孟祥鳳 商曉英 馮天甜 王滌 徐浩繁 朱旺龍

腦卒中經常威脅人類的生命與健康，近年來其致殘率高于80%，重殘率高于40%[1-2]。運動功能障礙是腦卒中患者遺留的主要問題，這對他們的生活質量影響很大，運動功能的恢復是腦卒中患者迫切的康復需求和康復目標之一。近年來，大量研究表明，在患者進行康復治療時，延長治療時間或增加訓練次數都有助于患者功能改善[3-6]。而康復機器人可滿足這一需求，它貫穿了康復醫(yī)學、生物力學、機械學以及機器人等眾多領域，自動化程度不但高且有效[7]?，F代下肢康復機器人不僅可以模擬正常步行姿勢，而且可以通過減重科學地訓練下肢運動功能有障礙的患者[8]。通過模擬正常的行走模式訓練下肢肌肉以恢復神經系統對步行功能的控制作用，進而改善下肢運動功能[9]?；谝陨媳尘埃疚木拖轮祻蜋C器人在腦卒中偏癱患者運動功能障礙中的應用做一綜述。

1 下肢康復機器人訓練系統

A1下肢康復機器人是廣州一康醫(yī)療設備實業(yè)有限公司參考國外“下肢康復機器人”后研發(fā)推出，是一種集電動站立床、減重步行訓練系統和類似MOTORMED的下肢智能反饋系統三種常用康復設備于一體的新型訓練系統。

1.1 電動起立床 電動起立床是一種使患者由仰臥位或坐位到直立位的重要康復手段，它通過步幅的調整使踝關節(jié)做全范圍被動活動，達到預防墜積性肺炎、褥瘡和骨質疏松等并發(fā)癥的目的，使康復進程加快。

電動起立床主要包括上部懸吊帶、腰部綁帶和髖關節(jié)固定帶等懸吊裝置、動力裝置、傳動桿、踏板、站立床板、配套軟件及按鈕器。當用綁帶將患者穩(wěn)定于站立床后，調節(jié)按鈕器使患者升高至站立(站立范圍：0°～90°)，根據患者的功能，在操作界面設置相應步幅(膝關節(jié)活動度：0°～25°)、步頻(0～80步/min)及治療時間，設置完成后，點擊“開始”按鈕開啟站立和下肢被動步行訓練模式。1.2 減重步行訓練系統 減重下步行訓練可減輕身體承重，為患者提供合適的身體支持，使下肢的殘余功能得以發(fā)揮[10]。

減重綁帶分為肩部減重綁帶，腹部綁帶，胯下綁帶，腿部綁帶，腳面綁帶五種，穿戴使用順序為：腹部綁帶用卡扣固定(置于髖關節(jié)以上位置)—胯下綁帶用卡扣固定—肩部減重綁帶用卡扣固定-腿部綁帶用卡扣固定(置于髕骨上緣兩橫指)—腳部綁帶用卡扣固定(注意不要綁到踝關節(jié))—調整萬向踏板(適應患者足內外翻)—調節(jié)腳寬(與肩同寬)—讓患者握住緊停開關。

1.3 類似MOTORMED的下肢智能反饋系統 下肢智能反饋系統不僅具備以坐位下踏車訓練為主的MOTOmed的功能，而且具備視覺反饋系統，萬向踏板方向任意可調，讓患者以最舒適的步態(tài)進行訓練并在訓練中逐步矯正足型。通過提供周期性生物負載，刺激患者足部本體感覺，有助于大腦神經重塑。

在患者訓練過程中，下肢智能反饋系統能感受到患側下肢肌張力的變化，當肌張力升高發(fā)生痙攣時，系統的電子線路檢測到后會立刻停止馬達，開啟防痙攣模式，當痙攣解除后，系統會降低預設的速度以適應患者身體情況[11]。通過不停刺激患側下肢和本體感覺感受器以達到減少肌張力亢進的目的。而且下肢智能反饋系統可以使用虛擬現實技術讓患者身臨其境地進行情景互動鍛煉，增添了治療過程的趣味性。此外，下肢康復機器人通過對稱性訓練模式可鍛煉兩側下肢步態(tài)同步性，介于兩側下肢具有協同匹配性，通過對稱性訓練可使患側肢體模擬健側運動模式，促進患側下肢康復[12]。

