末端执行器型机器人辅助步态治疗对慢性卒中后偏瘫患者步态和能量消耗的影响
脑卒中患者步态独立性的恢复是康复治疗最重要的目标之一，而步态康复是脑卒中治疗中最重要的治疗手段之一，因为它是脑卒中后影响康复的主要因素。 在脑卒中后步行障碍患者的康复中，以往的物理治疗主要是利用治疗师的体力进行手法治疗和借助助行器进行步行训练。 然而，近年来，重点放在了基于运动学习概念的疗法上，这使患者能够尽可能接近最终目标进行强化训练。
用于步行康复的机器人包括外骨骼行走机器人，如 Lokomat®（瑞士 Hocoma AG）、Walkbot-G®（韩国 P & S Mechanics）、MorningWalk®（韩国 Curexo）。机器人辅助步态治疗的类型分为末端执行器类型，它不是外骨骼类型，例如 System®（瑞士 Rehatech） 据报道，在接受机器人治疗时能够独立行走的患者百分比是高于外骨骼机器人。
对此，在获得独立步态方面，连续开展步态治疗前后外骨骼型机器人和末端执行器型机器人治疗效果的研究，但80%的患者获得了独立步态，尽管事实上这些患者中有许多存在异常行走，但尚未进行研究。 在以往的研究中，与时空参数相比，在使用外骨骼机器人对中风患者进行训练时，步态速度、节奏和步长参数在统计学上有显着改善。 在另一项研究中，步态速度和步频并未显示出统计学上的显着改善，对步态速度和步频的影响仍然未知。 然而，与外骨骼机器人不同，据报道，与传统步态训练相比，末端执行器机器人步态训练在大多数研究中可以提高步态速度。 此外，Cadence、Temporal symmetry ratio、Single、侧步长的改善、支撑相对称指数的改善、步态耐力的改善。
这样，末端执行器型机器人行走训练比外骨骼型机器人更有可能提高行走质量。 末端执行器型机器人与外骨骼型不同，它使用踝关节来诱导膝关节和髋关节的运动，从而再现步态。 因此，可以控制踝关节，这对于改善步态模式至关重要。 人们认为，可以控制踝关节的末端执行器型机器人比现有的外骨骼型机器人更容易引起步态模式的改善，因为它在再现踝关节摇杆运动方面表现出局限性。
研究概览
详细说明
关于机器人训练后的运动学、运动学和能量消耗的研究很少，因此这部分的研究迫在眉睫。 在一项小型回顾性开放标签研究中，将使用末端执行器机器人进行步态的慢性中风患者的时空参数以及动力学和运动学分析结果与步态速度、步频、步幅时间和步幅的结果进行了比较速度，整体运动学分析中髋关节伸展的改善，以及骨盆前倾的减少。 这表明机器人辅助步态训练可能改善运动学指标随机对照试验设计是一项系统研究。
此外，评估机器人辅助步行疗法的能量消耗和心肺负荷对于心血管疾病风险患者和心肺功能受损的中风患者的康复具有重要意义。 中风患者步态治疗的目的是通过校准步态模式和步态运动的不对称性来提高能量消耗的效率。 这也是步态研究人员关注的一个重要问题。
作者报告说，当使用末端执行器类型的机器人时，与没有机器人辅助的机器人相比，机器人辅助行走期间的耗氧量在统计上显着降低。 在使用外骨骼机器人行走期间，与 ATW 期间的 OTW（地上跑步机行走）相比，平均耗氧量在统计学上显着降低。有报告称。 但以往的研究并没有比较治疗前和治疗后，更没有关于机器人辅助步态训练后氧耗改善可能性的报道。
在这项研究中，我们将患者分为两组。 一组使用末端执行器型机器人辅助行走装置进行为期 6 周的步态训练，另一组在同一时间段进行步态治疗。 治疗结束六周后进行三维运动分析、足部压力分析和能量消耗分析，从时空指数、运动学、运动学指标、动态肌电激活模式等方面获得机器人辅助训练，目的研究旨在调查步行者的步行性能和能量消耗效率的改善是否比常规步行训练组更有效。
三个最自然的步行周期根据每个步态周期计算运动学指标和时空指标
动态 EMG 分析 动态 EMG 是通过使用无线 Delsys Trigno 传感器系统（Delsys Inc，美国）使用双下肢的内侧 GCM、胫骨前肌、股内侧肌、股直肌、内侧腘绳肌和臀大肌将表面 EMG 附着到皮肤上进行的测量信号并将其转换为均方根 (RMS)。 （图5）肌电信号采样率：2000样本/秒滤波器：肌电信号带宽20-450赫兹表面电极：平行杆电极
测量的肌电信号是根据步行周期测量活动的持续时间和周期，并分析激活程度。
- 内侧 GCM、胫骨前肌、股内侧肌、股直肌、内侧腘绳肌和臀大肌
- 肌肉激活周期的起点和终点
- 肌肉激活持续时间和RMS积分和峰值
- 均方根（RMS）值除以16段除以时间
- 右侧和左侧的比较
2-2。 能量消耗分析 使用 K4b2（COSMED，意大利）作为可穿戴代谢系统（图 6） 测量 O2 成本 [ml /（m / kg）] 和 O2 速率（ml / min / kg） 步行距离通过步行测量穿着 K4b2（COSMED，意大利）总共 5 分钟的自选步态速度。 步行距离测量3分钟，除了前1分钟和最后1分钟的耗氧量数据为5分钟使用O2 rate和O2 cost
2-3。 足部压力分析 使用F-Scan系统（Tekscan，美国）测量足部压力，该系统带有0.16-mm厚，980力敏电阻（每平方厘米3.88个传感器） 插入压力鞋垫后，根据Tekscan进行校准用户手册（Tekscan Research Software User Manual version 6.7 Rev. D, 2003）并按如下方式测量和分析它们。
2-4. 下肢 Fugl-Meyer 评估 (FMA) 2-5。 10m步行测试2-6． 伯格平衡量表（BBS） 2-7。 时间到了，开始测试（TUG）2-8。 功能性步行类别 (FAC) 2-9。 改良的 Ashworth 量表 (MAS) 2-10。 Rivermead 流动性指数 (RMI) 2-11。 功能独立性测量（FIM）
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
-
Seoul、大韩民国、03722
- Department of Rehabilitation Medicine, Severance Hospital, Research Institute of Rehabilitation Medicine, Yonsei University College of Medicine
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准：
