下肢康復機器人聯合康復訓練對脊髓損傷截癱患者的影響

摘 要 目的：探討下肢康復機器人聯合康復訓練對神經外科脊髓損傷截癱患者膀胱尿道功能、平衡能力及步行功能的影響。方法：選取2022年12月—2023年12月于首都醫科大學附屬北京康復醫院收治的脊髓損傷截癱患者100例作為研究對象，以隨機數字表法分為對照組（n=50，采用康復訓練）與觀察組（n=50，采用下肢康復機器人聯合康復訓練），比較兩組患者膀胱尿道功能（膀胱容量、殘余尿量、最大排尿量），尿動力學指標[逼尿肌壓（Pdet）、膀胱順應性（BC）、膀胱壓（Pves）]，平衡功能[Berg平衡量表（BBS）]，下肢運動功能[簡化的下肢Fugl-Meyer運動功能量表（FMA-LE）]，步行功能[功能性步行分級（FAC）]。結果：訓練前，兩組患者膀胱尿道功能對比，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；訓練后，兩組患者較訓練前均有改善，且觀察組膀胱容量、最大排尿量比對照組多，殘余尿量比對照組少，差異有統計學意義（Plt;0.05）。訓練前，兩組患者尿動力學指標對比，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；訓練后，兩組患者較訓練前均改善，且觀察組患者Pdet、Pves比對照組低，BC比對照組高，差異有統計學意義（Plt;0.05）。訓練前，兩組患者BBS、FMA-LE評分對比，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；訓練后，兩組患者較訓練前均提高，且觀察組患者評分比對照組高，差異有統計學意義（Plt;0.05）。訓練前，兩組患者FAC分級情況對比，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；訓練后，觀察組患者分級情況比對照組優，差異有統計學意義（Plt;0.05）。結論：對神經外科脊髓損傷截癱患者采用下肢康復機器人聯合康復訓練方案，更能改善患者的膀胱尿道功能，提高平衡能力與步行功能。

關鍵詞 下肢康復機器人；脊髓損傷；截癱；膀胱尿道功能；平衡能力

中圖分類號 R493 R683.2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-7721（2024）06-1094-06

Effect of lower limb rehabilitation robot combined with rehabilitation training on spinal cord injury-induced paraplegic patients

YANG Jie， WANG Fengshuang， PAN Huajie

（Rehabilitation Diagnosis and Treatment Center， Beijing Rehabilitation Hospital Affiliated to Capital Medical University，

Beijing 100144， China ）

Abstract Objective： To explore the effect of lower limb rehabilitation robot combined with rehabilitation training on bladder urethral function， balance and walking function in spinal cord injury-induced paraplegic patients. Methods： 100 spinal cord injury-induced paraplegic patients who admitted to Beijing Rehabilitation Hospital Affiliated to Capital Medical University from December 2022 to December 2023 were selected as the research subjects. They were randomly divided into the control group and observation group using a random number table， with 50 cases in each group. The control group received rehabilitation training， while the observation group were treated with lower limb rehabilitation robot combined with rehabilitation training. The bladder urethral function （bladder volume， residual urine volume， maximum urination volume）， urodynamic indicators such asd detrusor pressure （Pdet）， bladder compliance （BC）， bladder pressure （Pves）， Berg balance scale （BBS）， Fugl-Meyer assessment of lower extremity （FMA-LE）， and functional ambulation category （FAC） were compared between the two groups. Results： Before training， there was no statistically significant difference in bladder urethral function between the two groups （Pgt;0.05）. After training， bladder urethral function of the two groups was both improved compared with that before training， but the bladder volume and maximum urination volume in the observation group were higher than those in the control group， while the residual urine output in the observation group was less than that in the control group， and the differences were statistically significant （Plt;0.05）. Before training， there was no statistically significant difference in urodynamic indicators between the two groups （Pgt;0.05）. After training， urodynamic indicators of the two groups were both improved compared with those before training， and the observation group had lower Pdet and Pves than the control group， while the BC was higher in the observation group than that in the control group， with statistical significance （Plt;0.05）. Before training， there was no statistically significant difference in BBS and FMA scores between the two groups （Pgt;0.05）. After training， BBS and FMA scores in the two groups were both improved compared with those before training， and they were higher in the observation group than those in the control group， and the differences were statistically significant （Plt;0.05）. Before training， there was no statistically significant difference in FAC grading between the two groups （Pgt;0.05）. After training， the FAC grading in the observation group was better than that in the control group， and the difference was statistically significant （Plt;0.05）. Conclusion： Application of lower limb rehabilitation robot combined rehabilitation training in spinal cord injury-induced paraplegic patients can better improve their bladder and urethral function， balance ability， and walking function.

