Lokomat機(jī)器人訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)對(duì)腦卒中偏癱患者步行功能提升效果的臨床研究

楊宇德,陳中華,李錫民,梁振宇,梁鎮(zhèn)宏,李東梅

腦卒中是全球成人致死、致殘的第二大常見(jiàn)病因,高達(dá)80%的患者遺留有運(yùn)動(dòng)障礙的問(wèn)題,嚴(yán)重影響了患者的日常生活活動(dòng)能力和生存質(zhì)量,給患者和社會(huì)帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)[1-3]。臨床研究顯示,患者及家屬最迫切解決的運(yùn)動(dòng)功能是步行,因?yàn)椴叫泄δ苷系K是患者日常生活活動(dòng)參與受限的直接和關(guān)鍵因素[4-5]。下肢機(jī)器人作為輔助智能工具,已有不少研究證實(shí)其可以改善腦卒中偏癱患者的步行和平衡功能[6-7],但不足的是這些研究?jī)H限于有效性的分析[7-11],關(guān)注是否存在更優(yōu)的訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)方案尚未有相關(guān)報(bào)道。下肢機(jī)器人訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)過(guò)短,患者可能未達(dá)到最佳的訓(xùn)練效果,而時(shí)長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng),也容易陷入患者訓(xùn)練后疲勞,浪費(fèi)康復(fù)資源。因此本研究將探討下肢機(jī)器人訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)對(duì)不同步行功能水平的卒中患者步行能力恢復(fù)的影響,進(jìn)一步完善、規(guī)范下肢機(jī)器人的臨床治療方案。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2021年7月～2022年12月茂名市人民醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科收治的120例腦卒中步行功能障礙患者,其中功能性步行量表(functional ambulation category scale,FAC)評(píng)級(jí)為0～1級(jí)的低水平步行功能患者60例,FAC評(píng)級(jí)為2～3級(jí)的高水平步行功能患者共60例。本研究已通過(guò)茂名市人民醫(yī)院倫理委員會(huì)審批(批件號(hào):PJ2021MI-K081-01)。入選標(biāo)準(zhǔn):年齡30～70歲;診斷符合第四屆全國(guó)腦血管疾病會(huì)議制定的腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)[12],具有明確的影像學(xué)病灶;生命體征平穩(wěn),能配合完成各項(xiàng)量表評(píng)估;病程在12個(gè)月內(nèi);FAC分級(jí)0～3級(jí);有足夠的能力參加1h的訓(xùn)練;簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn):顱腦外傷、腫瘤及感染等其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病;體重大于100kg;存在嚴(yán)重并發(fā)癥、嚴(yán)重肌痙攣;小腦病變;既往下肢有嚴(yán)重的關(guān)節(jié)疾病或下肢深靜脈血栓的患者;正在服用影響肌張力的藥物;嚴(yán)重認(rèn)知障礙。將低、高水平步行功能組的各60名患者根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法分為3小組,每小組20人,下肢機(jī)器人訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)分別設(shè)定為20min、30min、40min。各組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,見(jiàn)表1。

