引用本文： 江健, 李墨逸, 朱聰, 沈鵬, 游煌俊, 楊初燕, 馮珍. 末端牽引式上肢康復訓練系統在腦卒中后上肢運動功能障礙患者中的臨床應用研究. 華西醫學, 2020, 35(5): 563-567. doi: 10.7507/1002-0179.202003464 復制
我國是一個腦卒中高發國家，據全球疾病負擔（Global Burden of Disease，GBD）數據顯示，腦卒中是造成我國減壽年數的第一位病因[1]。過去數十年里，隨著社會老齡化和城市化進程的不斷加快，居民不健康生活方式流行，腦卒中危險因素普遍暴露，我國腦卒中發病率急劇攀升。GBD 數據顯示，2016 年我國缺血性腦卒中發病率為 276.75/10 萬、出血性腦卒中發病率為 126.34/10 萬[2]。據推測，2030 年我國腦血管病事件發生率將比 2010 年升高約 50%[3-4]。《2017 中國衛生和計劃生育統計年鑒》數據顯示，我國 2005年—2016 年腦出血與腦梗死的出院人數及人均醫藥費用均呈增長態勢，尤其是腦梗死住院患者人數呈爆發式增長[5]。據報道，腦卒中后 70%～80% 患者遺留有不同程度的功能障礙，首次前循環卒中患者 80% 以上存在運動功能障礙[6]。運動功能障礙是腦卒中患者常見的功能障礙，是影響腦卒中患者日常活動、致殘的主要原因。目前運動功能障礙的康復治療已得到普遍重視，主要的康復方法有神經肌肉本體促進技術、Bobath 技術、Brunnstrom 技術、運動再學習法等。這些康復技術雖均有良好的臨床療效，但均為治療師與患者一對一訓練，耗時費力。20 世紀 90 年代，上肢康復機器人問世并逐漸應用于腦卒中后肢體功能障礙康復治療，但其療效仍存在爭議[7-8]。末端牽引式上肢康復訓練系統是一種針對腦卒中后上肢功能康復訓練的治療手段。本研究通過末端牽引式上肢康復訓練系統治療腦卒中后上肢運功功能障礙患者，觀察其對腦卒中后上肢運動功能障礙患者上肢運動功能及日常生活活動能力的影響，以探究末端牽引式上肢康復訓練系統對腦卒中后上肢運動功能障礙患者的臨床療效。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選取 2019 年 9 月—11 月在南昌大學第一附屬醫院康復醫學科住院的腦卒中后上肢運動功能障礙患者。納入標準（全部滿足）：① 符合 1995 年全國第四屆腦血管病學術會議通過的《各類腦血管病診斷要點》[9]，診斷為腦卒中，且病情穩定的首次發病患者，病程≤6 個月；② 75 周歲≥年齡>18 周歲；③ 生命體征平穩，無病情進展；④ 患側上肢 Brunnstrom 分期[10]Ⅱ～Ⅳ期；⑤ 改良 Ashworth 分級[10]Ⅰ～Ⅱ級；⑥ 能在輪椅上獨坐 30 min；⑦ 受試者自愿參加本試驗，并簽署知情同意書。排除標準（滿足其一）：① 18 歲以下未成年人群；② 患有癲癇或其它神經、精神的疾病患者；③ 腫瘤、結核病患者；④ 有出血傾向者；⑤ 臨床生命體征不穩定者；⑥ 嚴重心肺功能障礙者；⑦ 骨關節感染；⑧ 骨折內固定不穩定及臨床上身體需要制動者；⑨ 嚴重肌肉僵硬者，明顯上肢疼痛者，視覺障礙者；⑩ 嚴重認知障礙者，無法坐輪椅者；? 處于痙攣狀態或肌張力增高改良 Ashworth 評定超過 2 級的患者。本研究經南昌大學第一附屬醫院醫學研究倫理委員會批準，審批號：［2018］臨倫審第 020-1 號。本研究已在中國臨床試驗注冊中心完成注冊，注冊號：ChiCTR1900028280。患者均簽署知情同意書。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
