下肢康复机器人训练联合任务导向性训练对运动障碍性疾病患儿步行能力的疗效观察

熊华春，李杨，王军，朱登纳，唐国皓，周志恒，周洋萍

（郑州大学第三附属医院儿童康复科，河南 郑州 450052）

0 引言

运动障碍性疾病（movement disorders, MD）是一类以躯体运动症状为主要临床表现的神经系统变性疾病。儿童运动功能障碍性疾病是其中一个分支，包括一过性发育性疾病、阵发性运动障碍疾病、与锥体外系症状相关的遗传代谢性疾病和继发性非遗传性疾病，常有姿势和运动的改变[1]。任务导向性训练（task-oriented training,TOT）与现代运动学习原则相一致，注重功能任务的训练及对环境改变的适应，使功能训练转化为现实环境的实践[2]。根据患儿的能力设计具体化的任务，通过患儿的主动尝试，不断强化，达到提高患儿运动能力的目的。Lokomat下肢康复机器人可为运动障碍性疾病患儿提供早期康复步行训练，有利于大脑神经功能重组，而且可为患者提供多种训练模式和训练场景，使患儿更加轻松有趣的完成步行训练，满足脑损伤、脑瘫等运动障碍性疾病患儿康复训练的需要[3]。任务导向性训练和下肢机器人康复训练最先应用于成人康复，近几年来开始应用于儿童康复，但联合应用效果评价未见有文献报道。本研究探讨两组患儿通过常规康复训练加任务导向性训练和常规康复训练加任务导向训练基础上给予Lokomat下肢康复机器人训练在患儿步行能力治疗效果上的差异，报道如下。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取2019年9月至2021年1月在郑州大学第三附属医院儿童康复科治疗的运动障碍性疾病患儿100例，采用随机数字表法将其随机平分为两组，50例（对照组）接受常规康复治疗加任务导向性训练，50例（治疗组）在对照组训练的基础上给予下肢康复机器人训练。其中对照组有2例因严重呼吸道感染停止训练；治疗组有1例因严重呼吸道感染停止训练，1例因手术退出本次研究。最终完成本次研究96例，治疗组和对照组各48例。其中治疗组男性患儿31例，女性患儿17例，年龄范围4～10岁，平均（7.0±2.1）岁，含脑外伤恢复期患儿9例、脑瘫患儿28例、脑炎恢复期患儿11例；对照组男性患儿28例，女性患儿20例，年龄范围4~10岁，平均（6.9±2.0）岁，含脑外伤恢复期患儿6例、脑瘫患儿30例、脑炎恢复期患儿12例，具体见（表1）。两组患儿基本资料差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性，参加本次研究的患儿未见有明显的不良反应。本研究已经过郑州大学第三附属医院伦理委员会批准。

表1 患者一般资料

纳入标准：①符合运动障碍性疾病诊断的患儿；②认知能力可，能遵循简单的指令，配合训练和评估；③可自行或者借助辅具行走；④家属签署知情同意书。

排除标准：①患有其他先天性疾病者；②合并严重心血管疾病者。

1.2 训练方法

（1）常规康复训练：1）运动疗法：由康复治疗师进行主动和被动康复训练，6次/周，1次/天，45min/次。2）物理因子治疗：①低频电治疗：选用低频脉冲治疗仪，选择合适的频率、波宽，将两个电极并置于穴位，6次/周，1次/天，20min/次；②小儿疾病推拿治疗：由专业的推拿治疗师进行小儿推拿治疗，6次/周，1次/天，30min/次。

（2）任务导向性训练：根据患儿运动障碍的特点制定针对性的训练计划，主要以强化下肢和练习功能性任务为重点的任务型训练为主，训练孩子在日常活动中进行的活动，如步行、从坐到站的转换和爬楼梯。具体包括：1）步行活动，包括向前、向后、向两侧行走和穿越障碍物；2）上下坡道和楼梯；3）从地面向前走到不同高度的积木上；4）站立平衡活动，如向不同方向伸手或捡起放置在超过手臂长度的物体，以促进下肢的重量转移和负荷；5）从椅子坐位转变为站立位；6）单腿站立；7）踢球。根据患儿的自身情况选择合适的练习难度和强度，训练过程中不断鼓励患儿，增强患儿训练的信心与积极性。训练时间：6次/周，1次/天，30min/次。

