下肢机器人辅助康复训练在脑卒中患者康复中的应用进展1.docx

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下肢机器人辅助康复训练在脑卒中患者康复中的应用进展1

下肢机器人辅助康复训练在脑卒中患者康复中的应用进展

浙江大学医学院附属邵逸夫医院康复医学科

吴涛李建华江迪锦许志生

一、背景

脑血管疾病已经成为影响人类生存质量的一大类顽疾。

大约80%的卒中幸存者残留步行障碍，并且主要表现为步行速度减慢[1]和步态空间-时间参数的异常[2]。

减重结合运动平板的运动控制训练早已为人们所重视[3-5]。

该训练手段经过实践证明效果确切，但却费时、费力，并且不同治疗者的手法不一，而且缺乏定量的评价指标。

近些年来兴起的康复机器人主要用于神经系统疾病患者运动功能恢复的康复训练，尤其是机器人辅助步行训练，是近年来国内外学者研究的热点，也是近年来发展的新的神经康复治疗技术，具有广泛的应用前景[6-8]。

定时定量的机器人辅助训练可以使患者中枢神经系统获得功能重塑，帮助患者恢复肢体运动功能[9]。

同时机器人辅助康复训练可以减轻治疗师的劳动强度，可保证训练过程的一致和持续性，实现训练方案及康复评估参数化,使康复治疗变得科学高效[10-12]。

二、下肢康复机器人研发的概况

自上个世纪90年代初以来，国内外许多机构相继利用机器人技术进行减重步行辅助训练。

减重步行辅助康复训练机器人一般利用仿生外骨骼机械腿，带动患者下肢进行运动。

瑞士HOCOMA医疗器械公司最先推出了此类产品：

LOKOMAT[13]。

该产品能够辅助下肢运动障碍患者在平板上进行步行训练。

国际类似产品还有ALTACRO[14]。

另外还有牵引机械手式训练设备。

此类设备通过多个机械手和患者大腿、小腿相连，使之协调摆动完成整个步态过程[15]。

其他还有活动踏板式[16-17]和运动平板驱动的辅助步行训练装置。

由于偏瘫患者异常步态的始动因素多为踝控制异常，因此该类装置通过牵引由患者的脚，保证踝关节的运动轨迹与正常步态踝关节运动轨迹相吻合来进行步行训练。

国内也有和上述各类产品类似的研究报道[18-19]，但目前还没有市场化的产品出现。

三、脑卒中患者下肢康复机器人训练情况

1、评估下肢机器人训练效果的指标：

目前比较客观的评估指标包括：

EU步行评估量表、Rivermead运动评估量表、10米步行速度、6分钟步行距离、Motricity指标、MedicalResearchCouncil肌力评估、Ashworth肌张力评定[20]、平衡能力评估[21]、NIHSS得分[22]、患侧步长与健侧步长的比值[23]、FAC评分[24]、身体组织成分分析、巴氏指数、基本步态参数[25]。

2、下肢机器人训练效果：

关于脑卒中患者的下肢机器人辅助训练效果，目前的报道存在不同意见。

主要是由于选取的患者处于不同的病程和初始功能状态不一。

一般来说，发病越早、步行功能受损越严重的患者训练效果越明显[20,25-27]。

目前已有很多研究支持早期卒中患者行机器人辅助步行训练可以大大改善患者步行功能的研究[20,22,24,28,29]。

关于急性期和亚急性期的时间界定目前还存在争议，一般发病3个月内都作为亚急性期[20,22,24,28,29]。

但也有研究将发病6个月以内的患者也纳入亚急性期[30]。

Britta[25]等学者研究了发病在28天-200天的卒中患者进行机器人康复训练的效果。

为了凸显训练效果，他纳入的患者在康复训练前步行功能受损均较严重：

瘫痪侧下肢两组或两组以上肌群肌力≤3级，FAC评分均≤1分。

而Peurala[24]等人的研究纳入的患者发病更早：

平均发病天数在8天以内，并且所有患者训练前FAC都为0分。

他将56例患者分成3组：

机器人训练组、平地步行训练组和常规训练组。

机器人训练组进行3周共15次机器人辅助步行训练，其余常规康复训练相同。

所有患者均随访6个月。

研究发现机器人辅助训练组患者步行速度、距离、肌肉/脂肪比值均要好于常规训练组，且患者体能均要好于常规组[31]。

目前很多研究认为机器人训练组患者心肺能力有提高，并且可以消除制动、痉挛带来的一系列不利影响，这是常规训练所不具有的[32-34]。

与此相反，有学者认为机器人辅助训练并没有比传统康复更加优越[20,23,35]，并且机器人辅助训练有损患者有氧能力的提高[36,37]。

Hornby等[23]的研究纳入的患者病程都在6个月以上且步行能力受损相对较轻：

所有患者在比较慢的速度且无他人辅助下可独自步行10米。

在他的研究中，48例患者分成机器人辅助步行训练和治疗师辅助控制平板步行训练两组。

由于患者步态受损较轻，仅需一名治疗师进行躯干和患侧下肢的辅助控制。

所有患者连续进行12次、每次30分钟的步行训练。

该作者评估了患侧步长/健侧步长、6分钟步行测试、Berg平衡量表、肌张力等指标发现，常规训练组的效果比机器人训练组更好。

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3、下肢机器人训练方案

一般来说，机器人辅助步行训练都要进行4周（12-20次）的训练[21,25]才会显现效果。

减重程度一般从30-40%开始，以后每次以一定程度递减直至患者可以耐受的最大程度[23]。

步行速度一般有快速和慢速两种选择[21]。

也有学者以患者可耐受的最快速度为训练靶速度[25]。

Hornby等[23]设定步行速度从2.0km/h开始，以后以每次0.5km/h的速度递增，最后达到3.0km/h的靶速度。

训练中要注意患者的血压、心率等基本体征。

一般训练中所有患者血压要控制在220/110mmHg以下，心率在85%年龄预计最大心率以下[23]。

四、展望

下肢机器人辅助步行训练，通过模拟正常的步行生理周期强化外周深浅感觉刺激输入[31]，目前在脑卒中、脊髓损伤患者中已广泛应用。

下肢机器人辅助结合减重步行训练，试图通过符合生理周期的步态模拟，和脊髓步行中枢内步态机制的重建过程[38]，以促进上运动神经元损害患者步行功能的恢复。

下肢机器人辅助康复训练可以减轻治疗师的劳动强度,又可保证训练过程的一致和持续;还可实现训练方案及康复评估参数化,使康复治疗变得科学高效。

对于不同病程、功能状态的患者采取何种更加有针对性的训练方式和评价指标，目前还存在不同的意见，这是今后进一步研究的方向。

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