减重蹲起训练对改善脑卒中伴膝过伸患者下肢运动功能的疗效观察*

魏夏婷，何 雯，王 凯，林 桦，王 帆，季亚铮，陆呈怡，徐 峰，马前前

（上海市第四康复医院，上海 200030）

2019 年全球疾病负担研究（Global Burden of Disease Study,GBD）显示，我国总体卒中终生发病风险为39.9%，位居全球首位[1]；患病后仍有80%以上存活的脑卒中患者会遗留不同程度的功能障碍[2]，其中下肢功能障碍中如步行时不对称、稳定性差和害怕跌倒等问题尤其突出[3]。虽约85%的患者可恢复一定的治疗性步行能力，但仍有40%～68%的患者在站立期出现膝过伸的现象，严重影响患者的运动功能和步行能力[4]。研究显示，蹲起训练可以对下肢的屈伸肌、骨骼、韧带、关节及本体感觉等起到综合训练作用以改善膝过伸现象[5]。临床中常使用配有矫正镜的肋木进行蹲起训练，然该训练对患者自身的平衡能力、协调能力、稳定性控制能力尤其是早期患者的要求过高。我科自2014 年起使用Remo 下肢评估训练康复系统对患者进行下肢功能训练，目前该技术比较成熟，对运动功能障碍的患者具有一定的辅助治疗效果[6]，但对脑卒中后膝过伸的研究较少。鉴于此，本研究拟对脑卒中伴膝过伸患者引起的下肢运动功能障碍进行不同的干预，探讨减重蹲起训练对脑卒中伴膝过伸患者下肢运动功能的影响，为制定和调整下肢功能康复治疗方案提供客观依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019 年1 月～2021 年6 月符合入组标准的脑卒中伴膝过伸下肢功能障碍患者76 例，试验方案已通过医院伦理委员会的伦理学评价，采用随机数字表将其分入Remo组和对照组各38例，其具体资料见表1。两组患者性别、年龄、病程、病变侧、卒中类型、下肢Brunnstrom 分期、小腿三头肌改良Ashworth 评定等一般资料差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。

表1 两组患者一般资料比较（f，± s）

表1 两组患者一般资料比较（f，± s）

注：组间比较，P＞0.05

项目性别年龄（岁）病程（月）病变侧卒中类型Brunnstrom分期Ashworth评定男女--左侧右侧脑梗死脑出血II期III期IV期V期0级1级2级3级Remo组（n=38）27 11 68.29±8.21 4.55±0.34 22 16 35 3 12 8 11 7 4 14 16 4对照组（n=38）27 11 69.50±10.11 4.73±0.33 20 18 34 4 11 10 11 6 7 18 11 2

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准 ①符合《中国脑血管病分类（2015年）》[7]中的诊断标准；②首次发病，经头颅CT或MRI证实，病程3～12 个月内，病情稳定；③下肢Brunnstrom 分期II～V 期；④无明显认知及言语交流障碍，无明显视力障碍；⑤步行过程中患侧下肢膝过伸角度≥5°；⑥股四头肌肌力≥3级、腘绳肌肌力≥2级；⑦下肢肌张力改良Ashworth 评定≤3 级；⑧可完成独立或辅助状态下连续步行3m 以上；⑨自愿签署知情同意书。

1.2.2 排除标准①失语及重度认知障碍患者；②小脑功能或前庭功能障碍者；③恶性肿瘤；有气管切管未封闭患者；④精神障碍、严重骨质疏松患者；⑤无法在我院接受治疗和定期随访者。

1.3 治疗方法

1.3.1 常规治疗 两组均进行常规治疗，根据神经发育学及生理学原理，根据患者个体情况，以Bobath疗法、Brunnstrom 疗法、PNF 疗法等为基本方法进行综合康复训练，具体内容包括：选用神经肌肉电刺激加强膝关节肌肉力量；使用站立斜板牵拉跟腱，每次30min；端坐位下做膝关节主动屈伸运动，每组10个，每次3组；床上自我辅助训练、摆放正确体位、坐位平衡训练、坐-站转移训练、平行杠内步行训练、有能力的患者进行上下楼梯训练等。每天1 次，每周5 次，共3周。

