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腦卒中是一種發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高和復(fù)發(fā)率高的腦血管系統(tǒng)疾病，已成為我國成年人致死和致殘的首要原因[1]。隨著腦卒中生存率的提高和成本控制壓力的增大，優(yōu)化卒中后的康復(fù)訓(xùn)練方式變得更加重要[2]。美國心臟協(xié)會聯(lián)合美國卒中協(xié)會發(fā)布的《成人卒中康復(fù)和恢復(fù)指南》[3]提出一項(xiàng)循證建議，即“可以考慮將機(jī)器人輔助運(yùn)動訓(xùn)練與常規(guī)治療相結(jié)合，以改善卒中后患者的運(yùn)動功能和移動能力”?？祻?fù)機(jī)器人不僅可以提供高強(qiáng)度、可重復(fù)的康復(fù)訓(xùn)練[4]，還可以減輕康復(fù)治療師的負(fù)擔(dān)。機(jī)器人可以在康復(fù)訓(xùn)練過程中提供如視覺、聽覺等感覺反饋，有利于康復(fù)訓(xùn)練過程中患者的運(yùn)動學(xué)習(xí)。與常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練相比，機(jī)器人輔助下的康復(fù)訓(xùn)練可以提供視聽提示，并能在線反饋關(guān)于患者運(yùn)動表現(xiàn)的信息，有助于提高患者康復(fù)的積極性[5]。有研究顯示，運(yùn)動與個體認(rèn)知能力關(guān)系密切，系統(tǒng)的康復(fù)訓(xùn)練對患者認(rèn)知功能的恢復(fù)有一定影響[6]。且機(jī)器人可以精確地控制與用戶的交互，這使其成為感覺運(yùn)動訓(xùn)練的理想工具[7]。本文將圍繞康復(fù)機(jī)器人的概述、在卒中患者中的應(yīng)用及應(yīng)用效果展開綜述，并就康復(fù)機(jī)器人在卒中患者中的應(yīng)用前景進(jìn)行展望，以期為臨床護(hù)理工作人員實(shí)施高質(zhì)量的卒中患者康復(fù)提供參考依據(jù)。

1康復(fù)機(jī)器人概述

康復(fù)機(jī)器人是康復(fù)醫(yī)學(xué)和機(jī)器人技術(shù)的結(jié)合，是指可以幫助或評估患者實(shí)現(xiàn)康復(fù)目標(biāo)的機(jī)器人。康復(fù)機(jī)器人主要用于輔助功能障礙患者的日常生活、幫助患者進(jìn)行康復(fù)治療，其具有較高的靈活性，可以幫助患者實(shí)現(xiàn)康復(fù)目標(biāo)或促進(jìn)患者活動能力的提高。廣義上的康復(fù)機(jī)器人包括功能輔助、康復(fù)治療與復(fù)合功能3大類[8]，可用于住院患者及社區(qū)康復(fù)中心人群?？祻?fù)是機(jī)器人在醫(yī)療保健中的主要角色之一[9]?？祻?fù)機(jī)器人可用于各種康復(fù)場景，主要為提供身體支持、協(xié)助康復(fù)訓(xùn)練，協(xié)助方式包括單關(guān)節(jié)或全身支撐，其他還包括通過機(jī)器人傾斜臺協(xié)助姿勢訓(xùn)練，或通過機(jī)器人輪椅幫助患者進(jìn)行移動。由于康復(fù)機(jī)器人本身具有的靈活性、安全性，以及在卒中患者康復(fù)中展現(xiàn)出的有效性，機(jī)器人輔助下的康復(fù)訓(xùn)練[10]成為近來研究的熱點(diǎn)。最常見的康復(fù)機(jī)器人Lokomat是步態(tài)矯形機(jī)器人[11-12]，可用于卒中等疾病的康復(fù)，其主要作用是增強(qiáng)下肢力量和擴(kuò)展活動范圍。與傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練相比，康復(fù)機(jī)器人更加平穩(wěn)、可控，可以保證訓(xùn)練的效率和強(qiáng)度，并可實(shí)時記錄數(shù)據(jù)以便于后期康復(fù)評估。

