邱紀方，徐聰琴，邵夢鳴，王瀟珺，徐蔚，賴珊珊，周容之，周訪華，潘華舫，趙秋華，錢志勇，祁欣，盧金，宋建飛

智能牽伸及其在踝部痙攣和攣縮中的應用①

邱紀方，徐聰琴，邵夢鳴，王瀟珺，徐蔚，賴珊珊，周容之，周訪華，潘華舫，趙秋華，錢志勇，祁欣，盧金，宋建飛

神經(jīng)功能受損，如腦卒中、腦癱等可以引起踝部痙攣/攣縮。治療師的牽拉費力、費時，且依賴其主觀 “終末感覺”。智能牽伸可以安全牽伸踝關節(jié)至極限位置，并能定量控制阻力矩和拉伸速度。此外，它能夠滿足定量和客觀測量功能損害和康復效果的需要。本文介紹了智能牽伸的由來和定義，原理與優(yōu)缺點以及它在腦癱和腦卒中患者踝部痙攣/攣縮中的應用。

痙攣；攣縮；智能牽伸；綜述

[本文著錄格式]邱紀方，徐聰琴，邵夢鳴，等.智能牽伸及其在踝部痙攣和攣縮中的應用[J].中國康復理論與實踐,2015,21 (12):1420-1424.

CITED AS:Qiu JF,Xu CQ,Shao MM,etal.Intelligent stretching and its application in spasticity and contracture of ankle joint(review)[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2015,21(12):1420-1424.

1　智能牽伸的由來和定義

神經(jīng)功能受損是攣縮和痙攣導致殘疾的根本原因，這些病因包括腦卒中和腦癱等[1-2]。肌肉張力過高和反射過度興奮干擾殘存功能的發(fā)揮，阻礙運動并可能引起嚴重的疼痛。缺乏運動和長期痙攣可以伴發(fā)肌肉纖維和結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)變化，這會導致關節(jié)活動度(range ofmotion,ROM)的減小，并導致臨床攣縮[3-4]。神經(jīng)功能受損的患者非常需要有規(guī)律地治療和運動關節(jié)以有效減少痙攣或攣縮。

處理這些病理狀況在醫(yī)療康復領域一直是一項挑戰(zhàn)。物理治療非常重要，它能有效治療關節(jié)活動受限、痙攣和攣縮[5-8]。物理治療師對神經(jīng)功能受損患者使用物理因子、功能訓練、運動和手法操作等手段，目的是減少痙攣和攣縮的發(fā)生，并恢復運動功能。然而，其效果可能不能持久，部分原因是由于患者接受的治療強度不夠大，頻次不夠多。此外，對于治療師來說，在物理療法中使用人工牽伸費力費時，并且其結(jié)果是依賴于治療師的經(jīng)驗和主觀 “終末感覺”。

一直以來，許多裝置已得到研發(fā)，這些設備能活動關節(jié)和減少關節(jié)痙攣/攣縮。例如，系列石膏固定患肢在矯正位置以此來糾正并防止踝關節(jié)跖屈或背屈攣縮[7,9]。結(jié)合支具及人工牽伸通常是更有效的治療，用于糾正踝背屈/跖屈攣縮[7]。動態(tài)夾板和牽伸系統(tǒng)是通過一個可調(diào)彈簧裝置[10]對受累關節(jié)施加持續(xù)的牽伸。持續(xù)被動運動(continous passivemotion,CPM)裝置用于防止術后粘連，減少關節(jié)僵硬，在診所和患者的家庭被廣泛使用；然而，一直以來在治療關節(jié)痙攣方面不常用到，部分原因是安全方面的考慮[11-12]。先進的機器人輔助裝置已具有定量評估手臂損傷并在手臂的功能范圍內(nèi)協(xié)助引導患者的手到達目標來增強腦損傷后的神經(jīng)康復[13-14]。現(xiàn)有裝置像CPM機在兩個預置關節(jié)位置之間以恒定速度移動肢體。當設定在ROM的容易彎曲的部分時，被動運動通常不會牽伸到有顯著攣縮/痙攣的極限位置。另一方面，CPM機能控制關節(jié)位置或速率，但無法控制軟組織所產(chǎn)生的阻力矩，調(diào)整若過于激進可能有造成關節(jié)軟組織損傷的風險。因此，現(xiàn)在需要一種裝置，可以安全牽伸關節(jié)至極限位置，并能定量控制阻力矩和拉伸速度，還能夠滿足定量和客觀測量功能損害和康復效果的強烈需要[13-15]，這實際上就是智能牽伸的含義所在。