- 中风患者到访新村Severance医院康复科
- 19 岁以上的成年人
- 通过脑磁共振成像或计算机断层扫描证实的缺血性或出血性中风
- 中风超过 3 个月的患者
- 中风后半身不遂者
- 如果行走模式异常且行走速度小于0.8m/sec
- 韩国版K-MMSE成绩24分以上者
- 功能性步行类别 (FAC) 中 0 ~ 5 分的 3 分或 3 分以上可独立行走的人，根据步行需要帮助的程度
- 了解研究并自愿参与的患者
排除标准：
- 中风前行走困难者
- 下肢肌肉改良 Ashworth 量表为 3 或以上
- 共济失调患者
- 严重的下肢关节、骨质疏松症和未经治疗的骨折。
- 体重超过135公斤的患者
- 机器人行走过程中与机器接触的皮肤损伤
- 在研究开始后 6 个月内接受过骨科或神经外科手术的患者
- 不受控制的高血压或直立性低血压
- 因接触容易传播病原微生物的患者
- 不切割
- 心血管疾病、静脉血栓形成或心力衰竭、呼吸系统疾病
- 恶性肿瘤
- 其他不能耐受机器人辅助行走的基础疾病
- 如果测试者被判断为不适合本研究
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：治疗
- 分配：随机化
- 介入模型：并行分配
- 屏蔽：双倍的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的：机器人辅助步态治疗
机器人辅助步态治疗将接受每位患者18次治疗，持续1周，每周3次，每天30分钟，持续6周。
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机器人辅助步态治疗将接受每位患者18次治疗，持续1周，每周3次，每天30分钟，持续6周。
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有源比较器：常规步态疗法
常规步态治疗组共接受 18 次经典步态训练，每天一次，每次 30 分钟，每周 3 次，持续 6 周。
经典的步态训练包括基于Bobath等神经生理学理论的运动训练，治疗师对僵硬和合作运动的约束，坐姿或站姿的运动训练，步态训练和平衡训练，瘫痪下肢的重量训练。
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常规步态治疗组共接受 18 次经典步态训练，每天一次，每次 30 分钟，每周 3 次，持续 6 周。
经典的步态训练包括基于Bobath等神经生理学理论的运动训练，治疗师对僵硬和合作运动的约束，坐姿或站姿的运动训练，步态训练和平衡训练，瘫痪下肢的重量训练。
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研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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机器人辅助步态治疗前后自选步态速度差异
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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三个时间点（治疗前、治疗后即刻、治疗6周后）患者感觉最舒适的步态速度变化
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治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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两个干预组按时间进程的差异
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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三维运动分析
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治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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动态肌电图
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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EMG 信号将通过将表面 EMG 连接到内侧 GCM、胫骨前肌、股内侧肌、股直肌、内侧腘绳肌和臀大肌上的皮肤来测量。
EMG 信号将被测量并转换为均方根 (RMS) 值。
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治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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脚压
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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将使用 F-Scan® 系统（Tekscan，美国）测量足部压力，该系统具有 0.16 毫米厚、980 个力感应电阻器（每平方厘米 3.88 个传感器）。插入压力鞋垫后，将根据Tekscan 用户手册。
然后将测量以下参数。
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治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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下肢 Fugl-Meyer 评估 (FMA)
