引用本文： 程雪, 張韜, 白定群, 彭曉華, 余和平. A3 下肢康復機器人對慢性期腦卒中輔助步態訓練康復效果的初步研究. 華西醫學, 2020, 35(5): 579-584. doi: 10.7507/1002-0179.202003181 復制
腦卒中是導致成年人死亡和殘疾的主要原因[1-2]。發病 3 個月后，有 70% 的腦卒中患者仍存在步行能力缺失或受限，嚴重影響其日常生活[3-4]。因此，提高步行能力是卒中康復的首要目的，這對改善患者生存質量至關重要[5]。目前，腦卒中常規康復治療方法主要包括治療師輔助步態訓練、減重支持的跑步機步行訓練等[6]，需耗費大量人力才能達到有效的步行訓練要求[7]。即便如此，訓練效果仍受治療師水平及體力等因素影響。而下肢康復訓練機器人因其具有精準可控的訓練模式、重復穩定的運動輸入、及時客觀的反饋等優勢，近年來被越來越多的國內外醫療機構關注并應用于臨床。目前，國內市場占比最大的訓練型下肢康復機器人是廣州一康 A3 型康復機器人。該型機器人的訓練原理為減重步行，通過對引導力、減重支持量、步行速度、髖膝關節活動范圍和步態偏離量等參數進行調整，可實現不同的訓練強度及訓練方式[8]。當前，該型機器人在腦卒中康復中的臨床研究較少。因此，其對腦卒中患者的治療效果值得探討。本研究對我科住院治療的 12 例慢性期腦卒中患者的步態參數、步態不對稱性指標及 Barthel 指數進行了測定與分析，初步探討 A3 下肢康復機器人對慢性期腦卒中患者的康復訓練效果，為臨床實踐提供參考。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
本研究采用自身對照、前瞻性分析，選取 2017 年 9 月—2019 年 8 月在重慶醫科大學附屬第一醫院康復醫學科住院治療的腦卒中患者。納入標準（全部滿足）：① 經頭顱 CT 或者 MRI 檢查診斷，且符合第四屆腦血管病學術會議制定的診斷標準[9]；② 年齡 45～75 歲，首次發病，病程≥6 個月；③ 患者生命體征平穩，心肺功能良好，可服從訓練指令；④ 一側肢體偏癱。排除標準（滿足其一）：① 患有其他影響步行能力的神經肌肉和骨關節疾病；② 患有嚴重的心肌病及其他器質性心臟病或其他限制活動的合并癥。本研究通過重慶醫科大學附屬第一醫院倫理委員會審批，審批號：2017 年科研倫理（2017-081）。所有患者均簽署知情同意書。
1.2 研究方法
使用 A3 下肢康復機器人（A3-M 型，廣州一康醫療設備實業有限公司）輔助步態訓練。該機器人由外骨骼機械腿、跑臺、減重系統、情景反饋游戲及步態分析系統構成，提供主被動訓練模式，并在髖膝關節對應部位設置了傳感器，通過系統反饋，可供治療師實時掌握患者運動狀態。訓練前，通過懸吊式減重系統對患者部分體重進行支撐，之后將患者雙下肢固定于外骨骼機械腿上，最后使用足部升降帶將患者雙側踝關節固定于中立位。訓練模式選擇 AUTO 自動模式，減重支持水平 50%～60%，運動平板速度 1.0～1.2 km/h，引導力 100%，后按每周 5%～10% 遞減。將安裝設備及操作儀器的時間排除在外，實際步態訓練的時間為 30 min。所有患者均由同一治療師進行機器人輔助訓練，每周訓練 6 d，1 次/d，30 min/次，連續 6 周共 36 個治療時段。
1.3 觀察指標
在患者接受訓練前，采集性別、年齡、病程（月）、病變性質（腦出血、腦梗死）及偏癱側分布等一般資料。在訓練前和訓練 6 周后（訓練后）均進行三維步態分析測定和 Barthel 指數評定，所有三維步態分析由同一名治療師完成，Barthel 指數評估由同一名醫生完成。
1.3.1 步態參數分析
