基于脑机交互技术的康复机器人对卒中后偏瘫康复治疗的临床研究*

郑金书，王明明，朱 远，孙玉映，孙轩翔，杨作球

(安徽省滁州市中西医结合医院，安徽 滁州 239000)

卒中已成为全球第3位致残[1]的病因，致残率可达70 %～80 %[2]。患者会出现不同程度的感觉、语言、运动及认知障碍，日常生活能力受限，导致生活质量下降[3]。本病目前临床以营养神经、肢体功能训练为主要治疗方法，具有一定疗效，但由于不良反应、剂量控制等问题，限制了其临床应用[4]。因此，如何有效改善偏瘫是临床康复医学关注的难题之一，寻找有效修复运动功能和神经功能治疗方法是临床上的研究热点。本研究探讨基于脑机交互技术的康复机器人对卒中后偏瘫的治效果，现报道如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

选取我院住院患者100例为研究对象，纳入时间段为2018年7月～2019年6月，按照随机数表法分成两组(治疗组、对照组)，各50例。两组一般资料经统计学处理差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 两组卒中后偏瘫患者一般资料比较

1.2 诊断标准

中医辨证标准：参照《中风病诊断与疗效评定标准(试行)》[5]中中风病的辨证标准，分为4个证型：①脉络空虚，风邪入中；②肝肾阴虚，风痰上扰；③阳闭；④阴闭。

西医诊断标准：参照全国第四届脑血管疾病会议制定的《各类脑血管疾病诊断要点》[6]中的相关诊断标准，且经CT、MRI影像学检查确诊。

1.3 纳入标准

①符合中西医诊断标准；②40岁≤年龄≤80岁；③病程<3个月，病情稳定，意识清楚，可耐受康复理疗；④需患者知情并签署知情同意书。

1.4 排除标准

①病情危重或急性期尚未稳定，伴有意识障碍和认知功能障碍;②脑肿瘤、脑外伤等疾病引起的脑卒中；③既往肢体运动功能障碍；④合并心、肝、肾功能衰竭等严重原发性疾病及精神病患者；⑤针刺过度敏感或晕针，不能积极康复治疗；⑥无法完成研究者。

2 治疗方法

2.1 对照组

给予脑血管病二级预防、营养神经、改善脑代谢、清除氧自由基、平衡电解质等基础治疗，待患者生命体征稳定后，进行针刺和肢体运动训练，如帮助患者进行肢体外伸、内旋、肌肉牵拉等，当其肌力恢复到一定程度时，可进行翻身、起坐、平衡等训练，根据患者耐受能力调节运动量。针刺治疗：主穴选取:百会五针[7](百会、四神聪)、项七针[8](风池、完骨、天柱、风府);配穴:上肢:肩髃、臂臑、曲池、手三里、内关、合谷;下肢:血海、阳陵泉、足三里、三阴交、太冲、解溪;穴位均用平补平泄的针刺方法，每次留针30 min，每周针刺6 d,休息1 d。

2.2 治疗组

在对照组治疗基础上给予脑机交互技术的康复机器人(山东海天智能工程有限公司，型号：LSR-A)康复治疗。操作方法：康复师用双手将脑电控制头盔从头的顶部向下滑动，调整好各电极位置，两侧的橡胶电极应放在双耳乳突附近，用于感测大脑神经元讯号并无线传输给计算器。脑机交互系统会根据每位患者大脑神经元信号模式，读取患者对特定动作产生的意识，解读分析治疗意图后，传输到计算机自主控制治疗系统产生肌电脉冲治疗方案。肌电脉冲治疗仪根据肌电脉冲治疗方案实施治疗。所有患者的操作均由同一位专业知识扎实且经验丰富的康复医师进行。每天1次，3周为1疗程，治疗3、6、9周后分别统计疗效，3个疗程后评价临床疗效。

3 疗效分析

3.1 观察指标

3.1.1 运动能力

使用简化Fugl-Meyer(Fugl-Meyer assessment，FMA)[9]量表评估肢体运动功能，包括上、下肢评分两部分，分别包括33项和17项，总分分别为66分与34分，分数越高说明运动障碍越轻。

3.1.2 日常生活能力

使用改良Barthel(Barthel index，BI)[9]指数量表评定；包括10项内容，96分～100分为生活能够自理；91分～95分为轻度依赖；61分～90分为中度依赖；21分～60分为重度依赖；0分～20分生活完全依赖。满分为100分，分值越高，独立性越好。

