邵夢(mèng)鳴，舒馨馨，錢(qián)志勇，徐彬，劉文兵，徐聰琴，邱紀(jì)方

腦卒中患者的偏癱側(cè)下肢小腿屈肌痙攣模式大多會(huì)導(dǎo)致踝關(guān)節(jié)的屈伸不利、跟腱攣縮、踝關(guān)節(jié)僵硬，表現(xiàn)為行走時(shí)患足尖著地、足跟懸空、踝關(guān)節(jié)疼痛[1]。目前常用的主要措施包括：藥物治療、各種物理康復(fù)治療、踝關(guān)節(jié)矯形器、中藥及針刺治療等[2]，上述方法存在諸如疼痛、持續(xù)時(shí)間短、費(fèi)用昂貴及費(fèi)時(shí)費(fèi)力等不足[3]。而踝關(guān)節(jié)機(jī)器人輔助智能牽伸技術(shù)作為一種新興的康復(fù)治療技術(shù)，具有智能化控制、用戶友好性、實(shí)時(shí)交互性、循序漸進(jìn)性的優(yōu)點(diǎn)，最大程度上將患者的接受度與臨床療效相結(jié)合，現(xiàn)將相關(guān)臨床研究結(jié)果匯報(bào)如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2017年1月～2018年12月期間在浙江康復(fù)醫(yī)療中心住院的腦卒中患者中選取符合納入標(biāo)準(zhǔn)的踝關(guān)節(jié)痙攣及下肢運(yùn)動(dòng)障礙病例40例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者有腦卒中病史，病程2個(gè)月～5年；因踝關(guān)節(jié)痙攣、跟腱攣縮影響踝關(guān)節(jié)上抬、行走等。②行走時(shí)患足跟部不能著地，中前足背伸受限，上樓梯困難，跛行。③踝關(guān)節(jié)主、被動(dòng)背伸活動(dòng)受限，背伸時(shí)小腿跖屈肌群痙攣，伴有或不伴有輕度足內(nèi)翻畸形(角度尺測(cè)量≤10°，能穿鞋行走)。④具有一定的平衡和步行能力，Berg平衡量表(Berg’s balance scale，BBS)>40分，能室內(nèi)平地步行，能完成6min步行測(cè)試(6-minute walk test,6MWT)。⑤認(rèn)知功能良好，能配合訓(xùn)練測(cè)試，蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(Montreal Cognitive Assessment，MoCA)評(píng)分>24分。⑥無(wú)下肢感覺(jué)障礙，踝關(guān)節(jié)皮膚無(wú)破損，無(wú)骨關(guān)節(jié)病變。排除標(biāo)準(zhǔn)：有癲癇發(fā)作尚未控制，以及其他嚴(yán)重臟器功能不全者；改良Achworth量表(modified Ashuorth Scale，MAS)=4級(jí)，關(guān)節(jié)完全僵硬者；踝關(guān)節(jié)皮膚破損，或存在踝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)病，或感覺(jué)障礙者；注射過(guò)肉毒桿菌毒素的患者；其他原因不能配合治療或檢查者。將患者隨機(jī)分為智能牽伸組和對(duì)照組，2組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表1。

表1 2組一般資料比較

1.2 方法

1.2.1 踝關(guān)節(jié)機(jī)器人智能牽伸裝置的工作原理 美國(guó)西北大學(xué)芝加哥康復(fù)研究所的Zhang等[4-5]開(kāi)發(fā)了踝關(guān)節(jié)機(jī)器人智能牽伸裝置(見(jiàn)圖1),用于幫助改善神經(jīng)功能受損患者踝關(guān)節(jié)痙攣/攣縮(踝關(guān)節(jié)高肌張力/足下垂)狀態(tài)，并提供一定評(píng)定數(shù)據(jù)。踝關(guān)節(jié)機(jī)器人(IntelliStretch踝關(guān)節(jié)訓(xùn)練器)基于嵌入式伺服電機(jī)機(jī)器人控制系統(tǒng)構(gòu)架，運(yùn)行特定的力矩交互模式，控制器每0.5s掃描患側(cè)踝關(guān)節(jié)的角度變化、速度變化和阻力的波動(dòng)。牽伸的速度與力距根據(jù)患者肌張力實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，當(dāng)達(dá)到最佳牽伸區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)牽伸速度，避免痙攣，同時(shí)達(dá)到最充分的牽伸角度和力度。