采用 Gait Watch（廣州市章和電氣設備有限公司）三維步態分析儀測定并分析步態參數。患者著日常寬松衣物及平底鞋參與評定，將無線位置傳感器佩戴于患者腰骶部、大腿中前部、小腿中上部外側及踝背上方，然后讓患者在測試廊直線行走 12 m，最后通過藍牙采集器將運動信息匯總并發送至系統。系統自動還原患者的步態，分析并導出步態參數，包括步頻（步/min）、平均步幅時間（s）、步幅（cm）、步速（cm/s）、步長（cm）、雙支撐相（%）、支撐相（%）、擺動相（%）等。將雙側步態參數如步長、支撐相、擺動相進一步分為健側和患側肢體進行分析，以便更好地了解訓練效果。
1.3.2 步態不對稱性
通過三維步態分析儀獲取下肢步長及擺動相時間資料，根據既往研究所采用的方法[10]，步態不對稱性采用雙下肢步長比值和雙下肢擺動相比值來檢驗。雙下肢步長比值用以衡量空間不對稱性，雙下肢擺動相比值代表時間不對稱性。左右側步長及擺動相時間較大一側的值（無論左腿還是右腿）始終作為分子，從而產生大于或等于 1 的比值。比值為 1 表示雙下肢步態完全對稱，比值越大表示步態不對稱性越明顯。
1.3.3 日常生活活動能力
采用 Barthel 指數進行評估，該量表包含大便控制、小便控制、修飾、用廁、進食、床椅轉移、平地行走、穿衣、上下樓梯、洗澡共 10 個項目，其中大便控制、小便控制、用廁、進食、穿衣、上下樓梯最高分 10 分，修飾、洗澡最高分 5 分，床椅轉移、平地行走最高分 15 分。得分高低表示日常生活活動能力的缺陷程度，其中 0～20 分為極嚴重功能障礙，25～45 分為嚴重功能障礙，50～70 分為中度功能缺陷，75～95 分為輕度功能缺陷，100 分為滿分，表示自理[11]。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 25.0 軟件進行統計分析。首先驗證計量資料數據是否具有正態性，如果符合正態分布則以均數±標準差表示，否則采用中位數（四分位數間距）表示。正態分布數據采用配對樣本 t 檢驗，非正態分布數據采用 Wilcoxon 符號秩檢驗。計數資料采用例數表示。檢驗水平 α=0.05。
2 結果
2.1 一般資料
共納入腦卒中患者 15 例，其中 3 例未能完成治療后的數據采集，余 12 例完成試驗。其中，男 10 例，女 2 例；年齡 45～62 歲，平均（50.3±5.8）歲；腦出血 7 例，腦梗死 4 例，腦出血合并梗死 1 例；左側偏癱 6 例，右側偏癱 6 例；病程 6～15 個月，中位病程 6 個月，四分位數間距 1 個月。
2.2 步態參數
訓練后，慢性期腦卒中患者步態參數較前明顯改善。與訓練前比較，訓練后患者的步頻、步幅、步速、患（健）側腿步長提高（P<0.05），平均步幅時間、雙支撐相縮短（P<0.05），患側腿支撐相縮短、擺動相延長（P<0.05）；而健側腿支撐相及擺動相較訓練前差異無統計學意義（P>0.05）。見表 1。
表1
訓練前后步態參數的比較（n=12，
）
2.3 步態不對稱性
訓練后，腦卒中患者步態不對稱性指標與訓練前比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。但雙下肢步長比值以及雙下肢擺動相比值均較訓練前有所降低，比值更加接近于 1。見表 2。
表2
訓練前后雙下肢步長比值和雙下肢擺動相比值的比較（n=12）
2.4 Barthel 指數
因大便控制和小便控制在所有患者治療前后均為完全獨立，得分在治療前后完全一致，差值的標準誤差為 0，無法計算相關性及檢驗統計量，遂未納入統計。
訓練后，腦卒中患者 Barthel 指數評估量表總得分、洗澡、平地行走和上下樓梯項目得分較訓練前增高，差異均有統計學意義（P<0.05）；而進食、修飾、穿衣、上廁所、床椅轉移得分與訓練前相比，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 3。