2康復(fù)機(jī)器人在卒中患者中的應(yīng)用

2.1應(yīng)用領(lǐng)域傳統(tǒng)的卒中康復(fù)綜合了多種治療策略，各策略循證支持程度不一。通常治療策略為康復(fù)治療師通過重復(fù)的鍛煉來促進(jìn)卒中患者的運(yùn)動學(xué)習(xí)和增強(qiáng)肌肉力量。在卒中急性期，康復(fù)治療可以通過結(jié)合被動運(yùn)動來維持預(yù)期神經(jīng)恢復(fù)中身體結(jié)構(gòu)的完整性。隨著康復(fù)治療的進(jìn)展，治療性的被動鍛煉會進(jìn)展為輔助下的主動運(yùn)動。由于一對一治療時間有限，為了提高治療效率，臨床醫(yī)師可能會將許多簡單的肌肉鍛煉和重復(fù)運(yùn)動以小組練習(xí)的方式進(jìn)行，或要求患者在正式治療時間之外獨(dú)立完成。機(jī)器人設(shè)備[2]非常適合應(yīng)用于這一領(lǐng)域，因?yàn)槠淠軌蚴冀K如一地執(zhí)行簡單、重復(fù)的任務(wù)?？祻?fù)機(jī)器人在卒中患者中的應(yīng)用類型包括上肢運(yùn)動機(jī)器人、下肢運(yùn)動機(jī)器人、作為輔助裝置的機(jī)器人以及可穿戴設(shè)備。

2.2應(yīng)用方式康復(fù)機(jī)器人擁有多種功能[9]，包括為患者提供身體上的支持、協(xié)助進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練和幫助行走移動等?？祻?fù)機(jī)器人常需要借助相對較大的工作站設(shè)備進(jìn)行連接。這些工作站主要分為兩大類[2]：末端執(zhí)行器裝置和外骨骼工作站裝置。有研究者通過將康復(fù)機(jī)器人與常規(guī)康復(fù)療法[6]結(jié)合、與鏡像療法結(jié)合[13]、與針刺療法聯(lián)合[14]或與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合[15-16]來探究其對卒中患者功能康復(fù)的效果。

2.3應(yīng)用優(yōu)勢康復(fù)機(jī)器人可以通過編程來引導(dǎo)卒中患者完成一系列特定的動作，同時保持規(guī)定的支撐水平并限制不期望的或禁忌的運(yùn)動[2]。機(jī)器人還具有附加價值，因?yàn)槠淠軌蛟诓黄诘那闆r下執(zhí)行重復(fù)動作，并收集客觀的定量數(shù)據(jù)。機(jī)器人裝置還可在重復(fù)性物理任務(wù)期間提高在常規(guī)運(yùn)動治療期間可能難以實(shí)現(xiàn)的患者參與度水平。有研究表明，機(jī)器人療法與傳統(tǒng)療法相比較具有更好的經(jīng)濟(jì)結(jié)局，對于有嚴(yán)重功能障礙的卒中患者，機(jī)器人療法在康復(fù)治療方面和成本效益方面均具有優(yōu)勢[17]。