（3）下肢康复机器人训练：采用瑞士Hocoma公司生产的Lokomat下肢康复机器人（儿童型）。训练开始前，由专业的康复治疗师对患儿进行股骨长度测量、一般情况的评估、基本信息的录入及调节绑带尺寸。初始参数设置标准：体重支持一般为患儿体重的50%，引导力的初始设置通常为100%，速度设定在1 km/h，此后根据患儿步行能力的改善情况，在保证步态正常的基础上逐步减少体重支持和引导力，并增加速度。患儿足部由绑带固定使踝关节背屈10°左右，固紧患儿所有的绑带，保证患儿的安全。开始训练后由专业的康复训练师全程保证患儿的安全，如遇特殊情况及时按下停止按钮。训练开始后患儿前方的电脑屏幕上会出现设定的游戏画面，患儿可以通过调节自己腿部力量的大小和迈步的速度来改变游戏画面中人物的前进方向和动作的幅度。训练时间：6次/周，1次/天，30min/次。

1.3 评估方法

治疗前、治疗3个月和治疗6个月后两组患儿均由受过专业培训的评估师采用10米步行实验（Ten-meter walk test, 10MWT）、88项粗大运动功能测量表（Gross motor function measurement-88, GMFM-88）的D能区（站立位）和E能区（走、跑、跳）分别评估患儿的步速和粗大运动功能。

（1）10MWT被广泛用于评估步态受限患者的步行速度。评估开始前1小时患儿需禁食，避免剧烈活动。评估在18m长的走廊上进行，全程由治疗师陪同，期间鼓励患儿尽可能快的从0米处开始自行行走或借助于辅具行走，记录从5m至15m处的时间，重复2次，计算平均速度[4,5]。

GMFM-88用于评估患儿的粗大运动功能。采用GMFM-88 D能区（站立位，共13项，总分39分）和E能区（走、跑、跳，共24项，总分72分）来评估患儿运动功能的改善情况。具体评分：0分：动作还没有出现的迹象；1分：动作开始出现—只完成整个动作的10%以下；2分：部分动作完成—可以完成整个动作的10%~90%；3分：整个动作可以全部完成。总分越高表明其粗大运动功能越好[6]。

所有评估均由同一名康复评估师进行且其对患儿分组情况并不知情。

1.4 统计学分析

采用SPSS 26.0统计软件对数据进行统计学分析，计数资料以例数表示，组间比较采用卡方检验；正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，治疗前、后计量资料组内比较采用配对样本t检验，组间比较采用独立样本t检验，重复测量采用重复测量数据的方差分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 10MWT速度比较

两组患儿治疗开始前10MWT速度差别无统计学意义（P＞0.05），治疗3个月及6个月后，两组患儿步速均有提高，且治疗组患儿步速提高幅度均大于同期对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；重复测量数据的方差分析的结果显示分组效应、时间效应和交互效应差异均具有统计学意义（P＜0.05）。

2.2 GMFM-88的D和E能区总得分结果比较

两组患儿治疗开始前GMFM-88的D和E能区总得分差别无统计学意义（P＞0.05）。治疗3个月及6个月后，两组患儿粗大运动功能均有提高，且治疗组患儿得分提高幅度均大于同期对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；重复测量数据的方差分析的结果显示分组效应、时间效应和交互效应差异均具有统计学意义（P＜0.05）。

