù)治療中得到廣泛應(yīng)用。外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)和經(jīng)顱直流電刺激(Transcranial Direct Current Stimulation,tDCS)是其中兩種備受關(guān)注的康復(fù)方法。外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)是一種基于機器人技術(shù)的康復(fù)設(shè)備,可以模擬正常人體步態(tài),協(xié)助患者完成重復(fù)性、高強度的步行訓(xùn)練[4-5]。該系統(tǒng)通過提供精確、可控的步態(tài)模式,幫助患者重建正確的步行模式,促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性重組[6]。相較于傳統(tǒng)的步態(tài)訓(xùn)練方法,外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)具有訓(xùn)練強度高、重復(fù)次數(shù)多、精確度高等優(yōu)點,可以更有效地改善患者的下肢運動功能和步行能力[7]。多項研究表明,外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練可顯著改善腦卒中患者的步行速度、步長和平衡功能[8-9]。tDCS是一種無創(chuàng)性腦刺激技術(shù),通過在頭皮上施加微弱的直流電,調(diào)節(jié)大腦皮層的興奮性,從而影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能[10]。研究表明,tDCS可以促進(jìn)神經(jīng)可塑性,改善運動功能和認(rèn)知功能[11]。在腦梗死患者的康復(fù)治療中,tDCS已被證實能夠促進(jìn)運動功能的恢復(fù),特別是在改善上肢運動功能方面取得了較好的效果[12-13]。有研究發(fā)現(xiàn),tDCS可以通過增強大腦皮層的興奮性和可塑性,促進(jìn)運動學(xué)習(xí)和運動控制的恢復(fù)[14]。然而,目前關(guān)于外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)和tDCS聯(lián)合應(yīng)用于腦梗死患者下肢運動功能及步行能力恢復(fù)的研究相對較少??紤]到兩種方法各自的優(yōu)勢和作用機制,外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)可提供精確的運動模式和高強度的重復(fù)訓(xùn)練,而tDCS可通過調(diào)節(jié)大腦皮層興奮性來增強神經(jīng)可塑性,兩者結(jié)合可能會在神經(jīng)功能重塑和運動功能恢復(fù)方面產(chǎn)生更好的效果[15]。我們假設(shè)將外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)與tDCS聯(lián)合應(yīng)用可能會產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),進(jìn)一步提高腦梗死患者的康復(fù)效果。因此,本研究旨在探討外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)聯(lián)合tDCS對腦梗死患者下肢運動功能及步行能力恢復(fù)的療效,以期為腦梗死患者提供更有效的康復(fù)方案,提高其生活質(zhì)量,同時為未來的康復(fù)治療研究提供有價值的參考。
1 資料與方法
1.1研究對象 選取2022年1月—2023年12月在西安大興醫(yī)院住院治療的腦梗死患者120例作為研究對象。本研究已獲得醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
1.2納入標(biāo)準(zhǔn) ①符合腦梗死的診斷標(biāo)準(zhǔn)[16],并經(jīng)頭顱CT或MRI確診;②首次發(fā)病,病程在2周~3個月,且病情穩(wěn)定至少2周;③年齡18~75歲;④意識清楚,能夠理解和執(zhí)行簡單指令,簡易精神狀態(tài)檢查量表(Mini-mental State Examination,MMSE)評分gt;21分;⑤下肢肌力≥Ⅱ級(徒手肌力檢查法);⑥改良Ashworth痙攣評分≤2級;⑦靜息血壓lt;140/90 mmHg;
⑧患者或家屬簽署知情同意書。
1.3排除標(biāo)準(zhǔn) ①合并嚴(yán)重心、肝、腎功能不全者;②有癲癇病史或近期出現(xiàn)癲癇發(fā)作者;
③有嚴(yán)重認(rèn)知障礙或精神疾病者;④合并嚴(yán)重骨關(guān)節(jié)疾病,影響下肢功能者;⑤有顱內(nèi)金屬植入物、心臟起搏器等不適合接受tDCS治療者;⑥皮膚有破損、感染等不適合接受tDCS治療者;⑦參與其他臨床試驗者;⑧有嚴(yán)重的視覺或聽覺障礙影響評估和治療者;⑨有嚴(yán)重的平衡障礙或暈厥史,不能安全進(jìn)行步態(tài)訓(xùn)練者。
1.4分組方法 樣本量的計算基于預(yù)期主要結(jié)局指標(biāo)Fugl-Meyer下肢運動功能量表(Fugl-Meyer Assessment of Lower Extremity,F(xiàn)MA-LE)評分的改善程度。根據(jù)前期預(yù)實驗結(jié)果,預(yù)期聯(lián)合治療組比單一治療組FMA-LE評分改善程度高3分,標(biāo)準(zhǔn)差為4分,設(shè)α=0.05(雙側(cè)),