表3
訓練前后 Barthel 指數評估量表得分的比較（n=12，分）
3 討論
3.1 下肢康復機器人輔助訓練對慢性期腦卒中患者步行能力的影響
腦卒中患者步行能力障礙是導致其喪失社會參與的重要原因[12]，提高步行能力是患者最強烈的訴求。腦卒中患者多表現為偏癱步態，也稱劃圈步態[13]，本研究驗證了，相較于正常人，偏癱步態存在步長、步幅縮短，步頻、步速降低，平均步幅時間延長，雙支撐相延長等特征。有研究表明[14-15]，腦卒中后神經功能自發恢復主要在發病后前 3 個月，3～6 個月達平臺期，而發病 6 個月后自發恢復程度微乎其微。本研究納入發病 6 個月以上的患者可避免卒中后自發恢復的干擾。本研究結果顯示經過僅 6 周的 A3 下肢康復機器人輔助步態訓練能顯著改善慢性期腦卒中患者步態參數，而步態不對稱性雖有改善，但并不顯著。
3.1.1 對步態參數的影響
在為期 6 周的 A3 機器人輔助步態訓練結束后，卒中患者的步頻、步幅、步速、步長有顯著增高，平均步幅時間、雙支撐相有顯著降低，同時患側腿的支撐相縮短、擺動相延長，且差異均有統計學意義（P<0.05）。
生理狀態下肢大部分運動均在矢狀面上完成。腦卒中患者因肌力下降、運動控制減弱等原因不能完成正常步態行走過程，而本試驗通過 A3 下肢康復機器人減重系統為患者提供 50%～60% 的體重支持，可有效提高患者行走過程中軀干及骨盆的穩定性，有助于行走障礙的患者盡早進行功能性步行訓練；同時外骨骼機械腿驅動下肢進行矢狀面上正常步態練習，加強偏癱肢體的肌肉記憶[16]，促進神經系統結構及功能重塑[17-18]。減重支持是步態康復的必備條件[19]，其能滿足肌肉力量不足的卒中患者早期訓練的要求，本研究結果顯示訓練后患者步速、步幅、步長、步頻顯著提高（P<0.05），平均步幅時間縮短（P<0.05），這提示慢性期腦卒中患者行機器人輔助步態訓練仍有可能在 6 周內改善下肢步行能力。其中，步速是影響卒中患者步行能力最重要的因素。步速影響矢狀軸和垂直軸上的所有步態特征，步速的增加意味著步長和足離地高度增加[20]，也提示行走耗能降低[21]，能讓卒中患者以更省力及更安全的方式行走。既往研究證實[22-23]，下肢康復機器人能顯著改善腦卒中患者步速及步行耐力，即使是慢性期患者亦能從中獲益。
有研究提出過高的引導力會限制腦卒中患者步行過程中肌肉主動參與度，而過低的引導力將不能保證患者按正常步態軌跡訓練[24]。在本研究開始階段，給予患者 100% 的引導力，隨著患者下肢運動能力的恢復，逐漸以每周 5%～10% 的速度開始遞減，避免對患者下肢矯枉過正。步態參數中步行周期是檢驗康復訓練效果的重要參數[25]。本研究結果顯示訓練后患側腿支撐相［（63.42±6.46）%vs.（58.83±4.76）%］顯著縮短、擺動相［（36.58±6.46）%vs.（41.17±4.76）%］延長（P<0.05），且二者比值更接近于 60%∶40%；雙支撐相［（31.33±8.50）% vs.（25.42±5.05）%］占比顯著降低（P<0.05），更加接近于正常狀態（雙支撐相占步行周期 20% 左右）。患側腿步行周期構成比的改善提示偏癱側步行能力的恢復，而雙支撐相的縮短意味著卒中患者步行穩定性得到改善。本研究中，通過 A3 下肢康復機器人機械腿提供引導，并在不同時期施以恰當的引導力，結果明顯改善了腦卒中患者下肢步行能力。
3.1.2 對步態不對稱性的影響
經 A3 機器人輔助步態訓練后，卒中患者雙下肢步長比值（1.26±0.23vs. 1.13±0.10）與擺動相比值［1.14（0.23）vs. 1.10（0.38）］更接近比值 1，但差異均無統計學意義（P>0.05）。