2　踝關節(jié)智能牽伸裝置的工作的原理

美國西北大學芝加哥康復研究所的Zhang等開發(fā)了踝關節(jié)智能牽伸裝置(見圖1)，用于治療因神經(jīng)功能受損后踝關節(jié)痙攣/攣縮的患者[16]。

圖1的實驗裝置用于牽伸踝關節(jié)和評估治療效果。座位可在4個自由度上進行調(diào)整，以便在選定的膝關節(jié)屈曲位置使踝關節(jié)屈曲軸與電機軸對齊。使用安全螺栓作為機械制動以限制牽伸時電機的運動范圍及擾動。采用高級數(shù)字信號處理器(digital signal processor,DSP)控制電機速率、力矩和位置。該DSP控制器在2000 Hz檢查關節(jié)位置及轉(zhuǎn)矩信號，如果超出預先設定的范圍，系統(tǒng)將會關閉。轉(zhuǎn)矩限制電子屏及位置限制電子屏分別指示在牽伸運動過程是否達到阻力力矩或角度界限(安全限制)。六軸力量感受器安裝在電動機軸和腳附件之間，夾緊足部和模具并綁在附件上，可做適當調(diào)整，腿部綁在腿支撐件上，膝關節(jié)屈曲度60°，膝關節(jié)屈曲可通過調(diào)節(jié)座椅及腿部支撐件進行調(diào)整，大腿和軀干分別綁在座位和靠背上，髖關節(jié)屈曲85°以內(nèi)。

2.1實驗裝置

受試者的軀干和大腿分別綁在靠背和座位上。將小腿綁在腿部支撐件上，支撐件可以調(diào)節(jié)，以得到不同的屈膝角度。腳在足背固定件和后跟踏板間夾緊，進而通過一個六軸力量感受器固定在電動機軸上，測量踝關節(jié)力矩。在4個自由度上調(diào)節(jié)并鎖定該座椅，踏板可以在腳趾-腳跟、內(nèi)側(cè)-外側(cè)、上-下方向進行調(diào)節(jié)，以使腳踝屈伸軸與電機軸對準。定制的指示器用于對準(見圖1中的插圖)，指示器的弧度與凸緣相匹配，在凸緣上面安裝有力傳感器。長針設計成與圓弧的中心對準，它可以沿其長軸滑動。首先，在足踝放置在踏板中前，長針被用來在踝關節(jié)外側(cè)墊上做標記，在足踝定位于踏板中后，長針與踝關節(jié)屈曲軸對準。

2.2牽伸的控制

牽伸裝置由DSP控制器(圖1)通過一個伺服電機驅(qū)動控制。由DSP控制器實現(xiàn)速率回路控制，讀取關節(jié)位置和阻力矩并控制相應的牽伸速率。牽伸速率與上述阻力矩成反比，以此來控制牽伸速率。接近ROM的末端時，阻力增大逐漸減慢電機，相應的肌肉肌腱得到緩慢和安全的牽伸。一旦達到特定的峰值阻力力矩時，電機維持關節(jié)在極限位置一段時間(例如10 s，通常是物理治療師的做法)，維持時間的調(diào)整很方便。在中間ROM中的阻力通常較低，電機以更高速度牽伸松弛的肌肉。當然，如果中間的阻力高，牽伸將相應減慢。作為安全的預防措施，位置限制是由操作人員設置，并由DSP控制器進行監(jiān)測。DSP控制器以每秒2000次檢查關節(jié)位置和力矩信號，如果超出他們預先確定的范圍將會關閉系統(tǒng)，也可使用機械和電子阻擾裝置限制運動范圍。此外，操作者和受試者各自都有一個關閉開關，任何一方均可通過按下開關關閉電機。

