机器人辅助疗法对中风后上肢功能恢复的促进作用

王璐

(济南军区青岛第一疗养院康复科，266071)

在世界范围内，中风仍然是一个重要的致死原因，更是引起长期残疾的首要原因。据估计，在美国中风使640万人受到影响[1]。而我国目前的中风患病人数也高达500万以上。其中，大约48%的病人遗留有不同程度的病残，更有22%的患者最终完全丧失了劳动能力[2]。中风患者的长期残疾往往与上肢功能的持续降低有关。尽管目前有很多种中风康复方案，但在中风6个月以后，患者各方面的恢复往往进展缓慢，肢体功能和生活质量改善的目标也往往难以实现。由于认知功能受损，中风患者通常也很难将康复训练中学到的身体功能恢复技巧真正运用到日常生活中[3]。

虽然既往研究已经证明，大量的重复训练是行之有效的肢体功能恢复方法，但这种长期的训练由于康复师的水平、技术以及与患者之间配合的默契程度等原因，效果并不总是肯定的，而且也加大了康复所需的费用，因而使一些患者难以坚持下去，并使神经康复成为一个比较突出的公共卫生问题。解决这一问题最为理想的出路，是发展一种训练方法既能使患者得到比较好的康复效果，同时又不需要高成本“一对一”的康复训练。适应这一需要，一种自动训练技术——机器人辅助疗法(RT)便成为了一个不错的选择[4]。机器人辅助疗法的康复设备可以提供高强度的训练，并且可以重复进行。相比传统康复技术或常规治疗技术，机器人辅助治疗的康复方案，具有更好的可操作性，并可提高长期上肢功能受损的中风幸存者的生活质量[5-6]。

综合国内外研究结果，机器人辅助治疗在中风病人上肢功能恢复中的作用优势主要有以下几个方面。

1 作用肯定，效果明显

Gert Kwakkel等人对44个不同的机器人辅助疗法研究实验进行了一项Meta分析，结果显示，与传统的康复方案相比，接受机器人辅助疗法治疗的患者在Fugl-Meyer上肢运动功能评分(FMA)、脑卒中评估量表(CMSA)和上肢运动功能状态评分(MSS)均显示出积极的趋势，综合作用效果(summary effectsize，SES)的95%可信区间也更大了[6]。Yu-wei Hsieh等人对中风21个月、FMA评分在37～44分的18例患者分别进行了为期4周的高强度RT、低强度RT和常规康复治疗(CR)的对比研究，结果显示高强度机器人辅助疗法可以更好地改善运动功能，增加肌力，改善日常活动和双手的灵活程度。而且较大强度的RT干预并没有引起更高水平的氧化DNA生物标志物，提示这种方案不会对机体产生明显的损伤。因此认为RT协助前臂和手腕的运动可以更好地改善中风患者的运动能力，促进肢体功能恢复[7]。Albert C.Lo、Wan-wen Liao以及S.Hesse等人的研究结果也显示，机器人辅助疗法与功能任务训练相结合，可显著改善中风患者后期的双侧上肢运动功能，提高手臂的活动能力，患者在FMA、Wolf运动功能测试量表(WMFT)以及生存质量量表——脑卒中影响量表 (Stroke Impact Scale，SIS)等测评结果均有显著进步，且疼痛、痉挛等也有明显改善。而且患者在语言功能和自我认知能力方面也都获得了可喜的进步[1，8-9]。

同时，研究表明，机器人辅助疗法是安全的。临床上在获得良好康复效果的同时，机器人辅助疗法几乎没有产生明显的副作用。在多数报道中，没有出现与治疗相关的严重不良事件，轻度的治疗相关不良事件多为一过性肌肉酸痛等，这种不良事件的发生与治疗的密集程度有关[1，9]。

当然，尽管机器人辅助疗法的效果是肯定的，但是康复机器人用于腕部、肘部和肩部的辅助治疗效果是存在差异的。对于近端或远端肢体功能恢复的效果及其差异，还需要进一步的研究[6]。

2 客观性好，易于操作和评价

在传统的康复治疗中，需要康复师手把手地对患者进行一对一的康复训练，因此对康复师的要求很高[10]。首先要对康复师进行较为系统的培训，此后还需要进行较长时间的实际操作，才能对所学过的康复技术和技巧进行掌握，而其最终掌握的程度在不同的康复师之间差异很大，同一个康复师由于其体力、精力甚至职业道德等方面的影响，其对不同病人的康复训练效果差异也比较大。因此康复训练的结果在很大程度上取决于康复师的水平、认真程度以及体力和精力状况等因素，这样对不同病人的康复训练效果就难免产生差异。而且由于缺乏客观的评价训练参数和康复效果的有效数据，难以对训练过程和结果进行评判，可重复性很差[11-12]。