有研究發現，機器人運動平板速度會影響步態訓練效果，相較于慢速組（0.8～1.2 km/h），快速組（1.6～1.8 km/h）卒中患者運動能力改善更顯著[26]。國外研究亦發現機器人快速訓練方式顯著改善腦卒中患者步態[27]。本試驗中采用慢速 1.0～1.2 km/h，結果顯示雙下肢步長比值以及雙下肢擺動相比值無顯著變化（P>0.05）。快速訓練方式可在相同時間內加強對下肢肌肉的牽拉，有利于提高偏癱側肌力；同時，對神經系統的刺激頻率更高，有利于神經重塑，對卒中患者恢復正常步態起積極作用。因此，慢速訓練可能是本試驗步態不對稱性改善不顯著的重要原因。如何調整訓練速度以達到高效且安全的訓練效果需要更進一步的研究。
根據 Lam 等[28]學者提出的“運動調整”觀點，腦卒中患者通過機器人輔助步態訓練而恢復步行能力的過程是一種適應性變化。適應性變化取決于訓練時長，在干預措施移除后，其所產生的后遺效果仍能存在。Reisman 等[29]也證實不合并小腦損傷的腦卒中患者仍能表現出慢適應能力，通過機器人輔助步態訓練，患者仍可恢復對稱的步態模式。本研究中患者進行連續 6 周共 36 個治療時段的訓練，每次時長 30 min，結果顯示雙下肢擺動相比值和雙下肢步長比值無顯著降低，提示訓練后患者步態時間及空間不對稱性無明顯改善。這可能是由于訓練時長及訓練周期較短，導致適應性變化的后遺效果僅為短暫性，對腦卒中患者肢體協調及對稱性影響較小，也許通過長期訓練能夠獲得永久性后遺效果，能夠對步態對稱性產生積極作用，但這一猜想尚需要延長治療周期以驗證。
Buesing 等[10]的研究結果與本試驗相反，該試驗訓練前患者雙下肢步長比值以及雙下肢擺動相比值約為 1.3～1.5，經過 6 周機器人輔助訓練后比值有所下降，趨近于 1，治療效果顯著；然而，本試驗患者訓練前步態不對稱參數數值已較低，接近比值 1，經過訓練后改善程度不明顯，而這也可能是導致訓練效果不顯著的原因之一。
3.2 下肢康復機器人輔助訓練對慢性期腦卒中患者日常生活活動能力的影響
Barthel 指數是國際上最常用的日常生活活動能力評定量表，得分越高表示腦卒中患者回歸家庭、回歸社會的機會越大[30]。而腦卒中患者的步行能力與日常生活活動能力以及生活質量密切相關[3]，其中步速降低是限制患者日常活動及社交的重要原因[31]。本研究發現 A3 下肢康復機器人輔助步態訓練后患者的 Barthel 指數總得分［（72.92±13.05）vs.（85.42±14.38）分］顯著提高，其中平地行走［10.00（3.75）vs.15.00（5.00）分］和上下樓梯［5.00（5.00）vs.7.50（5.00）分］兩項得分明顯升高（P<0.05），依賴程度降低，更趨向于獨立完成行走和上下樓梯。結合步態參數的分析結果說明，步速、步長等步態參數的改善能夠增加腦卒中患者恢復獨立行走能力的機會，而機器人輔助步態訓練主要通過改善下肢運動功能（尤其是步行功能）從而提高腦卒中患者日常生活活動能力。
3.3 本研究的局限性
本研究最終僅納入 12 例腦卒中患者，樣本量較小，不能代表絕大多數卒中患者的訓練效果，需要擴大研究樣本進一步驗證本試驗結論。本研究為 A3 下肢康復機器人輔助步態訓練效果的初步研究，未設立單純常規治療組進行對照，其是否優于常規治療需要進行更深層次的研究。本研究采用自身對照，療效可能受其他功能訓練、藥物使用（如抗凝藥）等因素影響，需設置相應的對照組以深入研究。本研究僅關注治療 6 周的短期訓練效果，對遠期效果的研究需要進一步延長隨訪時間以及增加隨訪次數。