圖1　智能牽伸裝置

3　該技術的優(yōu)勢與不足

該裝置可在全范圍ROM內(nèi)安全地牽伸踝關節(jié)，牽伸到背屈和跖屈末端，直到達到特定峰值阻力矩為止，根據(jù)阻力矩控制牽伸的速率。踝關節(jié)在末端位置維持一段時間使得應力松弛發(fā)生，然后再讓它旋轉(zhuǎn)到另一個末端位置。在關節(jié)終末端牽伸是緩慢的，這樣就可以安全地達到一個較大的ROM，而在ROM中間的牽伸是快速的，以便將大多數(shù)治療用在牽伸終末端的ROM問題上。此外，該裝置在多個方面定量評估治療結(jié)局，包括主動和被動的ROM、關節(jié)僵硬程度和黏滯阻尼以及反射興奮性。牽伸引起關節(jié)在被動的ROM、僵硬程度、黏滯阻尼以及反射興奮等方面相當大的變化。該裝置為智能控制且設計簡單，經(jīng)適當?shù)暮喕?，該裝置做成了便攜式，降低了成本，這樣患者和治療師可在診所/家中經(jīng)常使用，并能使治療更為有效，功能得到持久的改善[16]。另外，重復性好[17]，在整個過程中，可以對牽伸和疼痛表現(xiàn)出耐受，但并不會影響以上結(jié)果，使得ROM和力量的測量比人工測量定量更為精確[18]。

評估患者訓練后康復的進度是整個康復過程中非常重要的環(huán)節(jié)。該裝置所設置軟件的臨床評估功能能夠簡單有效地對關節(jié)運動功能進行定量的評定[19]；幫助治療師掌握使用者的肌張力、ROM、背屈肌和跖屈肌肌力、肢體關節(jié)運動的范圍變化。另外，新研制的牽伸裝置還有游戲功能[19-20]，其生物反饋效應以及運動強化效應得以顯現(xiàn)[19-25]。每次使用踝關節(jié)牽伸裝置前應先做一次臨床評估，一方面為游戲提供運動范圍參數(shù)，另一方面為訓練后評估提供對比。能被動拉伸是其獨有的功能，為每一位患者提供定制拉伸參數(shù)的被動拉伸功能。根據(jù)患者不同的情況，如關節(jié)僵硬度、ROM和肌張力等，針對局部肌肉攣縮或痙攣，實施智能和安全的牽拉?？捎行Ы档臀锢碇委煄煹墓ぷ鲝姸龋行Ы档突颊叩募埩?，改善拉伸肌肉強度，增大ROM。訓練器強調(diào)訓練運動與認知、感知相結(jié)合，為其提供綜合訓練環(huán)境。因此踝關節(jié)牽伸訓練裝置提供了豐富有趣的游戲功能。在游戲中，踝關節(jié)背屈方向轉(zhuǎn)動和跖屈方向轉(zhuǎn)動可以移動控制器，如飛行器、網(wǎng)球、卡通人物或動物等，以完成各種任務。游戲又分輔助模式和阻力模式，適合不同康復階段以及各年齡段的用戶，成為踝關節(jié)康復訓練不可缺少的環(huán)節(jié)。訓練前的踝關節(jié)評估為游戲模式的選擇、參數(shù)的設置和訓練時長等訓練計劃提供了依據(jù)[26]。除了上述智能牽伸裝置在踝關節(jié)中應用外，已有在其他關節(jié)如膝關節(jié)應用的研究[27]。