由專人采用 SAS 9.1 軟件生成隨機序列，將符合條件的患者隨機分配進入試驗組或對照組。
1.2.2 治療
兩組在臨床試驗期間均接受內科常規藥物治療、基礎性康復治療及日常生活能力（activities of daily living，ADL）訓練。① 常規藥物治療：根據《中國急性缺血性腦卒中診治指南 2018》[11]進行相應治療，包括：A. 呼吸與吸氧；B. 血壓/血糖/血脂的管理；C. 抗血小板聚集；D. 抗凝治療；E. 心電監測以及心臟病變的治療；F. 體溫控制；G. 解痙；H. 降纖等。② 基礎性康復治療：按照腦卒中偏癱受試者的常規康復訓練方法進行相應的治療。常規康復訓練方法采用傳統的神經發育療法。訓練動作涉及腕屈伸、腕尺偏/橈偏、肘關節伸/屈、前臂旋前/旋后，訓練期間放松活動 2～3 次，30 min/（次·d），每周治療 5 d。③ ADL 訓練：根據患者情況選擇以下一個或幾個治療項目：抓握成卷的衛生紙；健手輔助下可完成進食；健手輔助下可獨立完成穿衣（上衣、褲子、鞋子）、套頭衫、洗漱等，10 min/（次·d），每周治療 5 d[12]。
對照組診療方案：給予傳統作業訓練 30 min/（次·d），每周治療 5 d；傳統作業訓練方案根據受試者的 Brunnstrom 分期選擇適宜的傳統作業訓練方案。
試驗組診療方案：給予末端牽引式上肢康復訓練系統訓練 30 min/（次·d），每周治療 5 d。末端牽引式上肢康復訓練系統訓練方案：助動模式每個受試者每天都必須完成 5 min 的軌跡示教，以便隨時掌握受試者的運動范圍和運動能力，隨時根據受試者的運動情況調整訓練方案。① 助動模式（包括被動和助動模式，受試上肢 Brunnstrom Ⅱ、Ⅲ期）：每日由受試者選擇試驗器械中保齡球和接水果的 2 項游戲，每項訓練 15 min，難度均從易到難。如果兩項游戲的助力分級達到 1 級，接水果游戲難度達到 6 級，且兩項游戲的完成均動作流暢，進入主動模式訓練。② 主動模式（包括主動和抗阻模式，受試上肢 Brunnstrom Ⅳ期）：進入主動時每個受試者每日必須完成 10 min 的運動想象訓練。然后在受試者的主動運動范圍內，每日由受試者選擇感興趣的 2 項游戲，每項訓練 10 min，難度均從易到難。
1.3 觀察指標
1.3.1 一般資料
包括性別、年齡、病程、Brunnstrom 分期等。
1.3.2 療效評價
兩組患者均在治療前、第 4 周治療結束后采用簡化 Fugl-Meyer 上肢運動功能評分（Fugl-Meyer assessment，FMA）[13]、改良 Barthel 指數（modified Barthel index，MBI）[14]進行康復評價及記錄。
① FMA：A. 有無反射活動；B. 屈肌協同運動；C. 伸肌協同運動；D. 伴有協同運動的活動；E. 脫離協同運動的活動；F. 反射亢進；G. 腕穩定性；H. 手指；I. 協調能力與速度 。共 33 個動作的評分，滿分 66 分。
② MBI：正常 100 分，每個活動的評級可分 5 級（5 分），不同的級別代表了不同程度的獨立能力，最低的是 1 級，而最高是 5 級。級數越高，代表獨立能力越高。
1.4 統計學方法
使用 SPSS 23.0 統計軟件對數據分析。連續變量符合正態分布時，采用均數±標準差表示，否則采用中位數（四分位間距）表示；如果各組均滿足正態性，組間比較采用t檢驗。兩組治療前后 FMA、MBI 及差值進行獨立樣本t檢驗。分類變量采用頻數（百分比）描述，組間比較采用 Fisher 確切概率法。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 患者一般資料