1.2.2 坐姿與固定 患者坐在移動(dòng)式座椅上，座椅可以左右移動(dòng)，并與腿部支撐固定，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同患側(cè)牽伸的設(shè)置；同時(shí)患者可以直接乘坐輪椅進(jìn)行訓(xùn)練。患者踝關(guān)節(jié)被夾緊并綁在約束鞋上，腿部綁在腿支撐件上，膝關(guān)節(jié)屈曲度≤5°，膝關(guān)節(jié)屈曲可通過(guò)調(diào)節(jié)座椅及腿部支撐件進(jìn)行調(diào)整，大腿和軀干分別綁在座位和靠背上，髖關(guān)節(jié)屈曲85°以內(nèi)。系統(tǒng)通過(guò)背部約束、膝關(guān)節(jié)伸展約束(腿托)和踝關(guān)節(jié)同心調(diào)節(jié)，確?；紓?cè)足踝牽伸時(shí)，正確的牽伸腿部力線和直膝位姿勢(shì)(見(jiàn)圖1連接股骨大轉(zhuǎn)子、股骨外上髁和外踝的虛線)。

圖1 踝關(guān)節(jié)機(jī)器人智能牽伸裝置

1.2.3 治療方法 2組患者均接受神經(jīng)內(nèi)科常規(guī)治療和康復(fù)訓(xùn)練。常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練包括：肌力訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練、步態(tài)訓(xùn)練各15min，但2組踝關(guān)節(jié)牽伸訓(xùn)練方式不同，智能牽伸組采用踝關(guān)節(jié)機(jī)器人智能牽伸裝置進(jìn)行被動(dòng)牽伸以及主動(dòng)訓(xùn)練，對(duì)照組僅接受康復(fù)治療師的徒手靜態(tài)被動(dòng)牽伸和徒手抗阻訓(xùn)練。智能牽伸組每次牽伸訓(xùn)練均為30min，前10min被動(dòng)牽伸(設(shè)備機(jī)械被動(dòng)牽伸至患者實(shí)測(cè)的最大跖、背屈角度)，然后給予10min主動(dòng)訓(xùn)練〔運(yùn)用設(shè)備自帶虛擬情景互動(dòng)(virtual reality,VR)游戲模塊進(jìn)行踝關(guān)節(jié)的主動(dòng)跖、背屈運(yùn)動(dòng)，盡可能完成游戲預(yù)設(shè)目標(biāo)〕，最后再給予10min被動(dòng)牽伸，每周5次訓(xùn)練，對(duì)照組被動(dòng)牽伸采用治療師傳統(tǒng)手法牽伸訓(xùn)練，主動(dòng)訓(xùn)練采用治療師口令讓患者進(jìn)行主動(dòng)跖、背屈運(yùn)動(dòng)，時(shí)間參照智能牽伸組，2組均治療6周。

