廖晨霞 李倫蘭 張新蘭 劉靜 汪晶 高馨

(安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院，安徽 合肥 230022)

脊髓損傷(spinal cord injury，SCI)是致殘率極高的脊柱損傷疾病[1]。在我國SCI患者總?cè)藬?shù)已突破百萬，并以每年12萬的速度劇增，呈現(xiàn)逐年升高的趨勢[2]。SCI患者常伴截癱，極大地影響了患者生活質(zhì)量，目前主要靠后期的康復(fù)訓(xùn)練促進機體功能恢復(fù)[3]。康復(fù)鍛煉方式主要包括物理療法，康復(fù)師輔助訓(xùn)練等[4]。近年來，機器人輔助訓(xùn)練逐漸發(fā)展成為一種針對神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者的新治療方法[5-6]。機器人輔助訓(xùn)練主要通過康復(fù)機器人，采用多樣化的模式對患者進行康復(fù)訓(xùn)練，利用配備的各類傳感器記錄人體運動學(xué)和生理學(xué)等特征，為改進和優(yōu)化康復(fù)方案提供數(shù)據(jù)支撐[7]，相較于人工訓(xùn)練，一方面降低了康復(fù)醫(yī)護人員工作強度，另一方面提高了患者康復(fù)訓(xùn)練的定量化、系統(tǒng)化、個性化和科學(xué)化。然而，機器人輔助SCI患者功能恢復(fù)的療效報道不盡相同，其有效性尚未得到完全的認可。本研究旨在對機器 人輔助訓(xùn)練下SCI患者康復(fù)效果進行Meta分析，以期為機器人輔助訓(xùn)練的臨床實踐和推廣提供循證依據(jù)。

1 資料與方法

1.1文獻納入和排除標準 納入標準：(1)研究類型為RCT研究。(2)研究對象年齡≥18歲，磁共振確診為SCI，根據(jù)美國脊髓損傷協(xié)會(American spinal cord injury association, ASIA)制訂的ASIA分級為標準，分級為A、B、C、D、E級；病情穩(wěn)定意識清楚，被建議進行機器人輔助訓(xùn)練(A、B、C、D、E級患者都被納入)，無合并心血管、呼吸、腫瘤等疾病。(3)干預(yù)組實行機器人輔助訓(xùn)練，對照組實行常規(guī)干預(yù)(如物理療法，人工輔助訓(xùn)練，包括沒有干預(yù))。(4)結(jié)局指標包括6 min步行距離(6-minute walking test，6MinWT)，10米步行速度(10 m walking speed，10MWT)，伯拉格平衡量表評分(berg balance scale，BBS)，脊髓獨立測試(spinal independence measure，SCIM-III)，脊髓損傷步行指數(shù)(spinal cord injury walking index ，WISCIⅡ)，計時起立-行走測試 (timed up and go test，TUGT)。排除標準：(1)非RCT研究，研究設(shè)計不嚴謹。(2)重復(fù)發(fā)表文獻。(3)無法提取完整數(shù)據(jù)。(4)無法獲得全文。(5)比較不同類型機器人的康復(fù)療效。

1.2文獻檢索策略 檢索中國期刊網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫 (CNKI)、萬方數(shù)據(jù)庫 (WF)、中國生物醫(yī)學(xué)文獻數(shù)據(jù)庫 (CBM)、維普信息資源系統(tǒng) (WP) 、PubMed、Web of Science、Cochrane Library、Medline、數(shù)據(jù)庫，檢索日期限制為建庫至2020年2月，手動檢索納入研究的參考文獻及與主題相關(guān)的綜述，中文檢索詞為(機器人or機器人輔助)and(脊髓損傷)，英文檢索詞為(robot or robot assistance or robot assistant or robotic assisted) and(spinal cord injury or spinal injury or SCI)。以PubMed為例，見框1。

框1 PubMed檢索策略

1.3文獻篩選、質(zhì)量評價和資料提取 由2名經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)的研究員根據(jù)納入排除標準篩選文獻，依據(jù)Cochrane Handbook For Systematic Reviews of Interventions (5.1.0)[8]標準評價文獻質(zhì)量：(1)隨機方法的正確性。(2)隨機方案的分配隱藏。(3)研究者和研究對象是否采取盲法。(4)結(jié)果測評者是否采取盲法。(5)結(jié)局指標是否完整。(6)對研究結(jié)果是否選擇性報告。(7)有無其他方面偏倚。若文獻完全滿足上述標準，質(zhì)量為A級；若部分滿足上述標準，質(zhì)量為B級；若完全不滿足上述標準，質(zhì)量為C級。獨立評價文獻質(zhì)量后，2名研究員根據(jù)上述標準對文獻質(zhì)量進行討論，對于納入和排除的文獻需要2名研究員達成共識，當出現(xiàn)不同觀點時，討論協(xié)商詢問第3方意見。篩選完成后，按照要求提取納入文獻資料，主要包括作者、發(fā)表年份、國家、樣本量、年齡、干預(yù)措施、結(jié)局指標和干預(yù)時間。