表1 各組患者一般資料比較

1.2 方法 各組患者均接受常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練+機(jī)器人訓(xùn)練。常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練:包括①運(yùn)動(dòng)治療:采用肌力及肌耐力訓(xùn)練、牽伸技術(shù)、關(guān)節(jié)活動(dòng)度訓(xùn)練等并配合神經(jīng)生理學(xué)療法進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,同時(shí)給予各項(xiàng)轉(zhuǎn)移訓(xùn)練、平衡協(xié)調(diào)訓(xùn)練及步行功能訓(xùn)練等,每次40min;②物理因子治療:主要采用神經(jīng)肌肉電刺激及電子生物反饋等治療,每次30min;③針刺治療:采用普通針刺治療,每次30min;④肢體氣壓治療20min。以上治療1次/d,5次/周,治療4周。Lokomat下肢機(jī)器人訓(xùn)練:采用瑞士生產(chǎn)的Lokomat下肢智能康復(fù)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練,跑臺(tái)速度(1.3～1.5)km/h,減重參數(shù)設(shè)定為動(dòng)態(tài)減重,每天訓(xùn)練1次,每周5次,治療4周,根據(jù)組別給予患者20/30/40min時(shí)長(zhǎng)的訓(xùn)練。整個(gè)訓(xùn)練過(guò)程由獲得Lokomat下肢康復(fù)機(jī)器人培訓(xùn)合格證書(shū)的專(zhuān)業(yè)康復(fù)治療師協(xié)助完成,保證患者在正常的運(yùn)動(dòng)模式下進(jìn)行。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 在治療前和治療4周后分別對(duì)患者進(jìn)行評(píng)估。包括①簡(jiǎn)化下肢Fugl-Meyer運(yùn)動(dòng)功能量表(Fugl-Meyer assessment,FMA)[13]:一共17項(xiàng),每項(xiàng)評(píng)分0～2分,總分34分,得分越高則運(yùn)動(dòng)功能越好;②Berg平衡量表(Berg balance sale,BBS)[14]:共14項(xiàng),每項(xiàng)評(píng)分0～4分,總分56分,得分越高則平衡功能越好;③FAC[15]:分0～5級(jí),共6個(gè)級(jí)別,分別賦予0～5分,分?jǐn)?shù)越高則步行功能越好。治療前后均由同一位治療師完成所有評(píng)定,觀察患者治療前后下肢運(yùn)動(dòng)功能、平衡功能、步行功能的變化。

2 結(jié)果

120例患者均完成了4周的訓(xùn)練,訓(xùn)練過(guò)程無(wú)不良反應(yīng)。各組患者治療前后的FMA、BBS、FAC評(píng)分比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。低水平步行功能組的組間比較結(jié)果顯示,下肢機(jī)器人訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)為20min患者治療后的FMA、BBS、FAC評(píng)分提高程度優(yōu)于其余2組(P<0.05),而在高水平步行功能組,下肢機(jī)器人訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)為40min患者治療后的FMA、BBS、FAC評(píng)分提高程度優(yōu)于其余2組(P<0.05)。見(jiàn)表2,表3。

表2 低水平組內(nèi)機(jī)器人不同訓(xùn)練時(shí)間患者治療前后運(yùn)動(dòng)功能、平衡功能、步行功能比較 分,

表3 高水平組內(nèi)機(jī)器人不同訓(xùn)練時(shí)間患者治療前后運(yùn)動(dòng)功能、平衡功能、步行功能比較 分,

3 討論

卒中后偏癱患者步行受限的主要原因包括偏癱側(cè)肢體運(yùn)動(dòng)能力、平衡能力的下降以及異常步態(tài)的出現(xiàn)等。下肢康復(fù)機(jī)器人能夠以特定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及運(yùn)動(dòng)模式為患者提供標(biāo)準(zhǔn)化、針對(duì)性及重復(fù)性的步態(tài)訓(xùn)練,利用中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重塑和代償功能,幫助患者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù),建立正確的步行模式,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)訓(xùn)練的諸多不足[16-17]。2016年AHA/ASA《成年人卒中康復(fù)和恢復(fù)指南》指出[18]:可以考慮使用機(jī)器人輔助運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練結(jié)合傳統(tǒng)康復(fù)治療改善卒中患者的運(yùn)動(dòng)功能和移動(dòng)能力,對(duì)早期行走不能或行走能力下降的患者可在進(jìn)行機(jī)器人輔助步行訓(xùn)練(II b級(jí)推薦,A級(jí)證據(jù))。同前人研究結(jié)果一致[19-21],本研究同樣證明了下肢機(jī)器人對(duì)卒中患者步行功能的促進(jìn)作用,患者下肢運(yùn)動(dòng)能力、平衡性以及步行分級(jí)均較前改善。就算患者每天僅接受了20min的訓(xùn)練,這比常規(guī)設(shè)定的30min還少,但患者仍然可從中獲益,這可能與下肢機(jī)器人強(qiáng)調(diào)主動(dòng)參與、正確的重心轉(zhuǎn)移和行走模式密切相關(guān),因?yàn)樵诔Ｒ?guī)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中,治療師最困難的是反饋和調(diào)整患者重心變化及異常步態(tài)。包譯等[22]的研究也表明,下肢機(jī)器人可有效避免患者在康復(fù)治療中出現(xiàn)髖關(guān)節(jié)外展外旋及足下垂等異常步態(tài)。

