導(dǎo) 語
腦卒中后上肢功能障礙很常見，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)食、穿衣等日常活動(dòng)困難。機(jī)器人輔助康復(fù)是一種很有前途的上肢干預(yù)方法，它允許腦卒中患者進(jìn)行重復(fù)訓(xùn)練，從而最大限度改善上肢運(yùn)動(dòng)功能。高麗大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國家康復(fù)中心對(duì)比分析了在阻力式（RET）與主動(dòng)式（AAT）這兩種不同模式的機(jī)器人輔助訓(xùn)練下腦卒中患者的康復(fù)效果差異。相關(guān)成果發(fā)表在了《Annals of Physical and Rehabilitation Medicine》上。
1、研究背景
機(jī)器人輔助康復(fù)，作為有效的上肢運(yùn)動(dòng)恢復(fù)干預(yù)方式，提供了可重復(fù)和可量化的高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練，以及以任務(wù)為導(dǎo)向的練習(xí)，來充分幫助腦卒中患者恢復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)能。與和訓(xùn)練量匹配的非機(jī)器人干預(yù)康復(fù)相比，機(jī)器人康復(fù)可顯著改善身體功能和力量。根據(jù)上肢功能狀態(tài)選擇合適的模式，可以使機(jī)器人康復(fù)效果最大化。各種模式，如主動(dòng)、被動(dòng)、主動(dòng)輔助和阻力式方法已被用于機(jī)器人康復(fù)。在主動(dòng)模式下，個(gè)體主動(dòng)移動(dòng)肢體。而在阻力模式（RET）下，機(jī)器人不顧個(gè)體的意圖進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。在主動(dòng)輔助模式（AAT）下，個(gè)體主動(dòng)完成動(dòng)作，如果動(dòng)作在速度、時(shí)間或力度方面表現(xiàn)較差，機(jī)器人會(huì)進(jìn)行干預(yù)。在阻力模式下，機(jī)器人的力與個(gè)體的運(yùn)動(dòng)方向相反，使得運(yùn)動(dòng)更加困難。這項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)旨在比較RET和AAT兩種模式下機(jī)器人康復(fù)方法治療中度損傷的腦卒中患者的效果。為控制變量，使用相同的康復(fù)機(jī)器人對(duì)患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練。
2、研究概述
基于功能化導(dǎo)電聚合物的設(shè)計(jì)，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了功能化聚苯胺基時(shí)序黏附水凝膠貼片。它可以實(shí)現(xiàn)心臟的同步機(jī)械生理監(jiān)測和電耦合治療，并牢固附著在心臟表面監(jiān)測心臟的機(jī)械運(yùn)動(dòng)和電活動(dòng)。
將34例中度腦卒中患者隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組（RET, n = 18）和對(duì)照組（AAT, n = 16），兩組均進(jìn)行機(jī)器人輔助治療，每周5天，每次30分鐘，持續(xù)4周，共20次機(jī)器人輔助訓(xùn)練。使用相同的康復(fù)機(jī)器人 InMotion ARM 對(duì)RET組進(jìn)行阻力模式康復(fù)訓(xùn)練，對(duì)AAT組進(jìn)行主動(dòng)式輔助康復(fù)。RET組機(jī)器人對(duì)參與者的預(yù)期運(yùn)動(dòng)提供阻力，包含兩種類型的訓(xùn)練: 如下圖1所示，參與者被要求在圓周圍的8個(gè)目標(biāo)之間進(jìn)行前后運(yùn)動(dòng)（等張阻力練習(xí)），或者保持手臂對(duì)抗遠(yuǎn)離中心圓的機(jī)器人力量（等長阻力練習(xí)）。參與者在一組訓(xùn)練中交替進(jìn)行等張訓(xùn)練和等長訓(xùn)練。機(jī)器人程序的嵌入式控制算法根據(jù)之前的治療階段確定阻力大小，為參與者提供個(gè)性化的合適阻力（7 N - 28 N）。
實(shí)驗(yàn)主要測量結(jié)果涵蓋了國際功能、殘疾和健康分類所定義的三個(gè)范疇——身體功能和結(jié)構(gòu)、活動(dòng)、參與，在機(jī)器人干預(yù)前（T0）進(jìn)行初步評(píng)估（機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)評(píng)估和臨床評(píng)估）。第 10 次訓(xùn)練后，使用機(jī)器人評(píng)估進(jìn)行中期測試（T1）。第 20 次訓(xùn)練后，以與初始評(píng)估相同的方式進(jìn)行最終評(píng)估（T2）。機(jī)器人在控制被試肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)在水平面上的屈伸運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，記錄位置、方向、距離、時(shí)間、施加的力等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)。進(jìn)行了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（向目標(biāo)移動(dòng)80次）、畫圓（一組4次試驗(yàn)，總共20個(gè)圓）、等距靜態(tài)和圓形動(dòng)態(tài)（分別向目標(biāo)移動(dòng)16次）評(píng)估測試，獲得了運(yùn)動(dòng)學(xué)變量。