2 結(jié)果

2.1文獻檢索結(jié)果 經(jīng)數(shù)據(jù)庫初步檢索出文獻979篇，經(jīng)Notepress剔除重復(fù)文獻347篇，剩余632篇，閱讀問題和摘要后篩選出52篇，精讀全文后納入11篇[11-21]進行Meta分析，樣本量共計448例，干預(yù)組206例，對照組242例，文獻篩選流程圖，見圖1。

圖1 文獻篩選流程圖

2.2納入研究的基本特征 文獻基本特征，見表1。本研究文獻中結(jié)局指標的提取時間多在4周和8周，其中有2篇文獻[16,18]結(jié)局指標的提取時間為4個時間節(jié)點(0，1周，2周，4周)，為了更好的控制時間變量對結(jié)果的影響，我們提取4周時的結(jié)局指標。

表1 納入研究的基本特征

2.3文獻質(zhì)量評價 共納入11篇文獻，根據(jù)Cochrane Handbook For Systematic Reviews of Interventions (5.1.0)[8]標準評價文獻質(zhì)量，4篇為A級，7篇B級。Cochrane偏倚評估，見圖2和圖3。納入文獻質(zhì)量評價，見表2。掃二維碼見圖2和圖3。

表2 納入文獻質(zhì)量評價

2.4Meta分析結(jié)果

2.4.16MinWT 4篇文獻[12-13,15,17]使用6MinWT測量患者的步行距離，共計169例患者。合并結(jié)果顯示異質(zhì)性小(I2=45%,P=0.14)，選擇固定效應(yīng)模型分析，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，機器人輔助訓(xùn)練組6MinWT結(jié)果優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組 (MD=0.34，95%CI:0.03～0.64，P=0.03)，見圖4。

圖4 機器人輔助訓(xùn)練對SCI患者6MinWT的影響

2.4.2SCIM Ⅲ評分 2篇文獻[12,14]使用SCIM Ⅲ評分評估患者的日常生活能力，共計33例患者，結(jié)果無異質(zhì)性(I2=0%，P=0.32)，選擇固定效應(yīng)模型分析，結(jié)果顯示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，機器人輔助訓(xùn)練組SCIM Ⅲ評分結(jié)果優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組 (MD=12.38，95%CI:7.44～17.32，P<0.000 1 )。見圖5。

圖5 機器人輔助訓(xùn)練對SCIM Ⅲ的影響

2.4.3下肢運動評分 5篇文獻[11,13-15,19]使用LEMS評分評估患者的雙下肢運動功能，共計214例患者。結(jié)果無異質(zhì)性(I2=0%，P=0.46)，選擇固定效應(yīng)模型分析，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，機器人輔助訓(xùn)練組對LEMS評分的影響優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組(MD=2.43，95%CI:0.29～4.57，P=0.03)，見圖6。

圖6 機器人輔助訓(xùn)練對LEMS的影響

2.4.4WISCIⅡ評分 2篇文獻[13,19]使用WISCIⅡ評分評估患者的步行能力和步行靈活性，共計133例患者。結(jié)果無異質(zhì)性(I2=0%，P=0.97)，選擇固定效應(yīng)模型分析，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，機器人輔助訓(xùn)練組對WISCIⅡ的影響優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練組(MD=3.10，95%CI:1.72～4.29，P<0.000 01)，見圖7。

圖7 機器人輔助訓(xùn)練對WISCIⅡ的影響

2.4.5TUGT評分 3篇文獻[16,18,21]使用TUGT評分評估患者的起立行走能力，共計122例患者。結(jié)果無異質(zhì)性(I2=30%，P=0.24)，選擇固定效應(yīng)模型分析，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，機器人輔助訓(xùn)練組TUGT評分要高于常規(guī)訓(xùn)練組(MD=0.58，95%CI:0.15～1.01，P=0.009)。見圖8。