A3 下肢康復機器人輔助步態訓練能夠有效改善慢性期腦卒中患者步行能力和日常生活活動能力，對步態不對稱性改善不顯著，能否通過提高訓練速度、訓練時長及周期等方式以改善步態不對稱性需要更深入的研究。未來，學者們可探索更優化的機器人輔助步態訓練方案，進行樣本量更大、設計更嚴謹更科學的研究。
腦卒中是導致成年人死亡和殘疾的主要原因[1-2]。發病 3 個月后，有 70% 的腦卒中患者仍存在步行能力缺失或受限，嚴重影響其日常生活[3-4]。因此，提高步行能力是卒中康復的首要目的，這對改善患者生存質量至關重要[5]。目前，腦卒中常規康復治療方法主要包括治療師輔助步態訓練、減重支持的跑步機步行訓練等[6]，需耗費大量人力才能達到有效的步行訓練要求[7]。即便如此，訓練效果仍受治療師水平及體力等因素影響。而下肢康復訓練機器人因其具有精準可控的訓練模式、重復穩定的運動輸入、及時客觀的反饋等優勢，近年來被越來越多的國內外醫療機構關注并應用于臨床。目前，國內市場占比最大的訓練型下肢康復機器人是廣州一康 A3 型康復機器人。該型機器人的訓練原理為減重步行，通過對引導力、減重支持量、步行速度、髖膝關節活動范圍和步態偏離量等參數進行調整，可實現不同的訓練強度及訓練方式[8]。當前，該型機器人在腦卒中康復中的臨床研究較少。因此，其對腦卒中患者的治療效果值得探討。本研究對我科住院治療的 12 例慢性期腦卒中患者的步態參數、步態不對稱性指標及 Barthel 指數進行了測定與分析，初步探討 A3 下肢康復機器人對慢性期腦卒中患者的康復訓練效果，為臨床實踐提供參考。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
本研究采用自身對照、前瞻性分析，選取 2017 年 9 月—2019 年 8 月在重慶醫科大學附屬第一醫院康復醫學科住院治療的腦卒中患者。納入標準（全部滿足）：① 經頭顱 CT 或者 MRI 檢查診斷，且符合第四屆腦血管病學術會議制定的診斷標準[9]；② 年齡 45～75 歲，首次發病，病程≥6 個月；③ 患者生命體征平穩，心肺功能良好，可服從訓練指令；④ 一側肢體偏癱。排除標準（滿足其一）：① 患有其他影響步行能力的神經肌肉和骨關節疾病；② 患有嚴重的心肌病及其他器質性心臟病或其他限制活動的合并癥。本研究通過重慶醫科大學附屬第一醫院倫理委員會審批，審批號：2017 年科研倫理（2017-081）。所有患者均簽署知情同意書。
1.2 研究方法
使用 A3 下肢康復機器人（A3-M 型，廣州一康醫療設備實業有限公司）輔助步態訓練。該機器人由外骨骼機械腿、跑臺、減重系統、情景反饋游戲及步態分析系統構成，提供主被動訓練模式，并在髖膝關節對應部位設置了傳感器，通過系統反饋，可供治療師實時掌握患者運動狀態。訓練前，通過懸吊式減重系統對患者部分體重進行支撐，之后將患者雙下肢固定于外骨骼機械腿上，最后使用足部升降帶將患者雙側踝關節固定于中立位。訓練模式選擇 AUTO 自動模式，減重支持水平 50%～60%，運動平板速度 1.0～1.2 km/h，引導力 100%，后按每周 5%～10% 遞減。將安裝設備及操作儀器的時間排除在外，實際步態訓練的時間為 30 min。所有患者均由同一治療師進行機器人輔助訓練，每周訓練 6 d，1 次/d，30 min/次，連續 6 周共 36 個治療時段。
1.3 觀察指標
在患者接受訓練前，采集性別、年齡、病程（月）、病變性質（腦出血、腦梗死）及偏癱側分布等一般資料。在訓練前和訓練 6 周后（訓練后）均進行三維步態分析測定和 Barthel 指數評定，所有三維步態分析由同一名治療師完成，Barthel 指數評估由同一名醫生完成。
1.3.1 步態參數分析
