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手功能康复训练装置在脑卒中患者手功能康复中的应用研究

2025-01-20 95 上传者：管理员

摘要：目的观察手功能康复训练装置对脑卒中后手功能障碍的影响，探讨其改善手功能的作用。方法选取2024年1月至8月在某中心接受康复治疗的脑卒中患者60例，采用随机数字表分为对照组和实验组，每组各30例。对照组给予常规康复训练，实验组在常规康复训练基础上，增加自行研制的手功能康复训练装置治疗。于治疗前、治疗4周分别采用手指关节主动活动度(AROM)、Fugl-Meyer评定量表(FMA)手指部分、改良Barthel指数(modified Barthel index,MBI)与手部功能相关部分，对两组患者进行疗效评定。结果治疗前，两组各项评分比较，差异无统计学意义(P>0.05)；治疗4周后，对照组AROM大拇指(25.53±10.07)°、食指(68.57±15.18)°、中指(58.90±12.67)°、无名指(38.83±11.12)°、小拇指(30.87±11.32)°，FMA评分(4.30±0.70)分，MBI评分(23.63±4.14)分均优于实验组(32.07±9.01)°、(76.73±14.19)°、(68.37±13.50)°、(49.67±10.88)°、(39.60±10.94)°、(5.77±1.04)分、(28.53±4.40)分，差异有统计学意义(P<0.05)。结论手功能康复训练装置能够有效改善脑卒中后手指关节活动度，强化手运动功能，提高日常生活能力。

关键词：
康复训练
手功能
手功能康复
手功能障碍
脑卒中
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我国脑卒中发病率､致残率高,约有 2/3 的患者遗有偏瘫､失语等各类功能障碍[1] ｡其中, 约半数以上的患者存在手功能障碍,通常表现为疼痛､肿胀､肌张力异常､关节僵硬等,严重影响生活及工作,给家庭和社会增加了负担[2] ｡目前,手功能康复常采用作业治疗､运动想象疗法､镜像疗法､功能性电刺激､虚拟现实技术等, 但治疗多集中于恢复腕手部位功能[3] ｡

手功能康复训练装置可较好恢复手部功能,但多为手背侧通过支架牵拉进行训练,而从手掌侧进行曲伸抓握训练的康复装置较少｡仅见于华中科技大学(专利授权号:CN107469290B), 公开一种“面向康复的可变形手柄”,包括圆柱主体､直径调整机构､手柄底座和康复数据采集系统,其特征在于可以实现五指同时屈伸抓握运动｡手的抓握功能可以完成如握杯子､抓东西等动作,对于人的日常生活工作非常重要,但该装置存在以下问题:仅能实现五指同时屈曲/ 伸展训练,无法实现 5 个手指分别独立训练,不利于患者分指运动及精细运动恢复[3] ｡

某中心研发手功能康复训练装置,通过电机带动椭圆状指环,从而实现 5 个手指分别的抓握训练,用于脑卒中手功能障碍的康复训练,可改善手指抓握功能｡本研究拟通过该装置,探讨其改善脑卒中患者手功能障碍,提高手运动功能的作用｡现报告如下｡

1、资料与方法

1.1 一般资料选取 2024 年 1 月至 8 月在某中心接受康复治疗的脑卒中患者,均符合 2014 版中国出血性和缺血性脑卒中诊治指南中有关脑出血或脑梗死的诊断标准[4-5] ｡共入选患者 60 例,通过随机数字表分为对照组及实验组,各 30 例｡两组性别､年龄等一般情况比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表 1｡

1.2 选取标准纳入标准:有明确的影像学资料,且病灶位于单侧大脑半球;年龄<70 岁;为首次脑卒中发病,或者既往有发作,但未遗留功能障碍;Brunnstrom 分期为Ⅱ~Ⅳ期,改良 Ashworth 量表(modified Ashworth scale,MAS)评分≤Ⅱ级,坐位平衡 2 级;无明显手部感觉障碍或疼痛,病情平稳 ,可接受各项康复治疗 ;认知功能基本正常,可完成治疗指令,无严重抑郁和焦虑｡排除标准:既往已有腕手部关节畸形､手指残缺等; 伴有严重心肺疾病,不宜康复治疗｡

