上肢康复机器人对亚急性脑卒中上肢功能的影响

摘要目的：探讨上肢康复机器人对亚急性期脑卒中患者上肢运动功能恢复的干预效果。方法：30例研究对象选自2025年2月24日至4月8日在上海市第七人民医院住院的亚急性期脑卒中上肢运动障碍患者，采用随机数字表法分组，试验组15例患者采用常规康复联合机器人辅助治疗，对照组15例仅实施标准康复治疗，17例研究对象为男性，研究对象中女性占13例。分别在干预前、干预第3周和第6周时采集两组患者的FMA-UE运动功能评分与MBI日常生活能力评分，评估两组患者上肢运动功能康复水平与日常生活能力恢复进展。结果：试验组上肢运动功能评分（FMA-UE）高于对照组（t=4.32，P<0.01，具有显著差异性)；试验组MBI评分高于对照组(t=3.28，P<0.01，差异显著），通过显著性检验发现组间差异明显。结论：采用上肢康复机器人辅助训练能有效提升亚急性期脑卒中患者的上肢运动功能和日常活动能力，值得应用。关键词：脑卒中；上肢康复机器人；上肢功能障碍；任务导向性训练

ABSTRACTObjective:Toexploretheinterventioneffectofupperlimbrehabilitationrobotsontherecoveryofupperlimbmotorfunctioninpatientswithsubacutestroke.Methods:30patientswithupperlimbmotordysfunctionaftersubacutecerebralstrokewhowerehospitalizedintheSeventhPeople'sHospitalofShanghaifromFebruary24toApril8,2025wereselected.Accordingtotherandomnumbertable,15casesintheexperimentalgroupcarriedoutroutinerehabilitationcollaborativerobottreatment,and15casesinthecontrolgrouponlyreceivedroutinerehabilitationintervention.,17malesand13femalepatientswereamongthestudysubjects.Beforetheintervention,afterthe3rdweekandafterthe6thweekoftheintervention,theFMA-UEmotorfunctionscoreandMBIdailylifeabilityscoresofthetwogroupsofpatientswerecollected,andtheupperlimbmotorfunctionrehabilitationanddailylifeabilityrecoverylevelsofthetwogroupsofpatientswerecompared.Results:Theupperlimbmotorfunctionscore(FMA-UE)ofthetestgroupwashigherthanthatofthecontrolgroup(t=4.32,P<0.01,withasignificantdifference;thedailylifeabilityscoreofthetestgroupwashigherthanthatofthecontrolgroupt=3.28,P<0.01,withasignificantdifference),andthedifferencebetweenthetwogroupswassignificantaftertesting.Conclusion:Combinedwiththetrainingschemeofupperlimbrehabilitationrobots,itcanimprovethefunctionalstatusoftheupperlimbsandtheeffectivenessofdailylifeofpatientswithsubacutestroke,whichisworthapplying.KeyWords：Stroke;UpperLimbRehabilitationRobot;UpperLimbDysfunction;Task-OrientedTraining目录TOC\o"1-3"\h\u22487摘要 