上肢康復(fù)機(jī)器人結(jié)合常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練對(duì)急性期腦卒中患者上肢功能的療效研究

胡潔，朱琳，劉霖，張艷明，杜巨豹，劉秀貞，王偉，宋為群

腦卒中的發(fā)病率、死亡率和致殘率較高，居所有心腦血管死亡疾病的第二位。雖然很多卒中患者后期會(huì)恢復(fù)行走能力，但是仍然會(huì)遺留上肢的功能障礙。由于上肢以靈活性、協(xié)調(diào)性和技能性運(yùn)動(dòng)為主，上肢功能障礙的恢復(fù)常常滯后于下肢，這給回歸家庭和社會(huì)帶來(lái)極大不便[1]。卒中后康復(fù)的一個(gè)重要課題就是如何恢復(fù)上肢功能。近些年來(lái)，一個(gè)較有希望的手段就是上肢康復(fù)機(jī)器人。上肢康復(fù)機(jī)器人是一種新的有望增強(qiáng)傳統(tǒng)康復(fù)能力的方法。機(jī)器人可以無(wú)疲勞地、精確地根據(jù)患者需求個(gè)體化地以持續(xù)的方式提供大量的、強(qiáng)化的訓(xùn)練。而且，機(jī)器人可以提供各種類型的感覺(jué)運(yùn)動(dòng)反饋，例如視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)反饋來(lái)易化運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)[2-3]。本研究將上肢康復(fù)機(jī)器人與常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練結(jié)合起來(lái)，目的在于觀察機(jī)器人康復(fù)訓(xùn)練結(jié)合常規(guī)康復(fù)治療對(duì)患者的上肢功能和日常生活能力的改善情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科2016年3月～2018年1月腦卒中后存在上肢功能障礙患者50例，均符合《中國(guó)腦血管病防治指南》的診斷標(biāo)準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：診斷單側(cè)大腦半球腦卒中，病程1個(gè)月以內(nèi);無(wú)嚴(yán)重痙攣,改良Ashworth量表(Modified Ashworth Scale,MAS)評(píng)分<3分；無(wú)嚴(yán)重神經(jīng)心理?yè)p傷，可以按指令進(jìn)行操作[簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查表(Minimum Mental State Examination,MMSE)評(píng)分≥22分]；所有患者均簽署了知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：還有其它部位病灶(例如腦干、小腦)；有其它嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)伴隨疾病的，例如癲癇；患有嚴(yán)重心肺功能障礙等全身性疾病；未簽署康復(fù)治療知情同意書(shū)。將所有患者隨機(jī)分成觀察組和對(duì)照組，2組患者在性別、年齡、病程、病變性質(zhì)以及卒中側(cè)別方面均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，見(jiàn)表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法 對(duì)照組患者每天進(jìn)行傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練每次30min，2次/d、一周訓(xùn)練5d，總共4周。由治療師進(jìn)行訓(xùn)練，內(nèi)容包括：患側(cè)上肢良肢位的擺放、關(guān)節(jié)活動(dòng)度的維持并擴(kuò)大、利用牽張反射及快速牽拉刺激誘發(fā)肌肉主動(dòng)收縮、誘導(dǎo)出現(xiàn)主動(dòng)運(yùn)動(dòng)、Bobath握手訓(xùn)練、抗阻訓(xùn)練以及運(yùn)動(dòng)再學(xué)習(xí)訓(xùn)練等。觀察組在進(jìn)行傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，應(yīng)用上肢康復(fù)機(jī)器人(ReFlex 100上肢康復(fù)系統(tǒng))進(jìn)行患側(cè)上肢訓(xùn)練。對(duì)患者肩關(guān)節(jié)功能(包括屈曲、后伸、內(nèi)收、外展功能)、肘關(guān)節(jié)功能(屈、伸功能)、前臂功能(旋前、旋后功能)進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練。上肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練模式包括：被動(dòng)運(yùn)動(dòng)；助動(dòng)-單點(diǎn)觸發(fā)運(yùn)動(dòng)；助動(dòng)-多點(diǎn)觸發(fā)運(yùn)動(dòng)；助動(dòng)-連續(xù)觸發(fā)運(yùn)動(dòng)；主動(dòng)運(yùn)動(dòng)；抗阻運(yùn)動(dòng)模式；擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式。同時(shí)還可以根據(jù)患者情況選擇不同游戲項(xiàng)目增加訓(xùn)練的趣味性。訓(xùn)練內(nèi)容的選擇上根據(jù)患者病情設(shè)定不同訓(xùn)練內(nèi)容、訓(xùn)練難度等，循序漸進(jìn)，開(kāi)始由治療師指導(dǎo)，逐步過(guò)渡到患者獨(dú)立完成訓(xùn)練。觀察組訓(xùn)練內(nèi)容包括傳統(tǒng)康復(fù)+上肢機(jī)器人訓(xùn)練，各為每次30min，1次/d、1周訓(xùn)練5d，總共4周。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 2組患者治療前、后均進(jìn)行以下評(píng)定。①簡(jiǎn)式Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)功能評(píng)定(上肢部分，F(xiàn)MA-UE)：包括有無(wú)反射活動(dòng)、屈肌共同運(yùn)動(dòng)、伸肌共同運(yùn)動(dòng)、伴共同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、脫離共同運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)、反射亢進(jìn)、腕穩(wěn)定性、肘伸直(肩前屈30°時(shí))、手指協(xié)同能力與運(yùn)動(dòng)速度等10項(xiàng)，每一動(dòng)作評(píng)分分值為0～2分，共計(jì)66分，分值越高表明患者肢體運(yùn)動(dòng)功能越好；②改良Barthel指數(shù)(MBI)：包括修飾、洗澡、進(jìn)食、如廁、穿衣、大便控制、小便控制、床椅轉(zhuǎn)移、平地行走或以輪椅行進(jìn)50m、上下樓梯，共計(jì)100分，分值越高表明患者日常生活活動(dòng)能力越好；③肩關(guān)節(jié)前屈、后伸、水平內(nèi)收、水平外展主動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度的改善(關(guān)節(jié)活動(dòng)度越大，表明患者肩關(guān)節(jié)活動(dòng)改善越明顯)評(píng)估療效，由一名不知情的記錄人對(duì)所有患者在治療前后進(jìn)行評(píng)分。