采用 Gait Watch（廣州市章和電氣設備有限公司）三維步態分析儀測定并分析步態參數。患者著日常寬松衣物及平底鞋參與評定，將無線位置傳感器佩戴于患者腰骶部、大腿中前部、小腿中上部外側及踝背上方，然后讓患者在測試廊直線行走 12 m，最后通過藍牙采集器將運動信息匯總并發送至系統。系統自動還原患者的步態，分析并導出步態參數，包括步頻（步/min）、平均步幅時間（s）、步幅（cm）、步速（cm/s）、步長（cm）、雙支撐相（%）、支撐相（%）、擺動相（%）等。將雙側步態參數如步長、支撐相、擺動相進一步分為健側和患側肢體進行分析，以便更好地了解訓練效果。
1.3.2 步態不對稱性
通過三維步態分析儀獲取下肢步長及擺動相時間資料，根據既往研究所采用的方法[10]，步態不對稱性采用雙下肢步長比值和雙下肢擺動相比值來檢驗。雙下肢步長比值用以衡量空間不對稱性，雙下肢擺動相比值代表時間不對稱性。左右側步長及擺動相時間較大一側的值（無論左腿還是右腿）始終作為分子，從而產生大于或等于 1 的比值。比值為 1 表示雙下肢步態完全對稱，比值越大表示步態不對稱性越明顯。
1.3.3 日常生活活動能力
采用 Barthel 指數進行評估，該量表包含大便控制、小便控制、修飾、用廁、進食、床椅轉移、平地行走、穿衣、上下樓梯、洗澡共 10 個項目，其中大便控制、小便控制、用廁、進食、穿衣、上下樓梯最高分 10 分，修飾、洗澡最高分 5 分，床椅轉移、平地行走最高分 15 分。得分高低表示日常生活活動能力的缺陷程度，其中 0～20 分為極嚴重功能障礙，25～45 分為嚴重功能障礙，50～70 分為中度功能缺陷，75～95 分為輕度功能缺陷，100 分為滿分，表示自理[11]。
1.4 統計學方法
采用 SPSS 25.0 軟件進行統計分析。首先驗證計量資料數據是否具有正態性，如果符合正態分布則以均數±標準差表示，否則采用中位數（四分位數間距）表示。正態分布數據采用配對樣本 t 檢驗，非正態分布數據采用 Wilcoxon 符號秩檢驗。計數資料采用例數表示。檢驗水平 α=0.05。
2 結果
2.1 一般資料
共納入腦卒中患者 15 例，其中 3 例未能完成治療后的數據采集，余 12 例完成試驗。其中，男 10 例，女 2 例；年齡 45～62 歲，平均（50.3±5.8）歲；腦出血 7 例，腦梗死 4 例，腦出血合并梗死 1 例；左側偏癱 6 例，右側偏癱 6 例；病程 6～15 個月，中位病程 6 個月，四分位數間距 1 個月。
2.2 步態參數
訓練后，慢性期腦卒中患者步態參數較前明顯改善。與訓練前比較，訓練后患者的步頻、步幅、步速、患（健）側腿步長提高（P<0.05），平均步幅時間、雙支撐相縮短（P<0.05），患側腿支撐相縮短、擺動相延長（P<0.05）；而健側腿支撐相及擺動相較訓練前差異無統計學意義（P>0.05）。見表 1。
表1
訓練前后步態參數的比較（n=12，）
2.3 步態不對稱性
訓練后，腦卒中患者步態不對稱性指標與訓練前比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。但雙下肢步長比值以及雙下肢擺動相比值均較訓練前有所降低，比值更加接近于 1。見表 2。
表2
訓練前后雙下肢步長比值和雙下肢擺動相比值的比較（n=12）
2.4 Barthel 指數
因大便控制和小便控制在所有患者治療前后均為完全獨立，得分在治療前后完全一致，差值的標準誤差為 0，無法計算相關性及檢驗統計量，遂未納入統計。
訓練后，腦卒中患者 Barthel 指數評估量表總得分、洗澡、平地行走和上下樓梯項目得分較訓練前增高，差異均有統計學意義（P<0.05）；而進食、修飾、穿衣、上廁所、床椅轉移得分與訓練前相比，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表 3。
表3
訓練前后 Barthel 指數評估量表得分的比較（n=12，分）