I4705ABSTRACT II30146目录 III20117第1章绪论 118284第2章研究方法与设计 2282622.1研究设计 2129682.2研究对象 2126072.2.1样本选取 2119242.2.2纳入标准 2311602.2.3排除标准 29082.3研究方法 2179862.3.1干预措施 3142722.4观察指标与评价工具 3265892.5数据收集与分析 3300642.5.1数据收集流程 3122632.5.2统计方法 3246082.6质量控制 421771第3章研究结果分析 5143953.1基线资料 542943.2疗效指标 526880第4章结论与讨论 7169454.1讨论 7150254.1.1核心疗效机制 720234.1.2分阶段疗效的时间依赖性 7295274.1.3研究局限性与展望 746684.2结论 817057参考文献 914376致谢 11PAGEPAGE12PAGE第1章绪论脑卒中，又称中风、脑血管意外。随着人口老龄化和城市化进程加速，卒中危险因素流行趋势明显，我国卒中疾病负担有增长的态势，脑卒中是我国成人致死、致残的首要原因REF_Ref10302\r\h[1]。同时也是世界上第二大死亡原因，以高发病率、高致残率、高病死率、高复发率等为特点REF_Ref10475\r\h[3]。我国每年有超过250万例新发的脑卒中患者，发病率逐年上升且这个趋势越来越年轻化。存活的脑卒中患者55%-75%会遗留肢体功能障碍，其中手功能障碍约占80%REF_Ref10596\r\h[2]。脑卒中发病半年后，仍有患者存在功能障碍并且影响日常生活，这个比例占65%，以上肢及手功能为主REF_Ref10596\r\h[2]。遗留上肢运动功能障碍的患者，日常生活严重受阻，长期来看也加重了家庭和社会的经济负担REF_Ref13538\r\h[4]。脑卒中病程分为急性期、亚急性期、慢性期和康复期，亚急性期患者病情逐渐稳定，生命体征平稳，这是康复治疗的黄金时期。康复训练的强度和内容开始逐渐增加，主要目的是恢复肢体的运动功能，提高肌肉力量和关节活动度REF_Ref13858\r\h[5]。随着医疗技术的持续发展与创新突破，脑卒中患者的存活率明显增长，但存活患者中仍有80%的人存在不同程度的肢体功能障碍，其中上肢功能障碍最为常见，致使其躯体功能、日常生活能力明显受限REF_Ref13923\r\h[6]。随着机器人技术的不断发展，机器人辅助康复训练成为一个备受关注的新领域，傅立叶上肢康复机器人是一种新型的康复辅助设备，采用复杂的电子控制系统和精密的运动学算法，能够提供个性化、全方位的康复训练REF_Ref14015\r\h[7]。相较于传统人工康复，康复机器人保证训练过程精确可控，能够根据患者的功能状态进行个性化辅助，训练数据的记录也为康复评估和干预方案调整提供科学依据REF_Ref14015\r\h[7]。为确保训练具有针对性和有效性，训练过程中，康复机器人能够根据患者的具体情况和训练进度，实时调整训练难度和强度REF_Ref14136\r\h[8]。上肢康复机器人是将虚拟现实技术与机械外骨骼结合的外周康复治疗手段，能够根据患者个体情况进行特定的功能强化训练，充分利用脑神经系统的可塑性，实现功能代偿，促进脑功能重组。上肢康复机器人模拟上肢运动，提供多样训练模式，能提升患者兴趣和参与度，以便于观察上肢康复机器人对于亚急性期脑卒中患者的临床疗效。