本研究結(jié)果還表明了Lokomat下肢機(jī)器人訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)對(duì)不同步行功能水平卒中患者的步行恢復(fù)確有影響。對(duì)于FAC為0和1級(jí)的患者,訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)為20min時(shí)對(duì)患者步行功能的提高效果最佳,而訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)為40min時(shí)對(duì)FAC為2和3級(jí)患者步行功能的提高效果最理想。其中考慮原因一:患者步行功能分級(jí)較低時(shí),患者整體的運(yùn)動(dòng)功能較差,其在20min前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最佳,而在20min后隨著運(yùn)動(dòng)耐力的下降,患者難以維持最佳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),下肢各肌群逐步進(jìn)入疲勞狀態(tài),導(dǎo)致20min之后的訓(xùn)練效果不佳。原因二:另外,運(yùn)動(dòng)時(shí)間越久,身體內(nèi)產(chǎn)生的自由基也越多,其數(shù)量與清除它的超氧化物歧化酶存在同步變化,而在超過(guò)一定的時(shí)間后,酶的活性卻沒(méi)有隨著運(yùn)動(dòng)量的升高而升高,患者功能低耐力低,很難有效地清除身體在運(yùn)動(dòng)時(shí)間超過(guò)20min產(chǎn)生的過(guò)量的自由基,從而導(dǎo)致超過(guò)這個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間,患者機(jī)體處于瀕臨運(yùn)動(dòng)損傷的狀態(tài),所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間在20min效果更佳。原因三:運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)機(jī)體的即刻肌糖原水平都會(huì)明顯下降,加上患者骨骼肌糖原儲(chǔ)能低,進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練消耗比較大,同時(shí)恢復(fù)慢。而步行能力水平高的患者,往往整體運(yùn)動(dòng)功能較好,可以接受更長(zhǎng)的治療時(shí)間以保證該組患者的運(yùn)動(dòng)效果,因此40min治療較20min及30min更理想。這需要今后的臨床工作中進(jìn)一步深入探究其關(guān)系,也為L(zhǎng)okomat的臨床操作提供了新的思路。

本研究使用FMA、BBS、FAC等評(píng)估量表進(jìn)行評(píng)定,僅能對(duì)下肢康復(fù)機(jī)器人臨床療效進(jìn)行觀察,評(píng)估結(jié)果缺乏更多更加客觀的指標(biāo)數(shù)據(jù),諸如表面肌電信號(hào)、三維步態(tài)分析等更全面數(shù)據(jù)的采集,未能對(duì)其相關(guān)機(jī)制進(jìn)行分析及驗(yàn)證。這將是未來(lái)課題組進(jìn)一步需要探討和研究的方向。

綜上所述,Lokomat下肢機(jī)器人訓(xùn)練能有效改善腦卒中偏癱患者運(yùn)動(dòng)功能障礙,當(dāng)患者處于較低水平步行功能時(shí),短時(shí)間的步行訓(xùn)練(20min)便可獲得較好的訓(xùn)練效果,而患者步行功能水平較高時(shí),相對(duì)較長(zhǎng)的步行訓(xùn)練(40min)時(shí)康復(fù)效果更佳,值得臨床推廣應(yīng)用。