支撑型肩关节保护康复器的设计与应用

张永红，张新斐，冯重睿，陈汉基，沈威，饶利斌，王燕丽

广东三九脑科医院 康复训练中心，广东 广州 510510

支撑型肩关节保护康复器的设计与应用

张永红，张新斐，冯重睿，陈汉基，沈威，饶利斌，王燕丽

广东三九脑科医院 康复训练中心，广东 广州 510510

目的观察支撑型肩关节保护康复器对保护偏瘫病人肩关节和促进上肢功能的疗效。方法选取2016年1月～2016年3月住院的脑卒中病人40例，随机分为观察组和对照组；每组各20人。对照组给与普通肩托，观察组给与支撑型肩关节保护康复器，记录两组病人在肩关节半脱位一横指以上、肩痛、肩关节活动受限情况以及上肢运动功能、肌张力方面的差异，以及移动能力TUG、日常生活自理能力Bathel指数方面的差异。结果观察组在肩关节半脱位、肩痛、关节受限以及肩部肌张力、肢体运动功能上与对照组相比有显著差异（P＜0.05），观察组优于对照组；在移动能力和日常生活自理能力方面，两组未见明显差异（P＞0.05）。结论支撑型肩关节保护康复器相较于目前临床常用的垂直式肩托具有效果可靠、增加病人运动功能、提高康复效果的优点。

偏瘫；肩关节半脱位；垂直式肩托；支撑结构；肩关节康复器

引言

近年来，因脑血管病、脑外伤、脑肿瘤、以及其他各种情况造成的中枢神经损伤病人逐年增多，偏瘫是中枢损伤的最常见症状，也是影响病人功能的主要问题，偏瘫病人上肢因功能复杂，脑支配区域较大，恢复普遍较下肢差。同时，因偏瘫造成的肩关节半脱位、肩痛也是困扰病人康复的难点问题[1]。有研究表明，肩关节半脱位在弛缓性瘫痪时发生率为60%～80%[2]，偏瘫后肩痛住院康复期间的发病率为54%～55%[3]。同时，研究认为偏瘫肩痛的机理与肩关节半脱位、关节粘连、肌张力异常、肩-手综合症、误用综合症、臂丛神经损伤等相关[4]。Karaahmet等[5]报道偏瘫肩痛患者平均住院时间为82 d，而无肩痛的脑卒中患者平均住院时间为39 d，数据显示偏瘫肩痛及与之相关的其他因素是延长住院时间的重要原因。上述多种因素都与肩关节的保护和上肢康复治疗相关，而肩关节的保护最常用的就是肩托，它的主要作用是防止肩关节半脱位，目前临床上普遍应用垂直式肩托来辅助提拉患侧上肢，减轻上肢向下的重力，但是，由于这种肩托只是通过带子从肩关节上端对下垂的上臂产生斜向上的拉力，存在一系列问题：① 力臂很短，拉力有限；② 由于病人常常是穿着衣服带肩托，肩托常常随着衣服向下滑动或左右转动，提拉作用受到影响，起不到根本的将肱骨头完全纳入关节盂，保持肩关节正常位置的作用；③ 这种肩托要固定在上臂和颈部侧面，对上臂的循环也会造成一定的影响，增加手部肿胀的机会。为了克服目前垂直式肩托的不足，减轻运动负担，减少运动代偿，防止肌肉张力增高和关节挛缩，我们设计了支撑型肩关节保护康复器，见图1，对偏瘫病人上肢的康复起到了良好的作用。

图1 支撑型肩关节保护康复器实物图

1 材料与方法

1.1 临床资料

选取40例2016年1～2016年3月在我院住院的脑卒中病人，随机分为两组，每组各20人。均经颅脑MRI或CT及临床检查，确诊为脑卒中，均符合全国第四次脑血管病学术会议制定的脑卒中诊断标准[6]，上肢功能Brunnstrom分期1～2期，下肢2～4期，Holden步行能力Ⅱ级或以上，认知功能MMSE≥20分，病程30 d以内，年龄24～65岁，排除发病前有同侧肩关节疼痛或活动受限的病人，以及合并周围神经、肌肉病变的病人。

1.2 治疗方法

1.2.1 观察方法

观察组给与支撑型肩关节保护康复器，对照组给与普通垂直型肩托，每天坐位、站立时穿戴，卧床时摘下。每天给与临床药物治疗的同时，进行常规偏瘫肢体综合康复训练、作业治疗以及针灸、电疗、下肢器械被动运动等康复治疗，每天一次，开始治疗前及治疗一个月后由专人进行功能评定，并记录两组病人在肩关节半脱位一横指以上、肩痛、肩关节活动受限情况以及上肢运动功能（FMA上肢[7]）、肌张力方面的差异，以及移动能力TUG、日常生活自理能力Bathel指数方面的差异[8]，将结果用SPSS 17.0版统计软件包进行数据分析。

