脑机接口康复机器人在脑卒中急性期患者下肢运动功能康复中的应用研究

张瑞萍 姜雪婷 张杨 伞春红 尚焦

脑卒中是一种急性脑血管疾病,疾病发生、进展的过程中会引起神经功能缺损,形成多种类型的功能障碍。运动功能障碍是脑卒中急性期患者的常见临床表现,会严重妨碍患者的日常生活活动。开展康复训练的目的是为了加快患者运动功能的恢复［1］。近年来,脑机接口康复机器人已成为国内外康复领域的研究热点,解决了脑卒中急性期患者的主动康复的技术瓶颈问题。目前,国内相关临床研究主要集中在上肢、手功能及日常生活能力的改善,但是关于下肢运动功能康复训练的研究报道较少。脑卒中急性期患者的临床治疗期间,应该密切关注其下肢步行能力的恢复情况,针对性的进行康复训练。脑机接口康复机器人应用在康复训练中,通过急性期主动康复,采取脑机协同控制的方式驱动肢体强化运动,可以有效促进脑功能重塑及神经修复,对于下肢运动功能康复有着积极的影响。相比于常规的康复训练方式,应用脑机接口康复机器人能够让患者参与主观训练的意愿更强烈［2］。本研究选择本院2019 年4 月～2021 年1 月收治的80例脑卒中急性期患者作为研究对象,探讨脑机接口康复机器人的应用效果,结合患者的下肢运动功能康复情况进行评价,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择本院2019 年4 月～2021 年1 月收治的80例脑卒中急性期患者作为研究对象,按照随机数字表法分为实验组和对照组,各40例。纳入标准：①符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》对于疾病的诊断标准［3］；②签署知情同意书。排除标准：①认知障碍或精神疾病；②合并其他神经系统疾病；③其他病因引起的肢体功能障碍；④中途退出研究者。实验组中,男22例,女18例；年龄61～82 岁,平均年龄(68.37±6.74)岁。对照组中,男21例,女19例；年龄60～84 岁,平均年龄(68.70±6.44)岁。两组患者的一般资料比较,差异无统计学意义(P＞0.05),具有可比性。

1.2 方法 对照组患者采用常规康复训练。评估患者的上肢、手、下肢的运动功能障碍严重程度。保持良好体位,在护理人员的协助下,变换床上体位。从肢体近端到远端,进行被动活动,软组织牵伸,有节律性的进行操作,注意动作的缓慢、柔和。在床上活动训练时,做双手交叉上举、双手交叉摆动、利用健侧下肢辅助抬腿等动作,指导患者进行“桥式”运动。在此基础上,进行日常生活活动能力训练。实验组患者采用脑机接口康复机器人+常规康复训练。常规康复训练同对照组一致。应用迈联脑机接口康复机器人进行康复治疗,康复治疗师需要做好指导工作,说明治疗期间的配合要点和注意事项。患者能够保持平稳的心态,处于放松的状态。患者取仰卧位,根据护理人员的指导,面向显示器,可以认真的倾听音频和观看视频。模拟日常生活以及康复训练的动作,利用虚拟现实场景,引导患者进行想象,并采集患者的脑电信号,驱动电刺激仪刺激患肢。在康复治疗师的指导下,患者基于运动想象产生运动意念,主动进行肢体运动训练。应用脑机接口康复机器人进行康复训练的过程中,持续训练30 min,1 次/d。两组患者均持续治疗4 周,观察其康复效果。

1.3 观察指标及判定标准 比较两组患者FMA 评分、康复效果、神经营养因子水平。①运动功能：治疗前后应用FMA 对患者的下肢运动功能进行评价,0～34 分,记录治疗前和治疗后2、4 周的FMA 评分,FMA 评分的提升反映出患者的下肢运动功能的改善［4］。②康复效果：应用功能性步行分级量表(FAC)、改良Ashworth评分量表(MAS)、Berg 平衡量表(BBS)对患者步行能力(0、1、2、3、4、5 级)、患肢肌张力(0、1、1+、2、3、4 级)、平衡功能(0～56 分)进行评价,进而评价患者的康复效果,优：FAC 分级恢复为5 级,MAS 分级恢复为0 级；良：FAC 分级提升,MAS 分级降低,BBS评分显著提升；差：FAC 分级、MAS 分级、BBS 评分均无明显改善。康复优良率=(优+良)/总例数×100%［5］。③神经营养因子水平：采集患者的外周静脉血,应用全自动生化分析仪,行酶联免疫吸附法检测BDNF 和NGF 水平［6］。