共納入患者 36 例，兩組各 18 例。所有患者均完成試驗，未出現脫落且未出現特殊不適。對照組，年齡（55.88±2.21）歲，病程（35.78±1.76）d；Brunnstrom 分期：Ⅱ期 13 例、Ⅲ期 0 例、Ⅳ期 5 例；試驗組，年齡（57.58±1.79）歲，病程（34.78±2.16）d；Brunnstrom 分期：Ⅱ期 11 例、Ⅲ期 6 例、Ⅳ期 1 例。
兩組患者性別、病程、Brunnstrom 分期Ⅲ期以下的例數及治療前的 FMA 評分、MBI 評分比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；試驗組患者年齡大于對照組（P<0.05）。見表 1、2。
表1
兩組基本資料比較（n=18）
表2
兩組治療前后 FMA 及 MBI 差值比較（n=18，
，分）
2.2 療效評價
治療 4 周后，試驗組治療前后 FMA 評分差值為（10.33±5.66）分，對照組治療前后 FMA 評分差值為（2.88±2.13）分，兩組間比較差值為 7.45 分，差異有統計學意義［95% 置信區間（confidence interval，CI）（4.55，10.34），P<0.001］；試驗組治療前后 MBI 評分差值為（27.89±5.66）分，對照組治療前后 MBI 評分差值為（13.66±3.10）分，兩組間比較差值為 14.23，差異有統計學意義［95%CI（11.12，17.31），P<0.001］。FMA、MBI 兩組組內治療前后比較，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表 2。
3 討論
腦卒中是一種較為常見的腦血管疾病，多數腦卒中患者都遺留有多種不同程度的功能障礙，尤其是上肢運動功能障礙程度較重，上肢精細動作及運動的耐力恢復較差，對患者的日常生活造成嚴重影響。因此，如何改善患者肢體功能，促進患者早日回歸家庭、回歸社會是目前腦卒中康復治療中的重點和難點。研究表明，對腦卒中后肢體運動功能障礙患者進行重復刺激訓練和一定強度的特定任務訓練，能促進神經可塑性，提高運動功能[15-16]。
針對腦卒中后上肢運動功能障礙的患者，臨床上主要的康復方法有神經肌肉本體促進技術、Bobath 技術、Brunnstrom 技術、運動再學習法等。雖然這些康復技術在臨床上均取得良好的臨床療效，但治療周期較長，趣味性欠佳，不易調動患者的積極性，且受治療師個人水平影響，療效存在差異[17-18]。
上肢康復機器人作為一種輔助機械裝置，包括上肢末端執行器和上肢外骨骼機器人兩種類型，能夠給腦卒中后上肢功能障礙患者提供高強度、高重復性的精準康復訓練。然而，目前國內同類器械較少，臨床使用多為國外引進，且價格較昂貴，無法在基層醫院或社區、家庭普及[19]。
末端牽引式上肢康復訓練系統基于上肢末端生物力學特性，針對不同患者自適應提供被動、助動、主動、抗阻四種訓練模式；利用 VR 技術模擬日常生活場景并提供視覺、聽覺、觸力覺等多種感覺刺激和生物信息反饋，充分激發患者主動完成康復任務（游戲）的意圖；機器人技術感知和辨識運動意圖智能調整各康復模式下的力覺特性，增強人機交互體驗感，并基于上述四種模式均盡量確保人的主觀意圖得以實現的同時，提供難度不同的任務等級以適用不同的患者病情，幫助腦卒中患者的上肢運動功能重建。
