祁鄭晴，陳微，許虹

·科研綜述·

輔助機(jī)器人在帕金森病病人中的應(yīng)用研究進(jìn)展

祁鄭晴1，陳微1，許虹2*

1.杭州師范大學(xué)護(hù)理學(xué)院，浙江 311121；2.杭州師范大學(xué)健康與護(hù)理研究院

對(duì)輔助機(jī)器人在帕金森病病人中的應(yīng)用內(nèi)容、應(yīng)用效果等進(jìn)行綜述，并提出相關(guān)建議，以期為輔助機(jī)器人在我國(guó)帕金森病病人中的應(yīng)用研究提供參考。

機(jī)器人；帕金森病；輔助治療；康復(fù)訓(xùn)練；綜述

帕金森病（Parkinson's disease，PD）作為一種慢性進(jìn)行性神經(jīng)退行性疾病，主要以多種運(yùn)動(dòng)障礙為特征，包括靜止性震顫、肌強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)遲緩和姿勢(shì)步態(tài)異常等，同時(shí)伴有大量非運(yùn)動(dòng)癥狀，是導(dǎo)致老年人殘疾的最常見(jiàn)原因之一[1]。隨著互聯(lián)網(wǎng)和人工智能在醫(yī)療服務(wù)行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，輔助機(jī)器人在帕金森病病人中被應(yīng)用，具有節(jié)省人力、物力資源、干預(yù)效果和臨床效益良好等特點(diǎn)[2]。目前，我國(guó)輔助機(jī)器人已被應(yīng)用于癡呆癥病人[3]和腦卒中病人[4]，在帕金森病病人中的應(yīng)用研究主要為機(jī)器人輔助康復(fù)訓(xùn)練、輔助腦深部電刺激（DBS）手術(shù)治療等[5]?，F(xiàn)對(duì)機(jī)器人在帕金森病病人中的應(yīng)用狀況進(jìn)行總結(jié)和分析，以期為提高我國(guó)帕金森病病人的醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量提供參考。

1 應(yīng)用內(nèi)容

1.1輔助評(píng)估診斷統(tǒng)一帕金森病評(píng)分量表(UPDRS)及帕金森病Hoehn?Yahr分期是目前帕金森病病人使用最廣泛的臨床評(píng)估方法，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器人越來(lái)越多地被應(yīng)用于帕金森病病人的評(píng)估工作，可以為病人進(jìn)行精確、客觀、實(shí)時(shí)的評(píng)估。國(guó)外學(xué)者使用具有觸覺(jué)控制功能的集成機(jī)器人技術(shù)平臺(tái)量化帕金森病運(yùn)動(dòng)癥狀譜，主要是使用KINARM外骨骼機(jī)器人客觀量化病人運(yùn)動(dòng)遲緩、僵硬和姿勢(shì)穩(wěn)定性癥狀，能夠有效區(qū)分帕金森病病人與健康人群[6]。另一種用于評(píng)估帕金森病病人動(dòng)態(tài)平衡的機(jī)器人[7]通過(guò)測(cè)量病人穩(wěn)定身體平衡的時(shí)間及運(yùn)動(dòng)幅度等評(píng)估病人運(yùn)動(dòng)狀況、活動(dòng)能力，可用于帕金森病病人的平衡評(píng)估和康復(fù)訓(xùn)練。此外，也可通過(guò)帕金森病病人與機(jī)器人間的擊球游戲評(píng)估病人認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能[8]，病人通過(guò)接受虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的視覺(jué)反饋進(jìn)行上肢運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人準(zhǔn)確測(cè)量病人手速和運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)擊中目標(biāo)的總數(shù)，從而精確評(píng)估病人運(yùn)動(dòng)障礙情況。未來(lái)還可利用機(jī)器人評(píng)估病人日?；顒?dòng)能力、臨床試驗(yàn)中的運(yùn)動(dòng)癥狀治療效果及預(yù)測(cè)疾病進(jìn)展等。

