脊髓损伤患者步行功能康复设备的应用进展

庞洪波，李 励，王艳武

天津市残疾人康复服务指导中心肢体康复科，天津 300000

近些年来，经济水平的发展，生活节奏的加快，脊髓损伤发病率逐年呈上升趋势，此病常见致伤原因包括交通事故、高处坠落、跌倒摔伤、重物砸伤等，患者症状较为严重，且具有较高的致残率与致死率，给患者及其家属带来极大痛苦，严重降低了我国国民的生活质量［1］。对于脊髓损伤患者，早期急救措施主要包括现场救护、急诊救治、专科治疗等，可有效保证患者生命安全与脊髓功能的恢复。但此症患者多引起下肢功能障碍，影响患者正常生活能力，因此，采取有效康复设备对患者步行功能进行训练具有必要性，本文对多种步行功能康复设备进行相关综述，为临床提供相关参考。

1 脊髓损伤下肢步行能力的评估方法和障碍种类

参照美国脊髓损伤分类国际标准（ASIS）［2］，对脊髓损伤主要分为五级：A 级，完全损伤，患者于骶段即S4-S5，未出现任何的感觉功能、运动功能丧失；B 级，不完全性损伤，于神经平面以下处，包含S4、S5，具有一定的感觉功能，但无任何运动功能；C 级，不完全性损伤，于神经平面以下，具有运动功能，且大部分关键肌的肌力在3 级以下；D 级，于神经平面以下，存在一定的运动功能，并且大部分关键肌的肌力在3 级及以上；E 级，患者感觉功能、运动功能均为正常状态。根据患者不同脊髓损伤程度，应在不同阶段选择针对性康复训练方法，于早期、中期，应对其进行步态训练，于晚期，应对其进行步行功能训练。

2 步态康复训练设备

2.1 下肢康复机器人

步态康复训练主要是借助于相关仪器设备，对其肢体功能进行康复、辅助性练习，既往多依赖于人力，患者训练强度具有一定局限性，多不可进行较高强度的训练内容，康复效果不佳。借助于步态康复训练设备，可更好地达到对患者的训练要求，并且还可对患者步态姿势进行更准确的指导，避免出现偏差，以使其保持正确的姿势完成训练内容，为后期步行功能的恢复奠定基础。

2.2 Flexbot下肢康复机器人

下肢康复机器人主要应用悬吊的减重方式，于医用跑步机上，在其腿部上穿戴外骨骼，帮助患者进行步态的训练，患者进行训练过程中，下肢康复机器人可通过传感器，对患者运动状态进行实时的检测，从而对其姿势进行正确指导，还具有评估系统，对于多数患者均可适用，可显著提高患者的主动性。纪亮等［3］研究提出，Flexbot 下肢康复机器人自带有减重支持系统，可促使患者骨盆早期实现自由摆动，通过机器人辅助进行全程步行步态训练，可使其相关肌肉群进行充分的收缩；其步态训练模式包括主动模式、被动模式，在初始阶段对患者进行被动模式的训练，逐渐增强其主动训练的意愿，提高主动性，循序渐进，改善康复训练效果。

2.3 A3下肢康复机器人

程雪等［4］研究显示，A3 下肢康复机器人主要由外骨骼机械腿、跑台、减重系统等多结构组成，可为患者提供主动与被动两种训练模式，并于髋膝关节处，设置相应的传感器，由系统进行反馈，使医师全面掌握患者运动状态，此种设备的应用对患者神经重塑具有促进作用，对于患者恢复正常的步态可起积极作用。

2.4 AIWALKER（艾康）

其主要是由大艾机器人进行自主研发所得，在脊髓损伤患者早中期康复训练中的应用价值显著，此种设备主要是采用可移动性的支架，对患者脊柱进行支撑，对其盆骨具有稳定作用，借助于外骨骼的装置，从而协助患者保持自然、真实的步态，长期还可实现站立、原地步行等训练模式，操作较为简单。有研究提出，艾康设备适用于各种类型的下肢功能障碍患者，于早中期对其进行康复训练辅助，可以实现减重、站立、原地步行等，对于患者步态训练具有重要意义［5］。