1.3 治疗方法所有患者均接受常规康复治疗,包括:高压氧､运动疗法､作业疗法､中医理疗､药物等｡

实验组患者在常规康复治疗基础上,同时接受自行研发的手功能康复训练装置进行手功能训练｡该装置由电机､电机轴､连杆及指环构成,共 5 套组件,对应五指｡拇指､食指指环各一半,两者组成一个椭圆形,中指､无名指､小指 3 个指环呈椭圆形,共形成 4 个椭圆形,上下排列, 组成类似杯子形状｡电机驱动时,可以带动相应连杆机构进行运动,进而带动指环运动,实现手指的弯曲伸展｡患者训练时,手指放入对应指环中,可实现被动牵伸,指环牵伸手指,改善指间关节活动度;抗阻运动,患者手指用力,指环设置阻力 ,锻炼手部肌肉｡同时 ,装置还可实现单指独立运动或五指共同运动｡根据患者情况,给予不同训练处方｡手功能康复训练 20 min/次,2 次/d,5 d/周,共治疗 4 周｡

1.4 评估方法于治疗前､治疗 4 周分别进行手指关节主动活动度､手指功能､日常生活活动能力评价｡手指关节主动活动度 (active range of motion,AROM),采用量角器测量患手最大指间关节和掌指关节的主动屈伸角度[6] ;手指功能采用 Fugl-Meyer 评定量表 (Fugl-Meyer assessment, FMA)手指部分,选取手指共同屈曲､共同伸展､钩状抓握､拇指内收､拇示对捏､柱状抓握和球状抓握项目,总分 14 分[7] ;日常生活活动能力采用改良 Barthel 指数 (modified Barthel index,MBI), 选择穿衣､修饰､进食､洗澡和如厕 5 项与手部功能较为密切的活动,总分 40 分[8] ｡FMA 及 MBI 评分越高,手指关节主动活动度越好｡

1.5 统计学方法采用 SPSS 16.0 统计软件,对数据进行统计学处理｡计量资料用均数±标准差(x±s)表示,采用独立样本 t 检验;计数资料用率[n(%)]表示,采用 χ2检验,P<0.05 为差异有统计学意义｡

2、结果

2.1 两组患者治疗前后 AROM 指标比较治疗前,两组各指 AROM 指标差异均无统计学意义 (P>0.05);治疗后,两组各指 AROM 指标较治疗前均有改善,但实验组各指 AROM 指标较对照组改善更明显,差异具有统计学意义(P<0.05),见表 2｡

2.2 两组患者治疗前后 FMA 评分比较治疗前,两组 FMA 评分差异无统计学意义(P>0.05); 治疗后,两组 FMA 评分均较治疗前有改善,实验组 FMA 评分较对照组改善更明显,差异具有统计学意义(P<0.05),见表 3｡

表1 两组患者一般资料比较

表2 两组患者治疗前后 AROM 指标比较

表3 两组患者治疗前后 FMA 评分比较

2.3 两组患者治疗前后 MBI 评分比较治疗前,两组 MBI 评分差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,两组 MBI 评分均较治疗前有改善,实验组 MBI 评分较对照组改善更明显,差异具有统计学意义(P<0.05),见表 4｡

表4 两组患者治疗前后 MBI 评分比较

3、讨论

手功能在人们日常工作及生活中发挥极为重要的作用,能够完成诸多精细动作｡在脑皮质中,手的投射区较大,因此一旦受损,其功能恢复十分困难｡促进手功能恢复,是目前康复治疗的重点与难点[9-10] ｡

