上肢机器人对脑卒中康复训练效果的1例分析

黎祖连 孙扬 韩立坤 陈丽红 朱朝叠 吴乾利 乔娜 陈颖

脑卒中是一种由于脑部血管突然破裂，或因血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组急性脑血管疾病[1]，因其会对患者的肢体运动功能造成严重的影响，尤其是上肢运动功能，所以极大地限制了患者日常生活的能力[2]。随着社会经济的发展，脑卒中的发病率越来越趋于年轻化。研究表明，大约85%的脑卒中患者存在不同程度的上肢瘫痪[3]。近年来，上肢机器人被越来越多的应用到康复治疗中来，与常规康复治疗相结合以最大程度恢复患者的运动功能[4]，本案例也将上肢机器人用于脑卒中患者上肢功能的康复辅助训练，并对其训练效果进行分析。

1 病例摘要

患者，男，42 岁，司机，右利手。患者于2 月余前突发左侧肢体无力，主要表现为上肢乏力，不能活动，不能抬举、握持，不能行走，伴有言语含糊，对答不流利，无肢体抽搐，无大小便失禁，颅脑CT示“右侧基底节区、放射冠区脑梗死”，诊断为“脑梗死、2 型糖尿病”，目前患者仍存在左侧肢体无力，步行不稳，言语含糊等症状。

2 治疗与评定

2.1 治疗方法

进行物理疗法（physical therapy，PT）治疗40 min/d、作业疗法（occupational therapy，OT）治疗20min/d、上肢机器人治疗20min/d，连续治疗5 天。PT 治疗内容为物理因子治疗（包括肌电生物反馈疗法、功能性电刺激）、上肢关节活动度训练、平衡训练等，OT 治疗内容为基本的日常生活活动（包括进食、个人卫生、更衣、洗澡、步行、用厕）、运动性功能活动（包括增大肌力、耐力、平衡与协调能力）、辅助用具使用训练等。此外，还应用上肢机器人上肢功能训练疗法[5-6]，即利用上肢机器人进行肩关节、肘关节以及前臂的关节活动度的训练和手的抓握训练。根据自由度可分为以下3 类训练：（1）一维训练—单轴训练；（2）二维训练—双轴关节；（3）三维训练—多轴关节训练。每种训练均有相对应的小游戏，一次可选单个游戏也可选多个游戏进行训练。其中一维训练内容包括煎鸡蛋、枪击、装水、射箭、跳跃、接仙桃、金币、赛车、打排球；二维训练内容包括摘苹果、记忆训练、物品分类、飞机射击、二维跳跃、擦墙、几何图形、智力找数、颜色识别；三维训练内容包括击球、拾金币。训练需根据患者的实际情况进行设置，设置内容包括难易程度、握力及训练的关节[7]。

2.2 评定时间

两组分别于治疗前进行第1 次评定，治疗5 天后进行第2 次评定。

3 评定方法

采用改良Ashworth 痉挛评定量表、Brunnstrom 运动功能分级量表、Fugl-Meyer 运动功能评定量表（上肢部分）和改良Barthel 指数量表进行上肢功能评估，应用表面肌电分析系统（sEMG）记录患侧上肢三角肌、肱二头肌、肱三头肌、腕屈肌群、腕伸肌群在被动牵伸和主动收缩时的均方根值（RMS）以反映肌肉肌力和肌张力的变化[8]。

4 数据分析

通过常规的物理治疗、作业治疗和上肢机器人辅助训练，患者的改良Ashworth 痉挛评定量表、Brunnstrom 运动功能分级量表、Fugl-Meyer 运动功能评定量表（上肢部分）和改良Barthel 指数量表评定均有所改善。表面肌电分析系统数据表明，三角肌、肱二头肌、肱三头肌、腕屈肌群、腕伸肌群在被动牵伸和主动收缩时RMS 值均有不同程度的提升[9]。详见表1-表6。

5 讨论

在本研究中，除了应用常规量表评定上肢康复治疗效果以外，还增加了表面肌电分析。表面肌电分析系统作为一种客观量化的评估手段，可以很好的评估患者的肌肉功能、激活时间和肌肉协调性，因此能更有目的地指导康复目标的制定和康复效果的评价，直观量化地表现出肌肉功能的变化情况，从而更加全面地反映出上肢机器人在脑卒中运动功能方面的治疗效果[10]，本案例也说明通过表面肌电RMS 值的评估可观察到肌肉肌力和肌张力细微的变化，这是定性的量表评定所不能做到的。

表1 改良Ashworth 痉挛评定量表评定

表2 Brunnstrom 运动功能分级量表评定

表3 Fugl-Meyer 运动功能评定量表（上肢部分）评分

表4 改良Barthel 指数量表评定

采用上肢机器人进行上肢功能康复训练，可减轻康复治疗师的繁重体力劳动，提高康复训练的效率及灵活性、准确性，使训练充满乐趣、患者主动参与治疗的积极性得到增强[11-12]。但由于上肢机器人的开发、维修和使用需要受过训练的专业人员进行，加上治疗价格或人们对机器人治疗效果的不了解等原因，上肢机器人辅助训练尚未在临床完全推广使用[13]。

本案例只是针对1 例脑卒中患者应用上肢机器人的应用体会分析，为其在临床上的使用提供经验。日后的研究应加大样本量，以对照观察上肢机器人在促进脑卒中患者上肢功能恢复中的优势。

表5 上肢肌肉被动收缩时表面肌电RMS 值（μV）

表6 上肢肌肉主动收缩时表面肌电RMS 值（μV）