2 結(jié)果

治療4周后，2組患者的FMA-UE、MBI和肩關(guān)節(jié)各方向主動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度均有明顯提高(均P<0.05)，觀察組的FMA-UE和肩關(guān)節(jié)前屈、水平內(nèi)收、水平外展主動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度提高程度更高于對(duì)照組(均P<0.05)，2組患者的肩關(guān)節(jié)后伸、MBI改善程度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2～3。

組別nFMA-UE治療前治療后MBI治療前治療后觀察組2514.80±3.0332.36±4.89ab27.60±12.0933.00±11.73a對(duì)照組2513.80±2.7524.44±3.45a25.00±11.4636.60±8.87a

與治療前比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較，bP<0.05

組別時(shí)間前屈后伸水平內(nèi)收水平外展觀察組治療前42.80±11.707.60±3.0614.24±2.7746.68±6.64(n=25)治療后88.72±15.84ab18.00±6.14a24.96±6.22ab70.24±7.99ab對(duì)照組治療前43.88±11.467.84±2.8113.04±3.1748.12±6.52(n=25)治療后74.32±18.53a16.12±2.83a21.36±3.45a55.16±5.33a

與治療前比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較，bP<0.05

3 討論

在本研究中，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)康復(fù)治療對(duì)改善急性期腦卒中患者偏癱上肢功能及肩關(guān)節(jié)主動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度有明顯療效，而結(jié)合上肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練的患者在上肢功能活動(dòng)的數(shù)量和質(zhì)量上都有改善都更加明顯，上肢的大量重復(fù)練習(xí)可以幫助患者打破異常模式，獲得較好的運(yùn)動(dòng)功能。上肢康復(fù)機(jī)器人輔助訓(xùn)練將運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵要素合并到了治療當(dāng)中[4]，包括高強(qiáng)度的、任務(wù)特異性的、可重復(fù)的和交互性的練習(xí)，而且趣味性更強(qiáng)，患者參與康復(fù)訓(xùn)練的積極主動(dòng)性提高，治療可提高臨床療效，使康復(fù)機(jī)器人更好地為康復(fù)患者服務(wù)。

多項(xiàng)研究證據(jù)和系統(tǒng)評(píng)價(jià)支持上肢機(jī)器人在改善腦卒中患者運(yùn)動(dòng)和功能方面的效果[5-8]。有研究證實(shí)[9-10]，機(jī)器人輔助的訓(xùn)練次數(shù)從2500～3600次不等，經(jīng)過(guò)大量重復(fù)累積效應(yīng)，可以有效地促進(jìn)大腦的可塑性以及功能重組，從而提高偏癱側(cè)上肢的運(yùn)動(dòng)功能。

康復(fù)機(jī)器人具有不同的康復(fù)訓(xùn)練模式，可以適應(yīng)不同患者以及患者在不同恢復(fù)階段的不同情況。患者主動(dòng)發(fā)起的模式考慮到了患者的意圖和主動(dòng)參與的能力，較被動(dòng)模式更有效。許多的證據(jù)證明這種患者-機(jī)器人互動(dòng)的模式對(duì)促進(jìn)患者的恢復(fù)非常有效。機(jī)器人可以感受到患者的狀態(tài)并且根據(jù)患者的不同狀態(tài)進(jìn)行順應(yīng)性的匹配，同時(shí)，“按需輔助”的理念在機(jī)器人輔助康復(fù)中也得到較好的貫徹，機(jī)器人只為患者提供必需的輔助以便鼓勵(lì)患者得到最大程度的參與[11]。

