脊髓損傷患者步行功能康復設備的應用進展

龐洪波，李 勵，王艷武

天津市殘疾人康復服務指導中心肢體康復科，天津 300000

近些年來，經濟水平的發展，生活節奏的加快，脊髓損傷發病率逐年呈上升趨勢，此病常見致傷原因包括交通事故、高處墜落、跌倒摔傷、重物砸傷等，患者癥狀較為嚴重，且具有較高的致殘率與致死率，給患者及其家屬帶來極大痛苦，嚴重降低了我國國民的生活質量［1］。對于脊髓損傷患者，早期急救措施主要包括現場救護、急診救治、專科治療等，可有效保證患者生命安全與脊髓功能的恢復。但此癥患者多引起下肢功能障礙，影響患者正常生活能力，因此，采取有效康復設備對患者步行功能進行訓練具有必要性，本文對多種步行功能康復設備進行相關綜述，為臨床提供相關參考。

1 脊髓損傷下肢步行能力的評估方法和障礙種類

參照美國脊髓損傷分類國際標準（ASIS）［2］，對脊髓損傷主要分為五級：A 級，完全損傷，患者于骶段即S4-S5，未出現任何的感覺功能、運動功能喪失；B 級，不完全性損傷，于神經平面以下處，包含S4、S5，具有一定的感覺功能，但無任何運動功能；C 級，不完全性損傷，于神經平面以下，具有運動功能，且大部分關鍵肌的肌力在3 級以下；D 級，于神經平面以下，存在一定的運動功能，并且大部分關鍵肌的肌力在3 級及以上；E 級，患者感覺功能、運動功能均為正常狀態。根據患者不同脊髓損傷程度，應在不同階段選擇針對性康復訓練方法，于早期、中期，應對其進行步態訓練，于晚期，應對其進行步行功能訓練。

2 步態康復訓練設備

2.1 下肢康復機器人

步態康復訓練主要是借助于相關儀器設備，對其肢體功能進行康復、輔助性練習，既往多依賴于人力，患者訓練強度具有一定局限性，多不可進行較高強度的訓練內容，康復效果不佳。借助于步態康復訓練設備，可更好地達到對患者的訓練要求，并且還可對患者步態姿勢進行更準確的指導，避免出現偏差，以使其保持正確的姿勢完成訓練內容，為后期步行功能的恢復奠定基礎。

2.2 Flexbot下肢康復機器人

下肢康復機器人主要應用懸吊的減重方式，于醫用跑步機上，在其腿部上穿戴外骨骼，幫助患者進行步態的訓練，患者進行訓練過程中，下肢康復機器人可通過傳感器，對患者運動狀態進行實時的檢測，從而對其姿勢進行正確指導，還具有評估系統，對于多數患者均可適用，可顯著提高患者的主動性。紀亮等［3］研究提出，Flexbot 下肢康復機器人自帶有減重支持系統，可促使患者骨盆早期實現自由擺動，通過機器人輔助進行全程步行步態訓練，可使其相關肌肉群進行充分的收縮；其步態訓練模式包括主動模式、被動模式，在初始階段對患者進行被動模式的訓練，逐漸增強其主動訓練的意愿，提高主動性，循序漸進，改善康復訓練效果。

2.3 A3下肢康復機器人

程雪等［4］研究顯示，A3 下肢康復機器人主要由外骨骼機械腿、跑臺、減重系統等多結構組成，可為患者提供主動與被動兩種訓練模式，并于髖膝關節處，設置相應的傳感器，由系統進行反饋，使醫師全面掌握患者運動狀態，此種設備的應用對患者神經重塑具有促進作用，對于患者恢復正常的步態可起積極作用。

2.4 AIWALKER（艾康）

其主要是由大艾機器人進行自主研發所得，在脊髓損傷患者早中期康復訓練中的應用價值顯著，此種設備主要是采用可移動性的支架，對患者脊柱進行支撐，對其盆骨具有穩定作用，借助于外骨骼的裝置，從而協助患者保持自然、真實的步態，長期還可實現站立、原地步行等訓練模式，操作較為簡單。有研究提出，艾康設備適用于各種類型的下肢功能障礙患者，于早中期對其進行康復訓練輔助，可以實現減重、站立、原地步行等，對于患者步態訓練具有重要意義［5］。