相比传统的中风后康复治疗，由于机器人的参数是事先设置的，是客观的，同时又是可控、可调的，并且可以针对不同病人的自身情况进行个性化的调试，针对每个病人的需要编写个性化的运动程序，针对其上肢不同关节进行不同类型的训练。而且这些训练在不同的病人可以是相同的，机器人以一致的方式对不同病人进行康复治疗，不存在人为因素的差异。因而机器人康复治疗具有很好的客观性，便于进行评价和评判，而且具有很好的可重复性。此外，康复机器人可以提供大规模和密集的训练，而不会疲劳。在训练期间，康复机器人还可以通过视觉和听觉将信息反馈给患者，患者可以根据这些反馈信息与医生和康复师讨论效果的好坏和方案的修订，以方便患者的运动学习，因而在机器人的操作使用技术的培训上，也比较易于掌握，这无疑大大增加了康复训练的可操作性[9-10，13]。

3 经济实用，费用低廉

传统的康复训练，需要有经过良好培训的专业康复师进行面对面、一对一的康复训练，这大大增加了康复师的工作强度，而且由于水平、技巧等方面的差异，一个康复师一天内所能指导的患者是有限的。加之专业人员缺乏，康复师的培训周期较长，劳动力成本加大等等，这无疑加大了康复治疗的成本[5-6]。

相比之下，机器人辅助治疗则具有经济适用、费用低廉的特点[9]。有学者曾专门就传统康复与机器人辅助疗法的费用进行过研究，按每个机器人的购买价格(假设在一个完全折旧的周期为5年)估计每次机器人辅助治疗的成本，而治疗师的费用估计按每1小时的平均工资计算，由此计算比较病人接受康复治疗的平均成本。结果发现，机器人辅助治疗的平均费用低于传统的康复治疗[1]。由于机器人操作简便、易于学习和掌握的特点，大大缩短了训练所需的周期，提高了康复训练的效率，可以在很大程度上节约住院时间，减少护理等费用，从而减轻家庭和医疗保险的负担[1，9]。

4 技术仍在不断发展，应用前景良好

机器人技术在医疗和保健领域中得到了广泛的应用，外科、康复护理等机器人为传统医学解决了许多问题，医疗机器人的研究也在不断的发展中。医用机器人与数字化医疗仪器设备在提高诊断和治疗的质量方面起着越来越重要的作用，具有广阔的应用前景[14]。

到现在，康复机器人已经出现了很多类型，获得了很大的发展。目前按照用途将辅助机器人分成了4种基本类型：①工作站型的康复机器人；②基于轮椅的康复机器人；③移动服务类康复机器人；④肢体功能增强型康复机器人[15]。机器人辅助疗法所使用的机器人属于第4类，而在这一类型中也分化出了对于不同部位和关节的专属模块和专门的功能。

康复机器人的研究技术仍在不断发展，其发展方向基本可以概括为：智能化、人性化和模块化。这样的发展使机器人除了具备基本的自主活动能力如行走、取送物品等等之外，还能够适应不同人群的需求，更加灵活轻便，操作也更加易于掌握，更加舒适、安全、可靠，同时这样的机器人可以批量生产，有很好的技术兼容性，简易快捷；由于对机器人的各个部分进行标准化、模块化设计，便于更新和升级，还可以充分利用第三方技术优势，并根据患者各自的需要定制不同的产品[10，15-16]。

当然，对于中风病人，无论是早期治疗还是后期康复，何时、选用何种治疗和康复措施，医生始终是主导的、最重要的因素[17-20]。由于技术发展的水平所限，机器人辅助疗法仍然存在很多不足之处，它始终是在医生明确诊断、合理用药的基础上进行的功能康复训练，是一种辅助疗法。

综上所述，机器人辅助疗法技术已经在医疗和保健领域中得到广泛的应用，康复机器人为传统医学解决了许多问题，医疗机器人的研究也在不断的发展中，这样的数字化医疗仪器设备在提高诊断和治疗的质量方面起着越来越重要的作用，因此，随着康复机器人技术的不断进步，机器人辅助疗法具有十分广阔的应用前景。

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