圖1：每種訓(xùn)練模式的示意圖
（圖片來自原文）
在統(tǒng)計(jì)學(xué)分析和數(shù)據(jù)處理后，發(fā)現(xiàn)兩組之間的基線特征無顯著差異（表1)。得出的研究成果分為三級(jí)：
1）主要結(jié)果：機(jī)器人點(diǎn)對(duì)點(diǎn)任務(wù)時(shí)的平滑度，用來衡量機(jī)器人治療效果。
在T2時(shí)，RET組的平滑度比AAT組增加更多，因此相對(duì)于AAT組的組間均值差異為0.04 （p = 0.006；95%CI = 0.01 ~ 0.08）（圖2，表2）。在T1時(shí)，組間差異不顯著（估計(jì)組間均值差異為0.03；p = 0.095；95%CI = -0.00 ~ 0.06）。
表1：RET組和AAT組的特征差異
（表格來自原文）
圖2：機(jī)器人治療效果的比較
（圖片來自原文）
2）次要結(jié)果包括如下一些臨床評(píng)估量表：測量干預(yù)4周后，F(xiàn)MA-上肢 (t = -4.480；p < 0.001；95%Cl = -8.379 ~ 3.051)，F(xiàn)MA-近端 (t = -5.410；p < 0.001；95%CI = -5.654 ~ -2.499），ARAT-總運(yùn)動(dòng) (t = -2.722；p = 0.012；95%CI = -1.441 ~ -0.198) 顯示RET組比AAT組改善更大。包含腦卒中后時(shí)間作為協(xié)變量的線性混合模型也顯示，F(xiàn)MA-上肢、FMA-近端和ARAT-總運(yùn)動(dòng)評(píng)分的估計(jì)平均差異顯著（表2）。
表2：RET組和AAT組治療效果顯著性差異
（圖片來自原文）
3）第三級(jí)結(jié)果：測量腦卒中影響量表SIS得分，使用線性混合模型估計(jì)了RET組和AAT組的運(yùn)動(dòng)學(xué)平均差值。無論是t檢驗(yàn)還是線性混合回歸，組間均值差異均未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在校正卒中后時(shí)間后，T2時(shí)RET組的位移和關(guān)節(jié)獨(dú)立性明顯高于AAT組。其他運(yùn)動(dòng)學(xué)變量組間無差異。
總體結(jié)果: RET比AAT在平滑度方面有更大的改善（p = 0.006）。FMA-上肢（p < 0.001），F(xiàn)MA-近端（p < 0.001），ARAT-總運(yùn)動(dòng)（p = 0.011），關(guān)節(jié)獨(dú)立性的運(yùn)動(dòng)學(xué)變量（p = 0.017）和位移（p = 0.011）在RET組干預(yù)結(jié)束時(shí)也有更多的改善。
結(jié)論：在中度腦卒中患者中，機(jī)器人RET在改善上肢功能、結(jié)構(gòu)和活動(dòng)方面比AAT更有效。
3、研究意義
在機(jī)器人康復(fù)中應(yīng)用合適的模式是很重要的?？祻?fù)機(jī)器人大多被編程為協(xié)助啟動(dòng)或指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)損傷程度，適當(dāng)?shù)膸椭鷮?duì)于恢復(fù)是必不可少的。研究結(jié)果表明，RET比AAT更能改善中度損傷腦卒中患者的上肢功能、結(jié)構(gòu)和活動(dòng)。RET后的有利效果可能來自于運(yùn)動(dòng)控制的改善和力量的增加，這些能轉(zhuǎn)化為身體功能和活動(dòng)的改善?？紤]到上肢功能水平，需要機(jī)器人康復(fù)采用最佳的輔助和阻力。根據(jù)本研究的發(fā)現(xiàn)，輔助訓(xùn)練適用于嚴(yán)重?fù)p傷的腦卒中患者，而阻力式康復(fù)RET可能更適合于損傷較小且肌肉力量充足的患者。
參考文獻(xiàn)：Jeon S Y, Ki M, Shin J-H. Resistive versus active assisted robotic training for the upper limb after a stroke: A randomized controlled study [J]. Annals of Physical and Rehabilitation Medicine, 2024, 67(1): 101789. DOI：10.1016/j.rehab.2023.101789.
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