上肢机器人训练对脑卒中偏瘫患者上肢功能影响的研究△

苏丽丽 方小养 林 玲 李海燕

(温州医科大学附属第一医院 温州 325000)

脑卒中是一种高发病率、致残率及死亡率的急性脑血管病。在中国，每年新增脑卒中患者200万例以上，约80%的患者存在上肢功能障碍，且恢复困难，预后差，严重影响患者的日常生活活动能力和生存质量[1]。研究表明，在积极、具有功能性和高度重复的训练前提下，特定任务和高强度的训练能促进患者功能恢复[2]。而传统康复手段往往因人力物力影响，无法提供给患者密集和重复的治疗[3]。上肢机器人是一种逐渐兴起的治疗脑卒中偏瘫患者上肢功能的治疗技术，能提供高精度、高重复性的训练及视、听觉综合反馈[4]。研究表明，上肢机器人能将明确的治疗任务与虚拟现实技术相结合，从而有效改善患者上肢关节活动度、灵活性以及控制能力[5～6]。国内外相关研究表明，上肢机器人训练可改善患者上肢运动的流畅性和准确性，同时有利于日常生活活动能力的提高[7～8]。本研究旨在探讨上肢机器人虚拟情景训练对脑卒中偏瘫患者上肢运动功能及日常生活活动能力的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年9月～2020年9月，在温州医科大学附属第一医院康复医学科住院脑卒中并发认知功能障碍偏瘫患者60例。纳入标准：(1)符合1995年中华医学会第4次脑血管病学术会议制订的脑卒中诊断标准[9]，且经头颅CT或MRI检查确诊为脑卒中；(2)病情稳定，意识清楚，能配合治疗；(3)合并一侧肢体运动功能障碍；(4)患者均知情同意并签署知情同意书。排除标准：(1)严重视听及言语功能障碍不能配合者；(2)既往有精神病史、重度抑郁或自杀倾向者；(3)严重脏器功能不全者；(4)病情不稳定，恶化倾向者。将60例患者按随机数字表法分为实验组和对照组各30例。实验组中男14例，女16例；平均年龄(64.97±4.881)岁；平均病程(27.13±3.875)d；脑梗死16例，脑出血14例；偏瘫侧16例左侧，14例右侧。对照组中男15例，女15例；平均年龄(65.53±5.463)岁；平均病程(26.73±4.076)d；脑梗死15例，脑出血15例；偏瘫侧16例左侧，14例右侧。统计结果显示，两组在年龄、性别、病程、卒中类型偏瘫侧方面无显著差异(P>0.05)。

1.2 干预方法

所有患者均接受常规药物治疗及物理治疗，包括Bobath法、Brunnstrom法、本体感觉神经肌肉促进疗法、Rood技术等。物理治疗40min/d，5d/周，共4周。

1.2.1对照组

常规作业治疗，包括手上肢功能训练，如插木棒、拧螺丝、磨砂板等；认知功能训练，如注意力、记忆力、执行力等；日常生活能力训练，如穿衣、进食、转移等；以及治疗性作业活动训练等。40min/d，5d/周，共4周。

1.2.2实验组

接受20min常规作业治疗后，增加20min上肢机器人训练，40min/d，5d/周，共4周。本研究采用的上肢机器人训练可提供多种任务导向性的虚拟情景训练，包括取水浇花、选菜吃饭、清洁窗户、捉蝴蝶、搬箱子、超市购物等。用绑带将偏瘫侧前臂及手固定于操作平面的操作杆上，根据患者功能情况选择被动、助力(1～5级)、阻力(1～5级)模式，并可选择进行大、中、小范围内的训练，训练过程中该系统通过力反馈技术感知患者用力大小从而调整助力及阻力等级，引导患者运动。同时前方屏幕会出现相应虚拟情景与患者进行互动，同时通过试听反馈对患者加以引导。