價格是普遍使用的一個限制因素，踝關節(jié)智能牽伸裝置已經(jīng)有成品在美國等上市，我國尚未上市，估計定價在38～55萬元。

4　在腦癱兒童下肢功能障礙中的應用

腦癱患兒功能受限程度與踝關節(jié)功能受損密切相關，被動牽拉常常用來增加受損踝關節(jié)的ROM。改善運動控制也是物理治療的一個重點。然而，尚缺乏方便、有效的定量方法來控制被動牽伸和促進主動運動鍛煉。Wu等為了解應用便攜式機器人進行智能被動牽拉結(jié)合主動訓練對腦癱兒童下肢功能障礙的康復療效，有12例輕度到中度痙攣的腦癱兒童參與了機器人康復訓練，每周訓練3次持續(xù)6周。每次訓練先做20m in被動牽伸，然后做30m in主動運動，結(jié)束時再做10m in被動牽伸。測量訓練前后的被動ROM、主動ROM、背屈肌和跖屈肌的肌力，下肢選擇性控制測量、功能結(jié)局測量包括兒童平衡量表及6min步行測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)受試者的背屈被動ROM增加(P=0.02)，背屈主動ROM增加(P=0.02)，跖屈肌力量增強(P= 0.01)，踝部肌肉痙攣減輕(P=0.01)，選擇性主動控制能力改善(P=0.005)；在功能上，被試者的平衡功能改善(P=0.0025)，6 m in步行距離增加(P=0.025)[19]。根據(jù)以上初步研究結(jié)果，Wu等認為基于機器人的智能被動牽伸結(jié)合主動運動訓練是腦癱兒童下肢功能障礙康復訓練的一種有效方法，可以改善關節(jié)生物力學性能、運動控制能力、平衡和移動等功能性活動能力。

腦癱患兒的小腿肌肉和跟腱的生物力學性能存在相當大的變化，從而導致兒童殘疾，目前尚不清楚肌筋膜和肌腱如何對康復做出反應，及其改善踝關節(jié)性能的機制。

Zhao等對腦癱患兒被動牽伸和主動運動訓練引起的小腿肌肌腱生物力學特性的改變進行研究，研究對象為7例腦癱患兒，在治療前和使用智能牽伸設備被動牽伸和主動運動訓練6周后，通過超聲波結(jié)合生物力學測量對腓腸肌和比目魚肌這兩塊肌肉的生物力學特性，包括肌束長度和羽狀夾角進行評估。腓腸肌和比目魚肌的被動張力貢獻通過屈伸膝關節(jié)位置而分離出來，通過肌束的張力-長度關系計算肌束的剛度。同時評估跟腱的生物力學特性，包括靜息長度、橫截面積和剛度。6周的被動牽伸和訓練引起肌束延長(比目魚肌8%,P=0.018，腓腸肌3%,P=0.018)，羽狀夾角減小(比目魚肌10%,P=0.028，腓腸肌5%,P=0.028)，肌束剛度減輕(比目魚肌17%,P=0.028，腓腸肌21%,P=0.018)，肌腱長度縮短(6%,P=0.018)，跟腱剛度增強(32%,P=0.018)，楊氏模量增加(20%,P=0.018)[28]。

有關體內(nèi)小腿肌肉和跟腱力學特性的這些研究結(jié)果有助于學界更好地理解治療引起的小腿肌肌腱的改變并促進研發(fā)更有效的治療手段。Gao等對12例腦癱兒童的腓腸肌內(nèi)側(cè)頭結(jié)構(gòu)，包括不同肌束長度、羽狀夾角、膝關節(jié)位置的結(jié)構(gòu)進行B超探測，跟腱的長度與橫截面積也做了測量，并與11名發(fā)育良好的兒童比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組兒童的肌束長度、羽狀夾角、跟腱長度與截面積隨踝關節(jié)和膝關節(jié)位置而變化，與對照組比較，腦癱兒童整個測試的踝關節(jié)ROM中肌束較短(P≤0.003)，跟腱較長(P=0.001)，跟腱截面積較小(P=0.003)。Gao等認為跟腱特性的改變可能是對腓腸肌肌束縮短和僵硬的適應結(jié)果，從而影響肌群的性能[29]。更好地了解腦癱兒童腓腸肌肌束與跟腱間的相互影響有助于更加有效地治療其病理變化。

Chen等使用便攜式智能康復設備在家中對23例腦癱兒童的踝關節(jié)功能障礙進行6周18次的遠程輔助智能牽伸與主動運動訓練，發(fā)現(xiàn)其生物力學測量以及臨床結(jié)局測量指標改善，踝關節(jié)的被動與主動ROM增加，痙攣程度下降，下肢平衡與選擇性控制能力增加[20]。