Key words Lower Limb Rehabilitation Robot; Spinal Cord Injury; Paraplegia; Bladder Urethral Function; Balance Ability

脊髓損傷患者有并發癥多、致殘率高、預后差等特點，是醫學研究的重點與難點[1]。截癱為脊髓損傷患者最主要的一種并發癥，一項調查顯示，618名脊髓損傷患者中截癱發生率高達58.70%[2]。脊髓損傷截癱患者常伴有下肢運動功能障礙，對其家庭及社會帶來了沉重的負擔。康復訓練為常用的干預方法，通過主動、被動的訓練方法，能在一定程度上改善患者的運動功能、膀胱功能，改善其生存質量[3]。但常規康復訓練的周期長，患者及家屬往往缺乏耐心，患者也缺乏主觀能動性，導致康復訓練效果并不理想。故及時尋求一種更安全有效、簡單易行的康復訓練方式非常必要。近年來，機器人技術迅猛發展，康復機器人系統在臨床患者的康復訓練中逐漸被應用，下肢康復機器人是專為步行障礙患者服務的一種尖端康復設備，該設備具有符合人體生理特征的步態模式，能提供特定的訓練任務，還能不斷加大訓練量及訓練強度，可提高患者參與性與積極性，加快康復進程，促進正常步行功能恢復[4]。李希等人[5]報道指出下肢康復機器人能改善偏癱患者的下肢運動功能、步行功能，在運動障礙患者中應用有潛在價值及可行性。目前有關下肢康復機器人聯合康復訓練對神經外科脊髓損傷截癱患者膀胱尿道功能、平衡能力及步行功能的影響臨床鮮見報道。基于此，本研究選取脊髓損傷截癱患者為研究對象，進一步探討下肢康復機器人聯合康復訓練對其的影響。現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2022年12月—2023年12月

于首都醫科大學附屬北京康復醫院收治的脊髓損傷截癱患者100例作為研究對象，以隨機數字表法分為對照組（n=50，采用康復訓練）與觀察組（n=50，采用下肢康復機器人聯合康復訓練）。兩組患者一般資料對比，差異無統計學意義（Pgt;0.05），見表1。納入標準：①參考《脊髓損傷神經學分類國際標準（2011年修訂）》[6]診斷標準，經MRI、CT確診為脊髓損傷截癱；②病程lt;3個月；③脊髓損傷分級A～D級；④損傷前肢體、步行功能正常；⑤患者能積極配合康復治療；⑥患者或家屬已簽署同意書。排除標準：①存在嚴重臟器功能障礙；②強直性脊柱炎、脊柱穩定性較差者；③合并下肢骨折、攣縮、骨質疏松者；④有髖關節手術史；⑤存在認知、溝通障礙；⑥有精神類疾病或病史。本研究已通過醫院倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 對照組 采用康復訓練。

1.2.1.1 急性期（脊髓損傷后1個月內）：此階段患者生命體征平穩、病情基本穩定，即可開始康復訓練。①體位的擺放。患者臥床時，確保肢體為功能體位，即踝、膝、髖關節均行良肢位擺放。②關節被動運動。對截癱肢體行被動運動訓練，每個關節各軸向運動20次，2次/天，避免關節畸形或攣縮，訓練中保持緩慢輕柔，不可超過最大生理活動范圍。③體位改變。每2 h更換1次體位。④早期坐立訓練。對脊柱穩定性較好的患者，指導坐立訓練，最初抬高床頭30°，若無不適癥狀，每日升高15%，最終增加至90°即可，30分鐘/次，2次/天。⑤站立訓練。經坐立訓練后，若患者未出現體位性低血壓，則開始站立訓練，佩戴胸腰椎矯形器（確保脊柱穩定性），使患者立于床上，最初傾斜20°即可，15分鐘/次，2次/天，若無不適，每次可增加10°，時間增加5 min，在兩周之內可達到直立位。⑥呼吸、排痰訓練。若患者有呼吸肌麻痹，指導進行腹式呼吸、排痰訓練，以改善呼吸功能。

1.2.1.2 恢復期（脊髓損傷后3～6個月）：①肌力增強訓練。a.受累肌群。若肌力分級為0級，行被動運動；肌力分級為1～3級，行主動助力運動；肌力分級為4～5級，行抗阻運動。每次負荷重量（RM）為10，每次遞增500 g，10個/組，20分鐘/次，2次/天。b.未受累肌群。每天每組遞增2個RM，增加到每組20個時，計算耐受量，再從最初RM訓練，20分鐘/次，2次/天。