手康复机器装置能够促进脑卒中早期患手抓握能力的训练,减少了手功能改善后向生活技能转化的过程,缩短了康复周期[11-12] ｡但现有手功能康复训练装置,大多通过手背侧支架, 牵拉手指进行训练,而从手掌侧进行屈伸抓握训练的康复装置较少[13] ｡我们研发的手康复训练装置,设置了拇指､食指､中指､无名指和小拇指电机,分别安装在前机壳的对应位置,通过电机轴和对应的连杆连接,通过对应的连杆机构和相应的指环进行一一对应,组成手指弯曲伸展组件｡装置既能实现五指同时的屈曲/伸展训练,也实现了 5 个手指单独屈曲/伸展训练,帮助患者实现分指运动,促进手精细运动恢复,更接近于手在日常生活中的使用｡而且手指屈曲/伸展运动与人体手指自然状态下运动轨迹相同, 通过五指指环的设计来适应不同手指尺寸的患者,可以有效避免训练过程中造成二次伤害,康复过程舒适､安全｡

手功能康复训练装置,创新提出了“外骨骼精准康复”构想,设计并研发装置应用临床,包括:①外骨骼“控制模式”｡静态模式:外骨骼保证特定关节角度,用于功能位保持;被动牵伸模式:外骨骼牵伸手部肌肉,改善关节活动度,预防瘢痕及挛缩 ;抗阻运动模式 :外骨骼设置阻力,手部抗阻运动｡②精准“运动方式”｡五指协同运动方式及单指独立运动方式｡③外骨骼 “控制模式”与精准“运动方式”交互｡五指协同运动方式下,静态､被动牵伸､抗阻运动模式的协同运动;单指独立运动方式下,五指分别以静态､被动牵伸､抗阻运动不同运动模式运动｡

本研究发现,治疗两周后,实验组在 AROM､ FMA､MBI 评分方面均优于对照组,说明手功能康复训练装置有效｡其机制可能为:首先,手功能康复装置轻便,操作简单,既可针对单指进行训练,也可五指同时训练;并且具有仿生特性, 可以重复的､高强度的带动患手进行正常功能的模式运动,促进了手指关节活动度的恢复,减少代偿动作和异常肌张力的不良影响[14-15] ｡其次,手的抓握功能与手指关节活动度密切相关, 关节活动度改善 ,即可有效改善手抓握功能[16-17] ,进而完成如握杯子､抓东西等动作,故治疗后实验组 FMA 评分较对照组显著提高｡最后,本研究选取了 MBI 中 5 个与手功能密切相关的动作(穿衣､修饰､进食､洗澡和如厕),治疗后实验组 MBI 评分较对照组显著提高,可能与手康复训练装置可以针对患者情况进行个体化治疗,并引导患者建立运动模式有关;患者观察并学习手部动作,认识正确训练的必要性,提高了训练的自信心和积极性;同时,手康复机器人, 激活神经通路,促进脑功能重组与网络重建,使手功能与大脑皮质区联系更加紧密,促使日常生活活动能力改善[18-20] ｡

本装置综合了康复医学､机械设计､电子工程､计算机控制等多学科内容,实现跨学科合作,包括运动训练机械本体､多路参数实时采集处理单元､运动控制单元､运动驱动单元｡系统可根据康复的阶段性需要,提供多种训练模式, 每一种训练模式都具有对应训练参数设置与训练运行状态指示,实时动态地反映了训练者在训练过程中训练参数､运行数据等变化｡同时, 在系统中综合运用了多媒体的动作反馈,示教动画,声音引导,最终通过参数化虚拟的实时反馈,达到人机互动结合｡本研究尚存在不足,如对患者手功能的评定,缺乏量化客观指标(如肌电图等);研究由于受观察时间限制,样本量偏少｡未来将优化评价指标,扩大样本量,从而获得更为精准的结论｡

综上所述,手功能康复训练装置可以明显提高患者手指关节主动活动度､手指功能､日常生活活动能力,有利于患者重返工作及家庭｡

参考文献:

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