机器人辅助步态训练联合综合康复训练对脑卒中患者步态及生活质量的影响

2022-01-07王寒明杨傲然王丛笑耿久军薛亚峰郄淑燕

中国实用神经疾病杂志 2021年20期

王寒明杨傲然王欢王丛笑耿久军薛亚峰郄淑燕

首都医科大学附属北京康复医院，北京 100144

脑卒中以脑动脉狭窄或闭塞为主要病理改变，流行病学调查显示脑卒中发病率3.50%～37.8%［1-2］，属于临床常见的神经系统疾病，致死和致残率均较高，对家庭和社会造成沉重的经济压力。现代医学对脑卒中的治疗方法较多，包括抗凝溶栓、抗血小板聚集、外科手术等，在降低患者病死率上获得显著效果［3］。但调查显示仍有70%左右的患者会遗留残疾，且多以肢体运动功能障碍为主，对患者生存质量和身心健康产生严重的影响［4-5］，因而脑卒中缓解期康复训练成为治疗关键，与康复效果密切相关，对脑卒中患者的康复至关重要。常规的康复训练通过循序渐进的训练方式让患者逐渐恢复运动功能，但常规康复锻炼需要消耗大量人力、物力［6］。综合康复训练在常规康复训练的基础上，将电子生物反馈疗法与中频脉冲电治疗用于脑卒中的康复训练，以期改善训练效果。既往也有报道证实电子生物反馈疗法与中频脉冲电治疗能有效改善缺血再灌注脑损伤程度，保护大脑皮质［7］。研究还认为综合康复训练不仅有助于步态运动恢复，且对纠正患者焦虑、抑郁等负性情绪也具有积极作用［8］。本研究对常规康复训练进行改进，将综合康复训练用于脑卒中患者作为基础训练方案。机器人辅助步态训练（robot-assisted gait training，RAGT）是利用机器人设计参数，指导患者进行康复训练方案［9］，ZHENG 等［10］研究发现RAGT 能有效提高患者行走能力，对提高患者生活治疗具有重要意义。Meta 分析也证实RAGT 对纠正步态效果可靠，可以加速患者训练过程，能够实现不同的训练方式及训练强度［11］。因而，本研究将RAGT 用于脑卒中患者，对比分析机器人辅助步态训练联合12周综合康复训练的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象收集2019-08—2021-04 在首都医科大学附属北京康复医院治疗的80例脑卒中患者。纳入标准：（1）诊断符合美国心脏协会与美国卒中协会推荐指南标准［12］；（2）经头颅CT 或MRI 证实；（3）有下肢功能障碍，即偏瘫侧下肢Brunnstrom 分期≥Ⅲ期，改良Ashworth 量表评级≤2 级［13］；（4）年龄18≤70岁，病程＜4周；（5）患者及家属知情同意。排除标准：（1）有认知功能障碍者；（2）恶性肿瘤、心脏疾病、免疫系统性疾病、皮肤疾病等患者；（3）有骨折或骨质疏松症者。采用随机数字表法将80 例患者分为观察组（n=42）和对照组（n=38）进行前瞻性研究。2 组患者临床资料比较见表1，具有可比性，本次研究获得医院伦理委员会批准。

表1 2组一般资料比较Table 1 Comparison of general data between the two groups

1.2 干预方法对照组给予12周综合康复训练，包括运动疗法、作业疗法、电子生物反馈疗法、磁疗、中频脉冲电治疗、电动起立床训练各30 min，1 次/d，每周治疗5 d，连续治疗12 周。观察组给予RAGT 联合12 周综合康复训练，常规训练同对照组，仪器为瑞士Hocoma 公司生产的lokomat 5 pro型下肢智能康复机器人，训练开始前采用悬吊式减重系统支撑患者，将患肢固定于外骨骼机械腿上，双侧踝关节则以足部升降带固定于中立位。减重支持水平50%～60%，运动平板速度1.3～1.5 km/h，引导力100%，按每5%～10%递减。步态训练的时间为30 min，每周训练5 d，30 min/次，连续训练12周。

1.3 检查方法采用SA7550 型表面肌电分析系统进行检查，检查时取仰卧位，嘱患者放松，暴露患侧下肢，电极片股直肌、胭绳肌、腘绳肌、胫骨前肌最丰满处，注意电极与肌纤维走行平行，记录时域指标RMS 值，10～15 s/肌肉，每块肌肉测量3 次，取平均值。10 m MWS：一个人用秒表测健康人10 m 的正常速度，患者测出10 m速度做对比。跨步长：同侧足跟连续两次着地点间的纵向距离，相当于左、右两个步长相加，为100～160 cm。