5　在腦卒中患者下肢功能障礙中的應用

Zhang等研發(fā)了智能化控制牽伸裝置[16]。參與研究的有4例腦卒中患者，平均年齡(53.2±7.9)歲，有踝關節(jié)攣縮及/或痙攣，他們首次腦卒中發(fā)生在(9.1±5.1)年前。另外，5名無神經(jīng)系統(tǒng)疾病和神經(jīng)肌肉損傷既往史的健康受試者也接受該裝置測試，平均(36.8±12.8)歲。所有腦卒中患者及健康者均為男性。腦卒中患者Ashworth量表(0～4)和深腱反射量表(0～4)評分分別為(2.1±1.0)和(2.9±0.3)。這項研究是經(jīng)美國西北大學的機構(gòu)審查委員會批準，實驗前所有受試者均簽署知情同意書，使用定制的關節(jié)牽伸裝置進行牽伸及結(jié)果評價，牽伸裝置由數(shù)字信號處理控制器控制牽伸，牽伸裝置不僅用于治療關節(jié)痙攣/攣縮，還能定量評估牽伸引起的關節(jié)生物力學特性變化。最后還要評估由牽伸引起的反射變化。反射性定量評估是用一個叩診錘對跟腱進行時間間隔為3 s的敲擊，并測量反射介導肌電圖、關節(jié)力矩反應。肌腱敲擊力度作為系統(tǒng)輸入，反射力矩和小腿三頭肌電信號作為系統(tǒng)輸出，根據(jù)記錄信號確定該動態(tài)輸入輸出關系及脈沖響應。結(jié)果發(fā)現(xiàn)該裝置可以安全地牽伸踝關節(jié)痙攣和/或攣縮，并有效地減輕整個踝關節(jié)ROM痙攣和/或攣縮，同時在多個方面定量地評估腦卒中患者踝關節(jié)痙攣/攣縮治療效果進展，包括主動和被動ROM、關節(jié)僵硬、關節(jié)黏滯阻尼和腱反射興奮性。

Zhang等提出一種有用的方法來治療腦卒中患者痙攣/攣縮的踝關節(jié)，并在多個方面評估治療結(jié)果[16]。與現(xiàn)有的治療方法不同，牽伸裝置能智能控制，根據(jù)所述運動史和肌肉與軟組織產(chǎn)生的阻力來調(diào)整牽伸速率。因此，它能有力且安全地牽伸踝關節(jié)到其極限位置，在這個位置上的痙攣和攣縮最顯著，這樣治療更為有效。此外，對幾個方面的治療結(jié)局進行評估，包括主動和被動ROM、關節(jié)僵硬、黏滯阻尼及反射興奮性等。樣本中通過智能牽伸痙攣患者引起了相當大的改善，智能化、有力的牽伸能減少腦卒中患者痙攣踝關節(jié)的僵硬程度和黏滯性。整個背屈肌和跖屈肌收縮的范圍內(nèi)僵硬程度降低大致相同，僵硬肌肉力矩曲線垂直向下移位。這意味著該類牽伸治療能松動踝關節(jié)，減小其被動僵硬程度，當受試者主動收縮背屈或跖屈肌肌肉時，被動的僵硬程度仍然處于降低狀態(tài)。

另一方面，它提示牽伸后關節(jié)僵硬程度和主動肌肉收縮之間的關系保持不變，受試者通過收縮肌肉來調(diào)整關節(jié)僵硬程度的能力仍不變。同樣，觀察到關節(jié)黏滯度-肌肉力矩曲線向下移位，表明牽伸治療降低了被動黏滯度而主動黏滯度-肌肉力矩關系保持不變。

牽伸治療后反射介導的關節(jié)力矩反應顯著減少。值得注意的是，比目魚肌的肌電圖反射反應保持在同一水平，說明反射介導的力矩變化很可能是由于肌肉肌腱松弛，而不是神經(jīng)學通路的興奮性改變。此外，反射力矩反應的減少可能是由于肌梭刺激減少引起，因為牽伸治療后肌腱肌肉松弛，對肌梭牽伸的力量將減少。另一方面，可以通過降低肌肉產(chǎn)生力矩能力造成力矩減小，表明牽伸治療后由于肌肉肌腱單元松弛，相同量的肌肉收縮將產(chǎn)生較小的力矩，換句話說，牽伸治療后需要收縮更多的肌肉方能克服肌肉和肌腱松弛帶來的影響。