3 討論
3.1 下肢康復機器人輔助訓練對慢性期腦卒中患者步行能力的影響
腦卒中患者步行能力障礙是導致其喪失社會參與的重要原因[12]，提高步行能力是患者最強烈的訴求。腦卒中患者多表現為偏癱步態，也稱劃圈步態[13]，本研究驗證了，相較于正常人，偏癱步態存在步長、步幅縮短，步頻、步速降低，平均步幅時間延長，雙支撐相延長等特征。有研究表明[14-15]，腦卒中后神經功能自發恢復主要在發病后前 3 個月，3～6 個月達平臺期，而發病 6 個月后自發恢復程度微乎其微。本研究納入發病 6 個月以上的患者可避免卒中后自發恢復的干擾。本研究結果顯示經過僅 6 周的 A3 下肢康復機器人輔助步態訓練能顯著改善慢性期腦卒中患者步態參數，而步態不對稱性雖有改善，但并不顯著。
3.1.1 對步態參數的影響
在為期 6 周的 A3 機器人輔助步態訓練結束后，卒中患者的步頻、步幅、步速、步長有顯著增高，平均步幅時間、雙支撐相有顯著降低，同時患側腿的支撐相縮短、擺動相延長，且差異均有統計學意義（P<0.05）。
生理狀態下肢大部分運動均在矢狀面上完成。腦卒中患者因肌力下降、運動控制減弱等原因不能完成正常步態行走過程，而本試驗通過 A3 下肢康復機器人減重系統為患者提供 50%～60% 的體重支持，可有效提高患者行走過程中軀干及骨盆的穩定性，有助于行走障礙的患者盡早進行功能性步行訓練；同時外骨骼機械腿驅動下肢進行矢狀面上正常步態練習，加強偏癱肢體的肌肉記憶[16]，促進神經系統結構及功能重塑[17-18]。減重支持是步態康復的必備條件[19]，其能滿足肌肉力量不足的卒中患者早期訓練的要求，本研究結果顯示訓練后患者步速、步幅、步長、步頻顯著提高（P<0.05），平均步幅時間縮短（P<0.05），這提示慢性期腦卒中患者行機器人輔助步態訓練仍有可能在 6 周內改善下肢步行能力。其中，步速是影響卒中患者步行能力最重要的因素。步速影響矢狀軸和垂直軸上的所有步態特征，步速的增加意味著步長和足離地高度增加[20]，也提示行走耗能降低[21]，能讓卒中患者以更省力及更安全的方式行走。既往研究證實[22-23]，下肢康復機器人能顯著改善腦卒中患者步速及步行耐力，即使是慢性期患者亦能從中獲益。
有研究提出過高的引導力會限制腦卒中患者步行過程中肌肉主動參與度，而過低的引導力將不能保證患者按正常步態軌跡訓練[24]。在本研究開始階段，給予患者 100% 的引導力，隨著患者下肢運動能力的恢復，逐漸以每周 5%～10% 的速度開始遞減，避免對患者下肢矯枉過正。步態參數中步行周期是檢驗康復訓練效果的重要參數[25]。本研究結果顯示訓練后患側腿支撐相［（63.42±6.46）%vs.（58.83±4.76）%］顯著縮短、擺動相［（36.58±6.46）%vs.（41.17±4.76）%］延長（P<0.05），且二者比值更接近于 60%∶40%；雙支撐相［（31.33±8.50）% vs.（25.42±5.05）%］占比顯著降低（P<0.05），更加接近于正常狀態（雙支撐相占步行周期 20% 左右）。患側腿步行周期構成比的改善提示偏癱側步行能力的恢復，而雙支撐相的縮短意味著卒中患者步行穩定性得到改善。本研究中，通過 A3 下肢康復機器人機械腿提供引導，并在不同時期施以恰當的引導力，結果明顯改善了腦卒中患者下肢步行能力。
3.1.2 對步態不對稱性的影響
經 A3 機器人輔助步態訓練后，卒中患者雙下肢步長比值（1.26±0.23vs. 1.13±0.10）與擺動相比值［1.14（0.23）vs. 1.10（0.38）］更接近比值 1，但差異均無統計學意義（P>0.05）。