1.4 评估工具（1）采用Fugl-Meyer 量表（FMA）评估患者下肢运动功能，包括17 个项目，各项目0～2分，总分34分，分数越高，患者下肢运动功能越好［14］；（2）采用Berg 平衡量表（BBS）评价患者患者平衡能力，共14 个条目，按Likert 0～4分计分，得分与平衡能力呈正相关［15］；（3）采用改良Barthel 指数（MBI）评价日常生活能力，共10个条目方面，总分100分，分数与日常生活能力呈正相关［16］；（4）采用生存质量评分（SS-QOL）量表评估患者生活质量，包括5 个领域12 个方面，总分100 分，分数越高，生活质量越好［17］。

1.5 统计学方法采用SPSS 22.0 对数据进行分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，行t 检验，计数资料以率（%）表示，行χ2检验，检验水准α=0.05，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组FMA、BBS 评分比较观察组和对照组干预后FMA和BBS评分均较干预前改善（P＜0.05），干预后观察组FMA 和BBS 评分均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 2组干预前后FMA、BBS评分比较（分，±s）Table 2 Comparison of FMA and BBS scores between the two groups before and after intervention（scores，±s）

注：与治疗前比较，*P＜0.05

组别观察组对照组t值P值n 42 38 FMA评分干预前14.65±2.10 14.18±2.03 1.016 0.313干预后29.10±2.15*24.50±2.73*8.412＜0.001 BBS评分干预前25.53±4.48 25.10±4.50 0.428 0.670干预后49.92±4.10*46.51±5.11*3.306 0.001

2.2 2 组干预前后表面肌电检查结果比较观察组和对照组干预后股直肌、腘绳肌、胫骨前肌和腓肠肌内侧头RMS较治疗前改善（P＜0.05），观察组干预后股直肌、腘绳肌、胫骨前肌和腓肠肌内侧头RMS明显高于对照组（P＜0.05）。见表3。

表3 2组干预前后表面肌电RMS结果比较（μV，±s）Table 3 Comparison of surface electromyography RMS results of the two groups before and after intervention （μV，±s）

注：与治疗前比较，*P＜0.05

组别观察组对照组t值P值组别观察组对照组t值P值n 42 38股直肌干预前24.84±4.73 25.01±4.65—0.162 0.872胫骨前肌治疗前13.30±2.43 13.22±2.82 0.136 0.892干预后71.19±8.81*58.92±9.10*6.124＜0.001干预后54.49±5.72*42.23±6.04*9.322＜0.001治疗后53.15±2.80*37.83±2.98*23.704＜0.001腘绳肌干预前20.54±4.90 21.17±5.03—0.567 0.572腓肠肌内侧头治疗前15.04±3.02 15.32±2.98—0.417 0.678治疗后51.12±4.42*40.43±5.07*10.074＜0.001

2.3 2 组干预前后10 m MWS 和跨步长比较观察组和对照组干预后10 m MWS 和跨步长均较干预前改善（P＜0.05），观察组干预后10 m MWS 和跨步长明显高于对照组（P＜0.05）。见表4。

表4 2组干预前后10 m MWS和SL比较（±s）Table 4 Comparison of 10 m MWS and SL between the two groups before and after intervention （±s）

注：与治疗前比较，*P＜0.05

组别观察组对照组t值P值n 42 38 10 m MWS/（m/min）干预前25.19±2.54 25.45±2.83—0.433 0.666干预后42.54±3.54*36.69±3.60*7.322＜0.001跨步长/cm干预前62.32±8.82 63.10±9.01—0.391 0.697干预后90.54±8.82*77.92±9.10*6.295＜0.001

2.4 2 组干预前后MBI 和SS-QOL 评分比较观察组和对照组干预后MBI 和SS-QOL均较干预前改善（P＜0.05），干预后观察组MBI 和SS-QOL 高于对照组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表5。

表5 2组干预前后MBI和SS-QOL评分比较（分，±s）Table 5 Comparison of MBI and SS-QOL scores between the two groups before and after intervention （scores，±s）

注：与治疗前比较，*P＜0.05

组别观察组对照组t值P值n 42 38 MBI评分干预前55.87±6.68 56.90±7.12—0.667 0.506干预后89.92±6.87*78.89±7.18*7.019＜0.001 SS-QOL评分干预前51.92±8.08 52.29±9.11—0.193 0.848干预后92.32±9.45*81.18±8.65*5.480＜0.001