②功能性動作訓練。主要有坐位支撐轉移、坐位平衡、坐起與躺下、坐起支撐、體位變化、肌肉牽伸練習，訓練20分鐘/次，1次/天。

③轉移練習。練習床到輪椅的轉移、輪椅到坐便器的轉移，1次/天。④輪椅應用練習。練習輪椅上下臺階、狹窄場所抬前輪、轉換方向等方法，20分鐘/次，1次/天。⑤步行、站立練習。在平行桿內佩戴胸腰椎支具情況下進行站立、步行練習，30分鐘/次，2次/天。⑥膀胱功能練習。a.手法排尿。指導患者將左手放于右手背上，加壓排尿，待尿不再外流時松手，再加壓1次，至尿排盡。b.采用盆底肌生電反饋訓練。20分鐘/次，1次/天。持續訓練1個月。

1.2.2 觀察組 在患者進行常規康復訓練之后，再采用下肢康復機器人輔助訓練。下肢康復機器人[廠家：漫步者（天津）康復設備有限公司，型號：GR-A1型]，電源電壓220 V，50/60 Hz，功率400 VA。指導并協助患者采取坐位，選擇型號大小適宜的“靴子”，穿戴在患者的足-踝-小腿部位，將“靴子”的護套固定好，再利用“靴子”將患者的下肢固定在康復機器人上，固定安全帶到患者的骨盆、雙側髖關節的位置，采用懸吊系統，逐漸使患者站立在運動平板上，使患者的髖關節、膝關節得到充分的伸展，且可支撐自身的體重。再對護套、安全套進行仔細檢查，確保患者的安全。將初始的坡度設置為0°，速度設置為1 km/h，依據患者的體重、舒適度、耐受度，對減重力量進行針對性調整，并依據步行功能的改善情況，逐級增加每次的訓練強度。訓練時間為40 分鐘/次，1次/天，持續訓練1個月。

1.3 觀察指標

1.3.1 膀胱尿道功能 在訓練前后分別評估兩組患者膀胱尿道功能。①膀胱容量：叮囑患者長時間憋尿，用B超檢測具體膀胱內的尿量。②殘余尿量：用B超檢測膀胱的前徑、后徑、上下徑，準確測定殘余尿量。③最大排尿量：充分憋尿的情況下，B超測定膀胱里的液體量。

1.3.2 尿動力學指標 在訓練前后分別用Laborie尿動力學檢查儀（萊博瑞醫療技術有限公司，型號：GBS002）對患者的逼尿肌壓（Detrusor Muscle Pressure，Pdet）、膀胱順應性（Bladder Compliance，BC）、膀胱壓（Bladder Pressure，Pves）進行測定。

1.3.3 平衡功能與下肢運動功能 于訓練前后分別評估兩組患者的平衡功能、下肢運動功能。①平衡功能：用Berg平衡量表（Berg Balance Scale，BBS）評估，主要包括14個項目，每個項目5級制（0～4分）評分，0代表無法完成，4代表可正常完成，總分0～56分，得分越高，平衡能力越好[7]。②下肢運動功能：用簡化的下肢Fugl-Meyer運動功能量表（Fugl-Meyer Assessment Scale of Lower Extremity，FMA-LE）評價，主要包括7個維度，17個條目，每個條目0～2分，總分0～34分，得分越高，肢體運動功能越好[8]。

1.3.4 步行功能 于訓練前后分別采用功能性步行量表（Functional Ambulation Category，FAC）評定兩組患者的步行功能。0級：患者無法行走，或在2人幫助下行走；1級：需在1人連續扶持下減重并維持平衡；2級：需在1人持續或間斷扶持下行走；3級：無需他人直接扶持，需在監督下行走；4級：可在平坦地上獨立行走，不平坦的路上需他人幫助；5級：可獨立行走[9]。

1.4 統計學方法 所有數據均采用SPSS 22.0軟件進行統計學分析，計數資料以例數（百分比）[n（%）]表示，行正態性檢驗。若符合正態分布，理論數T≥5，總樣本量n≥40，用 χ2檢驗，若理論1≤T lt; 5，總樣本量n≥40，用連續校正的 χ2檢驗。計量資料用均數±標準差（x±s）表示，服從正態分布采用獨立樣本t檢驗，非正態分布的數據用M（P25，P75）表示，行Mann-Whitney U 檢驗。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 膀胱尿道功能 訓練前，兩組患者膀胱尿道功能比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；訓練后，兩組患者均有改善，且與對照組比較，觀察組患者膀胱容量、最大排尿量更多，殘余尿量更少，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表2。