3.1.3 平衡功能

利用Berg(Berg balance scale,BBS)[10]平衡量表评定。包括14个项目，每个项目为5级，总分为56分，总分<40分提示有跌倒风险；41分～56分独立行走；21分～40分辅助步行；0分～20分坐轮椅。

3.2 疗效标准

参照《中药新药临床研究指导原则(试行)》[11]判定。临床痊愈：临床症状、体征基本消失，病残程度为0级；显效：病残程度在0级～3级；有效：临床症状、体征均有好转；无效：临床症状、体征无明显改善。

3.3 统计学方法

3.4 治疗结果

3.4.1 两组患者肢体运动功能比较

两组患者Fugl-Meyer评分均显著优于治疗前(P<0.05)。治疗组患者治疗第3、6、9周后Fugl-Meyer评分均较对照组提高更显著(P<0.05)，治疗组患者改善程度优于对照组患者(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者治疗前后Fugl-Meyer运动功能评分对比

3.4.2 两组患者日常生活能力比较

两组患者BI指数评分均显著优于治疗前(P<0.05)，治疗组患者改善程度高于对照组患者(P<0.05)。见表3。

表3 两组患者治疗前后BI运动功能评分对比

3.4.3 两组患者平衡功能比较

两组患者BBS评分均显著优于治疗前(P<0.05)，治疗组明显高于对照组(P<0.05)。见表4。

表4 两组患者治疗前后BBS平衡功能评分对比

3.4.4 两组临床疗效比较

治疗组临床总有效率94.00 %，较对照组的80.00 %高(P<0.05)。脑机交互技术的康复机器人联合理疗及针灸治疗卒中后偏瘫临床效果显著。见表5。

表5 两组临床疗效比较 例(%)

4 讨 论

偏瘫是脑卒中主要后遗症之一，发病率高，并且呈年轻化趋势[12]，影响患者的身心健康和自理能力。卒中后偏瘫的发病原因主要是脑血管破裂、闭塞或痉挛，引起局部脑循环障碍。虽然卒中后偏瘫患者中枢神经功能损伤较为严重，结构病变明显，但部分仍具有可逆性，通过积极的治疗，可以进行修复。其功能恢复的潜力主要表现为突触结构和功能的可塑性[13]，早期正确有效的康复治疗能够促进患者突触联系和神经侧支循环的构建。

脑卒中属于中医“中风”范畴，其病位在脑，基本病机是标实本虚，其标为风痰阻络，脉络阻塞，其本为气血两虚，故体虚血瘀，导致患者经脉瘀阻，血瘀脉络发为中风。针刺具有疏通经络、活血止痛的作用，能改善脑动脉弹性，缓解血液黏、凝和聚的状态，通过影响大脑皮层生物活动，促使病灶周围的神经元复活或受到抑制的神经元苏醒，对病灶区域侧支循环的建立具有积极的作用，从而调节病变周围的营养，改善脑部供血，改善患者的功能障碍[14～15]。针刺可以激活神经营养通路，促使神经功能的恢复[16]。康复训练能刺激中枢神经，增强大脑皮层的活性和兴奋性，防止神经发生退变，恢复患者运动输出功能[17～18]。

康复训练对患者的治疗在不同受损阶段临床疗效已得到普遍认可，通过针对性的康复措施，能够有效改善患者肢体功能。人工智能康复机器人系统融合了运动想象和物理训练疗法。通过计算机训练系统，模拟现实场景，将虚拟现实和人机情景互动技术相结合，模拟中枢神经通路，解码患者的运动意念信息，进而驱动多级神经肌肉电刺激术，模拟周边神经通路并刺激患者瘫痪肢体产生对应动作，从而完成主动康复训练对皮层、肌肉活动的整合与协同。此法可行的依据是人类大脑具有可塑性和条件反射等代偿机制，通过轴突侧枝芽生与突触更新和失神经过敏等机制，启用潜在神经通路，使大脑功能得到部分恢复和改善。

本研究运用脑机交互技术的康复机器人的治疗方法，通过观察治疗前后Fugl-Meyer、BI、BBS和临床疗效，采用随机对照临床试验的研究方法，科学验证脑机交互技术的康复机器人的临床效果。本研究结果表明，两组治疗后肢体运动功能、日常生活能力、平衡功能均有改善(P<0.05)；治疗组各项指标的改善均优于对照组(P<0.05)。治疗组临床总有效率为94.00 %高于对照组80.00 %(P<0.05)，且治疗组的临床治愈显率64.00 %明显高于对照组的40.00 %。结果显示：在对照组的基础上通过脑机交互技术的康复机器人治疗卒中后偏瘫，能够有效促使患者肢体功能恢复，提高患者生活质量。