1.2輔助手術(shù)治療帕金森病是一種常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病，腦深部電剌激手術(shù)以其微創(chuàng)、安全的優(yōu)勢(shì)成為帕金森病外科治療的首選方式，而機(jī)器人輔助技術(shù)可顯著提高神經(jīng)外科手術(shù)效率、準(zhǔn)確性和安全性, 有效縮短腦深部電剌激手術(shù)治療帕金森病的時(shí)間，具有適應(yīng)證廣、臨床療效確切等優(yōu)勢(shì)[9?10]。Paff等[11]以帕金森病病人為研究對(duì)象，將機(jī)器人輔助腦深部電剌激術(shù)與傳統(tǒng)基于框架的手術(shù)結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，兩組病人平均運(yùn)動(dòng)評(píng)分和左旋多巴等效每日劑量（LEDD）變化差異不明顯。但與傳統(tǒng)手術(shù)相比機(jī)器人輔助流程增加，導(dǎo)致系統(tǒng)誤差與偶然誤差機(jī)會(huì)增多[12]，操作時(shí)應(yīng)引起醫(yī)護(hù)人員重視。此外，機(jī)器人輔助手術(shù)治療對(duì)于手術(shù)室護(hù)士要求較高，巡回護(hù)士需接受機(jī)器人輔助手術(shù)的術(shù)前訪視、特殊體位安置等護(hù)理操作培訓(xùn)，并掌握手術(shù)間環(huán)境布局，與洗手護(hù)士術(shù)中精細(xì)配合[13]，以順利輔助機(jī)器人手術(shù)的開(kāi)展，保障病人生命安全。

1.3輔助康復(fù)訓(xùn)練康復(fù)護(hù)理旨在使帕金森病病人保持最大程度的活動(dòng)能力和獨(dú)立性，機(jī)器人輔助康復(fù)訓(xùn)練一般是通過(guò)可重復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練提高帕金森病病人的神經(jīng)可塑性以恢復(fù)病人運(yùn)動(dòng)功能[14]。當(dāng)前，機(jī)器人輔助康復(fù)訓(xùn)練主要針對(duì)帕金森病病人的上下肢運(yùn)動(dòng)功能，旨在改善病人姿勢(shì)不穩(wěn)、動(dòng)靜態(tài)平衡、步態(tài)凍結(jié)等問(wèn)題。

1.3.1輔助上肢康復(fù)訓(xùn)練目前針對(duì)帕金森病病人的上肢康復(fù)研究較少。Kishi等[15]應(yīng)用可穿戴機(jī)器人對(duì)病人上肢進(jìn)行交互式節(jié)律性觸覺(jué)刺激，結(jié)果表明，病人在機(jī)器人輔助下手臂擺動(dòng)幅度、速度明顯增加，干預(yù)效果可以持續(xù)至干預(yù)后一段時(shí)間。Picelli等[16]使用可提供前臂旋轉(zhuǎn)和手腕屈伸的機(jī)器人輔助設(shè)備對(duì)病人進(jìn)行10次訓(xùn)練，并通過(guò)九孔柱測(cè)試評(píng)估病人手靈活性，結(jié)果顯示，病人上肢靈活度及手部靈巧度有所提高。但由于不同研究中使用的評(píng)估工具不同，測(cè)定結(jié)果無(wú)法進(jìn)行比較。今后需制定針對(duì)帕金森病病人的精準(zhǔn)、全面、靈敏性較高的上肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估工具，以進(jìn)一步明確機(jī)器人輔助手臂訓(xùn)練改善帕金森病病人上肢功能的效果。

1.3.2輔助下肢康復(fù)訓(xùn)練下肢康復(fù)訓(xùn)練輔助機(jī)器人主要通過(guò)協(xié)助帕金森病病人進(jìn)行步行訓(xùn)練改善病人步態(tài)參數(shù)，如Flexbot、Lokomat下肢康復(fù)機(jī)器人等[17?19]。劉燕平等[20]應(yīng)用Lokomat下肢康復(fù)機(jī)器人對(duì)帕金森病病人實(shí)施步行訓(xùn)練，每周5次，每次30 min，并采用Berg平衡量表評(píng)定病人平衡功能、預(yù)測(cè)病人跌倒風(fēng)險(xiǎn)，采用6 min步行測(cè)試評(píng)價(jià)病人步行耐力等，結(jié)果顯示，Lokomat下肢康復(fù)機(jī)器人輔助步行訓(xùn)練可顯著提高帕金森病病人的平衡能力和步行能力。已有研究顯示，與傳統(tǒng)康復(fù)訓(xùn)練比較，重度帕金森病病人使用輔助機(jī)器人后下肢康復(fù)效果更佳[21?23]。未來(lái)醫(yī)務(wù)人員可使用機(jī)器人加強(qiáng)對(duì)重度帕金森病病人的輔助步態(tài)訓(xùn)練，并根據(jù)病人疾病狀況設(shè)計(jì)個(gè)性化的康復(fù)訓(xùn)練方案，為病人制定適宜的訓(xùn)練強(qiáng)度和頻率。