β=0.1,樣本量計算公式為n=2[(Zα/2+Zβ)σ/δ]2,
得出每組所需樣本量為23例??紤]到可能的脫落率約20%,最終確定每組30例,共120例。將120例患者隨機分為對照組、機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組。隨機分組由獨立的統(tǒng)計學(xué)專家使用計算機生成的隨機數(shù)序列完成,確保分組的隱蔽性。評估人員對分組情況不知情,以保證評估的客觀性。
1.5治療方法 所有治療均由經(jīng)過統(tǒng)一培訓(xùn)的治療師完成。為減少治療師經(jīng)驗差異的影響,采用輪換制,確保每組患者均接受不同治療師的治療。
1.5.1對照組 接受常規(guī)康復(fù)治療,包括運動療法、作業(yè)療法、物理因子治療等,每天治療2 h,每周5天,共8周。具體內(nèi)容如下,①運動療法:關(guān)節(jié)活動度訓(xùn)練、肌力訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、步行訓(xùn)練等;②作業(yè)療法:日常生活活動能力訓(xùn)練;③物理因子治療:低頻電刺激、中頻電療等。
1.5.2機器人組 在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上,增加外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練(如圖1)。采用Lokomat Pro(Hocoma AG,瑞士)外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng),每次訓(xùn)練30 min,每天1次,每周5天,共8周。訓(xùn)練過程中根據(jù)患者的耐受程度和恢復(fù)情況逐步調(diào)整訓(xùn)練參數(shù),如步行速度、體重支持比例、導(dǎo)引力等,具體方案如下。第1~2周:步行速度1.0~1.5 km/h,體重支持50%~60%,導(dǎo)引力80%~90%;第3~4周:步行速度1.5~2.0 km/h,體重支持40%~50%,導(dǎo)引力70%~80%;第5~6周:步行速度2.0~2.5 km/h,
體重支持30%~40%,導(dǎo)引力60%~70%;第7~8周:步行速度2.5~3.0 km/h,體重支持20%~
30%,導(dǎo)引力50%~60%。
1.5.3 tDCS組 在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上,增加tDCS治療(如圖2)。采用Soterix Medical 1x1 tDCS刺激器(Soterix Medical Inc.,美國),陽極(5 cm×7 cm)置于受損半球初級運動皮層(M1)區(qū)域(C3或C4,根據(jù)10-20國際腦電圖電極放置系統(tǒng)),陰極(5 cm×7 cm)置于對側(cè)額上區(qū)(Fp1或Fp2)。刺激強度為2 mA,持續(xù)時間20 min,每天1次,每周5天,共8周。為了確保安全性和有效性,每次治療前檢查電極與皮膚的接觸情況,并詢問患者是否有不適感。
1.5.4聯(lián)合治療組 在常規(guī)康復(fù)治療的基礎(chǔ)上,同時接受外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練和tDCS治療,治療方案同上述機器人組和tDCS組。tDCS治療在機器人步態(tài)訓(xùn)練之前進(jìn)行,兩者訓(xùn)練間隔不少于30 min。
所有患者在治療期間繼續(xù)接受常規(guī)藥物治療,包括抗血小板、調(diào)脂、降壓等。
1.6觀察指標(biāo) 在治療前、治療4周及治療8周
分別評估以下指標(biāo):①下肢運動功能:采用FMA-LE評分[17]進(jìn)行評估,評估內(nèi)容包括反射活動、協(xié)同運動模式、離開協(xié)同運動、協(xié)調(diào)性和速度等。滿分34分,分?jǐn)?shù)越高表示下肢運動功能越好。②平衡功能:采用Berg平衡量表(Berg Balance Scale,BBS)[18]進(jìn)行評估,評估內(nèi)容包括坐位平衡、站立平衡、轉(zhuǎn)移等14個項目。滿分56分,分?jǐn)?shù)越高表示平衡功能越好。③步行功能:采用10米步行測試(10-Meter Walk Test,10MWT)[19]進(jìn)行評估,記錄患者以舒適速度行走10米所需時間,取3次測試的平均值。④功能性步行分級:采用功能性步行量表(Functional Ambulation Category Scale,F(xiàn)AC)[20]
進(jìn)行評估,分為0~5級,0級表示不能行走或需要兩人以上幫助;1級表示需要一個人持續(xù)強力支撐才能行走;2級表示需要一個人持續(xù)或間斷支撐才能行走;3級表示需要口頭指導(dǎo)或監(jiān)督才能行走;4級表示能在平地上獨立行走,但在斜坡、樓梯等需要幫助;5級表示能在各種地形上獨立行走。⑤日常生活活動能力:采用改
良Barthel指數(shù)(Modified Barthel Index,MBI)[21]