3康復(fù)機(jī)器人在卒中患者中的應(yīng)用效果

3.1改善下肢運(yùn)動及平衡功能卒中后的損傷會導(dǎo)致患者肢體活動和平衡功能下降。隨著卒中發(fā)病率的增加，卒中后下肢運(yùn)動障礙患者逐漸增多。下肢康復(fù)機(jī)器人輔助步態(tài)訓(xùn)練是一種安全有效、密集重復(fù)且有針對性的康復(fù)訓(xùn)練，可以幫助卒中后下肢運(yùn)動功能障礙的患者重新獲得肢體運(yùn)動協(xié)調(diào)能力。有研究采用國產(chǎn)下肢康復(fù)機(jī)器人對15例慢性期腦卒中患者進(jìn)行為期6周的輔助步態(tài)訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)其能顯著改善慢性期腦卒中患者的步行能力和日常生活活動能力，但步態(tài)不對稱性改善不顯著[18]。國內(nèi)也有研究者應(yīng)用Lokom?at[19-21]、Lokohelp[22-24]等康復(fù)機(jī)器人，探究其對腦卒中患者下肢運(yùn)動功能恢復(fù)的影響。平衡功能涉及患者自主和獨(dú)立的技能，其不僅是行走的基礎(chǔ)，也是日常生活中許多活動的基礎(chǔ)。研究顯示，與常規(guī)康復(fù)治療相比，康復(fù)機(jī)器人能夠改善卒中患者的平衡功能，促進(jìn)患者步行功能的恢復(fù)，提高步行能力，利于下肢功能恢復(fù)[19-25]。但也有研究結(jié)果表明，盡管縱向比較觀察到機(jī)器人輔助康復(fù)治療對卒中患者平衡功能改善顯著，但其效果與常規(guī)康復(fù)治療間無顯著差異[26]。目前，康復(fù)機(jī)器人在下肢康復(fù)中的應(yīng)用已較為廣泛，但研究涉及的康復(fù)方案繁多，選擇何種康復(fù)方案最為有效尚待驗(yàn)證。3.2改善上肢運(yùn)動功能超過三分之二的卒中患者入院時有手臂運(yùn)動障礙和功能缺陷，并因此導(dǎo)致生活質(zhì)量下降和社會參與減少。機(jī)器人輔助訓(xùn)練是一種很有前景的上肢康復(fù)訓(xùn)練方法。一項(xiàng)系統(tǒng)綜述和Meta分析比較了機(jī)器人輔助訓(xùn)練與治療師介導(dǎo)的訓(xùn)練對卒中后患者手臂康復(fù)的影響，結(jié)果表明機(jī)器人輔助訓(xùn)練在上肢運(yùn)動損傷恢復(fù)方面略優(yōu)于治療師介導(dǎo)的訓(xùn)練，在改善手臂功能、日常生活活動能力和社會參與方面并不劣于治療師介導(dǎo)的訓(xùn)練[27]，這支持了機(jī)器人輔助訓(xùn)練在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用。上肢機(jī)器人輔助訓(xùn)練用于腦卒中恢復(fù)期患者，不僅能增加其肩關(guān)節(jié)活動度,而且可改善上肢運(yùn)動功能，提高日常生活活動能力。也有研究者通過采用上肢康復(fù)機(jī)器人聯(lián)合其他康復(fù)療法來觀察其對卒中患者功能康復(fù)的應(yīng)用效果。如康復(fù)機(jī)器人與鏡像療法結(jié)合可以改善腦卒中患者的上肢運(yùn)動功能和日常生活活動能力[13]；上肢康復(fù)機(jī)器人聯(lián)合康復(fù)機(jī)器人手套可以改善腦卒中患者的上肢功能[28]；采用上肢康復(fù)機(jī)器人治療后，能減輕腦卒中患者的上肢運(yùn)動功能障礙，緩解肌肉痙攣，增加肘關(guān)節(jié)伸展功能，具有較好的治療效果[29]。康復(fù)機(jī)器人在腦卒中患者上肢功能康復(fù)中有了越來越多的臨床應(yīng)用和證據(jù)支持，可以被進(jìn)一步推廣。

3.3改善認(rèn)知功能除運(yùn)動障礙外，卒中患者還常伴有認(rèn)知功能下降。約30%的缺血性卒中患者表現(xiàn)出確定的認(rèn)知損害，即簡易智力狀態(tài)檢查量表（Mini-mentalStateExamination，MMSE）<27分[30]。Dundar等[31]的研究結(jié)果顯示，機(jī)器人輔助訓(xùn)練組較常規(guī)組在腦卒中患者認(rèn)知功能方面的改善更加顯著。但也有研究指出，無論機(jī)器人輔助康復(fù)訓(xùn)練還是傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練均能改善患者整體的認(rèn)知功能，且結(jié)果分析并無統(tǒng)計學(xué)差異[32-34]。Ranzani等[4]指出，機(jī)器人輔助訓(xùn)練與傳統(tǒng)神經(jīng)認(rèn)知療法對卒中患者的認(rèn)知功能改善的結(jié)果并無統(tǒng)計學(xué)差異。這可能是由于研究人群大多為輕度或者中度腦卒中患者，其受損程度會掩蓋一些干預(yù)效應(yīng)。Manuli等[35]指出，機(jī)器人訓(xùn)練與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合可以更大程度改善患者的認(rèn)知功能，并且可能會對卒中患者的心理健康及日常生活活動功能有積極影響。國內(nèi)有研究者發(fā)現(xiàn)，康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練有助于改善亞急性腦卒中患者的認(rèn)知功能[36]。但目前康復(fù)機(jī)器人在卒中患者中的應(yīng)用尚未形成標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)的應(yīng)用方案，如康復(fù)機(jī)器人的最佳訓(xùn)練強(qiáng)度、頻率不統(tǒng)一，功能評估缺乏一致性，隨訪時間不一致，缺少專門的評估工具等，以致康復(fù)機(jī)器人對卒中患者認(rèn)知功能改善的研究支持證據(jù)不足。關(guān)于康復(fù)機(jī)器人能否顯著改善卒中患者的認(rèn)知功能，還需要進(jìn)行更多大樣本、多中心的隨機(jī)對照研究來進(jìn)一步證實(shí)。且為了提供康復(fù)機(jī)器人對改善腦卒中患者認(rèn)知功能障礙恢復(fù)的有效證據(jù)，還需要評估其長期干預(yù)效果并結(jié)合卒中后恢復(fù)的神經(jīng)生理學(xué)基礎(chǔ)加以論證。