第2章研究方法与设计2.1研究设计本研究采用“随机对照试验（RCT）”设计，通过对比试验组与对照组的上肢运动功能和日常生活能力疗效差异，探讨上肢康复机器人对亚急性期脑卒中后上肢运动功能障碍的影响REF_Ref14224\r\h[25]。2.2研究对象2.2.1样本选取根据经验法选取30例上海市第七人民医院2025年2月24日至同年4月8日在院的亚急性脑卒中患者，采用随机分组分为试验组和对照组各15例。2.2.2纳入标准①符合2015年中国脑血管疾病分类之脑卒中诊断标准，并经头部CT及MRI确诊REF_Ref14338\r\h[11]；②自发病起已持续15-21天，即亚急性脑血管意外，表现为偏瘫症状伴随上肢运动障碍,上肢肌张力评级≤2级，坐位平衡评级≥1级REF_Ref14338\r\h[11]；③能沟通交流且认知判断准确合理，可精准掌握训练指令要点且按要求执行动作；康复措施落实配合度佳；④按意愿签订知情同意文件。2.2.3排除标准①伴有严重认知功能障碍或其他精神类疾病，无法配合康复治疗流程者；②存在严重心、肺、肝、肾等脏器功能障碍；③诊断确认患者出现肩手综合征、肩关节半脱位、偏瘫侧上肢骨折或偏瘫侧肩部冻结REF_Ref14338\r\h[11]。④出现并发症不良事件REF_Ref14338\r\h[11]、特殊反应；2.3研究方法文献法：关键词（亚急性期脑卒中、上肢运动功能障碍、上肢康复机器人）在数据库（知网、万方、维谱、pubmed）中检索文献。量表法：FMA—UE评估上肢运动功能、Barthel量表评估日常生活能力。2.3.1干预措施对照组：接受常规康复训练，采用以Bobath理念为依据的康复治疗REF_Ref14576\r\h[15]，实施个性化一对一康复干预。运用擦刷等感觉刺激激活上肢神经，通过多体位抗痉挛牵伸改善肌肉张力，借助健侧肢体辅助完成各方向主被动运动训练，并利用木钉板、Bobath球等器械，围绕抓握、移动物体等功能性任务训练开展。试验组：在对照组基础上，结合上肢康复机器人：试验组除接受常规康复治疗外，还加上上海傅立叶FourierM2上肢康复机器人REF_Ref14645\r\h[20]进行康复治疗。将患者信息录入系统后，设置运动轨迹（直线运动、弧线运动、圆周运动等；例如肩关节的前屈后伸、外展内收，肘关节和腕关节的活动等；根据患者的恢复阶段进行调整，从简单到复杂，逐步增加难度）、训练模块（被动训练模块、助力训练模块、主动训练模块、抗阻训练模块、情景互动训练模块；根据患者上肢功能恢复情况进行选择，个性化选择训练模块，仍是由易到难，循序渐进）、及训练时长REF_Ref14338\r\h[11]。每次20分钟，每天2次，连续治疗5天休息两天，持续6周。2.4观察指标与评价工具①上肢运动功能评定，采用由AxelFugl-Meyer等人研制的FMA-UE量表，依据Brunnstrom六阶段分期所研发的，是一种累加积分量表，FMA-UE主要评估偏瘫侧上肢的反射活动、运动控制和肌肉力量（0～66分，分值越高功能越好）。②日常生活能力评价，采用由美国医学研究者FlorenceMahoney和DorothyBarthel于1965年共同研制的bathel量表，主要用于评估脑卒中患者的日常生活能力REF_Ref14955\r\h[23]，该量表包含10项核心评估项目，各项目依据任务完成的难易程度分为不同等级，总分100分，分数越高表示患者独立完成日常生活的能力越强。2.5数据收集与分析2.5.1数据收集流程基线资料：年龄、性别、病程、卒中类型等；疗效数据：由2名评估员独立记录，不一致时由第三名研究员仲裁。2.5.2统计方法本研究采用SPSS26.0统计软件开展数据分析，经检验呈正态分布的定量指标采用（x±s）呈现，用t检验对独立样本的组间差异进行分析；采用χ2检验进行组间比较，若假设检验的P<0.01，认为差异在统计学上显著。2.6质量控制操作标准化：统一培训康复治疗师学习和使用上肢康复机器人以减少操作带来的差异。为减少数据收集的偏移，本研究由同一康复治疗师进行评估和数据的收集。盲法实施(双盲设计)：患者和评估人员都不知分组情况。数据核查：采用双人录入，逻辑校验。