進(jìn)行評估,評估內(nèi)容包括進(jìn)食、洗澡、穿衣、如廁等10個項目。滿分100分,分?jǐn)?shù)越高表示日常生活活動能力越好。⑥生活質(zhì)量:采用腦卒中專用生活質(zhì)量量表(Stroke Specific Quality of Life Scale,SS-QOL)[22]進(jìn)行評估,包括12個維度共49個條目,每個條目1~5分,總分49~245分,分?jǐn)?shù)越高表示生活質(zhì)量越好。⑦神經(jīng)可塑性:采用經(jīng)顱磁刺激測量運動誘發(fā)電位(Motor Evoked Potential,MEP)的潛伏期和波幅,以評估皮質(zhì)脊髓束的完整性和興奮性[23]。使用Magstim Rapid2磁刺激器(Magstim Company Ltd.,UK)進(jìn)行測量,刺激強度為運動閾值的120%,記錄對側(cè)拇短展肌的MEP。⑧觀察兩組患者的不良反應(yīng)。
所有評估均由經(jīng)過培訓(xùn)、不知曉分組情況的評估人員完成,以確保評估的客觀性和可靠性。
1.7統(tǒng)計學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)均采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,組內(nèi)不同時間點比較采用重復(fù)測量方差分析。計數(shù)資料以例數(shù)(百分比)[n(%)]表示,采用 χ2檢驗。采用Bonferroni法進(jìn)行多重比較的校正。Plt;0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1一般資料 四組患者一般資料比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),具有可比性(見表1)。
2.2下肢運動功能 四組患者治療前FMA-LE評分比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05)。治療4周
和8周后,四組患者FMA-LE評分均較治療前提高,機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組FMA-LE
評分均高于對照組,聯(lián)合治療組高于機器人組和tDCS組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Plt;0.05),機器人組與tDCS組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),見表2。
2.3平衡功能 四組患者治療前BBS評分比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05)。治療4周和8周后,四組患者BBS評分均較治療前顯著提高,機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組BBS評分均高于對照組,聯(lián)合治療組高于機器人組和tDCS組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Plt;0.05),機器人組與tDCS組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),見表3。
2.4步行功能
2.4.1 10MWT 四組患者治療前10MWT比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05)。治療4周和8周后,四組患者10MWT結(jié)果均優(yōu)于治療前,機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組10MWT結(jié)果優(yōu)于對照組,聯(lián)合治療組10MWT結(jié)果優(yōu)于機器人組和tDCS組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Plt;0.05),機器人組與tDCS組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),見表4。
2.4.2 FAC評分 四組患者治療前FAC評分比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05)。治療4周和8周后,四組患者FAC評分均較治療前提高,機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組FAC評分均高于對照組,聯(lián)合治療組FAC評分顯著高于機器人組和tDCS組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Plt;0.05),機器人組與tDCS組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),見表5。
2.5日常生活活動能力 四組患者治療前MBI評分比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05)。治療4周
和8周后,四組患者M(jìn)BI評分均較治療前提高,機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組MBI評分高于對照組,聯(lián)合治療組高于tDCS組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Plt;0.05),但聯(lián)合治療組與機器人組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),機器人組與tDCS組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),見表6。