3 讨论

脑卒中对患者生命健康和生活质量危害较大，属于突然发生的由于脑血管病变引发的脑功能障碍性疾病。在脑卒中早期进行溶栓治疗是脑卒中治疗的关键节段，共识已将时间窗延长至发病后3.0～4.5 h［18］。脑卒中经内科或手术治疗后预后得到显著改善，但仍有部分患者经过积极的治疗仍会遗留肢体功能障碍，严重威胁患者身心健康和生活质量［19］。康复治疗是脑卒中肢体功能障碍重要的治疗手段，通过康复治疗能够促进躯体感觉输入，有效建立损伤中枢神经周围侧支循环，增加患者损伤部位神经轴突、突触之间的联系，使其损失的大脑半球功能重塑［20-21］。近年来研究显示，早期康复治疗虽有助于改善患者运动功能，但常规康复训练患者容易出现步态异常，难以达到理想效果，影响肢体功能恢复效果［22］。

电子生物反馈疗法即将脑卒中患者肌电、关节活动度、血压、肌张力等生理功能活动指标的变化利用专用仪器转变为图像或声像信号数据，并据此调整训练方法和强度。研究认为电子生物反馈疗法有助于促进机体代偿和运动功能的恢复，保护神经功能［23］。但有报道显示电子生物反馈对已受损的脑神经细胞并无显著作用［24］。中频脉冲电治疗可直接作用于患者三角肌和冈上肌，刺激肌肉收缩，缩短肌张力恢复时间［25］。任二朋等［26］还认为中频脉冲可将这种肌肉刺激作用经本体反射机制发挥中枢神经保护功能。因而，本研究将电子生物反馈疗法与中频脉冲电治疗用于脑卒中患者。

近年来随着现代医疗器械飞速发展，下肢康复机器人在临床广泛开展应用，RAGT通过利用末端驱动式下肢康复机器人在下肢功能障碍患者的肢体末端提供支撑和动力，模拟人体步态引导下肢各关节进行主被动踏步训练，从而达到下肢康复训练的目的［27］。RATG 具有智能减重作用，利用固定器和运动修复对患者不良步行习惯进行纠正，YANG等［28］还认为在RATG下进行下肢功能锻炼，可提高下肢运动的平衡能力和躯体稳定性。本研究将RATG用于脑卒中患者康复训练，结果发现观察组干预后FMA和BBS评分均明显高于对照组，提示机器人辅助步态训练联合12 周综合康复训练应用在脑卒中患者可显著改善下肢运动功能和平衡能力。通过下肢康复机器人让患者各个关节进行规律康复活动，刺激了肌肉和结缔组织蠕动，提高人体的适应性，改善了患者的下肢运动功能［29-30］。本研究还发现，观察组干预后股直肌、腘绳肌、胫骨前肌和腓肠肌内侧头RMS 明显高于对照组，提示机器人辅助步态训练联合12周综合康复训练应用在脑卒中患者能够改善表面肌电水平，增强肌肉传导［31］。研究［32］显示，下肢康复机器人可根据患者下肢的具体情况进行减重训练，让患者以循序渐进方式从不完全负重逐渐过渡至完全负重，缓解下肢肌群收缩负荷，有效增强了患者肌电传导，与本研究结果一致。KURODA等［33］的一项对比研究也显示，RATG可显著提高康复训练效果，且RATG可帮助患者建立信心，进而增强其治疗依从性，但还有待今后大样本量研究证实。

此外，本研究发现观察组干预后10 m MWS 和跨步长明显高于对照组，且观察组干预后MBI和SS-QOL明显高于对照组，提示机器人辅助步态训练联合12周综合康复训练应用在脑卒中患者能够显著提升其运动能力，改善生存质量。下肢康复机器人通过训练改善患者步速、步长等步态参数，增加患者恢复独立行走能力的机会，提高日常生活能力［34］。同时下肢康复机器人可提供减重支持，利用智能运动反馈系统，通过运动信息的输入，指导开展重复步态训练。研究还显示，下肢康复机器人一方面强调患者主动参与，当患者大脑接受输入信息可以让患者主动进行判断并整合，通过神经系统传导支配躯体运动，另一方面康复机器人的应用可提供反馈信息，指导患者调整肢体运动模式，优化训练模式［35］。

本研究发现，机器人辅助步态训练对脑卒中患者在改善下肢运动功能、平衡能力和步行能力等多方面疗效确切，可提高患者下肢肌肉兴奋性，减轻了治疗师的工作负荷，提高了工作效率。但本研究纳入病例有限，而且疗效可能受功能训练、药物使用等因素影响，还需要增加样本量、延长随访时间、增加随访频次进一步论证。