1.4 统计学方法 采用SPSS19.0 统计学软件对数据进行处理。计量资料以均数±标准差()表示,采用t检验；计数资料以率(%)表示,采用χ2检验。P＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者FMA 评分比较 治疗前,两组患者FMA 评分比较差异无统计学意义(P＞0.05)；治疗后2、4 周,两组患者的FMA 评分均显著高于本组治疗前,且实验组高于对照组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 两组患者FMA 评分比较(,分)

表1 两组患者FMA 评分比较(,分)

注：与本组治疗前比较,aP＜0.05；与对照组同期比较,bP＜0.05

2.2 两组患者康复效果比较 实验组患者的康复优良率95.00%高于对照组的77.50%,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表2 两组患者康复效果比较［n(%)］

2.3 两组患者神经营养因子水平比较 治疗前,两组患者BDNF、NGF 水平比较差异无统计学意义(P＞0.05)；治疗后,两组患者的BDNF、NGF 水平均显著高于本组治疗前,实验组患者BDNF、NGF 水平均高于对照组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表3。

表3 两组患者神经营养因子水平比较()

表3 两组患者神经营养因子水平比较()

注：与本组治疗前比较,aP＜0.05；与对照组治疗后比较,bP＜0.05

3 讨论

肢体运动功能障碍是脑卒中患者治疗恢复期间常见的后遗症,与疾病引起的神经功能缺损有关,会在一定程度上延缓了患者的康复进程［7］。脑卒中急性期患者应及早开展康复训练,帮助患者尽快摆脱肢体运动功能障碍的困扰,恢复其正常的生活活动。脑卒中患者在康复治疗期间,患者主动参与程度较为有限,更多是被动的接受治疗和护理［8］。脑卒中急性期的康复训练,主要采取保持良好体位、被动活动、床上活动训练以及日常生活活动能力训练等方式,促进肢体运动功能的恢复,对于患者上肢、手功能、日常生活能力的改善效果更为显著［9］。该过程中,不应忽视患者下肢步行能力的恢复,可以将脑机接口康复机器人应用于康复治疗中,实现患者早期主动康复,进而提高康复治疗效果［10］。

脑机接口康复机器人应用在脑卒中急性期患者中,通过对患者脑电信号辨识,判断患者对于康复治疗的主动意图［11］。采取脑机协同控制的方式,在机械运动的驱动作用下,强化患者的肢体活动,增强其主观意愿,进而提高患者在康复治疗中的主动参与程度,对于脑功能重塑及神经修复有着积极的影响,可以更好的促进下肢运动功能的恢复,帮助患者更快、更好的回归正常生活,提高其生活质量［12］。本次研究结果显示,治疗后2、4 周,两组患者的FMA 评分均显著高于本组治疗前,且实验组高于对照组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。反映出脑机接口康复机器人应用在脑卒中急性期患者中对于改善其下肢运动功能的积极影响。实验组患者的康复优良率高于对照组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。治疗后,两组患者的BDNF、NGF 水平均显著高于本组治疗前,实验组患者BDNF、NGF 均高于对照组,差异具有统计学意义(P＜0.05)。说明实验组患者的脑功能重塑及神经修复效果显著,充分凸显了脑机接口康复机器人在脑卒中急性期康复治疗中的应用价值。

综上所述,脑卒中急性期患者应用脑机接口康复机器人进行康复训练,能够提高患者的主动参与度,促进脑功能重塑,对于患者的下肢步态康复有着积极的影响。