有研究發現，機器人運動平板速度會影響步態訓練效果，相較于慢速組（0.8～1.2 km/h），快速組（1.6～1.8 km/h）卒中患者運動能力改善更顯著[26]。國外研究亦發現機器人快速訓練方式顯著改善腦卒中患者步態[27]。本試驗中采用慢速 1.0～1.2 km/h，結果顯示雙下肢步長比值以及雙下肢擺動相比值無顯著變化（P>0.05）。快速訓練方式可在相同時間內加強對下肢肌肉的牽拉，有利于提高偏癱側肌力；同時，對神經系統的刺激頻率更高，有利于神經重塑，對卒中患者恢復正常步態起積極作用。因此，慢速訓練可能是本試驗步態不對稱性改善不顯著的重要原因。如何調整訓練速度以達到高效且安全的訓練效果需要更進一步的研究。
根據 Lam 等[28]學者提出的“運動調整”觀點，腦卒中患者通過機器人輔助步態訓練而恢復步行能力的過程是一種適應性變化。適應性變化取決于訓練時長，在干預措施移除后，其所產生的后遺效果仍能存在。Reisman 等[29]也證實不合并小腦損傷的腦卒中患者仍能表現出慢適應能力，通過機器人輔助步態訓練，患者仍可恢復對稱的步態模式。本研究中患者進行連續 6 周共 36 個治療時段的訓練，每次時長 30 min，結果顯示雙下肢擺動相比值和雙下肢步長比值無顯著降低，提示訓練后患者步態時間及空間不對稱性無明顯改善。這可能是由于訓練時長及訓練周期較短，導致適應性變化的后遺效果僅為短暫性，對腦卒中患者肢體協調及對稱性影響較小，也許通過長期訓練能夠獲得永久性后遺效果，能夠對步態對稱性產生積極作用，但這一猜想尚需要延長治療周期以驗證。
Buesing 等[10]的研究結果與本試驗相反，該試驗訓練前患者雙下肢步長比值以及雙下肢擺動相比值約為 1.3～1.5，經過 6 周機器人輔助訓練后比值有所下降，趨近于 1，治療效果顯著；然而，本試驗患者訓練前步態不對稱參數數值已較低，接近比值 1，經過訓練后改善程度不明顯，而這也可能是導致訓練效果不顯著的原因之一。
3.2 下肢康復機器人輔助訓練對慢性期腦卒中患者日常生活活動能力的影響
Barthel 指數是國際上最常用的日常生活活動能力評定量表，得分越高表示腦卒中患者回歸家庭、回歸社會的機會越大[30]。而腦卒中患者的步行能力與日常生活活動能力以及生活質量密切相關[3]，其中步速降低是限制患者日常活動及社交的重要原因[31]。本研究發現 A3 下肢康復機器人輔助步態訓練后患者的 Barthel 指數總得分［（72.92±13.05）vs.（85.42±14.38）分］顯著提高，其中平地行走［10.00（3.75）vs.15.00（5.00）分］和上下樓梯［5.00（5.00）vs.7.50（5.00）分］兩項得分明顯升高（P<0.05），依賴程度降低，更趨向于獨立完成行走和上下樓梯。結合步態參數的分析結果說明，步速、步長等步態參數的改善能夠增加腦卒中患者恢復獨立行走能力的機會，而機器人輔助步態訓練主要通過改善下肢運動功能（尤其是步行功能）從而提高腦卒中患者日常生活活動能力。
3.3 本研究的局限性
本研究最終僅納入 12 例腦卒中患者，樣本量較小，不能代表絕大多數卒中患者的訓練效果，需要擴大研究樣本進一步驗證本試驗結論。本研究為 A3 下肢康復機器人輔助步態訓練效果的初步研究，未設立單純常規治療組進行對照，其是否優于常規治療需要進行更深層次的研究。本研究采用自身對照，療效可能受其他功能訓練、藥物使用（如抗凝藥）等因素影響，需設置相應的對照組以深入研究。本研究僅關注治療 6 周的短期訓練效果，對遠期效果的研究需要進一步延長隨訪時間以及增加隨訪次數。
A3 下肢康復機器人輔助步態訓練能夠有效改善慢性期腦卒中患者步行能力和日常生活活動能力，對步態不對稱性改善不顯著，能否通過提高訓練速度、訓練時長及周期等方式以改善步態不對稱性需要更深入的研究。未來，學者們可探索更優化的機器人輔助步態訓練方案，進行樣本量更大、設計更嚴謹更科學的研究。
