摘要：人脑具有可塑性，通过一定手段给予患者适量和特定的重复性训练，可以促进大脑皮质的重组，使患者学习并储存正确的运动模式[3-4]。传统康复治疗方法操作复杂，消耗大量人力、物力，而通过康复机器人训练不仅能降低经济成本，还容易获得相当于甚至优于治疗师的功能修复，因此，康复机器人的出现为偏瘫患者康复治疗提供了新的途径。
关键词：偏瘫患者；下肢康复机器人；康复机器人
引言
近年来，康复机器人在病人康复治疗中的应用逐渐增多，而将适合脑卒中病人的机器人康复治疗归纳成体系的研究相对较少。本研究针对康复机器人在脑卒中偏瘫病人康复中的应用及发展现状进行综述，以期为脑卒中偏瘫病人的康复护理实践提供指导。
1康复机器人的概念
康复机器人是指能自动执行指令任务的人造机器装置，用来代替或协助人体的某些功能，从而在康复医疗领域中发挥重要的作用。康复机器人领域的主要发展目标包括：研究方便医疗人员和病人使用的康复器械及以此为依托的技术；促进临床康复治疗效果；为病人的日常活动提供方便。作为生物医学工程的重要分支领域，康复机器人融合康复医学、生物力学、机械学、机械力学、电子学、材料学、计算机科学、心理学以及机器人学等诸多学科，其研发目标侧重于临床实用性
2康复机器人研究现状
为更好地帮助偏瘫患者恢复下肢功能，国内外众多研究者对下肢康复机器人进行了深入的研究与开发。国外关于康复机器人的研究较早，研究成果比较丰硕。我国的康复机器人研究起步晚，发展相对落后。但我国康复及其辅助技术等相关领域的研究也在不断地发展，已取得了较大的进展。从功能和结构方面现有下肢康复机器人可分为免重功能为主要目的康复机器人、踏板式康复机器人、床式康复机器人、外骨骼康复机器人。
实现合理的免重及防摔功能，是康复机器人的主要研究内容之一。下肢康复机器人早期研究以患者合理免重为目标。为丰富训练功能，研究者在此基础上开发了踏板式机器人，如日本GaitMaster。哈尔滨工程大学等科研机构也开发了类似的踏板式机器人。该类机器人在免重的基础上实现了行走功能的模拟，带动患者进行原地反复行走训练。但该类机器人由于未对髋关节等进行相应的约束，在正常人步态模拟方面存在缺陷，且无步态监控及康复状态评价系统，无法实现机器人依据患者状态的自动控制，更无法模拟康复治疗师的手法。
3康复机器人的分类
针对不同病症，康复机器人的功能和结构也大不相同。依据不同标准，康复机器人的分类如下：
从控制效果看，康复机器人的训练模式主要包括患者主动训练、被动训练和阻抗训练等。主动训练指人的手臂主动发力，机器人提供辅助或阻力进行训练；被动训练指机器人带动人的手臂进行训练；阻抗训练以患者更强烈的自主训练意识为主导，主要用于患者康复后期。
从作用机制看，康复机器人可分为牵引式和外骨骼式。牵引式主要提供平面康复运动训练，结构简单，便于控制；外骨骼式能实现多方向运动和全方位训练，穿戴轻便，移动便捷。从致动方式看，康复机器人的致动器主要包括气压、液压、柔索、磁流变液等具有单向作用以及刚度可变特性的驱动器。
从自由度来看，康复机器人分为低、中、高3类。早期康复机器人主要由刚性材料组成，自由度较低，运动模式较为单一。随着软体机器人的发展，使用软材料和柔性驱动器制作的康复机器人可拥有更高自由度，但由于软材料自身特性，难以实现精确控制。刚柔耦合机器人的自由度通常介于刚性和软体机器人之间，康复训练模式更加多元。
4康复机器人在偏瘫患者下肢康复中的应用