本研究結果表明，兩組患者在治療 4 周后，FMA、MBI 與治療前比較均有明顯改善（P<0.05），試驗組與對照組治療前后 FMA 差值為 7.45（P<0.001），試驗組與對照組治療前后 MBI 差值為 14.23（P<0.001）。可見末端牽引式上肢康復訓練系統能夠明顯改善腦卒中后上肢運動功能障礙患者上肢運動功能，提高患者日常生活能力，值得臨床推廣及應用。
目前上肢機器人的康復機制尚未明確，有研究認為是基于神經可塑性原理。神經可塑性是指神經系統通過改變結構或功能，適應內外環境變化的能力[20]。人腦具有可塑性，中樞神經系統具有自我修整、再生功能，失神經過敏、突觸更新、軸突生芽等過程均可促進損傷神經形態學及生理學恢復，其可為康復治療提供重要依據，因此臨床多通過康復訓練來促進損傷神經修復[21-22]。運用上肢機器人提供高精度、高強度、高重復性的訓練，實時地反饋運動參數，可在一定程度上促進腦區激活和大腦重塑，從而有效改善患者的上肢功能。一些臨床研究和少量基礎研究也證實了這一假說[19，23-27]。張海燕等[28]研究發現上肢康復機器人可有效提高腦卒中患側肱二頭肌和肱三頭肌運動單位的激活和募集能力，改善偏癱上肢的運動功能。Rowe 等[26]在運用上肢機器人做手指游戲運動訓練時發現，功能磁共振可觀察到大腦半球軀體感覺皮質不對稱激活；Turner 等[27]發現在運動任務存在輔助反饋時，皮質區之間的功能連接（相干性）增加。基于此理論，我們認為，末端牽引式上肢康復訓練系統可能通過促進偏癱上肢的重復、漸進訓練和運動學習，促進中樞神經的代償和重組。其通過多種感覺刺激促進本體感覺輸入，將更加精準的感覺信息傳至中樞神經系統，大腦據此發出指令來支配偏癱側肢體做出相應動作，促進神經可塑性。同時末端牽引式上肢康復訓練系統可實時進行生物信息反饋，感知和辨識患者運動意圖，通過一定強度的大量重復改善感覺采集與運動支配的失聯，從而改善腦卒中患者上肢運動功能。
雖然目前器械輔助治療機制尚未完全明確，有待進一步深入研究，但大量臨床隨機試驗證明，上肢康復訓練器械對上肢功能障礙恢復有顯著療效[29-32]。末端牽引式上肢康復訓練系統通過被動、主動訓練任務相結合游戲任務訓練模式，以達到與傳統作業訓練相同的治療效果，同時增加了治療過程的趣味性。其次，改變了一個治療師同一時間僅對一個患者治療的現狀，提高醫療資源的利用效率；另外，試驗器械的任務訓練模式是將傳統作業訓練的一套動作規范化，同時實現治療師對多位患者同時訓練的監管或指導的可能性，有效提高治療師的工作效率，節省醫療資源。因此，末端牽引式上肢康復訓練系統具有重要的經濟價值和社會價值，值得進一步在臨床中推廣和應用。
我國是一個腦卒中高發國家，據全球疾病負擔（Global Burden of Disease，GBD）數據顯示，腦卒中是造成我國減壽年數的第一位病因[1]。過去數十年里，隨著社會老齡化和城市化進程的不斷加快，居民不健康生活方式流行，腦卒中危險因素普遍暴露，我國腦卒中發病率急劇攀升。GBD 數據顯示，2016 年我國缺血性腦卒中發病率為 276.75/10 萬、出血性腦卒中發病率為 126.34/10 萬[2]。據推測，2030 年我國腦血管病事件發生率將比 2010 年升高約 50%[3-4]。《2017 中國衛生和計劃生育統計年鑒》數據顯示，我國 2005年—2016 年腦出血與腦梗死的出院人數及人均醫藥費用均呈增長態勢，尤其是腦梗死住院患者人數呈爆發式增長[5]。據報道，腦卒中后 70%～80% 患者遺留有不同程度的功能障礙，首次前循環卒中患者 80% 以上存在運動功能障礙[6]。運動功能障礙是腦卒中患者常見的功能障礙，是影響腦卒中患者日常活動、致殘的主要原因。