2.2 尿動力學指標 訓練前，兩組患者尿動力學指標比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；訓練后，兩組患者均有改善，且與對照組比較，觀察組患者Pdet、Pves更低，BC更高，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表3。

2.3 平衡功能與下肢運動功能 訓練前，兩組患者BBS、FMA-LE評分比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；訓練后，兩組患者評分均提高，且與對照組相比，觀察組評分均更高，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表4。

2.4 步行功能 訓練前，兩組患者FAC分級情況比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；訓練后，觀察組患者分級情況比對照組優，差異有統計學意義（Plt;0.05），見表5。

3 討論

脊髓損傷為全球高發的一種中樞神經損傷性疾病，每年新增患者約80萬，極易造成截癱，對患者感覺、運動及自主神經功能造成影響[10-11]。下肢康復機器人在醫學康復領域的逐漸應用，使脊髓損傷截癱患者恢復行走有一定的可能性[12]。

1994年，Lokomat設計將減重步行訓練、機器人步態矯形器相結合，用于下肢的新型康復機器人有了爆發式增長[13]。2017年3月，中國發布下肢外骨骼機器人Fourier X1。2018年，國內知名高校聯合研發的布法羅機器人完成了臨床試驗。下肢康復機器人對傳統康復治療進行了有效補充，不僅提供了單獨、持續的身體支撐，還能幫助患者進行標準化、高強度、科學化的訓練。《下肢康復機器人臨床應用專家共識》[14]指出下肢康復機器人輔助步態訓練，能改善下肢功能、粗大運動、步態、步行速度、耐力及平衡能力。

李勇強等人[15]報道了下肢康復機器人在步行功能障礙患者中的應用有多種獨特優勢，可進行有針對性、重復性的康復訓練。本研究數據顯示，訓練后，兩組患者膀胱尿道功能、尿動力學指標均有改善，且觀察組改善更明顯，差異有統計學意義（Plt;0.05），表明下肢康復機器人聯合康復訓練更能改善患者的膀胱尿道功能。分析原因為康復訓練中，通過對患者進行被動、肌力及功能訓練，能使其盆底肌群、腹部肌群、膀胱括約肌等肌群得到充分的收縮，經陰部神經傳入纖維，從而可降低骶髓逼尿肌核神經元的興奮閾值，進而可抑制逼尿肌不自主收縮，改善尿動力學指標及膀胱功能。下肢康復機器人的應用可進一步對患者進行針對性訓練，使其充分發揮殘存肌力移動身體，使各個肌群得到充分收縮，盆底肌群規律收縮，促進有效排尿，減少膀胱的殘余尿量，改善膀胱尿道功能[16]。

脊髓損傷患者的感覺功能、運動功能、行走功能喪失，降低了患者生活質量，對其身體及心理造成了嚴重的傷害[17-18]。本研究發現，訓練后，兩組患者的BBS、FMA-LE評分均有提高，且觀察組比對照組高，觀察組步行功能分級也優于對照組，差異有統計學意義（Plt;0.05），認為聯合應用下肢康復機器人，能進一步改善患者的平衡能力、下肢功能及運動功能。分析原因為下肢康復機器人具備減重系統，能對患者雙足間距、足內外翻、踝關節屈伸角度進行針對性調整，發揮個性化、精準治療的效果，且減重后降低了步行耗能，患者能堅持完成訓練，提高訓練效果，促進肢體功能及運動功能恢復[19]。此外，下肢康復機器人的步行矯正系統還能設置運動速度、步態偏角度、足間距，從而對患者的異常步態進行有效抑制，使患者保持接近正常生理步態的訓練，可提高步行的穩定性，建立正常的步行模式，改善步行功能，對于患者的膀胱尿道功能也有輔助改善作用。下肢康復機器人的負荷刺激、感覺輸入系統，還能對患者的下肢髖、膝、踝等關節本體感受器進行一定的刺激，使下肢感覺輸入得到強化，促進正常運動模式的建立，進而有益于下肢運動功能的改善。

綜上，對神經外科脊髓損傷截癱患者采用下肢康復機器人聯合康復訓練方案，能改善膀胱尿道功能，增強平衡能力，改善下肢運動功能及步行功能，有可推廣性。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：楊杰負責設計論文框架，擬定寫作思路，起草論文，論文修改，指導撰寫文章并最后定稿；王鳳雙負責實踐操作，研究過程的實施；潘化杰負責數據收集，統計學分析，繪制圖表。

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編輯：趙敏