3 讨论

本研究结果显示：两组患儿经治疗后10米步行试验速度和粗大运动功能D和E能区总得分均较治疗前改善，治疗组的疗效优于对照组且差异具有统计学意义（P＜0.05），表明儿童下肢康复机器人训练及任务导向训练对运动障碍性疾病患儿步行能力均具有改善作用，且在常规康复训练基础上给予任务导向性训练联合下肢康复机器人训练效果明显优于常规康复训练加任务导向性训练；两组患儿治疗6个月与3个月相比，10米步行试验（速度）和粗大运动功能D和E能区总得分均有明显改善且差异具有统计学意义（P＜0.05），表明训练时间越长，患儿步行能力改善越明显。

表2 两组患儿治疗开始前、治疗3个月和治疗6个月后10MWT结果比较（±s，m/s）

表2 两组患儿治疗开始前、治疗3个月和治疗6个月后10MWT结果比较（±s，m/s）

组别 例数 治疗前 治疗3个月 治疗6个月 P时间 P组间 P交互治疗组 48 0.64±0.19 0.76±0.18 1.01±0.17对照组 48 0.63±0.19 0.67±0.19 0.79±0.18 ＜0.001 0.006 ＜0.001 t值 0.152 2.238 6.244 P值 0.880 0.028 ＜0.001

表3 两组患儿治疗开始前、治疗3个月和治疗6个月后GMFM-88 D和E能区总得分结果比较（±s，分）

表3 两组患儿治疗开始前、治疗3个月和治疗6个月后GMFM-88 D和E能区总得分结果比较（±s，分）

组别 例数 治疗前 治疗3个月 治疗6个月 P时间 P组间 P交互治疗组 48 43.98±8.44 49.92±9.08 56.77±8.69对照组 48 44.21±7.27 46.42±6.83 50.06±6.59 ＜0.001 0.039 ＜0.001 t值 0.143 2.135 3.007 P值 0.887 0.036 0.003

儿童的运动障碍性疾病是一组具有不同病因的异质性疾病[7]，具体包括脑性瘫痪、病毒性脑炎恢复期、脑积水术后恢复期、脑外伤恢复期、全面性发育迟缓等，其中以脑性瘫痪最为常见[1,8,9]。与成人不同，儿童运动障碍性疾病患儿通常表现为肌张力障碍、不自主运动、抽搐、共济失调、肌阵挛、刻板动作、震颤等混合性运动障碍[10,11]，这对他们的日常生活、学习及社交活动均有不同程度的影响。传统的康复训练方法较为枯燥，患儿训练依从性较差，训练积极性不强，影响康复治疗的效果[12]。

任务导向性训练是一种新型的康复训练方法，可以根据患儿个体能力和训练目标设计具体的任务或活动，反复的引导患儿完成任务[13,14]。任务导向性训练将运动训练融入运动障碍性疾病患儿日常生活过程中，设计适当的目标，激发患儿训练动机，诱导激活运动中肌肉期前收缩，同时给予患儿适当的内、外部反馈，最终达到改善患儿自我运动控制的目的[15]。王桂贤[16]的研究表明任务导向性训练可有效提高患儿的粗大运动功能及步行功能，对患儿的康复具有良好的促进作用。

下肢康复机器人训练通过让患儿不断重复步行周期的一整套复合动作练习步行，并提供不同程度的体重支持，在不断地重复加强步行运动中指导患儿重新获得功能性步态模式，提高患儿的步行速度[17]。下肢康复机器人训练同时能增强神经的可塑性，修复运功功能障碍，促进创建全新的运动形式，增强运动障碍性疾病患儿的运动功能[18-19]。本课题组既往研究表明，儿童在Lokomat下肢康复机器人运动训练中，接受虚拟现实游戏和视觉生物反馈协助治疗，其趣味性强，增强孩子的专注力，从而增强康复训练效果，对运动障碍性疾病患儿的长期康复也具有积极作用[20]。

综上所述，对运动障碍性疾病患儿进行下肢康复机器人联合任务导向性训练可以提高治疗效率，改善患儿的步行能力，值得进一步推广与研究。