2 在腦卒中偏癱患者運動功能障礙中的應用

作為一種智能的訓練系統，下肢康復機器人會根據偏癱患者所處的不同階段以運動模式配上視覺反饋來促進運動功能的引出，是常規(guī)康復的有效補充[13]。劉洋等[14]研究發(fā)現，予腦卒中偏癱患者早期聯合應用下肢康復機器人和運動療法可使患者的步行功能和平衡功能均明顯提高，效果大于只有單純康復訓練的對照組，可以推廣。吳李秀等[15]研究結果表明，對照組應用下肢康復機器人后功能改善情況明顯優(yōu)于訓練前，且肌張力和步行能力也明顯改善。溫金亞等[16]研究發(fā)現，觀察組股四頭肌、繩肌評分與FMA、BBS評分治療后均大于對照組，表明下肢康復機器人對患者運動、平衡功能的改善和肌力的增強有更好的療效。張銀亮等[17]研究結果顯示，試驗組伸膝肌群肌力和屈髖肌群肌力以及運動功能評分均比對照組高，證實下肢康復機器人輔以步行訓練可避免腦卒中偏癱患者異常運動模式的發(fā)生，重復的運動可以鞏固關節(jié)穩(wěn)定性，提高下肢肌群的力量，改善患者下肢運動功能，促進康復。高春華等[11]認為，予下肢康復機器人訓練的觀察組病人FMA-LE和BBS評分及股四頭肌MMT分級Kendall百分比評分均優(yōu)于治療之前及同期對照組，表明下肢康復機器人可使腦卒中偏癱患者運動能力得以改善。

3 下肢康復機器人訓練的可能機制

對腦卒中偏癱患者而言，腦功能重組是患者功能恢復的重要指標[18]。應用下肢康復機器人讓患者進行減重下步行鍛煉有助于中樞神經系統在結構和功能上的代償和重組，在下肢康復機器人帶動下進行的關節(jié)屈曲伸展負重行走訓練，可以增加肌肉、結締組織的蠕變和肌梭傳入率的適應，通過反復高密度強化訓練，可以緩解痙攣[11]。同時高強度訓練可促進大腦皮質能量代謝，提高受損半球運動區(qū)激活能力和神經系統代償水平，有利于腦卒中偏癱患者下肢運動功能的恢復[19]。

根據神經可塑性原理[20]，感官系統將多種信息輸入后，患者本體感覺感受器受到患者不斷模仿、重復學習以及恰當視覺反饋的刺激，在損傷的腦組織周圍可創(chuàng)建新的神經反饋通路，促進下肢運動功能改善。

現代腦損傷恢復理論提出，患側下肢經過不斷重復的隨意運動練習，促進訓練的肢體部位在相應皮質區(qū)增大，提高神經興奮傳遞效率，有規(guī)律地引導患者進行動作訓練，可糾正異常的運動模式，以此激活新的神經環(huán)路并創(chuàng)建正常的運動程序來提高患者肢體運動功能[13]。

4 結語

綜上所述，常規(guī)的康復訓練要完全地控制好患者的軀干及髖膝踝關節(jié)的穩(wěn)定性和協調性至少需要2～3位治療師參與，而且很難達到負重、邁步、平衡的有機結合，此外，治療師的工作狀態(tài)和專業(yè)水平也會影響訓練效果，不斷重復的康復訓練更是需要治療師具有較強的體力和耐力，這不僅加重了治療師的工作強度，而且效率很低。漫長的康復進程還會加重患者的經濟負擔。但下肢康復機器人加入后，一位治療師即可通過設置相關參數讓患者在不同強度下反復地模擬行走，而且系統具備的交互式游戲模式可讓患者在一定程度上提升訓練依從性，動態(tài)實時反饋系統也可讓治療師隨時察覺到患者不同情況而做出相關調整[15]。所以在常規(guī)康復治療基礎上予以腦卒中偏癱患者應用具有漸進性、重復性及可以定時定量的下肢康復機器人訓練，不僅可讓患者模擬正常的行走模式，提高下肢肌力和平衡功能，幫助患者建立信心，而且可讓患者主動參與訓練以達到縮短康復周期，減少醫(yī)療費用的目的。

綜上所述，下肢康復機器人作為一種科學有效的治療手段，既為腦卒中偏癱患者下肢運動功能的恢復提供了新思路，也為下肢康復機器人的推廣提供了實踐依據與理論支持[13]。