外骨骼可穿戴机器人助力亚急性脑卒中患者步态恢复：中期研究成果

《Scientific Reports》：Interim results of exoskeletal wearable robot for gait recovery in subacute stroke patients

为探究扭矩辅助外骨骼地面步态训练对严重行走功能障碍亚急性脑卒中患者的短期效果，研究人员开展了国际多中心随机对照试验。结果显示，该训练改善步态功能效果与传统训练相当，且能增强下肢力量。这为亚急性脑卒中患者康复提供新方案。

　　脑卒中是一种常见且危害极大的疾病，许多患者在发病后会出现行走功能障碍，严重影响生活质量。尽管在发病后的前六个月，部分患者的行走功能会有所恢复，但仍有很多人无法完全恢复到发病前的状态。在传统的康复训练中，大多使用基于跑步机的机器人进行步态训练，然而这种训练方式与实际的地面行走存在差异，训练效果难以直接转化为患者在日常生活中的行走能力提升。同时，使用机器人控制运动时，还面临着如何适应患者肌肉激活努力和骨骼肌肉系统被动特性的问题。为了解决这些难题，来自韩国成均馆大学三星医疗中心、延世大学医学院等多家机构的研究人员开展了一项国际多中心随机对照试验（ClinicalTrial.gov 登记号：NCT05157347），旨在探究扭矩辅助外骨骼地面步态训练对严重行走功能障碍亚急性脑卒中患者的短期效果，相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用了多种关键技术方法：首先，进行了随机分组，将符合条件的患者随机分为机器人辅助步态训练（RAGT）组和对照组。其次，运用多种评估工具，如功能步行分级（FAC）、下肢运动指数（MI-LL）、伯格平衡量表（BBS）、功能独立性测量（FIM）、老年抑郁量表简表（GDS-SF）和欧洲五维健康量表（EQ-5D）等，在干预前后对患者进行全面评估。此外，开发并使用了特定的外骨骼设备（ANGEL LEGS M20）进行训练，且外骨骼的步态支持算法基于被动性保证控制，确保训练安全。

研究结果如下：

1. 参与者特征：共有 93 名患者参与研究，随机分为 RAGT 组（47 人）和对照组（46 人）。部分患者因各种原因退出，最终 75 名患者（RAGT 组 35 人，对照组 40 人）完成 4 周干预并纳入中期分析。两组患者在基线特征上，如人口统计学特征、功能特征等方面，均无显著差异。
2. 行为评估变化
   • 步行功能：RAGT 组和对照组从 T₀到 T₁，FAC 评分均显著改善，但两组间无统计学差异。
   • 运动和平衡功能：两组的 MI-LL 腿部分数、BBS 评分均显著提高。其中，RAGT 组的 MI-LL 在 T₁时显著高于对照组，且该组的髋屈曲、膝伸展和踝背屈力量改善程度也明显优于对照组；不过，两组在 T₁时的 BBS 评分无显著差异。
   • 功能独立性：两组的 FIM 评分从 T₀到 T₁均显著提高，但组间无显著差异。
   • 情绪和生活质量：两组的 GDS-SF 和 EQ-5D 评分从 T₀到 T₁均显著改善，组间同样无显著差异。
   
   

研究结论和讨论部分指出，4 周的扭矩辅助外骨骼地面步态训练，在改善亚急性脑卒中患者行走功能方面，效果与传统物理治疗相当，且能额外增强下肢力量，同时未产生明显不良影响。这一训练方式减轻了治疗师的身体负担，为机器人辅助步态训练的临床应用提供了重要依据。不过，该研究也存在一定局限性，如 RAGT 组的脱落率相对较高，可能是因为这种训练方式对患者来说挑战更大。未来需要进一步研究如何提高患者的参与度和依从性，开发更精准的应用方案，扩大研究人群，以更全面地评估该训练方式的效果。此外，还应关注认知功能等因素对患者步态恢复的影响。总体而言，这项研究为亚急性脑卒中患者的康复治疗提供了新的思路和方法，具有重要的临床意义和研究价值，有望推动脑卒中康复领域的进一步发展。