2.5 Lokohelp下肢康复机器人

有研究认为［6］，Lokohelp 训练系统主要以现代康复医学理论、人机合作机器人原理为基础，对其股四头肌两端的本体感受器进行有效的刺激，于大脑皮质下对其步行姿势功能区进行重建，从而使其步态能力有所增强，减少痉挛的发生，使其关节活动度得到有效增加，拉伸其挛缩的肌肉。田强元等［7］报道显示，Lokohelp 康复机器人，是一种多样化的跑台的步态训练装置，在进行训练过程中，无需使治疗师对患者下肢进行手动的引导，并且具有上坡训练的特有设计，此种设备可对患者膝关节伸展进行有效触发，倾斜的跑台设计，对于髋关节的牵拉具有促进作用，从而可激活其步态，此外在患者行走过程中，可对其进行姿态控制训练，有效增强行走速度的同时，还可实现步态的对称性。尹正录等［8］研究发现，对观察组患者进行常规康复训练的基础上，应用德国生产的Lokohelp 下肢康复机器人系统，根据患者情况对其减重装置进行有效调节，并调节步速、坡速，可使患者进行不间断的重复性学习步行，有效的稳定躯干，转移重心，使其步态保持完整，促进下肢能力的恢复。

3 行走功能康复设备

3.1 下肢外骨骼穿戴式机器人

脊髓损伤患者多会具有下肢运动功能障碍，且程度严重者会出现残疾症状，对其正常生活带来极大困扰，降低患者生活质量。因此，对于脊髓神经损伤下肢运动功能障碍严重的患者，需应用适当的辅助型设备，以对其肢体功能进行代偿，协助患者行走，实现行走能力的重建。辅助型行走设备的应用可进一步加强患者的康复训练工作，还可有效改善患者生活质量［9-10］。霍金月等［11］报道显示，对于步态紊乱者应用髋关节双电机主动驱动、膝关节被动四连杆机构的下肢外骨骼穿戴式机器人，具有一定的可行性，下肢外骨骼行走过程中，髋关节电机力矩对其膝关节自然弯曲、踝关节行走等可发挥带动作用，使其角度变化与正常人保持一致。

3.2 互助式步行矫正器

马刚［12］在相关研究中发现，给予患者互助式步行矫正器，与应用常规矫正器的患者比较，此患者的步行速度更快，步行距离更远，主要是由于采用互助式步行矫正器的患者，在步行过程中，根据钟摆的工作原理，随着自身重心的前移、惯性的作用，向前进行跨步，可有效降低患者步行时所需的体力消耗，降低步行难度，从而提高了其步行速度，增加了步行距离。

3.3 智能助行康复机器人

智能助行康复机器人主要以患者骨盆结构减重为基础，适用于脑外伤、脑卒中、脊髓损伤等中枢神经疾病，所引起的运动功能障碍患者，此设备可对患者进行步态、步行、平衡、身体协调性等多方面的训练，对于患者骨盆运动的自由度可进行有效调节，控制适宜的步行速度与阻力，从而对患者的训练强度、难度进行有效调节。华艳等［13］研究发现，对患者进行减重支持训练，可有效使其平衡能力得到改善，从而可对患者的下肢运动功能进行改善；通过对患者的患肢进行声音、感觉等刺激，可提高患者对患肢的感知度，改善其偏侧症状与下肢功能；与传统康复训练比较，应用智能助行康复机器人，可对患者的安全问题进行有效保证，对其下肢进行高难度、高强度等康复训练工作进行更有效的辅助，可有效促使患者神经重塑，从而改善其下肢运动功能。

4 总结

脊髓损伤主要是机体脊髓结构遭到破坏，从而引起患者出现感觉障碍、运动障碍、生活功能障碍等情况，严重者会导致患者死亡［14］。中枢神经损伤所导致出现的步行障碍，对患者日常生活质量造成极为不利的影响，是康复治疗的重点与难点，给予患者何种康复训练方式，对于改善其步行功能最有效，为临床一热点话题［15］。功能康复辅助设备通过应用相关原理，对患者进行步态、步行训练的指导，操作较为简单快捷，还可监测患者运动形态，进行及时调整，以改善其康复训练效果，具有显著的应用效果。本文根据脊髓损伤不同分级情况，分为早中期步态康复训练、晚期的步行康复训练两个阶段，对下肢康复机器人、AIWALKER（艾康）、Lokohelp 康复仪、助行机器人进行了相关综述，发现对患者应用辅助型行走设备，可显著对其步态姿势进行引导，改善步态、步行功能，具有较高的临床应用价值，可为临床提供一定的参考。但本次研究参考的文献有限，关于步行功能康复设备的应用有待进行进一步研究。