1.3 評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 干預(yù)前后1周內(nèi)進(jìn)行功能評(píng)估，評(píng)估指標(biāo)及方法如下：①運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)：包括踝關(guān)節(jié)主動(dòng)背伸角度、主動(dòng)跖屈角度、被動(dòng)背伸角度、被動(dòng)跖屈角度的測(cè)量，應(yīng)用智能牽伸設(shè)備對(duì)踝關(guān)節(jié)上述角度進(jìn)行測(cè)量，并記錄其度數(shù)。②MAS評(píng)分：采用改良Ashworth量表對(duì)小腿三頭肌痙攣及跟腱攣縮狀況進(jìn)行評(píng)估，統(tǒng)計(jì)分析時(shí)0級(jí)、1級(jí)、1+級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)分別用0、1、2、3、4、5分表示[6]。③起立-行走計(jì)時(shí)試驗(yàn)(timed up &go test，TUGT)：當(dāng)測(cè)試者發(fā)出“開(kāi)始”的指令后，患者從靠背椅上站起，在臀部抬起同時(shí)測(cè)試者按壓秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，按照平時(shí)走路的步態(tài)，向前走3.0m，越過(guò)標(biāo)記物處后轉(zhuǎn)身，然后走回到椅子前，再轉(zhuǎn)身坐下，計(jì)時(shí)結(jié)束。評(píng)定患者的平衡和步行的綜合能力。④6MWT：讓患者在長(zhǎng)度為30m的直線距離往返行走6min，記錄總步行長(zhǎng)度[7]。⑤改良Barthel指數(shù)(modified Barthel index，MBI)，總分是100分[8]。

2 結(jié)果

經(jīng)6周干預(yù)后，2組患者踝關(guān)節(jié)主動(dòng)跖屈角度、被動(dòng)背伸角度、被動(dòng)跖屈角度、6MWT指標(biāo)均明顯提高(P<0.05)，而2組MBI治療前后比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。對(duì)照組主動(dòng)背伸角度、MAS、TUGT干預(yù)前后比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而智能牽伸組較干預(yù)前主動(dòng)背伸角度提高，MAS、TUGT降低(P<0.05)。干預(yù)后智能牽伸組與對(duì)照組比較，主動(dòng)背伸角度、主動(dòng)跖屈角度、6MWT明顯提高，MAS、TUGT明顯降低(P<0.05)；而被動(dòng)背伸角度、被動(dòng)跖屈角度、MBI比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)表2，3。

表2 2組踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度比較

3 討論

國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者研究了牽伸治療對(duì)患者踝關(guān)節(jié)痙攣及下肢運(yùn)動(dòng)功能的影響，但智能牽伸在改善腦卒中患者踝關(guān)節(jié)痙攣及下肢步行功能障礙方面的研究在國(guó)內(nèi)報(bào)道還很少[9-11]。有研究證實(shí)腦卒中的痙攣狀態(tài)與肌梭運(yùn)動(dòng)速率有關(guān)，速率過(guò)快易增加肌梭敏感性，從而導(dǎo)致?tīng)繌埛瓷淇哼M(jìn)[12]，Ren等[13]的研究也提示踝關(guān)節(jié)機(jī)器人智能牽伸能根據(jù)肌肉與軟組織產(chǎn)生的阻力來(lái)調(diào)整牽伸速率，有力且安全地牽伸踝關(guān)節(jié)到其極限位置，在這個(gè)位置上痙攣?zhàn)铒@著，這為智能牽伸治療痙攣提供了依據(jù)。踝關(guān)節(jié)機(jī)器人智能牽伸裝置可在關(guān)節(jié)活動(dòng)的全范圍內(nèi)安全地牽伸踝關(guān)節(jié)，根據(jù)阻力矩智能調(diào)控牽伸的速率，以便將大多數(shù)治療時(shí)間作用在阻力較大的終末端的關(guān)節(jié)活動(dòng)度問(wèn)題上[14]，同時(shí)也避免了傳統(tǒng)手法牽伸等對(duì)于牽伸關(guān)節(jié)終末感的判斷以及牽伸持續(xù)時(shí)間、力量把控等取決于治療師主觀經(jīng)驗(yàn)的弊端，又能緩解痙攣，使治療更為有效。

