康复机器人的加入,能让康复训练更有效吗?

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2020年11月24日



原标题:Effectiveness of Upper-limb Robotic-assisted Therapy in the Early Rehabilitation Phase After Stroke: A single-blind, Randomised, Controlled Trial

上肢机器人辅助治疗在脑卒中患者早期康复阶段的有效性研究:一项单盲、随机对照实验

编译:祁奕佳

AHA脑卒中指南建议卒中后康复以机器人辅助训练与传统治疗相结合的方式进行

摘要

随着辅助康复设备使用的增加,研究人员提出将传统康复治疗的一部分替换成机器人辅助治疗能够与传统治疗产生同样的疗效,甚至优于单独的传统治疗。

介绍

•   大脑损伤患者的上肢康复在临床中是一大挑战,遗留的神经损伤问题会持续影响日常活动与社交。机器人辅助治疗(Robot-assisted Therapy,RAT)作为上肢康复的创新技术,应用运动再学习理论,强化治疗、按需提供辅助力、量化患者运动表现并提供反馈。

•   最近的一项系统综述推荐RAT作为脑卒中后上肢损伤和提高ADL能力的治疗手段,但有研究者表示在比较RAT和传统治疗(CT)时,需要考虑两个要素:卒中后阶段(早期/慢性期)和训练的量(替代传统治疗或额外增加治疗)。脑卒中的康复早期阶段(<6个月)是神经可塑性发生的关键时期,并且使用RAT可以支撑上肢的重量并按需提供助力,因为患者早期的力量和控制能力不足以独立完成主动和功能性活动。对于训练的量方面,在系统综述中提出RAT额外增加在传统训练的基础上比单独传统训练更有效,而RAT部分替代传统治疗时至少和传统治疗效果相同。

•   以往的实验中没有将ICF框架,如社会参与情况纳入评估范围。在本实验中,实验人员研究使用机器人辅助治疗部分替代传统治疗与单独的传统治疗相比,对脑卒中患者的早期康复训练的影响,以及是否能够改善上肢的运动损伤、活动限制和社会参与情况(ICF框架)。

方法

•   纳入标准:首次单次出血性或缺血性卒中,发病1个月内,年龄大于18岁,MMSE评分大于15分,能够理解指令,FMA-UE小于80%,身体状况允许进行康复治疗;排除标准:卒中部位在脑干或小脑,存在其他的骨科或神经疾病导致患者上肢功能改变

•   实验设计:受试者在第一次评估后进行随机分组。控制组(CT组)使用传统治疗进行运动康复,并将治疗方案与患者个人的需求和目标相结合。机器人辅助治疗组(RAT组)每周康复训练中的4次(不同的4天)每次45分钟的传统训练(即全部训练的25%)用机器人辅助训练替换。RAT组使用末端控制式机器人,训练内容包括游戏,如沿轨迹移动患侧手去通过得分点。

上肢智能康复机器人

基于ICF的功能评估

•   评估时间点:

T0:纳入时进行评估,卒中后1个月

T1:9周干预之后

T2:卒中6个月后

•   ICF框架与评估指标

上肢活动损伤——FMA-UE、盒子和块测试(Box and Block Test)

活动障碍——Wolf运动功能测试(S-WMFT)、Abilhand和Activlim问卷

社会参与受限——脑卒中影响量表(SISsb)

CONSORT实验流程表

实验结果及讨论

•   这是首篇将患者社会参与改善情况纳入机器人辅助治疗评估效果的实验研究。RAT组在总体手灵活性、功能性活动时上肢能力和患者社会参与方面的提高均比CT组更显著。

•   另有研究表明,RAT组的FMA-UE和WMFT方面优于传统治疗组,但没有优于高强度治疗组。研究人员指出运动功能的恢复重点在于高强度、重复、以目标为导向的训练,这些建议可在未来的机器人辅助治疗中进行应用,来帮助患者进行运动功能训练并增加治疗的强度。高强度的重复训练能够产生更长远的功能保留效果,对于处在脑卒中慢性期患者,短持续时间和高强度的够物训练可以产生更好的保留效果。此外,在卒中后6个月进行RAT组与CT组比较发现RAT组恢复情况更好。

•   在使用末端控制式机器人时,受试者训练的是够物的能力而非抓取的动作,因此患者和治疗师担心在进行上肢近端的训练时,会损害远端的恢复情况。然而在本研究中发现,RAT组的总体手灵活度的提高显著优于CT组,并且在其他研究中也得到了类似的结论。因此,RAT组的训练并不会损害上肢远端的恢复,在卒中早期康复患者中可以安全使用。

•   在临床治疗过程中对于是替代还是额外增加机器人辅助治疗仍没有明确的答案。有研究人员建议在卒中早期康复阶段额外增加RAT,上肢功能提高效果可能更显著;在脑卒中慢性康复期可以进行替代治疗,关键取决于患者对于高强度训练的耐受性。然而,无论是部分替代传统治疗还是额外增加机器人辅助训练均被证明是安全的。

•   运动控制和手灵活性提高与手功能的提高密切相关,ADL的提高与社会参与度的提高密切相关。所有在社会参与方面有所改善的受试者在运动控制和手功能方面均有明显改善。因此,在脑卒中早期康复阶段应关注于运动控制的训练。

结论

本研究表明,在与日常康复训练相同时长的情况下,卒中后患者进行上肢辅助机器人与传统治疗相结合的模式和单独传统治疗相比较,在康复早期对于总体手灵活度、功能性任务时的上肢能力以及患者的社会参与情况更有效。本实验需要更大样本量来得到更充分的结论。因此,机器人辅助治疗(RAT)可以在临床中进行应用以增加动作重复次数和运动功能恢复。

参考文献:

1.Winstein, C. J., Stein, J., Arena, R., Bates, B., Cherney, L. R., Cramer, S. C., ... & Lang, C. E. (2016). Guidelines for adult stroke rehabilitation and recovery: a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association. Stroke, 47(6), e98-e169.

2.Dehem, S., Gilliaux, M., Stoquart, G., Detrembleur, C., Jacquemin, G., Palumbo, S., ... & Lejeune, T. (2019). Effectiveness of upper-limb robotic-assisted therapy in the early rehabilitation phase after stroke: A single-blind, randomised, controlled trial. Annals of physical and rehabilitation medicine, 62(5), 313-320.

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