1.3.2 Remo 组 在上述常规治疗基础上结合减重蹲起训练：使用Remo 智能化下肢综合评估训练系统[8-9]，利用“稳定性、对称性反馈控制”技术对患者下肢进行助动减重状态下的蹲起训练。受试者仰卧位于下肢康复机器人上，双足在踏板固定，踝关节中立位，肩部上方由挡板固定，腰部魔术贴固定防止跌落，双手位于身体两侧，健侧手持紧急停止按钮。打开机身上下自有滑动阀门，将机器人机身角度根据患者情况调整至30°～90°，在减重状态进行下肢蹲起训练，受试者膝关节每次蹲起时可滑动机身产生位移，训练时长为900s；训练过程中叮嘱其快蹲慢起，控制其站立时膝关节屈曲5°～10°以防止过伸。每天1次，每周5次，共3周。

1.3.3 对照组 在上述常规治疗基础上结合常规蹲起训练：要求患者站于配有矫正镜的肋木前，治疗师位于患者患侧后方，面向矫正镜，双脚分开，与双肩同宽，双手自行或在治疗师辅助下抓握肋木；自行或在辅助下完成半蹲动作，训练过程中叮嘱其快蹲慢起，控制其站立时膝关节屈曲5°～10°以防止过伸，半蹲时患侧需充分负重，完成一次蹲起动作。半蹲时间90s为1组，共10组。每天1次，每周5次，共3周。

1.4 观察指标

1.4.1 膝过伸 采用Loudon的膝过伸评分[10]评价治疗前后膝过伸治疗的有效性，即依据Loudon 的膝过伸判断方法：膝关节过度伸展角度＞5°认为其存在膝过伸；膝关节最大伸展角度≤5°认为其膝过伸治愈；通过角度变化判断其膝过伸治疗的有效性。

1.4.2 下肢运动功能 采用简式Fugl-Meyer 评分法（Fugl-Meyer assessment,FMA）[11]下肢部分评价患者的下肢运动功能，其主要用于评估脑卒中后患者下肢功能的恢复情况，近年来广泛应用于脑卒中康复研究领域，主要从下肢的粗大运动、协同运动、稳定性等方面综合评价患者下肢主动运动、反射活动、抓握能力和协调运动等。量表共17 项，每项按3 个等级记分（0～2 分），累计最高分为34 分，得分越高反映下肢的运动功能越好。

1.4.3 平衡功能 采用Remo 智能化下肢综合评估训练系统良好重心分布评分评估患者蹲起过程中的动态平衡，在90°进行良好重心百分比测试（重心控制在5%区间内的时间比率）。采用Berg 平衡量表（Berg balance scale,BBS）[12]评定平衡功能，主要从由坐到站指令、独立站立指令、独立坐指令、由站到坐指令、床-椅转移指令、闭眼站立指令、双足并拢站立指令、站立位上肢前伸指令、站立位从地上拾物指令、转身向后看指令、转身一周指令、双足交替踏指令、双足前后站指令、单腿站立指令14个方面进行评估，0～20 分为限制轮椅，21～40 分为辅助下步行，41～56分为完全独立。

1.4.4 步行能力 采用站起-走计时测试（time up and go test,TUGT）[13]评估步行能力：测试者记录患者背部离开椅背到再次坐下（靠到椅背）所用的时间（以秒为单位）及其在完成测试过程中可能出现摔倒的危险性。除了记录所用时间外，对测试过程中的步态及可能会摔倒的危险性按以下标准打分：1分为正常；2 分为非常轻微异常；3 分为轻度异常；4 分为中度异常；5分为重度异常。