Gao等調(diào)查腦卒中患者踝關節(jié)水平與肌束水平的變化及其與踝部痙攣、攣縮和/或肌無力之間的關系，發(fā)現(xiàn)腦卒中患者肌束水平改變，如肌束長度減少，肌束羽狀夾角減小，腓腸肌內(nèi)側(cè)頭肌束僵硬，并與踝關節(jié)水平僵硬程度增高和ROM下降相關(P＜0.05)[30]。這類專門的肌束改變成為痙攣、攣縮和關節(jié)水平病損的機制，了解這類機制有助于尋找改善腦卒中患者康復預后的方法。為了調(diào)查腦卒中患者通過可控的主動和被動牽伸小腿肌肉肌腱單元引起的生物力學特性的變化，Gao等對10例踝關節(jié)痙攣/攣縮的腦卒中患者和10名健康對照受試者進行60m in踝關節(jié)牽伸干預[31]，干預前后評價關節(jié)生物力學特性，包括阻力矩、剛度和滯后的指數(shù)，利用超聲測量跟腱長度，小腿三頭肌的力輸出是通過力矩-角度關系的分型，在不同的踝關節(jié)位置控制力度刺激小腿肌肉。結(jié)果發(fā)現(xiàn)相比健康對照者，腦卒中患者足踝的峰力矩被移向跖屈位(P=0.001)，腦卒中患者明顯表現(xiàn)出更高阻力矩和關節(jié)僵硬(P=0.05)，并且這些更高阻力在牽伸干預后顯著降低，尤其是在背屈位(P=0.013)。牽伸明顯改善腦卒中患者受損小腿肌肉在匹配的刺激下的力輸出(P= 0.05)，增加腳踝的運動范圍(P=0.001)。Gao等認為在關節(jié)水平，反復牽伸放松踝關節(jié)，增加被動ROM，減少關節(jié)僵硬；在肌腱水平，反復牽伸小腿肌肉改善力量輸出，這可能與肌束僵硬減少、肌束增長和跟腱縮短有關。Zhao等在偏癱患者中進行了類似的研究[32]，Gao等與Zhao等的研究提供了通過牽伸干預改善肌腱性能的證據(jù)。

Waldman等探討使用便攜式康復機器人進行可控被動牽伸和主動運動訓練對腦卒中患者踝關節(jié)運動障礙及移動障礙的作用[26]。24例病程＞3個月的腦卒中患者在實驗室內(nèi)使用便攜式機器人訓練6周(機器人組)或在家里按制定的訓練計劃訓練(對照組)，所有患者均在實驗室行臨床和生物力學評價的預評價、后評價，并予6周隨訪。采用改良Ashworth量表評價痙攣程度，腦卒中康復運動功能評定(STREAM)評價移動能力，Berg平衡量表評價平衡功能，以及評價患足背屈被動ROM、背屈肌力和行走時患肢的負重，結(jié)果發(fā)現(xiàn)6周訓練結(jié)束后機器人組這些指標的改善明顯高于對照組。隨訪評價顯示，兩組在腦卒中康復運動功能評定、背屈主動ROM和背屈肌力都有提高。Waldman等認為機器人輔助的智能被動牽伸和主動運動訓練能有效改善腦卒中后的運動功能和移動能力。Forrester等[33-34]進行了類似的研究，得到與Waldman相似的結(jié)果。

總之，現(xiàn)有的文獻資料顯示這種新的牽伸法——智能牽伸治療在理念上以及應用中都是一種革新，能改善腦癱和腦卒中患者下肢踝關節(jié)痙攣和(或)攣縮的程度，并由此帶來運動功能和移動能力的改善，在康復醫(yī)學領域?qū)休^好的應用前景。

[1]O'Dwyer NJ,Ada L,Neilson PD.Spasticity and muscle contracture following stroke[J].Brain,1996,119(5):1737-1749.

[2]Deon LL,Gaebler-Spira D.Assessmentand treatmentofmovement disorders in children with cerebral palsy[J].Orthop Clin North Am,2010,41(4):507-517.

[3]Tardieu C,LespargotA,Tabary C,etal.For how longmust the soleus muscle be stretched each day to prevent contracture?[J].Dev Med Child Neurol,1988,30(1):3-10.