本研究治療后觀察組患者肩關(guān)節(jié)的前屈、水平內(nèi)收、水平外展主動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度較對(duì)照組改善明顯，而肩關(guān)節(jié)后伸主動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度較對(duì)照組沒(méi)有更大的改善，其原因可能是與上肢康復(fù)機(jī)器人的訓(xùn)練任務(wù)中需要肩關(guān)節(jié)后伸的任務(wù)較少，而且手臂支架的設(shè)計(jì)可能會(huì)限制患者肩關(guān)節(jié)的后伸，所以這就提示我們需要進(jìn)一步加強(qiáng)針對(duì)肩關(guān)節(jié)后伸的訓(xùn)練，改善患者肩關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍，提高其肩關(guān)節(jié)控制能力，或者在任務(wù)的設(shè)計(jì)中增加訓(xùn)練肩關(guān)節(jié)后伸的任務(wù)。

我們的研究結(jié)果也顯示，上肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練結(jié)合傳統(tǒng)康復(fù)與對(duì)照組相比并沒(méi)有更大程度地改善患者的日常生活能力，這與以前的一些研究不一致[12-13]，這可能與很多因素有關(guān)，比如實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，病人的選擇，功能的嚴(yán)重程度、樣本量、治療的強(qiáng)度等等。有研究認(rèn)為[4]，機(jī)器人輔助治療本身不足以改善日常功能或者在真實(shí)環(huán)境中使用患肢，上肢康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練主要是患者借助上臂和前臂的協(xié)調(diào)完成整個(gè)操作任務(wù)，而腕和手在完成日常對(duì)物體的操控中起著非常重要的作用，所以需要結(jié)合補(bǔ)充的功能訓(xùn)練使患者學(xué)習(xí)特定的運(yùn)動(dòng)技巧，例如手的靈敏性、協(xié)調(diào)性和其他日常生活中需要的復(fù)雜功能，與其他技能的結(jié)合可以幫助完成復(fù)雜的日常生活需求。

缺乏合適的日常生活能力評(píng)價(jià)量表可能是日常生活能力改善不明顯的另一個(gè)原因。目前的評(píng)價(jià)方法都比較主觀，而且不能敏感的反映患者功能的改善，而間接的方法和患者報(bào)告的形式又限制了研究者獲取患者在生活中實(shí)際如何運(yùn)用功能的能力[14-16]。另外，卒中患者經(jīng)常使用健側(cè)代償來(lái)完成日常任務(wù)，從而不使用患側(cè)。上述原因可能會(huì)使研究者錯(cuò)誤的解釋研究數(shù)據(jù)因此低估上肢康復(fù)機(jī)器人康復(fù)技術(shù)對(duì)日常生活能力的改善。

除了可能的混雜因素以外，測(cè)量方法的主觀性、缺乏患者完成日常生活任務(wù)的實(shí)際背景也會(huì)阻礙患者日常生活能力的改善。動(dòng)物研究和現(xiàn)代康復(fù)研究都證實(shí)環(huán)境是運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)的重要因素。而且，由于可能有潛在的認(rèn)知功能的損傷，卒中患者通常在把學(xué)習(xí)到的運(yùn)動(dòng)技巧轉(zhuǎn)化運(yùn)用到日常生活中都存在困難。

目前尚無(wú)研究探索最適宜的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，未來(lái)的研究應(yīng)當(dāng)探索最適宜的訓(xùn)練強(qiáng)度并同時(shí)記錄有無(wú)副作用產(chǎn)生。還有患者上肢機(jī)器人結(jié)合肢體訓(xùn)練改善機(jī)制到底是什么?對(duì)哪些部位損傷的偏癱患者更有意義，還有遠(yuǎn)期效果如何都需要進(jìn)一步隨訪。未來(lái)的研究可能需要結(jié)合不同類型的有循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的康復(fù)手段例如功能性電刺激進(jìn)行進(jìn)一步研究。許多因素會(huì)影響康復(fù)效果，但是關(guān)于上肢機(jī)器人的治療中哪些因素會(huì)影響康復(fù)治療還知之甚少。研究這些因素可以幫助“量體裁衣”，選擇最適合患者的治療計(jì)劃和更精確地對(duì)患者進(jìn)行分層，使患者在進(jìn)行康復(fù)機(jī)器人治療后獲得更好的效果。