第3章研究结果分析3.1基线资料经筛选后保留30例研究对象，患者被随机分为试验组与对照组，运用统计学手段对比两组样本的年龄分布特征、性别组成、病程长短和卒中分型（缺血/出血）情况，基线资料差异无统计学意义，具有可比性，见表1。表1两组患者基线资料比较指标试验组(n=15)对照组(n=15)统计量P值年龄（岁，x±s）62.3±8.561.8±9.2t=0.190.850性别（男/女，例）9\68\7χ²=0.270.603卒中类型（缺血/出血，例）12/313/2χ²=0.340.559病程（月,x±s）3.2±1.13.0±1.3t=0.460.648Brunnstrom分期（例）Ⅱ期78χ²=0.140.709Ⅲ期65Ⅳ期22FMA-UE(分)23.8±5.524.1±6.0t=0.160.874MBI(分)49.2±9.050.1±8.5t=0.310.7593.2疗效指标如表2所示，干预第3周时试验组FMA-UE为34.2±7.0，高于对照组的26.8±6.5，组间差异接近显著（P=0.054）；第6周时试验组显著高于对照组（FMA-UEt=4.32，P<0.001）。表2两组患者FMA-UE治疗效果比较指标试验组（n=15）对照组（n=15）组间t值组间P值FMA-UE（干预前）23.8±5.524.1±6.0t=0.160.874FMA-UE改善（干预3周）34.2±7.026.8±6.52.010.054FMA-UE改善（干预6周）43.5±8.232.1±7.54.32<0.001如表3所示，干预第3周时试验组MBI为65.5±10.5，高于对照组的55.3±9.8，组间差异接近显著（P=0.068）；干预第6周时试验组显著高于对照组（MBIt=3.28，P<0.01）。表3两组患者MBI治疗效果比较指标试验组（n=15）对照组（n=15）组间t值组间P值MBI（干预前）49.2±9.050.1±8.5t=0.310.759MBI改善（干预3周）65.5±10.555.3±9.81.890.068MBI改善（干预6周）79.8±12.068.3±11.03.28<0.01

第4章结论与讨论4.1讨论4.1.1核心疗效机制本研究证实，亚急性期脑卒中患者常规康复训练联合上肢康复机器人进行康复治疗，可提高患者上肢运动功能和日常生活活动能力的评分，且随着干预时间延长至6周，试验组疗效明显超过常规康复组，这主要归因于上肢康复机器人训练的核心工作原理：神经可塑性激活：亚急性期是大脑运动皮层重塑的关键窗口，机器人通过精准的关节活动控制（如肩关节前屈－肘关节伸展协同运动）和任务导向训练（如抓握水杯模拟），提供高频次、标准化的感觉运动输入，促进皮质运动区重组REF_Ref13858\r\h[5，REF_Ref14015\r\h7，REF_Ref15151\r\h21]。本研究中，试验组第6周FMA-UE较对照组多提升11.4分（43.5vs.32.1），提示机器人训练可能通过强化“运动计划－执行”神经环路，加速分离运动（如BrunnstromⅣ期的独立肘关节伸展）的恢复。训练过程中可以根据患者的实际康复情况实时调整训练强度和模式，这可能是实现更好的康复效果的重要原因之一。患者心理状态改变：由于机器人训练具有高度的程序性和可重复性，患者在每一次训练时都能清晰地感受到自己功能的进步幅度，这种直观的反馈机制，调动了患者进行康复训练的积极性和训练配合度，在无意识中增加了上肢的主动运动量，从而促进了上肢运动功能的恢复。4.1.2分阶段疗效的时间依赖性第3周时，两组差异接近显著（FMAP=0.054，MBIP=0.068），而第6周两组差异高度显著（P<0.01），体现了机器人训练的“延迟增效”特点：早期（干预3周）：以被动/低强度主动辅助模式为主，患者处于适应期，主要获益为关节活动度维持和本体感觉输入增强，疗效尚未完全显现。后期（干预6周）：增加主动辅助模式比例（70%），引入真实物体抓握任务，激活大脑前运动皮层和基底神经节的运动规划网络，促使神经重塑进入“加速期”。