圖8 機器人輔助訓(xùn)練對TUGT的影響

2.4.610MWT 9篇文獻[11-18,20]使用了10MWT測量患者的步行速度，共計388例患者。合并結(jié)果存在異質(zhì)性(I2=83%，P<0.000 1)，選擇隨機效應(yīng)模型分析，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。因存在異質(zhì)性進行敏感性分析，剔除1項對結(jié)果影響較大的研究[11]后異質(zhì)性檢驗(I2=50%，P=0.05)，故采用固定效應(yīng)模型，合并效應(yīng)仍無統(tǒng)計學(xué)意義，故2組患者10MWT比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義 (MD=-0.02，95%CI:-0.04～0.00，P=0.12)。

2.4.7BBS評分 3篇文獻[11-12,14]使用BBS評分評估患者的平衡能力，共計52例患者。結(jié)果無異質(zhì)性(I2=0%，P=0.83)，選擇固定效應(yīng)模型分析，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，故2組患者BBS評分比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(MD=-2.01，95%CI:-5.09～1.07，P=0.20)。

2.4.8發(fā)表偏倚 本研究共納入11篇文獻，其中9篇文獻的結(jié)局指標包括10MWT，針對10MWT結(jié)局指標繪制漏斗圖檢驗發(fā)表偏倚，各研究點左右分布稍不對稱，提示有存在發(fā)表偏倚的可能，見圖9。

圖9 機器人輔助訓(xùn)練與常規(guī)訓(xùn)練比較下10MWT的漏斗圖

3 討論

3.1機器人輔助訓(xùn)練應(yīng)用于SCI患者的臨床意義 本研究納入的SCI患者包括了ASIA分級中的A～E級患者，即涵蓋了完全性和不完全性損傷的SCI患者，因此機器人輔助訓(xùn)練對于不同損傷程度的SCI患者都具有一定的臨床意義，與Cheung等[22]研究結(jié)果一致。本研究共納入11篇研究，結(jié)果顯示：機器人輔助訓(xùn)練組在6MinWT、LEMS評分、SCIM Ⅲ評分，WISCIⅡ評分及TUGT評分要優(yōu)于對照組。相較于常規(guī)訓(xùn)練，機器人輔助通過增加訓(xùn)練時間和訓(xùn)練強度提高了步行耐力，使患者能在6MinWT測試更優(yōu)機器人輔助主要對下肢肌力和步行功能進行強化訓(xùn)練[23-24]，提高了患者雙下肢運動功能；機器人輔助提供高精度、高強度、高重復(fù)性的訓(xùn)練，增強了與正常運動相關(guān)的傳入反饋，促進了腦區(qū)激活和神經(jīng)重塑，從而增強患者肢體靈活性，提高其生活自理能力[25]；機器人輔助可幫助SCI患者更早的進入步態(tài)訓(xùn)練，且步態(tài)訓(xùn)練模式具有生理性，允許患者在30 min的療程中練習1 000步，遠高于常規(guī)訓(xùn)練的50～100步[26]，因此可提高患者的步行能力和起立行走能力；此外，機器人輔助訓(xùn)練可實時地反饋運動參數(shù)，精確的測量運動強度和運動效果，從而不斷完善患者的康復(fù)計劃；同時機器人輔助訓(xùn)練可提供人機互動游戲，提升患者訓(xùn)練過程中的愉悅感，激發(fā)訓(xùn)練的主動性和積極性[27-28]。

3.2機器人輔助訓(xùn)練對SCI患者10MWT和BBS的影響尚不明確 Itoh等[29]的案例報告分析指出機器人在改善患者步行能力的同時，可幫助其提高步行速度；Aguirre等[30]卻分析得出機器人輔助訓(xùn)練并不能提高患者的步行速度?？梢姡瑱C器人輔助訓(xùn)練對10MWT和BBS的影響尚不明確，一方面可能是因為常規(guī)訓(xùn)練對SCI患者的康復(fù)同樣起到了積極的作用；另一方面機器人輔助訓(xùn)練允許為患者提供協(xié)助來完成任務(wù)，降低了患者在康復(fù)中的主動參與性，不利于提高其在現(xiàn)實環(huán)境中的行走速度[31]。此外，這種結(jié)果的不同可能與各研究間干預(yù)的時間、頻率及樣本量不同有關(guān)?，F(xiàn)階段，機器人輔助訓(xùn)練的強度、難度、頻率及周期等尚無明確統(tǒng)一的標準，康復(fù)效果也未得到完全的肯定；此外，機器人輔助訓(xùn)練的費用較為昂貴，對于經(jīng)濟負擔較重的SCI家庭，難以承擔康復(fù)費用，因此臨床推廣受到一定的限制[32-33]。