2.6生活質(zhì)量 四組患者治療前SS-QOL總分比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05)。治療4周和8周后,四組患者SS-QOL總分均較治療前提高,機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組SS-QOL總分高于對照組,聯(lián)合治療組高于機器人組和tDCS組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Plt;0.05),機器人組與tDCS組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),見表7。
2.7神經(jīng)可塑性
2.7.1 MEP潛伏期 四組患者治療前MEP潛伏期比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05)。治療4周和8周后,四組患者M(jìn)EP潛伏期均較治療前縮短,機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組MEP潛伏期短于對照組,聯(lián)合治療組短于機器人組和tDCS組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Plt;0.05),機器人組與tDCS組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),見表8。
2.7.2 MEP波幅 四組患者治療前MEP波幅比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05)。治療4周和8周后,四組患者M(jìn)EP波幅均較治療前增加,機器人組、tDCS組和聯(lián)合治療組MEP波幅高于對照組,聯(lián)合治療組高于機器人組和tDCS組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(Plt;0.05),機器人組與tDCS組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Pgt;0.05),見表9。
2.8不良反應(yīng) 在治療過程中四組均未觀察到嚴(yán)重不良反應(yīng)。tDCS組和聯(lián)合治療組中各有2例患者出現(xiàn)輕微頭皮刺痛或瘙癢感,均在治療結(jié)束后自行緩解。機器人組和聯(lián)合治療組中各有1例患者出現(xiàn)輕微肌肉酸痛,經(jīng)適當(dāng)調(diào)整訓(xùn)練強度后癥狀消失。所有不良反應(yīng)均未影響治療的進(jìn)行。
3 討論
本研究探討了外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)聯(lián)合tDCS對腦梗死患者下肢運動功能及步行能力恢復(fù)的療效。研究結(jié)果顯示,相比單一治療方法,聯(lián)合治療在改善患者下肢運動功能、平衡能力、步行能力、日常生活活動能力和生活質(zhì)量等方面具有更顯著的效果。這種聯(lián)合治療方案可能通過促進(jìn)神經(jīng)可塑性,加速運動功能的恢復(fù),為腦梗死患者的康復(fù)治療提供了新的思路和臨床依據(jù)。
首先,在下肢運動功能方面,聯(lián)合治療組FMA-LE評分的改善程度顯著高于其他三組。這可能是由于外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)提供的高強度、重復(fù)性訓(xùn)練與tDCS促進(jìn)大腦皮層可塑性的協(xié)同作用[24-26]。機器人輔助步態(tài)訓(xùn)練可以幫助患者重建正確的步行模式,激活相關(guān)運動神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[27],而tDCS則可能通過調(diào)節(jié)大腦皮層的興奮性,增強運動學(xué)習(xí)和運動控制的恢復(fù)[28]。外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)的作用機制可能包括以下幾個方面:①提供精確、可重復(fù)的步態(tài)模式,有助于重塑正確的運動模式;②通過高強度、高重復(fù)次數(shù)的訓(xùn)練,促進(jìn)神經(jīng)可塑性;③提供適當(dāng)?shù)捏w重支持,減輕患者負(fù)擔(dān),使其能夠完成更多訓(xùn)練量。tDCS的作用機制可能涉及:①調(diào)節(jié)皮層神經(jīng)元的興奮性;②促進(jìn)長時程增強和長時程抑制,從而增強神經(jīng)可塑性;③調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,如谷氨酸和γ-氨基丁酸的平衡。這兩種技術(shù)的結(jié)合可能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),更有效地促進(jìn)神經(jīng)重塑和功能恢復(fù)。
其次,在平衡功能和步行能力方面,聯(lián)合治療組同樣表現(xiàn)出更好的改善效果。BBS評分、10MWT結(jié)果和FAC評分均支持這一發(fā)現(xiàn)。外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)可以提供精確的體重支持和步態(tài)引導(dǎo),有助于患者重建平衡感和步行模式[29]。同時,tDCS可能通過增強運動皮層的可塑性,促進(jìn)平衡和步行相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重組[30]。