[4]Williams PE,Goldspink G.Connective tissue changes in immobilizedmuscle[J].JAnat,1984,138(2):343-350.

[5]Dombovy ML,Sandok BA,Basford JR.Rehabilitation forstroke:A review[J].Stroke,1986,17(3):363-369.

[6]Bohannon RW,Larkin PA.Passive ankle dorsiflexion increases in patients after a regimen of tilt table-wedge board standing:A clinical report[J].Phys Ther,1985,65(11):1676-1678.

[7]Novak I,M cIntyre S,Morgan C,et al.A systematic review of interventions for children with cerebral palsy:state of the evidence[J].Dev Med Child Neurol,2013,55(10):885-910.

[8]Theis N,Korff T,Kairon H,etal.Doesacute passive stretching increase muscle length in children with cerebral palsy?[J]. Clin Biomech(Bristol,Avon),2013,28(9-10):1061-1067.

[9]Brouwer B,Davidson LK,Olney SJ.Serial casting in idiopathic toe-walker and children with spastic cerebral palsy[J].JPediatric Orthoped,1996,20(2):221-225.

[10]Hepburn GR.Case studies:Contracture and stiff jointmanagement with dynasplint[J].JOrthop Sports Phys Ther,1987,8 (10):498-504.

[11]Salter RB.The biological concept of continuous passivemotion of synovial joints[J].Clin Orthop Rel Res,1989,242(3): 12-25.

[12]O'Driscoll SW,Giori NJ.Continuous passivemotion(CPM): theory and principles of clinical application[J].JRehabil Res Dev,2000,37(2):179-188.

[13]Krebs HI,Hogan N,Aisen ML,etal.Robot-aided neurorehabilitation[J].IEEETransRehab Eng,1998,6(1):75-87.

[14]Reinkensmeyer DJ,Dewald JPA,RymerWZ.Guidance-based quantification of arm impairment following brain injury:a pilotstudy[J].IEEETransRehab Eng,1999,7(1):1-11.

[15]Zhang M,Davies TC,Xie S.Effectiveness of robot-assisted therapy on ankle rehabilitatione－a systematic review[J].J Neuroeng Rehabil,2013,10:30-45.

[16]Zhang LQ,Chung SG,BaiZ,etal.Intelligentstretching of ankle joints with contracture/spasticity[J].IEEE Trans Neural SystRehabil Eng,2002,10(2):149-157.

[17]Sunga PS,Baeka JY,Kimb YH.Reliability of the intelligent stretching device for ankle stiffness measurements in healthy individuals[J].Foot,2010,20(2):126-132.

[18]Weppler CH,Magnusson SP.Increasing muscle extensibility: amatter of increasing length ormodifying sensation?[J].Phys Ther,2010,90(3):438-449.

[19]Wu YN,Hwang M,Ren Y,etal.Combined passive stretching and activemovement rehabilitation of lower-limb impairments in children with cerebral palsy using a portable robot[J].NeurorehabilNeuralRepair,2011,25(4):378-385.

[20]Chen K,Ren Y,Gaebler-Spira D,et al.Home-based tele-assisted robotic rehabilitation of joint impairments in children with cerebral palsy[J].Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc, 2014,2014:5288-5291.

[21]Molier BI,Van Asseldonk EHF,Hermens HJ,et al.Nature, timing,frequency and type of augmented feedback;does it influencemotor relearning of the hemiparetic arm after stroke?A systematicreview[J].DisabilRehabil,2010,32(22): 1799-1809.

[22]Wu YN,Ren Y,Hwang M,etal.Efficacy of robotic rehabilitation of ankle impairments in children with cerebral palsy[J]. Conf Proc IEEEEng Med Biol Soc,2010,2010:4481-4484.

[23]Sukal-Moulton T,Clancy T,Zhang L,et al.Clinical application of a robotic Ankle training program for cerebralpalsy compared to the research laboratory application:does it translate to practice?[J].Arch PhysMed Rehabil,2014,95(8):1433-1440.

[24]Burdea GC,CioiD,Kale A,etal.Robotics and gam ing to improve ankle strength,motor control,and function in children with cerebral palsy－a case study series[J].IEEETrans Neural SystRehabil Eng,2013,21(2):165-173.