2.5 Lokohelp下肢康復機器人

有研究認為［6］，Lokohelp 訓練系統主要以現代康復醫學理論、人機合作機器人原理為基礎，對其股四頭肌兩端的本體感受器進行有效的刺激，于大腦皮質下對其步行姿勢功能區進行重建，從而使其步態能力有所增強，減少痙攣的發生，使其關節活動度得到有效增加，拉伸其攣縮的肌肉。田強元等［7］報道顯示，Lokohelp 康復機器人，是一種多樣化的跑臺的步態訓練裝置，在進行訓練過程中，無需使治療師對患者下肢進行手動的引導，并且具有上坡訓練的特有設計，此種設備可對患者膝關節伸展進行有效觸發，傾斜的跑臺設計，對于髖關節的牽拉具有促進作用，從而可激活其步態，此外在患者行走過程中，可對其進行姿態控制訓練，有效增強行走速度的同時，還可實現步態的對稱性。尹正錄等［8］研究發現，對觀察組患者進行常規康復訓練的基礎上，應用德國生產的Lokohelp 下肢康復機器人系統，根據患者情況對其減重裝置進行有效調節，并調節步速、坡速，可使患者進行不間斷的重復性學習步行，有效的穩定軀干，轉移重心，使其步態保持完整，促進下肢能力的恢復。

3 行走功能康復設備

3.1 下肢外骨骼穿戴式機器人

脊髓損傷患者多會具有下肢運動功能障礙，且程度嚴重者會出現殘疾癥狀，對其正常生活帶來極大困擾，降低患者生活質量。因此，對于脊髓神經損傷下肢運動功能障礙嚴重的患者，需應用適當的輔助型設備，以對其肢體功能進行代償，協助患者行走，實現行走能力的重建。輔助型行走設備的應用可進一步加強患者的康復訓練工作，還可有效改善患者生活質量［9-10］。霍金月等［11］報道顯示，對于步態紊亂者應用髖關節雙電機主動驅動、膝關節被動四連桿機構的下肢外骨骼穿戴式機器人，具有一定的可行性，下肢外骨骼行走過程中，髖關節電機力矩對其膝關節自然彎曲、踝關節行走等可發揮帶動作用，使其角度變化與正常人保持一致。

3.2 互助式步行矯正器

馬剛［12］在相關研究中發現，給予患者互助式步行矯正器，與應用常規矯正器的患者比較，此患者的步行速度更快，步行距離更遠，主要是由于采用互助式步行矯正器的患者，在步行過程中，根據鐘擺的工作原理，隨著自身重心的前移、慣性的作用，向前進行跨步，可有效降低患者步行時所需的體力消耗，降低步行難度，從而提高了其步行速度，增加了步行距離。

3.3 智能助行康復機器人

智能助行康復機器人主要以患者骨盆結構減重為基礎，適用于腦外傷、腦卒中、脊髓損傷等中樞神經疾病，所引起的運動功能障礙患者，此設備可對患者進行步態、步行、平衡、身體協調性等多方面的訓練，對于患者骨盆運動的自由度可進行有效調節，控制適宜的步行速度與阻力，從而對患者的訓練強度、難度進行有效調節。華艷等［13］研究發現，對患者進行減重支持訓練，可有效使其平衡能力得到改善，從而可對患者的下肢運動功能進行改善；通過對患者的患肢進行聲音、感覺等刺激，可提高患者對患肢的感知度，改善其偏側癥狀與下肢功能；與傳統康復訓練比較，應用智能助行康復機器人，可對患者的安全問題進行有效保證，對其下肢進行高難度、高強度等康復訓練工作進行更有效的輔助，可有效促使患者神經重塑，從而改善其下肢運動功能。

4 總結

脊髓損傷主要是機體脊髓結構遭到破壞，從而引起患者出現感覺障礙、運動障礙、生活功能障礙等情況，嚴重者會導致患者死亡［14］。中樞神經損傷所導致出現的步行障礙，對患者日常生活質量造成極為不利的影響，是康復治療的重點與難點，給予患者何種康復訓練方式，對于改善其步行功能最有效，為臨床一熱點話題［15］。功能康復輔助設備通過應用相關原理，對患者進行步態、步行訓練的指導，操作較為簡單快捷，還可監測患者運動形態，進行及時調整，以改善其康復訓練效果，具有顯著的應用效果。本文根據脊髓損傷不同分級情況，分為早中期步態康復訓練、晚期的步行康復訓練兩個階段，對下肢康復機器人、AIWALKER（艾康）、Lokohelp 康復儀、助行機器人進行了相關綜述，發現對患者應用輔助型行走設備，可顯著對其步態姿勢進行引導，改善步態、步行功能，具有較高的臨床應用價值，可為臨床提供一定的參考。但本次研究參考的文獻有限，關于步行功能康復設備的應用有待進行進一步研究。