1.2.2 肩关节保护康复器的制作

整体结构上，采用轻质高强度铝合金材料，躯干、上臂、前臂采用可伸缩设计支架，躯干和上肢固定部位采用轻薄铝板，内衬棉布软垫，在患侧髂脊上方用粘贴绑带固定支撑，胸、腰部采用粘贴绑带固定。

上臂支撑结构：采用可伸缩支撑杆，一端固定在躯干上，另一端固定在上臂下方，通过调节支撑杆的长短，使得肩关节在支撑下外展，外展角度可调。支撑杆内设弹簧，可以对上臂抬起起到助力作用，对上臂下垂起到缓冲作用。肩关节活动结构使肩关节在任意外展位可以顺畅水平内收、外展，并采用半圆形固定器，利用销钉将上臂固定在任一位置；肘关节通过转动轴承可以屈伸，并采用销钉固定在任一角度；腕关节通过半圆形滑轨与手托相连，可以前后旋转，并通过固定滑块维持在在任一位置。手托采用分指板设计，保持手指伸展状态，并通过半圆形滑道与腕部滑轨相连，肩关节保护康复器结构图，见图2。

图2 肩关节保护康复器结构图

1.2.3 肩关节保护器使用方法

由家属或治疗师利用粘贴绑带将外展支架固定在患侧髂脊上方，然后根据病人身高，调节躯干和上臂、前臂伸缩杆长度，使外展架舒适佩戴于病人体侧，将上臂和前臂利用绑带舒适固定，手用压手板固定于中立位。病人或家属可以自由调节外展架高度，使肩关节始终处于关节盂内。病人可以在站立、坐位、半卧位时佩戴此支架，随时进行主动或被动运动，并在休息时由家属帮助摘下支架。

2 结果

两组肩关节半脱位情况对比结果，见表1。由表可以看出，肩关节保护器可以有效减少肩关节半脱位情况，对照组与观察组差异具有统计学意义（P＜0.05）。

表1 两组肩关节半脱位情况对比（例）

两组肩痛情况对比结果，见表2。由表看出，两组病人都有肩痛情况发生，但观察组肩痛例数明显少于对照组，对照组与观察组差异具有统计学意义（P＜0.05）。

表2 两组肩痛情况对比（例）

两组肩关节活动受限情况对比结果，见表3。由表可以看出，肩关节保护器可以有效防止肩关节活动受限，对照组与观察组差异具有统计学意义（P＜0.05）。

表3 两组肩关节活动受限情况对比（例）

两组肩关节周围肌张力情况对比结果，见表4。由表可以看出，肩关节保护器对缓解肩关节周围肌张力异常增高具有明显效果，对照组与观察组差异具有统计学意义（P＜0.05）。

表4 两组肩关节周围肌群张力情况对比（例）

两组上肢运动功能情况对比结果，见表5。由表可以看出，两组病人上肢运动功能治疗前后都有提高，差异具有统计学意义（aP＜0.05），但观察组与对照组相比，观察组效果更好，差异具有统计学意义（bP＜0.05），说明肩关节保护器可以更好地促进上肢运动功能的提高。

两组病人3 m步行和坐站转移情况对比结果，见表6。由表可以看出，两组病人移动能力治疗前后都有提高，差异具有统计学意义（aP＜0.05），观察组与对照组相比，差距不明显，不具有统计学意义（bP＞0.05），说明肩关节保护器虽然增加了病人的负担，但对病人的步行和移动能力恢复没有造成影响。注：经t检验，与治疗前比较，aP＜0.05；与对照组比较，bP＜0.05。

表5 两组治疗前后FMA（上肢）评分对比（±s，分）

表5 两组治疗前后FMA（上肢）评分对比（±s，分）

组别 例数 (例) 第一次评估 第二次评估对照组 20 11.33±1.38 21.56±11.81a观察组 20 13.2±2.51 29.38±13.4234a,b

表6 两组移动能力（TUG）对比（±s，分）

表6 两组移动能力（TUG）对比（±s，分）

注：经t检验，与治疗前比较，aP＜0.05；与对照组比较，bP＞0.05。

组别 例数 (例) 第一次评估 第二次评估对照组 20 46.82±16.38 36.56±11.81a观察组 20 42.93±14.37 37.21±13.25a,b

两组病人日常生活自理能力情况对比结果，见表7。由表可以看出，两组治疗前后日常生活自理能力都有提高，差异具有统计学意义（aP＜0.05），两组间对比观察，治疗前后差异均无统计学意义（bP ＞ 0.05），说明肩关节保护康复器在偏瘫早期对病人日常生活能力的提高有促进作用，同时并没有因负担增加对其他自理能力造成影响。

表7 两组治疗前后BI指数对比（±s，分）

表7 两组治疗前后BI指数对比（±s，分）

注：经t检验，与治疗前比较，aP＜0.05；与对照组比较，bP＞0.05。

组别 例数 (例) 第一次评估 第二次评估对照组 20 27.47±13.83 38.63±15.03a观察组 20 28.25±14.26 40.40±17.46a,b