4.1下肢康复机器人训练可有效改善脑卒中患者下肢运动功能
脑卒中后下肢运动功能障碍患者常主动屈髋、屈膝、踝背屈等能力受限，步态、平衡能力异常，行走、转移、上下楼梯等能力受到严重影响。其主要原因在于上运动神经元损伤，使被抑制的运动反射释放，导致运动模式异常。而步行训练使患者因重复性模拟地面自然行走并获得正确的本体感觉及外部感觉反馈，有助于促进步行功能的恢复，是下肢功能障碍的重要康复方法之一。但这种训练模式需要人工辅助，它会大量消耗辅助人员体力，且随着训练时间延长，训练效果逐渐降低，难以满足高强度、重复性训练要求。下肢康复机器人辅助训练系统在临床康复中的作用突出，受到广泛关注。有研究发现下肢康复机器人结合常规康复治疗脑卒中偏瘫患者，可增强患者下肢肌力，减轻运动功能障碍。通过研究表示，康复机器人训练能通过锻炼脑卒中患者下肢肌肉，促进神经系统恢复，提高平衡功能，改善其步行能力
4.2改善患者平衡功能以及下肢肌力
偏瘫患者多数存在下肢功能障碍，不仅降低了患者的生活质量，还可能对患者的心理产生不良影响。下肢康复机器人的减重装置可以为患者提供身体支持，降低患者身体所承受的重量，促使患肢能够借助外力发挥肢体功能。相关研究表明借助下肢康复机器人开展步行训练，能够有效改善患者的下肢运动功能，显著提高屈髋肌群和伸膝肌群的肌力水平。黄春红等将80例脑卒中偏瘫患者分为研究组和对照组，对照组患者采用常规康复治疗以及减重平板训练，研究组在该基础上应用下肢康复机器人进行训练。结果显示研究组患者的Berg平衡量表评分以及肢体肌力均显著优于对照组患者，这表明下肢康复机器人有助于提高患者的肢体肌力和平衡能力，改善患者的康复治疗效果。徐凯芳等对比分析了下肢康复机器人在早期脑卒中偏瘫患者中的应用价值，结果显示研究组患者的下肢功能以及平衡功能较对照组有显著改善。
4.3下肢康复机器人训练可有效改善脑卒中患者平衡功能
有研究指出脑卒中患者可能出现感觉或运动传导通路障碍，造成肌力、肌张力异常，损害运动控制功能，影响机体平衡能力。大脑可塑性是运动再学习的理论基础。通过特定、重复的训练活动可使皮质中枢接受反复刺激，学习并存储正确的运动模式，从而重建脑功能。康复训练能够为神经元再生重塑创造良好的环境。下肢康复机器人训练在增加训练密度，保持康复训练的稳定性、科学性方面有着天然的优势。通过正确的步行模式及感觉输入，促使皮质中枢形成正确的运动记忆，从而促进中枢神经功能重建。此外，下肢康复机器人训练还可强化肌肉组织蠕变、肌梭传入率，缓解痉挛。脑功能的重建又可促进肢体运动功能恢复，增强步行能力，二者形成一个良性循环，加快脑功能及肢体运动功能恢复。研究结果提示，基于常规康复的下肢机器人康复训练应用于CS患者，可减轻患者神经功能缺损。这与刘宣等研究发现：多体位智能化下肢康复机器人训练可改善脑卒中偏瘫患者大脑前动脉、大脑中动脉平均血流速度，降低下肢痉挛程度，减轻患者神经功能缺损的结果一致。
结束语
康复机器人可为患者提供差异化训练，增强患者主动运动意识，减少康复训练时间，提高康复训练效果。为实现应用普及和商业化，未来康复机器人应向大规模生产与廉价方向发展。可以预见，在人工治疗费用越来越昂贵的时代，康复机器人的适用场合会越来越多。探究和总结康复机器人的研究现状，对完善康复机器人的功能以及未来医疗领域的发展具有重要意义。
参考文献
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