上肢机器人的临床应用

姜亚杰

（鞍山市汤岗子医院，辽宁 鞍山 114000）

1 资料与方法

1.1 观察上肢机器人[1-3]对急性脑卒中患者上肢运动功能[4]恢复的影响。上肢机器人的应用范围：主要应用于上肢功能障碍者，包括脑血管疾病引发的上肢功能异常，严重的脑外伤，脊髓损伤以及其他的神经系统疾病引发的上肢功能障碍，还有一些手术后影响上肢功能的患者等等。上肢机器人适应2级以上肌力等级的偏瘫患者，由于是主动训练系统，所以要求患者的上肢至少要有微弱运动能力。上肢机器人在早期康复中起到至关重要的作用：它可增强关节活动度，增加肌力和肌肉耐力；激活肌肉残存的力量；改善各关节的协调能力；改变关节灵活性。

优点：①上肢机器人可以代偿一部分上肢肌力，使患者利用手及上肢部分残存力量，通过计算机所设定虚拟生活环境，训练日常生活活动能力。②通过三维虚拟训练方式，让患者能体会到短暂的成就感，增强患者自信心。③上肢机器人使患者在减重状态下完成一些虚拟的日常生活训练例如接水，摘苹果等，预防因长期制动引起的不利影响，从而改善他们的上肢运动功能。

上肢机器人软件和视频训练能激励患者并能精确评估治疗进展。功能性和趣味性的视频游戏训练，可根据每位患者的运动能力，调整合适的难度水平，以达到更好的训练效果。压力传感手柄能在治疗早期精确地测量患者手部微小的握力，并促进其抓握能力。手腕的内转和外旋运动结合能增强患者的关节活动范围。上肢机器人软件记录患者在训练过程中的关节活动度和手部活动轨迹，从而让治疗师评估其协调能力和训练进展。上肢机器人可通过对患者即时的、针对性的运动反馈，提供具有吸引力和激励性的训练，同时能对治疗进展作精确地评估。

针对每位患者做到个性化以得到最好的效果。针对不同患者的手臂长度、上肢重量及左右侧差异作快速调节。手柄敏感度、活动范围及训练难度水平均可根据患者的能力进行随意调节。为患者的个性化治疗及治疗进展的文档管理提供临床数据。

上肢机器人的优势。为损伤上肢提供重量补偿，让患者更方便地运动并改善其残余肌肉支配能力。提供大范围的三维运动空间。具有完成目标功能的压力传感手柄，通过模拟日常活动，提供具有吸引力和激励性的上肢功能治疗对协调能力作精确的评估。重量补偿程度、活动空间大小及训练难度均能根据各患者的需要和能力进行调节。储存训练数据从而促进患者治疗进展的监控、评估和文档管理。

1.2 治疗方法：两组患者均在我院康复科进行康复治疗，均给予常规康复训练：①仰卧位，坐位双手交叉上举，前伸训练 ：患者仰卧位，患手在健手的辅助下放至前胸处，两手交叉握住，保证患侧拇指在上方，手掌相对握手。然后，练习患手在健手带动下向上做上举训练，即两侧肩关节向前屈曲，肘关节伸直，前臂保持中立稍旋后位，双上肢保持尽量向上伸，保持伸直位10 s，然后慢慢地回到胸前放置，可以反复训练，每天3次，每次20次。该训练可以有效保持患者各关节的关节活动度，增强患肢的力量，预防关节挛缩。可以刺激患者患肢的感觉，激发身体对称性运动模式，还可以抑制健肢的代偿。双手交叉握手模式维持患手拇指在上，可以缓解患侧手指屈曲内收异常痉挛模式，上肢肩屈曲、肘关节屈曲、前臂旋前、腕关节掌屈尺偏的屈曲痉挛模式也可以得以抑制，因此交叉上举训练可以有效地抑制患肢异常痉挛模式，促进上肢的分离运动。②双手交叉摆动训练：完成双手交叉上举训练后，可以在上举后增加双手向左、右两侧摆动，缓慢摆动，同时可带动躯干的摆动，可以同时练习翻身训练。该训练通过健肢带动患侧上肢，训练了肩胛带的内收、外展，对改善上肢功能有很大的帮助。③增强肌力的训练：增强身体耐力的训练：④改善关节活动度训练：减轻疼痛和缓解症状训练；⑤滚筒训练；⑥磨砂板训练；⑦ ADL训练：穿衣（穿脱上衣，裤子，鞋子）；修饰，包括梳头，洗脸和口腔卫生（刷牙、漱口）脑卒中患者仅用一只手或一边身体就可完成个人卫生修饰。如果合适，鼓励使用双手，用患侧手提供帮助。⑧辅助疗法：电疗，针灸等，每次治疗约20 min，1次/天，每周5次，连续3个月。治疗组在常规治疗的基础上增加上肢机器人训练：首先，添加和储存患者的个人基本信息（年龄，性别）和训练时间和肌力等级，训练信息设置包括训练难度，分为一维，二维，三维游戏，分别对应低，中，高三种难度；握力大小默认0.5kg，系统可通过评估患者默认难易程度；训练时间可设置每个游戏5 min，4个游戏20 min，每天1次，每周5次；系统评估的结果不同，治疗师选用模式不同，患者症状不同，游戏选择针对的训练部位也不一样：可针对肩关节上举，内收，外展；肘关节屈曲，伸展；前臂旋前，旋后；手指的握力。游戏按难易程度分为一维，二维，三维。游戏分类：煎鸡蛋、赛车、摘苹果、拼图、空中射击等等。每个游戏都可以设置不同的训练部位。训练过程中可以适当调节辅助力量，每次训练约20 min，1次/天，每周治疗5次，持续3个月。

2 结果

两组上肢MBI和FMA评分差异没有统计学意义（P＞0.05），是具有可比性的，两组患者同时治疗3个月后，患者功能FMA评分及MBI评分，与治疗前比较均有提高，但是治疗组提高显显著，与对照组相比较有差异，有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组上肢患者治疗前后FMA和MBI评分比较对照表（）

表1 两组上肢患者治疗前后FMA和MBI评分比较对照表（）

3 结论

上肢机器人为损伤上肢提供重量补偿，让患者更方便地运动并改善其残余肌肉支配能力，提供大范围的三维运动空间，通过模拟日常活动，提供具有吸引力和激励性的上肢功能治疗对协调能力做精确的评估，提高患者的日常生活能力，可调动患者的主观能动性，让患者主动参与训练，从而完成日常生活活动训练，训练过程中，患者通过视觉信号反馈，能自主注意到肌肉的收缩，关节的活动，从而准确的完成动作，开通了受抑制的神经通路，部分残留的神经肌肉的潜力得以激发，发挥了正常生物生理功能。上肢机器人通过设计各种不同的游戏训练，使患者训练的同时增加趣味性，不同于简单、枯燥的训练方法。研究表明，神经系统损伤后，明确的任务治疗对改善患者的上肢功能是十分有效的。

综上所述，上肢机器人训练有效的帮助上肢功能活动，能很大程度帮助脑卒中患者上肢功能恢复，值得推广并应用。