4康復(fù)機(jī)器人在卒中患者中的應(yīng)用展望

4.1探索標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用方案康復(fù)機(jī)器人在卒中患者中的應(yīng)用研究還需要形成標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用方案，如關(guān)于卒中患者應(yīng)用機(jī)器人進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的時機(jī)[12]、訓(xùn)練頻率、訓(xùn)練強(qiáng)度等，通過有針對性的評估工具來評價其應(yīng)用效果。未來研究可進(jìn)一步深入探討康復(fù)機(jī)器人應(yīng)用的關(guān)鍵要素、開發(fā)有針對性的評估工具及確定最佳隨訪時長。目前關(guān)于康復(fù)機(jī)器人應(yīng)用研究中使用的機(jī)器人器械存在較大的異質(zhì)性[37]。對于機(jī)器人跑步機(jī)、地上外骨骼和機(jī)器人末端執(zhí)行器，哪種器械在卒中患者中具有最佳康復(fù)效果，仍有待于未來研究進(jìn)一步確定。

4.2制訂智能化訓(xùn)練策略現(xiàn)在許多電子設(shè)備都集成了軟件，可以將單調(diào)乏味的身體運(yùn)動轉(zhuǎn)換為引人入勝的游戲和身體挑戰(zhàn)，從而讓用戶保持積極性和參與度[2]。當(dāng)前機(jī)器人技術(shù)提供的治療可能在某種程度上不是最佳的。許多器械采用模塊化方法指導(dǎo)使用者進(jìn)行運(yùn)動學(xué)習(xí)，將復(fù)雜動作分解為關(guān)節(jié)特定的重復(fù)運(yùn)動。這種方法試圖集中患者的注意力，以提高學(xué)習(xí)效果。雖然這種策略可能是直接的，但與對人類發(fā)展的理解是不一致的。在人類發(fā)展中，運(yùn)動是通過試錯進(jìn)行學(xué)習(xí)的。模塊化方法也與臨床思維不一致，臨床思維已經(jīng)從重復(fù)性運(yùn)動轉(zhuǎn)向有意義的職業(yè)和功能性活動。機(jī)器人設(shè)計師已經(jīng)通過將工作站機(jī)器人與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相聯(lián)系，通過游戲促進(jìn)用戶參與，且機(jī)器設(shè)備也逐漸轉(zhuǎn)向可穿戴。然而，這些策略是否足以提供有效的康復(fù)支持并易于推廣到日常生活中仍有待論證。

5小結(jié)

隨著未來網(wǎng)絡(luò)、人工智能、新興材料等技術(shù)的快速發(fā)展，康復(fù)機(jī)器人也迎來其新的發(fā)展與挑戰(zhàn)。由于卒中患者數(shù)量的增加，護(hù)理人員或康復(fù)治療師的缺乏等問題，鑒于有證據(jù)表明機(jī)器人輔助康復(fù)至少與傳統(tǒng)訓(xùn)練一樣有效，且還能有效地節(jié)省人力資源，康復(fù)機(jī)器人可以作為卒中康復(fù)的一種替代解決方法。但是目前康復(fù)機(jī)器人相關(guān)方面的研究還缺乏明確的標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練方案，可選擇的康復(fù)機(jī)器人種類繁多，應(yīng)用方式各不相同，康復(fù)療效也尚不明確，未來康復(fù)機(jī)器人的研究與開發(fā)還需要更多的探索，朝著標(biāo)準(zhǔn)化和智能化的方向發(fā)展，以期更好地為卒中后功能障礙患者的康復(fù)提供更加成熟和規(guī)范的應(yīng)用方案。

作者:陳禮靜 李娟 儲靜 單位:海軍軍醫(yī)大學(xué)護(hù)理系 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院