2 應(yīng)用效果

2.1減少姿勢(shì)不穩(wěn)姿勢(shì)控制能力下降使帕金森病病人身體穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性降低，且姿勢(shì)不穩(wěn)會(huì)隨著帕金森病的進(jìn)展逐漸加重，增加照護(hù)者的照護(hù)負(fù)擔(dān)[24]。機(jī)器人輔助技術(shù)能夠評(píng)估病人在受干擾、不受干擾和不穩(wěn)定條件下保持直立姿勢(shì)的能力，并通過(guò)測(cè)量病人反應(yīng)，評(píng)估和發(fā)現(xiàn)病人姿勢(shì)障礙問(wèn)題[25]，協(xié)助醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行早期預(yù)防和治療。Picelli等[26]將34例Hoehn?Yahr分期為3期和4期的帕金森病病人隨機(jī)分為兩組，分別對(duì)其進(jìn)行傳統(tǒng)式步態(tài)訓(xùn)練及機(jī)器人輔助訓(xùn)練，結(jié)果表明，機(jī)器人輔助步態(tài)訓(xùn)練可以減輕病人姿勢(shì)不穩(wěn)定性。未來(lái)研究人員可為帕金森病病人量身定制機(jī)器人輔助平臺(tái)，制定針對(duì)性的康復(fù)訓(xùn)練計(jì)劃，以提升病人姿勢(shì)穩(wěn)定性。

2.2降低跌倒發(fā)生率機(jī)器人輔助步行訓(xùn)練（robot?assisted gait training，RAGT）可幫助病人提高動(dòng)靜態(tài)平衡能力并恢復(fù)病人步行能力，其效果優(yōu)于傳統(tǒng)跑步機(jī)訓(xùn)練，能夠有效預(yù)防跌倒，重建病人正常步態(tài)[27]。Bevilacqua等[28]的研究中，技術(shù)干預(yù)組使用Tymo系統(tǒng)或Walker View進(jìn)行30 min的傳統(tǒng)治療和20 min的機(jī)器人系統(tǒng)治療，Tymo系統(tǒng)是用于平衡和姿勢(shì)控制訓(xùn)練的無(wú)線平臺(tái)，Walker View是一款配備8個(gè)稱重傳感器和1個(gè)3D攝像頭的跑步機(jī)器人，病人以舒適速度行走，同時(shí)機(jī)器人進(jìn)行心臟活動(dòng)監(jiān)測(cè)，為病人提供視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)反饋以達(dá)到實(shí)時(shí)糾正步態(tài)的效果，物理治療師根據(jù)病人行走數(shù)據(jù)和臨床狀況制定針對(duì)性的步態(tài)訓(xùn)練，結(jié)果顯示該方法可有效改善病人步態(tài)，降低病人跌倒發(fā)生率。

2.3提高運(yùn)動(dòng)能力機(jī)器人輔助康復(fù)系統(tǒng)作為帕金森病病人的非藥物治療手段之一，能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和糾正病人運(yùn)動(dòng)軌跡，改善病人運(yùn)動(dòng)功能。已有研究表明，在高科技設(shè)備輔助下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的帕金森病病人上肢運(yùn)動(dòng)能力得以改善[29]。機(jī)器人輔助步態(tài)訓(xùn)練在帕金森病病人的某些運(yùn)動(dòng)方面顯示出比傳統(tǒng)干預(yù)更好的臨床效果，如與跑步機(jī)訓(xùn)練相比較，機(jī)器人輔助能夠重復(fù)強(qiáng)化步態(tài)訓(xùn)練，顯著提高病人耐力和行走速度，尤其對(duì)于有嚴(yán)重步行障礙的病人具有更大優(yōu)勢(shì)[30]。一項(xiàng)研究顯示，機(jī)器人輔助對(duì)輕度帕金森病病人的步行運(yùn)動(dòng)能力干預(yù)效果較為明顯[23]。當(dāng)前，機(jī)器人輔助技術(shù)提高帕金森病病人運(yùn)動(dòng)能力的證據(jù)尚不一致，研究人員需要進(jìn)一步深入探索。