本臨床研究結(jié)果顯示，6周的干預(yù)后兩種牽伸療法均對(duì)踝關(guān)節(jié)的被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)角度及部分下肢運(yùn)動(dòng)功能改善有效。而且相較于傳統(tǒng)人工靜態(tài)牽伸和手法訓(xùn)練，無(wú)論是從身體結(jié)構(gòu)與功能水平還是從活動(dòng)水平來(lái)看，機(jī)器人輔助智能牽伸技術(shù)均具有顯著優(yōu)勢(shì)，尤其是在痙攣緩解方面。智能牽伸組與對(duì)照組治療后組間比較，被動(dòng)跖屈、背伸角度變化無(wú)明顯差異性，一方面說(shuō)明兩種方法對(duì)踝關(guān)節(jié)痙攣引起的被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)受限的治療效果大致相同，均可通過(guò)牽伸使患者被動(dòng)活動(dòng)角度增大，另一方面也暴露了被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)角度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的不足，僅要求被動(dòng)達(dá)到最大角度，但忽視了達(dá)到最大被動(dòng)角度所需要的力距，另外相對(duì)于主被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度，通過(guò)動(dòng)態(tài)步態(tài)分析中的角度變化更具有臨床意義[15]，需要在今后的研究中特別注意。

表3 2組下肢肌張力和步行功能評(píng)估指標(biāo)比較

通過(guò)研究數(shù)據(jù)可得，智能牽伸組經(jīng)過(guò)6周訓(xùn)練后，TUGT時(shí)間明顯縮短，6WMT距離明顯增加，自身前后對(duì)比及與對(duì)照組比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明智能牽伸系統(tǒng)對(duì)于腦卒中患者步行能力下降有改善作用。本踝關(guān)節(jié)機(jī)器人智能牽伸系統(tǒng)具有虛擬現(xiàn)實(shí)主動(dòng)訓(xùn)練模塊，其在時(shí)效性、趣味性上相較于傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練具有明顯優(yōu)勢(shì)[16]。大量研究已經(jīng)證實(shí)了踝關(guān)節(jié)跖屈、背伸能力與腦卒中患者的步行能力及日常生活能力密切相關(guān)[17]。踝關(guān)節(jié)痙攣改變了下肢肌肉的物理特性，長(zhǎng)期的制動(dòng)可使其小腿前、外側(cè)肌群因激活不充分，從而導(dǎo)致偏癱患者足背屈肌出現(xiàn)廢用性萎縮，加重足下垂和足內(nèi)翻[18]，從而影響患者的步行和穩(wěn)定。毛玉瑢等[19]通過(guò)對(duì)腦卒中患者步行能力與下肢三維運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)相關(guān)性分析得出：平地步行時(shí)踝關(guān)節(jié)與正常對(duì)照及自身步行能力的比較中，患側(cè)踝背屈角度和力矩都與其步行能力高度相關(guān)，而跖屈方面只是運(yùn)動(dòng)角度相關(guān)，這為通過(guò)改善關(guān)節(jié)活動(dòng)度尤其是踝關(guān)節(jié)跖、背屈角度改善步行功能提供了證據(jù)。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)智能牽伸通過(guò)對(duì)腦卒中患者踝關(guān)節(jié)痙攣的改善，主、被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度的提高，從而使患者的步行功能和起立行走能力得到改善，這與翟曉雪等[20]的試驗(yàn)研究結(jié)果一致。

本次臨床研究?jī)H對(duì)腦卒中患者進(jìn)行了研究，下一步計(jì)劃是擴(kuò)大樣本量，并對(duì)骨關(guān)節(jié)病患者、腦癱患者進(jìn)行研究，在觀察指標(biāo)上進(jìn)一步優(yōu)化，如加上三維步態(tài)分析的時(shí)空參數(shù)和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)等，對(duì)于被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)角度，在測(cè)量時(shí)控制定量牽伸力距，測(cè)量固定力距下所能達(dá)到的最大被動(dòng)關(guān)節(jié)活動(dòng)度等。