[25]Fehlings D,Switzer L,Findlay B,et al.Interactive computer play as"motor therapy"for individualswith cerebral palsy[J]. Sem in PediatrNeurol,2013,20(2):127-138.

[26]Waldman G,Yanga CY,Ren Y,et al.Effects of robot-guided passive stretching and activemovement training of ankle and mobility impairments in stroke[J].NeuroRehabilitation,2013, 32(3):625-634.

[27]Freitas SR,Vilarinho D,Vaz JR,et al.Responses to static stretching are dependent on stretch intensity and duration[J]. Clin Physiol Funct Imaging,2015,35(6):478-484.

[28]Zhao H,Wu YN,Hwang M,etal.Changesof calfmuscle-tendon biomechanical properties induced by passive-stretching and active-movement training in children with cerebral palsy[J].JAppl Physiol,2011,111(2):435-442.

[29]Gao F,Zhao H,Gaebler-Spira D,etal.In vivo evaluations of morphologic changes of gastrocnemius muscle fascicles and achilles tendon in children with cerebral palsy[J].Am JPhys Med Rehabil,2011,90(5):364-371.

[30]Gao F,Grant TH,Roth EJ,etal.Changes in passivemechanical properties of the gastrocnemiusmuscle at themuscle fascicle and joint levels in stroke survivors[J].Arch Phys Med Rehabil,2009,90(5):819-826.

[31]Gao F,Ren Y,Roth EJ,etal.Effects of repeated ankle stretching on calfmuscle–tendon and ankle biomechanical properties in stroke survivors[J].Clin Biomech(Bristol,Avon),2011, 26(5):516-522.

[32]Zhao H,Ren Y,Roth EJ,et al.Concurrent deficits of soleus and gastrocnem ius muscle fascicles and Achilles tendon post stroke[J].JAppl Physiol,2015,118(7):863-871.

[33]Forrester LW,Roy A,Goodman RN,etal.Clinicalapplication of amodular ankle robot for stroke rehabilitation[J].NeuroRehabilitation,2013,33(1):85-97.

[34]Forrester LW,Roy A,KrywonisA,etal.Modular ankle robotics training in early sub-acute stroke:a random ized controlled pilot study[J].Neurorehabil Neural Repair,2014,28(7): 678-687.

Intelligent Stretching and ItsApplication in Spasticity and Contracture of Ank le Joint(review)

QIU Ji-fang,XU Cong-qin,SHAO Meng-ming,WANG Xiao-jun,XUWei,LAIShan-shan,ZHOU Rong-zhi,ZHOU Fang-hua,PANHua-fang,ZHAOQiu-hua,QIAN Zhi-yong,QIXin,LU Jin,SONG Jian-fei
Zhejiang Provincial Rehabilitation Guidance Center for Disabled Person,Zhejiang Ci'ai Rehabilitation Hospital, Hangzhou,Zhejiang 310012,China

Contracture and spasticity of ankle jointsweremajor sources of disability in neurological impairment including stroke and cerebral palsy,etc.Themanual stretching used in physical therapym ightbe laborious and time-consum ing to the therapists and the outcome was dependenton the experience and the subjective"end feeling"of the therapists.A devicewas developed that could safely stretch the ankle joint to its extreme positions with quantitative control of the resistance torque and stretching velocity.Furthermore,it could satisfy a strong need for quantitative and objectivemeasures of the impairment and rehabilitation outcome.This was just themeaning intelligent stretching referred to.Thisarticle described theorigin of the conceptof intelligentstretching and its definition,operational principle,and superiority and weakness,aswellas itsapplication in ankle jointspasticity and contracture in patientswith stroke and cerebralpalsy.

spasticity;contracture;intelligentstretching;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2015.12.011

R684

A

1006-9771(2015)12-1420-05

浙江省下肢功能障礙人群康復訓練的研究項目(No.zkzxky201501)。

浙江省殘疾人康復指導中心(浙江慈愛康復醫(yī)院)，浙江杭州市310012。作者簡介：邱紀方(1964-)，男，漢族，浙江湖州市人，碩士，主任醫(yī)師，主要研究方向：神經(jīng)康復與骨關節(jié)康復。

2015-06-23

2015-09-28)