通过临床试验对比看出，两组病人在肩关节半脱位、肩痛、关节受限以及肩部肌张力、肢体运动功能上有显著差异，观察组优于对照组，在移动能力和日常生活自理能力方面，两组未见明显差异。说明佩戴此支撑架并没有对病人康复早期的站立平衡和步行能力、日常生活自理能力造成不良影响。

3 讨论

支撑型肩关节保护康复器是针对偏瘫病人上肢早期迟缓性瘫肩关节半脱位，后期痉挛性瘫肌张力过度增高而设计的一种可穿戴姿势保护装置，利用支撑结构，可以同时作为减重设备促进病人肢体的主动运动。通过临床试验，看到它的优点：① 在偏瘫病人软瘫期保证肩关节保持在关节盂内，有效防止肩关节半脱位、肩痛、运动代偿以及上肢张力异常增高；② 可以促进病人上肢运动功能的恢复，病人在减重下更容易运动上肢，训练更加积极主动，康复信心增强；③对治疗师来说，可以解除他们托举病人上肢进行被动运动、助力训练的不便，解除了场地的限制，为治疗师更灵活地训练上肢起到了辅助作用；④ 本设备可以辅助病人利用患侧上肢进行部分功能性活动，例如托举物品，取物等等。

该设备的缺点是体积比较大，有些重量，对于偏瘫病人来说增加了躯体的负担，并且穿戴需要帮助。但是，对于偏瘫病人来说，一侧肢体以及躯干的瘫痪，使得病人整体失衡，患侧肢体沉重下垂，躯干侧屈倾斜[9]，外展支架无论在坐位还是站立位，对患侧上肢都起到支撑减重的作用，同时可以增加躯干的协调性和重心控制能力，提高病人对患肢的注意力。佩戴此肩托虽然给病人增加了一些负担（约0.75 kg），但病人经过训练，基本都能克服这个重力，保持站立、步行的平衡，对移动和日常生活自理能力没有造成不良影响。本研究目前样本量还比较少，观察时间较短，若要更好地反映总体的情况，在以后的研究中，需扩大样本容量，并进一步观察远期疗效。

4 结论与展望

脑损伤造成的肢体运动障碍常常遗留难以恢复的后遗症，运动训练只能解决一部分问题[10]，对于功能的恢复我们可以选择更多的方法。上肢辅助康复训练在临床上逐年增多，一篇Cochrane数据库的meta分析[11]结果表示，与常规康复训练相比，机器人辅助下的训练可以更加有效地改善上肢运动功能障碍，一些文献也分别进行了机器人辅助训练随机对照对上肢功能的研究[12-20]，共9个临床观察中，6个研究证明机器辅助训练的结果好于常规康复组，3个研究结果无明显差别，说明机器辅助训练对病人康复效果是比较明确的，但是，过高的价格和治疗时间过短使得病人的功能不能很好的得到促进，如果在可穿戴设备的基础上增加可拆装驱动装置，就可以更好的解决病人保护和训练相结合的问题。此设备目前只是一个支撑结构，下一步，此支撑架将装配电动装置，对没有实用功能的手和上肢进行辅助运动，提高病人的实用功能，并提高病人佩戴的舒适、便捷性。

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本文编辑 袁隽玲

Design and Application of Support-Type Shoulder Joint Protection Rehabilitative Apparatus

ZHANG Yong-hong, ZHANG Xin-fei, FENG Chong-rui, CHEN Han-ji, SHEN Wei, RAO Li-bin, WANG Yan-li
Rehabilitation Training Centre, Guan gdong 999 Brain Hospital, Guangzhou Guangdong 510510, China

ObjectiveTo observe the effect of support-type shoulder joint protection rehabilitative apparatus on protecting shoulder joint and improving upper limb function of hemiplegic patients.MethodsForty patients with stroke were enrolled in this study. They were all hospitalized between January and March, 2016. The patients were randomly divided into observation group and control group, with each group 20 patients. The control group was given ordinary shouldering, and the observation group was given the support-type shoulder joint rehabilitative apparatus. Treatment assessments were given to patients of the two groups, including shoulder subluxation of more than 1 index finger wide, shoulder pain, shoulder joint limitation, differences of upper limb fugl-meyer, muscle tone, as well as differences of movement ability TUG and daily living self-care ability Bathel index.ResultsFor the observation group, there were significant differences in shoulder subluxation, shoulder pain, joint limitation and shoulder muscle tone, upper limb motor function compared with the control group (P＜0.05), and the observation group performed better than the control group; in terms of mobility and daily living self-care ability, there were no significant difference between the two groups (P＞0.05).ConclusionThe support-type shoulder joint protection rehabilitative apparatus was more reliable than the existing commonly used vertical shouldering in clinical practice; moreover, it could promote patients’ movement function and improve the rehabilitation effect.

hemiplegia; shoulder joint subluxation; vertical shouldering; support structure; shoulder joint rehabilitative apparatus

TH781

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.02.008

1674-1633(2017)02-0031-04

2016-04-22

2016-05-08

张永红，副主任医师，主要研究方向为神经康复、疼痛的非药物治疗。

通讯作者邮箱：zhang_yonghong@126.com