2.4改善生活質(zhì)量震顫是帕金森病病人的一種常見(jiàn)癥狀，疾病后期可能導(dǎo)致病人生活不能自理，嚴(yán)重影響病人生活質(zhì)量[31]。Nguyen Truong等[32]設(shè)計(jì)了一款可以輔助自我喂食的機(jī)器人以協(xié)助帕金森病病人進(jìn)食，該機(jī)器人擁有機(jī)械手和食物托盤，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將食物相關(guān)信息、數(shù)據(jù)發(fā)送至信息控制中心，系統(tǒng)根據(jù)營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)分析數(shù)據(jù)，并結(jié)合病人健康狀況和需求控制機(jī)械手和食物托盤運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而改善病人營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)[33]。Wilson等[34]研制的一種抑制手部震顫的助餐機(jī)器人，可幫助因震顫無(wú)法進(jìn)餐的帕金森病病人，使其能夠獨(dú)立進(jìn)食。Valenti等[35]研發(fā)的一款用于檢測(cè)帕金森病病人情緒狀態(tài)的伴侶機(jī)器人，可通過(guò)識(shí)別帕金森病病人的語(yǔ)言、面部表情、手勢(shì)等推斷病人情緒狀態(tài)，有利于護(hù)理人員對(duì)病人進(jìn)行針對(duì)性的心理護(hù)理，從而減輕病人負(fù)性情緒，改善病人生活質(zhì)量。

3 建議

輔助機(jī)器人在帕金森病病人中的應(yīng)用使護(hù)理領(lǐng)域?qū)ψo(hù)士的要求進(jìn)一步提高，為使機(jī)器人輔助技術(shù)在我國(guó)帕金森病護(hù)理領(lǐng)域更好的發(fā)展，提出以下建議：①培養(yǎng)機(jī)器人?？谱o(hù)士，培訓(xùn)內(nèi)容包括輔助機(jī)器人的使用和管理、醫(yī)生和麻醉醫(yī)師的手術(shù)配合、應(yīng)用輔助機(jī)器人監(jiān)測(cè)病人健康信息的方法、根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并做出正確應(yīng)對(duì)的措施從而提升護(hù)理質(zhì)量。②目前，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域機(jī)器人主要針對(duì)病人運(yùn)動(dòng)癥狀進(jìn)行康復(fù)治療，對(duì)于帕金森病病人的非運(yùn)動(dòng)癥狀、心理支持以及照護(hù)者支持研究較少，未來(lái)醫(yī)護(hù)人員以及研發(fā)人員應(yīng)關(guān)注陪伴機(jī)器人、社交機(jī)器人等的研發(fā)與應(yīng)用，從而對(duì)帕金森病病人社會(huì)心理產(chǎn)生積極影響。③探索機(jī)器人輔助帕金森病病人治療、康復(fù)中的新模式，如將敘事醫(yī)學(xué)護(hù)理模式[36]、Robocare護(hù)理模式[37]、精益護(hù)理模式[38]等應(yīng)用于機(jī)器人輔助治療，以減輕病人疼痛、降低并發(fā)癥發(fā)生率，改善病人負(fù)性情緒和生活質(zhì)量。④已有研究顯示，中醫(yī)治療結(jié)合康復(fù)機(jī)器人訓(xùn)練能夠改善早期帕金森病病人的非運(yùn)動(dòng)癥狀，可減輕病人焦慮，改善病人睡眠，提高病人自主神經(jīng)功能等[39]，我國(guó)醫(yī)護(hù)人員可將中醫(yī)與機(jī)器人輔助治療相結(jié)合，研發(fā)機(jī)器人輔助帕金森病的中醫(yī)治療手段。

4 小結(jié)

機(jī)器人輔助技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，將其應(yīng)用于帕金森病病人能夠有效協(xié)助病人的臨床評(píng)估診斷、手術(shù)治療、康復(fù)訓(xùn)練等，有利于減少帕金森病病人的姿勢(shì)不穩(wěn)癥狀，并提高其運(yùn)動(dòng)能力，降低跌倒發(fā)生率，改善病人的生活質(zhì)量。

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Research progress of application of assistant robot in patients with Parkinson's disease

QIZhengqing,CHENWei,XUHong

School of Nursing,Hangzhou Normal University,Zhejiang 311121 China

robot；Parkinson's disease；assistant treatment；rehabilitation training；review

XU Hong,E?mail:Xh3674@sina.com

10.12102/j.issn.1009-6493.2022.22.018

祁鄭晴，護(hù)師，碩士研究生在讀

許虹，E?mail:Xh3674@sina.com

祁鄭晴,陳微,許虹.輔助機(jī)器人在帕金森病病人中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].護(hù)理研究,2022,36(22):4049?4052.

（收稿日期：2022-03-31；修回日期：2022-10-29）

（本文編輯 陳瓊）