安全性与有效性：机器人髋关节外骨骼对门诊中风康复的影响

研究背景

中风是美国成年人致残的主要原因，高达80%的中风幸存者经历了步态损伤，如步行速度减慢、耐力下降和步态不对称，从而限制了他们社区内行走的能力。这些行动力缺陷源自中风后多种神经肌肉变化的联合作用，包括皮质脊髓传导和控制的减少、肌肉萎缩和虚弱、平衡和姿态控制受损以及异常的肌肉协同作用。中风后康复的目标是促进个体重新获得最高层次的功能，以实现就业和社交以及社区参与。恢复行走和行动能力是重返日常生活的关键部分。

近年来，轻便、模块化的机器人髋关节外骨骼在门诊和社区环境中无缝整合的潜力逐渐显现，这类技术的使用可将密集的步态训练与日常生活活动相结合。此外，这些机器人还可在不牺牲功能性任务练习的情况下，专门针对慢性损伤进行训练。然而，针对这类新一代轻量化、模块化机器人对慢性中风人群行走表现在门诊、家庭和/或社区环境中影响的研究较少。为此，更多的临床研究迫切需要以提供指导，使这类机器人成为日常康复策略的一部分。

研究来源

本研究由Rebecca Macaluso等人于2024年进行，并在《神经工程与康复》(Journal of Neuroengineering and Rehabilitation)发表。研究所在单位包括Shirley Ryan AbilityLab等联盟机构。通讯作者是Arun Jayaraman，邮箱为ajayaraman@sralab.org。文章信息详见：Macaluso et al. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation (2024) 21:127。

研究目标与方法

研究旨在分析三星电子有限公司开发的增强步态和激励系统-髋部（GEMS-H）的安全性和有效性，并评估其在中风后门诊康复环境中以辅助方式应用的影响。

招募了41名平均年龄60岁、中风平均发病时间为6.5年的参与者，在新冠疫情期间完成了前瞻性单臂干预纵向研究。按照疾病预防控制中心指导方针对传统门诊临床环境进行了重大修改，所有参与者在6-8周内接受了18次训练。使用脚踝佩戴的疾行仪收集了整个研究期间的日常步数。此外，使用经颅磁刺激在基线和训练后测试了4块双侧下肢肌肉的皮质运动兴奋性。

主要结果

训练结束时，主要结果步行速度提高了0.13米/秒。行走耐力、平衡和功能性步态也得到了改善，如6分钟步行测试增加了47米、伯格平衡量表提高了2.93分、功能性步态评估提高了1.80分。日常步数显著提高，平均每天增加1750步。通过训练，可检测到下肢运动诱发电位增加35%，并在内侧腓肠肌的主动运动阈值中显著降低（减少5.7分）。

结论

使用GEMS-H髋关节外骨骼进行步态训练，在慢性中风患者中显著改善了步行速度、步行耐力和平衡。日常活动也有所改善，如每日步行次数的增加。皮层运动兴奋性的变化表明，使用该设备的训练可能帮助纠正中风后通常见到的大脑半球间失衡。

研究亮点

• 重点发现：使用GEMS-H髋关节外骨骼进行步态训练对行走速度、耐力和平衡有明显改善，同时通过增加日常步数改善了日常活动。
• 研究方法的创新性：应用三星开发的先进髋关节外骨骼，在门诊环境中进行安全有效的步态训练。
• 研究对象的特殊性：针对中风患者群体，尤其是在慢性阶段的中风康复。

其他有价值的信息

本试验已在clinicaltrials.gov注册（NCT04285060）。研究为具有亚急性和慢性中风的人群提供了三级证据，18次45分钟的GEMS-H步态训练能导致步行速度、步行耐力和平衡的显著改善。

本文最终荟萃了针对中风患者使用GEMS-H髋关节外骨骼执行步态训练的安全性和效能评估，表明GEMS-H是门诊中风康复的有效工具，对推进步态康复和增强生活质量具有重要意义。