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为探究康复训练机器人对脑卒中患者的疗效,研究人员开展相关研究,发现其能促进运动功能恢复,具有重要意义。
在全球范围内,脑卒中已然成为严重威胁人类健康的 “杀手”,它不仅是导致死亡的第二大常见病因,还让众多幸存者陷入功能障碍的困境。据统计,约 90% 的脑卒中患者会遗留各种功能问题,其中运动障碍最为常见,严重影响患者的日常生活,也给家庭和社会带来沉重负担。比如,上肢功能受损会导致患者无法正常抓取物品,下肢功能受限则使患者行走困难,甚至连基本的自理能力都丧失。传统的康复训练方法虽然有一定效果,但随着脑卒中发病率的上升和康复治疗需求的增加,其局限性日益凸显,如治疗效果参差不齐、人力成本高且无法精准量化训练参数等。因此,寻找更有效的康复治疗手段迫在眉睫。
在此背景下,来自南京医科大学第一附属医院、成都疾病预防控制中心等多家机构的研究人员展开了一项前瞻性队列研究。该研究成果发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》杂志上,为脑卒中康复领域带来了新的希望。
研究人员为了探究康复训练机器人相较于传统康复训练对脑卒中患者的疗效差异,以及机器人干预前后患者脑网络的变化,开展了一系列研究。研究采用了多种关键技术方法:
- 分组与训练:将患者分为上肢机器人训练组、下肢机器人训练组和传统训练对照组,分别接受不同方式的康复训练。其中,上肢机器人训练借助东南大学研发的桌面式上肢康复机器人,下肢机器人训练使用 Xwalk 下肢行走外骨骼辅助训练设备,对照组则接受传统康复治疗。所有患者均进行为期 4 周,每周 5 天,每天 2 次,每次 20 分钟的训练1。
- 数据测量:使用多种评估指标,如改良 Barthel 指数(MBI)评估日常生活活动能力,Fugl-Meyer 评估量表(FMA)评估运动功能,手动肌肉测试(MMT)评估肌肉力量等。同时,对部分患者进行功能性磁共振成像(fMRI),以分析脑网络的变化23。
- 数据分析:主要基于意向性分析(ITT)原则,运用线性混合模型等方法对数据进行处理和分析,还进行了敏感性分析以验证结果的可靠性45。
研究结果如下:
- 上肢训练效果:上肢机器人训练组与对照组在 MBI 上无显著差异,但上肢组的肩屈肌力量显著高于对照组。在脑功能连接方面,上肢组干预后左侧半球运动控制区域与听觉网络之间的功能连接增强67。
- 下肢训练效果:下肢机器人训练组与对照组的 MBI 同样无显著差异,但下肢组的髋屈肌、髋伸肌、膝伸肌、踝背屈肌和踝跖屈肌力量均显著高于对照组。此外,下肢组干预后半球间功能连接增强,主要体现在右半球运动控制区域(中央岛盖皮质)与左半球中央前回初级运动区之间89。
- 敏感性分析结果:通过敏感性分析发现,不同分析方法得到的治疗效果一致,表明研究结果具有较好的稳健性10。
在研究结论与讨论部分,研究表明上肢和下肢康复机器人在促进脑卒中患者运动功能恢复方面展现出巨大潜力。机器人辅助训练可作为一种替代治疗方法,与传统康复治疗效果相当,甚至在某些方面更具优势。例如,机器人训练能够提供精确、重复的运动刺激,有助于增强肌肉力量和改善脑功能连接。不过,研究也存在一定局限性,如研究未设置人工镜像治疗对照组,且未充分考虑个体偏好、康复心理和经济因素等。未来需要开展大规模随机对照试验,进一步验证研究结果,并深入探讨机器人干预的最佳方案。
总体而言,这项研究为脑卒中康复治疗提供了新的思路和方法,康复机器人有望成为改善脑卒中患者预后、提高生活质量的重要手段,对推动脑卒中康复医学的发展具有重要意义。