3.3機器人輔助訓(xùn)練對臨床護理實踐的啟示

3.3.1強化護理人員的學(xué)習意識以提升智慧服務(wù)能力 相關(guān)研究[34]指出，隨著機器人研究技術(shù)的不斷成熟，將來會在臨床進行大范圍的運用，護士將是它們最密切的合作伙伴。因此，成立學(xué)習小組(包括醫(yī)生、護士、康復(fù)師和機器人設(shè)計者等)，交流學(xué)習機器人訓(xùn)練相關(guān)知識，從而提高護理人員對機器人輔助訓(xùn)練使用規(guī)范，使用原理、報警處置及數(shù)據(jù)提取等知識的掌握和理解。

3.3.2成立宣傳和技術(shù)指導(dǎo)小組以提高機器人輔助訓(xùn)練接受度 提高患者對機器人輔助訓(xùn)練的接受度是開展機器人輔助訓(xùn)練的重要前提，為保證患者輕松的使用機器人進行康復(fù)訓(xùn)練，須成立宣傳小組并建立相應(yīng)的健康宣教欄，通過宣傳手冊、視頻及真人演示等多樣化方式，方便患者獲取所需信息，提升機器人輔助訓(xùn)練技術(shù)“可及性”。同時，實施康復(fù)訓(xùn)練前應(yīng)確保操作技術(shù)支持，可成立機器人輔助訓(xùn)練操作技術(shù)指導(dǎo)小組對患者及照顧者進行培訓(xùn)并隨時跟進，及時解決技術(shù)難題。此外，可根據(jù)患者損傷類型和體驗反饋與康復(fù)科合作對設(shè)備功能進行設(shè)計或改進以增加患者鍛煉意愿。通過醫(yī)-護-患合作，制定針對性的訓(xùn)練計劃，提高康復(fù)訓(xùn)練的依從性，鼓勵其逐漸減少在訓(xùn)練過程中對機器人提供協(xié)助的依賴度，從而幫助患者平衡好在機器人輔助訓(xùn)練中的主動性和被動性；對其做出的努力和進步給予肯定，增強訓(xùn)練信心。

3.3.3構(gòu)建多方交流平臺以促進機器人輔助訓(xùn)練的推廣及應(yīng)用 研究[35]指出，在機器人輔助訓(xùn)練中感知益處較大的患者更愿意向同伴推薦機器人輔助康復(fù)。同伴支持已被證實有益于SCI患者及其照顧者的身心健康[36]。構(gòu)建機器人輔助康復(fù)多方交流平臺，一方面通過同伴交流提高機器人輔助訓(xùn)練益處的傳播；另一方面通過同伴間分享經(jīng)驗和技巧以促進機器人輔助訓(xùn)練更順利地開展。此外，機器人輔助訓(xùn)練宣傳小組、技術(shù)指導(dǎo)小組及康復(fù)師可將規(guī)范操作的視頻、操作流程和參數(shù)設(shè)定等上傳至該平臺中，保證患者訓(xùn)練的規(guī)范性以提高訓(xùn)練效果，設(shè)置討論區(qū)接收患者的意見，了解其需求并及時線上解答其困惑。

3.4本研究的局限性以及展望 本文納入大部分研究的樣本量較少，可能放大陽性結(jié)果；沒有檢索未發(fā)表的文獻，部分結(jié)局指標存在發(fā)表偏倚。納入的文獻質(zhì)量多為B級，研究設(shè)計不夠嚴謹，存在方法學(xué)異質(zhì)性。測評時間不統(tǒng)一，可能存在結(jié)果偏倚。今后的研究可開展大樣本，多中心的研究；機器人輔助訓(xùn)練多在醫(yī)院和康復(fù)中心進行，建議今后深入社區(qū)家庭，為SCI患者提供更多的福利。

綜上所述，機器人輔助訓(xùn)練可提高患者的步行距離和日常生活能力，增強雙下肢運動功能、步行靈活性及起立行走能力，但在提高患者步行速度和平衡能力的效果尚不確定，仍需開展更多高質(zhì)量研究予以驗證。護理人員需不斷加強對機器人等人工智能的學(xué)習和培訓(xùn)，推動人工智能在護理領(lǐng)域的發(fā)展。