目前運動功能障礙的康復治療已得到普遍重視，主要的康復方法有神經肌肉本體促進技術、Bobath 技術、Brunnstrom 技術、運動再學習法等。這些康復技術雖均有良好的臨床療效，但均為治療師與患者一對一訓練，耗時費力。20 世紀 90 年代，上肢康復機器人問世并逐漸應用于腦卒中后肢體功能障礙康復治療，但其療效仍存在爭議[7-8]。末端牽引式上肢康復訓練系統是一種針對腦卒中后上肢功能康復訓練的治療手段。本研究通過末端牽引式上肢康復訓練系統治療腦卒中后上肢運功功能障礙患者，觀察其對腦卒中后上肢運動功能障礙患者上肢運動功能及日常生活活動能力的影響，以探究末端牽引式上肢康復訓練系統對腦卒中后上肢運動功能障礙患者的臨床療效。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 研究對象
選取 2019 年 9 月—11 月在南昌大學第一附屬醫院康復醫學科住院的腦卒中后上肢運動功能障礙患者。納入標準（全部滿足）：① 符合 1995 年全國第四屆腦血管病學術會議通過的《各類腦血管病診斷要點》[9]，診斷為腦卒中，且病情穩定的首次發病患者，病程≤6 個月；② 75 周歲≥年齡>18 周歲；③ 生命體征平穩，無病情進展；④ 患側上肢 Brunnstrom 分期[10]Ⅱ～Ⅳ期；⑤ 改良 Ashworth 分級[10]Ⅰ～Ⅱ級；⑥ 能在輪椅上獨坐 30 min；⑦ 受試者自愿參加本試驗，并簽署知情同意書。排除標準（滿足其一）：① 18 歲以下未成年人群；② 患有癲癇或其它神經、精神的疾病患者；③ 腫瘤、結核病患者；④ 有出血傾向者；⑤ 臨床生命體征不穩定者；⑥ 嚴重心肺功能障礙者；⑦ 骨關節感染；⑧ 骨折內固定不穩定及臨床上身體需要制動者；⑨ 嚴重肌肉僵硬者，明顯上肢疼痛者，視覺障礙者；⑩ 嚴重認知障礙者，無法坐輪椅者；? 處于痙攣狀態或肌張力增高改良 Ashworth 評定超過 2 級的患者。本研究經南昌大學第一附屬醫院醫學研究倫理委員會批準，審批號：［2018］臨倫審第 020-1 號。本研究已在中國臨床試驗注冊中心完成注冊，注冊號：ChiCTR1900028280。患者均簽署知情同意書。
1.2 研究方法
1.2.1 分組
由專人采用 SAS 9.1 軟件生成隨機序列，將符合條件的患者隨機分配進入試驗組或對照組。
1.2.2 治療
兩組在臨床試驗期間均接受內科常規藥物治療、基礎性康復治療及日常生活能力（activities of daily living，ADL）訓練。① 常規藥物治療：根據《中國急性缺血性腦卒中診治指南 2018》[11]進行相應治療，包括：A. 呼吸與吸氧；B. 血壓/血糖/血脂的管理；C. 抗血小板聚集；D. 抗凝治療；E. 心電監測以及心臟病變的治療；F. 體溫控制；G. 解痙；H. 降纖等。② 基礎性康復治療：按照腦卒中偏癱受試者的常規康復訓練方法進行相應的治療。常規康復訓練方法采用傳統的神經發育療法。訓練動作涉及腕屈伸、腕尺偏/橈偏、肘關節伸/屈、前臂旋前/旋后，訓練期間放松活動 2～3 次，30 min/（次·d），每周治療 5 d。③ ADL 訓練：根據患者情況選擇以下一個或幾個治療項目：抓握成卷的衛生紙；健手輔助下可完成進食；健手輔助下可獨立完成穿衣（上衣、褲子、鞋子）、套頭衫、洗漱等，10 min/（次·d），每周治療 5 d[12]。
對照組診療方案：給予傳統作業訓練 30 min/（次·d），每周治療 5 d；傳統作業訓練方案根據受試者的 Brunnstrom 分期選擇適宜的傳統作業訓練方案。