1.5 统计方法 采用SPSS 20.0 软件进行数据分析。计量资料以均值加减标准差（±s）表示，两组间均值比较采用两独立样本t/t＇检验，治疗前后比较采用配对t检验。无序计数资料以频数（f）、构成比（P）表示，采用χ2检验。两样本等级资料比较，采用Ridit分析，由DPS 7.05 进行数据处理。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 膝过伸 治疗前，两组患者Loudon 评分差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗3 周后，两组患者Loudon评分均较治疗前显著降低（P＜0.05），但组间差异无统计学意义（P＞0.05），见表2。治疗3周后，治疗组膝过伸纠正28例，无效10例；对照组纠正27例，无效11例；两组膝过伸纠正率差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表2 两组患者治疗前后膝过伸Loudon评分比较（± s，n=38）

表2 两组患者治疗前后膝过伸Loudon评分比较（± s，n=38）

注：与治疗前比较，①P＜0.05

组别Remo组对照组治疗前7.34±2.17 7.26±2.08治疗3周后2.92±1.92①3.21±2.52①

表3 两组患者膝过伸纠正情况比较（f，P）

2.2 下肢运动功能 治疗前，两组患者下肢FMA 评分差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗3周后，两组患者下肢FMA 评分均较治疗前显著提高（P＜0.05），但组间差异无统计学意义（P＞0.05），见表4。

表4 两组患者治疗前后下肢FMA评分比较（± s，n=38）

表4 两组患者治疗前后下肢FMA评分比较（± s，n=38）

注：与治疗前比较，①P＜0.05

组别Remo组对照组治疗前12.16±4.82 11.47±3.51治疗3周后16.42±5.11①15.86±2.45①

2.3 平衡功能 治疗前，两组患者BBS 评分、Remo 良好重心分布评分差异均无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组患者BBS 评分、Remo 良好重心分布评分均较治疗前显著提高（P＜0.05），且Remo 组均高于对照组（P＜0.05），见表5。

表5 两组患者治疗前后平衡功能比较（± s，n=38）

表5 两组患者治疗前后平衡功能比较（± s，n=38）

注：与治疗前比较，①P＜0.05；与对照组比较，②P＜0.05

组别Remo组对照组BBS治疗前 治疗3周后23.00±7.43 21.29±9.71 32.37±7.46①②28.05±9.83①良好重心分布治疗前 治疗3周后48.64±2.24 48.52±2.42 69.04±2.33①②61.94±2.51①

2.4 步行能力 治疗前，两组患者TUGT 时间及危险程度分级差异均无统计学意义（P＞0.05）。治疗3 周后，两组患者TUGT 时间及危险程度分级较治疗前显著改善（P＜0.05），其中Remo 组危险程度分级较对照组改善更显著（P＜0.05），TUGT时间组间差异则无统计学意义（P＞0.05），见表6。

表6 两组患者治疗前后TUGT时间及危险程度分级比较（± s，例/%）

表6 两组患者治疗前后TUGT时间及危险程度分级比较（± s，例/%）

注：与治疗前比较，①P＜0.05；与对照组比较，②P＜0.05

组别Remo组对照组例数38 38时间治疗前治疗3周后治疗前治疗3周后时间（s）62.71±13.93 43.95±11.87①61.89±12.11 47.92±11.98①TUGT危险程度分级≥4分27（71.05%）8（21.05%）①②23（60.53%）12（31.58%）①≤3分11（28.95%）30（78.95%）①②15（39.47%）26（68.42%）①

3 讨论

每年有超过200 万的脑卒中新发病例，其残疾调整生命年在所有疾病中损失最高[14]。脑卒中后，患者的下肢运动功能障碍颇为显著，尤其影响步行功能。其中，卒中患者膝过伸的高发生率让更多的人关注其带来的后果，若此现象不被及时纠正，可能导致膝关节后部结构松弛，发展为膝关节不稳定和退行性变，引起膝关节疼痛，严重者还会降低日常生活活动独立性及膝关节畸形[15]等。