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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以下五项措施，计为34分 E. 下肢： 我。反射活动 ii。 协同作用下的自愿运动 iii。 意志运动混合协同作用 iv。 很少或没有协同作用的自主运动 v. 正常反射活动 F. 协调/速度：六分之一 i. 震颤 ii。 辨距障碍 iii。 时间 |
治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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10m步行测试
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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步行距离起点10米、2米、8米、10米时用秒表测量时间。
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治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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伯格平衡秤(BBS)
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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由 14 个项目和 56 分组成的平衡评估工具 评分：五点量表，范围从 0-4。 “0”表示最低级别的功能，“4”表示最高级别的功能。 总分（将每个项目的子分数相加）= 0-56 解释：41-56 = 低跌倒风险，21-40 = 中等跌倒风险，0 -20 = 高跌倒风险，需要 8 分的变化才能显示真正的变化在 2 次评估之间发挥作用。 项目（每项0-4分）：从坐到站，无支撑站立，无支撑坐，站到坐，转移，闭眼站立，双脚并拢站立，向前伸臂，从地板上取回物体，转身向后看，转身 360 度，将另一只脚放在凳子上，单脚站立，单脚站立 |
治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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计时并开始测试（TUG）
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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功能性步行类别 (FAC)
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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评定行走独立性为0～5分 0分：不能行走或需要2人以上
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治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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改良阿什沃思量表(MAS)
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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0：肌张力没有增加
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治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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Rivermead 流动性指数 (RMI)
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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在中风患者的步态、平衡和转移方面评估行动障碍的指标。
在 15 个项目中，14 个自我报告项目和 1 个观察项目。
将每个项目评估为是（1 分）/否（0 分）。
1到15的项目越难，难度越高，得分越高，机动性能越高
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治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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功能独立性测量（FIM）
大体时间：治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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日常生活活动独立性评价指标 共18题，每题最高7分，最低126分 项目7：完全独立（及时、安全） 6：改良独立（装置） 5：监督（主题 = 100%+) 4：最小辅助（主题 = 75%+） 3：中等辅助（主题 = 50%+） 2：最大辅助（主题 = 25%+） 1：总助攻（主题 = 小于 25%） |
治疗前和治疗后即刻以及治疗 6 周后
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合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
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