1.3 评定方法

分别于治疗前后对两组患者进行功能评定，评定由专人采用盲法完成。

1.3.1MBI

包括进食、洗澡、修饰、更衣、控制大便、控制小便、用厕、床椅转移、活动(步行)、上下楼梯等10个小项目。其中进食、更衣、控制大便、控制小便、用厕、上下楼梯等6个小项目的总分值为10分，评分标准为(完全独立10；少量帮助8；中等帮助5；大量帮助2；完全依赖0)；而洗澡、修饰两个小项目总分值为5分，评分标准为(完全独立5；少量帮助4；中等帮助3；大量帮助2；完全依赖1)；床椅转移、活动(步行)总分则为15分，评分标准为(完全独立15；少量帮助12；中等帮助8；大量帮助3；完全依赖0)。总分0～20分为极严重功能障碍；25～45分为严重功能障碍；50～70分为中度功能缺陷；75～95分为轻度功能缺陷；100分为日常生活活动自理。

1.3.2FMA-UL

总分66分，包括坐位或仰卧位下，有无反射活动(肱二头肌、肱三头肌)、屈肌协同运动、伸肌协同运动、伴有协同运动的活动、脱离协同运动的活动、反射亢进(检查肱二头肌、肱三头肌和指屈肌三种反射)、腕稳定性、肘伸直肩前屈30°时(腕背屈、腕屈伸、腕环形运动)、手指(集团屈曲、集团伸展、勾状抓握、测捏、对捏、圆柱状抓握、球形抓握)、协调能力与速度(指鼻试验快速连续进行5次)等评定内容，得分越高表明上肢运动功能越好。

2 统计分析

3 结果

干预前，两组FMA-UL及MBI评分比较，差异均无统计学意义(P>0.05);干预后，两组FMA-UL及MBI评分均较治疗前有显著提高(P<0.05)，且实验组评分显著高于对照组(P<0.05)，见表1～2。

表1 两组治疗前后FMA-UL比较(分，中位数(25%位数，75%位数))

表2 两组治疗前后MBI比较(分)

4 讨论

上肢运动功能在日常生活活动中至关重要，且上肢的康复进展往往较下肢慢，恢复难度大，给家庭、社会带来极大负担，因此上肢功能康复一直是偏瘫康复的重点及难点[10]。传统上肢康复训练往往由治疗师运用各种方式对患者进行训练，人力物力消耗较大，并且其过程相对单调、枯燥，患者积极性不高，容易对训练失去兴趣和信心，导致训练效果不够理想[11]。而本研究所采用的上肢机器人训练是一种高重复性、以任务为导向的虚拟情景训练，根据患者实际情况，通过力反馈技术实时调整助力或阻力，引导患者上肢运动，同时采用生动有趣的虚拟情景与患者进行互动，并通过视听反馈吸引患者注意力，提高参与度。

本研究显示，上肢机器人训练结合常规作业治疗能有效改善患者上肢运动功能及日常生活活动能力。国内外大量研究证实，人脑具有再生修复和功能重组的能力，通过康复训练可增加脑卒中患者脑损伤区的微血管数量，提高神经生长因子等的表达水平，协助双侧运动皮质保持激活状态，促进脑损伤修复和功能重组[12～13]。大量重复性的康复训练可使大脑的功能重建得到强化和巩固[14～15]，而高强度、可重复和以功能性活动为导向的康复训练是实现有效康复的必备要素[15～16]。上肢机器人通过人机互动，让患者在丰富的虚拟情景下进行多种重复性、特定任务性、有意义的康复训练，并提供视听觉反馈和重力补偿，具有更强的趣味性，能激发患者热情，提高患者主动参与的积极性，同时可提供与正常运动模式相似的训练方式，促进正确信息输入，有利于功能重建，从而促进患者上肢功能恢复[17～18]。而人类大部分日常生活都需要上肢参与，上肢功能的提高有利于改善患者日常生活能力，因此上肢机器人训练亦有利于日常生活活动能力的提高。

综上所述，上肢机器人训练能明显改善脑卒中偏瘫患者的上肢运动功能及ADL能力，结合常规作业治疗可作为脑卒中后康复治疗方法的有效补充。