本研究结果显示，经过3 周的治疗，两组在膝过伸Loudon 评分、FMA、BBS、TUGT、良好重心分布评分均较治疗前显著提高（P＜0.05），其中BBS、TUGT、良好重心分布评分Remo 组较对照组有显著提高（P＜0.05），说明无论是采用传统减重蹲起训练还是智能化下肢综合评估训练系统在改善患者卒中后膝过伸的过程中均有效。究其原因，有研究认为脑卒中后屈膝肌群与伸膝肌群肌力减弱，造成二者之间的比值不均衡是出现膝过伸的主要原因之一[16]。脑卒中患者股四头肌力量较弱时，在行走时不能把膝关节控制在0°～150°范围内屈伸，为了增加步行的稳定性，患者常常身体前倾，改变下肢力线来增加短时间内的稳定性，从而导致膝过伸[17-18]；同时，屈膝肌群肌力恢复程度与患者步行能力的提高呈中到高度相关[19-20]。临床常使用下肢闭链半蹲训练可以对下肢的屈伸肌、骨骼、韧带、关节及本体感觉等起到综合训练作用，可整体性提高股四头肌、臀肌及腘绳肌等步行肌群及下肢肌力，改善膝过伸和足下垂，同时促进髋、膝、踝的协调控制能力和稳定性[5]。本次试验过程中，两组患者均注重其蹲起过程中膝关节屈伸时相对位置，腘绳肌的离心收缩，以及终末端的膝关节控制。

本研究发现，采用Remo 智能化下肢训练系统的患者在平衡功能、起立-行走测试中危险程度分级和良好重心分布中的表现更优。这是由于若膝关节的稳定性下降，出现关节运动失去控制及步态异常，常常是膝关节的本体感觉减退所致，本体感觉减退/障碍便会加重患者难以控制肢体的体验，因此恢复本体感受就显得尤为重要，许多神经发育技术目的也在于恢复患者的本体感觉，增加感觉输入[21]。研究表明，下蹲训练能够改善患者对下肢的控制能力、提高肌力、改善下肢本体感觉[5]。然半蹲训练对患者尤其是早期患者的要求过高，比如患者自身的平衡能力、协调能力、稳定性控制能力等，很少有患者能够配合完成，完成的过程中跌倒风险较高，训练过程中常出现上肢过度用力、健侧肢体过度负重等代偿现象。

有学者研究发现在三维运动平台上行蹲起训练、重心转移训练和弓步训练等不仅可以提高膝关节的控制能力，也有利于膝关节本体感觉的恢复[22-23]。采用智能化下肢综合评估训练系统利用“稳定性、对称性反馈控制”技术对患者下肢进行助动减重状态下的蹲起训练，其优势为带有底压力感受器的踏板可以数据化并且可视化地得知双下肢负重的大小及对称性[24]，通过屏幕及时反馈患者静态站立、动态蹲起过程中以及终末端的姿势和平衡状况。同时，通过改变床板不同的角度可以给双下肢同步屈曲的蹲起功能起到减重的作用。在外骨骼臂的支持下，可以对早期站立稳定性较差的受试者提供辅助。实时的反馈及每次训练过后良好重心分布的数据可以更加直观、数据化、可视化地发现训练过程中的问题，帮助治疗师及时调整训练强度和方法，从而纠正和改善患者的姿势和平衡功能。刘世文等[25]研究中也提出训练中患者可根据个人情况自行掌握下蹲度数，让患者体会到患侧肢体的存在，有助于促进大脑功能重组，改善卒中后肢体的本体感觉，有效防止错误的代偿运动，从而提高下肢运动功能。

综上所述，无论是使用Remo 智能化减重蹲起训练还是常规肋木配合治疗镜的蹲起训练配合综合康复治疗均可以起到增强股四头肌和腘绳肌的肌力、膝关节本体感觉，改善患者异常姿势、能力，从而最大程度改善因脑卒中膝过伸引起的平衡功能障碍、下肢运动功能障碍及加强患者的治疗性步行能力。下肢智能减重反馈系统在脑卒中膝过伸患者治疗过程中的使用实现了训练的可重复性、规律性和渐进性，能将训练参数化，大大减少了临床治疗师需不断重复的口令及训练工作。可视化的图像资料可以实现患者运动过程中的自我调整，反馈的数据也可以根据患者的功能恢复进展情况，及时让治疗师对患者运动模式进行调整，机械臂的运用和紧急停止装置为患者的安全性提供保障，有利于患者整体运动功能的改善。