試驗組診療方案：給予末端牽引式上肢康復訓練系統訓練 30 min/（次·d），每周治療 5 d。末端牽引式上肢康復訓練系統訓練方案：助動模式每個受試者每天都必須完成 5 min 的軌跡示教，以便隨時掌握受試者的運動范圍和運動能力，隨時根據受試者的運動情況調整訓練方案。① 助動模式（包括被動和助動模式，受試上肢 Brunnstrom Ⅱ、Ⅲ期）：每日由受試者選擇試驗器械中保齡球和接水果的 2 項游戲，每項訓練 15 min，難度均從易到難。如果兩項游戲的助力分級達到 1 級，接水果游戲難度達到 6 級，且兩項游戲的完成均動作流暢，進入主動模式訓練。② 主動模式（包括主動和抗阻模式，受試上肢 Brunnstrom Ⅳ期）：進入主動時每個受試者每日必須完成 10 min 的運動想象訓練。然后在受試者的主動運動范圍內，每日由受試者選擇感興趣的 2 項游戲，每項訓練 10 min，難度均從易到難。
1.3 觀察指標
1.3.1 一般資料
包括性別、年齡、病程、Brunnstrom 分期等。
1.3.2 療效評價
兩組患者均在治療前、第 4 周治療結束后采用簡化 Fugl-Meyer 上肢運動功能評分（Fugl-Meyer assessment，FMA）[13]、改良 Barthel 指數（modified Barthel index，MBI）[14]進行康復評價及記錄。
① FMA：A. 有無反射活動；B. 屈肌協同運動；C. 伸肌協同運動；D. 伴有協同運動的活動；E. 脫離協同運動的活動；F. 反射亢進；G. 腕穩定性；H. 手指；I. 協調能力與速度 。共 33 個動作的評分，滿分 66 分。
② MBI：正常 100 分，每個活動的評級可分 5 級（5 分），不同的級別代表了不同程度的獨立能力，最低的是 1 級，而最高是 5 級。級數越高，代表獨立能力越高。
1.4 統計學方法
使用 SPSS 23.0 統計軟件對數據分析。連續變量符合正態分布時，采用均數±標準差表示，否則采用中位數（四分位間距）表示；如果各組均滿足正態性，組間比較采用t檢驗。兩組治療前后 FMA、MBI 及差值進行獨立樣本t檢驗。分類變量采用頻數（百分比）描述，組間比較采用 Fisher 確切概率法。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 患者一般資料
共納入患者 36 例，兩組各 18 例。所有患者均完成試驗，未出現脫落且未出現特殊不適。對照組，年齡（55.88±2.21）歲，病程（35.78±1.76）d；Brunnstrom 分期：Ⅱ期 13 例、Ⅲ期 0 例、Ⅳ期 5 例；試驗組，年齡（57.58±1.79）歲，病程（34.78±2.16）d；Brunnstrom 分期：Ⅱ期 11 例、Ⅲ期 6 例、Ⅳ期 1 例。
兩組患者性別、病程、Brunnstrom 分期Ⅲ期以下的例數及治療前的 FMA 評分、MBI 評分比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；試驗組患者年齡大于對照組（P<0.05）。見表 1、2。
表1
兩組基本資料比較（n=18）
表2
兩組治療前后 FMA 及 MBI 差值比較（n=18，，分）
2.2 療效評價