这与亚急性期神经轴突再生、突触重塑的时间规律一致——前3周为神经适应阶段，后3周为功能整合阶段，最终在6周时形成显著的运动控制能力提升。4.1.3研究局限性与展望本文的研究存在部分局限，比如采集的样本数量不多，弱化了统计结果的可靠程度与结论的普遍意义；疗程设置的时长偏短，妨碍了对患者上肢功能长期恢复水平的全面考量；研究结果分析仅围绕患者上肢运动功能康复方面的表现和日常生活活动能力的改善，缺少对治疗方式在患者心理状态、日常活动能力以及经济负担等维度的系统分析。尽管如此，这项研究仍为上肢康复机器人在亚急性期脑卒中临床应用提供有价值的参考，后续研究需针对这些缺陷作出改进，提升样本容量、延长干预时长、让采集参数多元化等，为卒中康复治疗实践的科学优化搭建条件。在亚急性期脑卒中上肢康复领域，康复机器人技术展现出良好的应用前景和潜在的发展优势。未来，需进一步探索与其他康复手段的协同治疗模式，依据患者个体差异制定个性化康复方案，以实现最佳康复效果。4.2结论在亚急性期脑卒中患者中，上肢康复机器人联合常规康复训练可通过精准运动控制和任务导向训练，分阶段改善上肢运动功能和日常生活能力，且安全性良好。疗效在6周时达显著水平，提示亚急性期需至少6周的机器人辅助干预以充分发挥神经重塑潜力。

参考文献王陇德,彭斌,张鸿祺,等.《中国脑卒中防治报告2020》概要[J].中国脑血管病杂志,2022,19(02):136-144.姜荣荣,陈艳,潘翠环.脑卒中后上肢和手运动功能康复评定的研究进展[J].中国康复理论与实践,2015,21(10):1173-1177.何彦雨,王飞,温跃桃,等.脑卒中的预测:现状与挑战[J].中国实用神经疾病杂志,2025,28(04):520-523.刘致含,吴学森,张景春,等.基于用户体验蜂窝模型探讨任务导向性脑卒中上肢康复机器人训练体验的质性研究[J].中国康复医学杂志,2025,40(04):508-515.左扁头.脑卒中康复的五个阶段[N].医药养生保健报,2025-02-09(016).王凤双,杨杰,杨帆,等.康复机器人辅助训练在脑卒中后上肢功能障碍患者中的应用分析[J].机器人外科学杂志(中英文),2025,6(02):260-265.王晨,杨钒,佟丽娜,等.面向脑卒中患者的上肢康复机器人自适应辅助训练方法研究[J].现代仪器与医疗,2024,30(06):99-108.

韩梅,敦旺欢,李冰轮.任务导向型上肢康复机器人训练在脑卒中后上肢功能恢复中的疗效研究[J].机器人外科学杂志(中英文),2025,6(01):75-80.王付涛,常立国,吕运良,等.基于康复机器人技术的脑卒中后偏瘫上肢功能及生活能力训练的研究进展[J].上海医药,2024,45(13):44-47+56.

王子豪,胡川,张海泉,等.不同类型的机器人对亚急性期轻度偏瘫的脑卒中患者上肢功能的影响[C]//中国康复医学会.2023中国康复医学会综合学术年会暨国际康复医疗产业博览会论文汇编.山东体育学院;山东大学附属省立第三医院;,2023:553-563.熊明月,唐妍妍,赵亚雯.基于力反馈的上肢康复机器人对亚急性期脑卒中上肢功能的影响[J].按摩与康复医学,2023,14(12):1-4.唐泽文,许方军,秦成义,等.上肢康复机器人联合等速肌力训练对脑卒中恢复期偏瘫患者的康复效果研究[J].现代生物医学进展,2023,23(16):3183-3186+3200.顾赛勇,邵圣茜,杨煜.康复机器人手套结合镜像疗法对脑卒中偏瘫患者上肢运动及手功能的影响[J].中外医疗,2023,42(09):9-13.王壮,王轶钊,丘世因,等.脑卒中上肢康复机器人研究进展[J].中国现代神经疾病杂志,2023,23(01):15-21.杨威,曾杜纯,周航帆,等.镜像疗法联合上肢康复机器人训练对脑卒中患者上肢功能的影响[J].护理与康复,2022,21(08):7-11.赵艳,唐迪,李月,等.康复机器人结合运动想象疗法对脑卒中患者上肢运动功能康复的效果[J].海军医学杂志,2024,45(10):1035-1040.Lambe