這種雙重作用可能是聯(lián)合治療在改善平衡功能和步行能力方面優(yōu)于單一治療的原因。我們的研究將這一發(fā)現(xiàn)擴展到腦梗死患者群體,并結(jié)合tDCS技術(shù),獲得了更好的治療效果。平衡功能和步行能力的改善可能與以下幾個因素有關(guān):①機器人輔助訓(xùn)練提供的感覺輸入和本體感覺反饋,有助于重建身體平衡感;②tDCS可能增強了與平衡和步行相關(guān)的皮質(zhì)區(qū)域的可塑性,如初級運動皮層、補充運動區(qū)和前運動皮層;③聯(lián)合治療可能促進(jìn)了皮質(zhì)脊髓束和皮質(zhì)網(wǎng)狀體束等下行運動通路的重組和功能恢復(fù)。未來的研究可以通過功能性神經(jīng)影像技術(shù),如功能性磁共振成像或彌散張量成像進(jìn)一步探索這些機制。
在日常生活活動能力方面,雖然聯(lián)合治療組的MBI評分顯著高于對照組和tDCS組,但與機器人組相比差異并不顯著。這可能是因為日常生活活動能力的恢復(fù)不僅依賴于下肢功能的改善,還與上肢功能、認(rèn)知功能等多個因素相關(guān)[31]。這一結(jié)果提示我們,在未來的研究中,可以考慮增加上肢訓(xùn)練和認(rèn)知訓(xùn)練,以進(jìn)一步提高患者的日常生活活動能力。
生活質(zhì)量的改善是康復(fù)治療的重要目標(biāo)
之一。本研究發(fā)現(xiàn),聯(lián)合治療組在SS-QOL評分方面顯著優(yōu)于其他三組。這可能是由于聯(lián)合治療在改善患者運動功能、日常生活活動能力等方面的綜合效果,進(jìn)而提高了患者的生活質(zhì)量[32]。這一結(jié)果強調(diào)了全面康復(fù)的重要性,不僅要關(guān)注身體功能的恢復(fù),還要注重患者整體生活質(zhì)量的提升。Aprile I等人[32]的研究也發(fā)現(xiàn),機器人輔助步態(tài)訓(xùn)練可以改善亞急性期腦卒中患者的臨床和步態(tài)結(jié)果,我們的研究進(jìn)一步證實了這一點。在神經(jīng)可塑性指標(biāo)方面,聯(lián)合治療組表現(xiàn)出MEP潛伏期的顯著縮短和波幅的顯著增加,這反映了皮質(zhì)脊髓束興奮性的提高和功能的改善[33]。這一結(jié)果支持了聯(lián)合治療可能通過促進(jìn)神經(jīng)可塑性來改善運動功能的假設(shè),為理解聯(lián)合治療的作用機制提供了重要的神經(jīng)生理學(xué)證據(jù)。
本研究還有一些局限性需要在未來的研究中進(jìn)一步改進(jìn),主要有以下幾個方面。①樣本量相對較小,未來可以增加樣本量以提高研究的統(tǒng)計效力;②隨訪時間較短,本研究僅觀察了8周的治療效果,未來研究可以延長隨訪時間,評估長期療效;③本研究未探討不同治療方案的最佳組合方式和劑量,未來可以設(shè)計更精細(xì)的實驗方案,探索最佳的治療參數(shù)和組合方式;④本研究未涉及神經(jīng)影像學(xué)評估,如功能性磁共振成像等,未來研究可以結(jié)合神經(jīng)影像學(xué)技術(shù),深入探討治療的神經(jīng)機制;⑤本研究僅關(guān)注了下肢功能的恢復(fù),未來可以擴展到上肢功能、認(rèn)知功能等方面,全面評估聯(lián)合治療對腦梗死患者康復(fù)的影響。
綜上所述,外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)聯(lián)合tDCS能夠顯著改善腦梗死患者的下肢運動功能、平衡能力、步行能力、日常生活活動能力和生活質(zhì)量,其效果優(yōu)于單一治療方法。這種聯(lián)合治療方案可能通過促進(jìn)神經(jīng)可塑性,加速了運動功能的恢復(fù)。本研究為腦梗死患者的康復(fù)治療提供了新的思路和臨床依據(jù),有望在未來的康復(fù)實踐中得到廣泛應(yīng)用,但仍需進(jìn)一步的大樣本、長期隨訪研究來驗證這一治療方案的長期效果和安全性。
利益沖突聲明:本文不存在任何利益沖突。
作者貢獻(xiàn)聲明:鄭春利負(fù)責(zé)設(shè)計論文框架,起草論文;金巖春、張大偉負(fù)責(zé)實驗操作,研究過程的實施;鄭春利、金巖春、張大偉均負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集,統(tǒng)計學(xué)分析,繪制圖表;金巖春負(fù)責(zé)論文修改;鄭春利、金巖春負(fù)責(zé)擬定寫作思路,指導(dǎo)撰寫文章并最終定稿。
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收稿日期:2024-07-11
編輯:崔明璠
基金項目:2022年度衛(wèi)生健康科研項目(2022D071)
Foundation Item: 2022 Health Research Project(2022D071)
通訊作者:張大偉,Email:517101919@qq.com
Corresponding Author: ZHANG Dawei, Email: 517101919@qq.com
引用格式:鄭春利,金巖春,張大偉. 外骨骼機器人步態(tài)訓(xùn)練系統(tǒng)聯(lián)合經(jīng)顱直流電刺激對腦梗死患者下肢運動功能及步行能力恢復(fù)的療效研究[J]. 機器人外科學(xué)雜志(中英文),2025,6(1):60-68.
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