治療 4 周后，試驗組治療前后 FMA 評分差值為（10.33±5.66）分，對照組治療前后 FMA 評分差值為（2.88±2.13）分，兩組間比較差值為 7.45 分，差異有統計學意義［95% 置信區間（confidence interval，CI）（4.55，10.34），P<0.001］；試驗組治療前后 MBI 評分差值為（27.89±5.66）分，對照組治療前后 MBI 評分差值為（13.66±3.10）分，兩組間比較差值為 14.23，差異有統計學意義［95%CI（11.12，17.31），P<0.001］。FMA、MBI 兩組組內治療前后比較，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表 2。
3 討論
腦卒中是一種較為常見的腦血管疾病，多數腦卒中患者都遺留有多種不同程度的功能障礙，尤其是上肢運動功能障礙程度較重，上肢精細動作及運動的耐力恢復較差，對患者的日常生活造成嚴重影響。因此，如何改善患者肢體功能，促進患者早日回歸家庭、回歸社會是目前腦卒中康復治療中的重點和難點。研究表明，對腦卒中后肢體運動功能障礙患者進行重復刺激訓練和一定強度的特定任務訓練，能促進神經可塑性，提高運動功能[15-16]。
針對腦卒中后上肢運動功能障礙的患者，臨床上主要的康復方法有神經肌肉本體促進技術、Bobath 技術、Brunnstrom 技術、運動再學習法等。雖然這些康復技術在臨床上均取得良好的臨床療效，但治療周期較長，趣味性欠佳，不易調動患者的積極性，且受治療師個人水平影響，療效存在差異[17-18]。
上肢康復機器人作為一種輔助機械裝置，包括上肢末端執行器和上肢外骨骼機器人兩種類型，能夠給腦卒中后上肢功能障礙患者提供高強度、高重復性的精準康復訓練。然而，目前國內同類器械較少，臨床使用多為國外引進，且價格較昂貴，無法在基層醫院或社區、家庭普及[19]。
末端牽引式上肢康復訓練系統基于上肢末端生物力學特性，針對不同患者自適應提供被動、助動、主動、抗阻四種訓練模式；利用 VR 技術模擬日常生活場景并提供視覺、聽覺、觸力覺等多種感覺刺激和生物信息反饋，充分激發患者主動完成康復任務（游戲）的意圖；機器人技術感知和辨識運動意圖智能調整各康復模式下的力覺特性，增強人機交互體驗感，并基于上述四種模式均盡量確保人的主觀意圖得以實現的同時，提供難度不同的任務等級以適用不同的患者病情，幫助腦卒中患者的上肢運動功能重建。
本研究結果表明，兩組患者在治療 4 周后，FMA、MBI 與治療前比較均有明顯改善（P<0.05），試驗組與對照組治療前后 FMA 差值為 7.45（P<0.001），試驗組與對照組治療前后 MBI 差值為 14.23（P<0.001）。可見末端牽引式上肢康復訓練系統能夠明顯改善腦卒中后上肢運動功能障礙患者上肢運動功能，提高患者日常生活能力，值得臨床推廣及應用。
目前上肢機器人的康復機制尚未明確，有研究認為是基于神經可塑性原理。神經可塑性是指神經系統通過改變結構或功能，適應內外環境變化的能力[20]。人腦具有可塑性，中樞神經系統具有自我修整、再生功能，失神經過敏、突觸更新、軸突生芽等過程均可促進損傷神經形態學及生理學恢復，其可為康復治療提供重要依據，因此臨床多通過康復訓練來促進損傷神經修復[21-22]。運用上肢機器人提供高精度、高強度、高重復性的訓練，實時地反饋運動參數，可在一定程度上促進腦區激活和大腦重塑，從而有效改善患者的上肢功能。一些臨床研究和少量基礎研究也證實了這一假說[19，23-27]。張海燕等[28]研究發現上肢康復機器人可有效提高腦卒中患側肱二頭肌和肱三頭肌運動單位的激活和募集能力，改善偏癱上肢的運動功能。Rowe 等[26]在運用上肢機器人做手指游戲運動訓練時發現，功能磁共振可觀察到大腦半球軀體感覺皮質不對稱激活；Turner 等[27]發現在運動任務存在輔助反饋時，皮質區之間的功能連接（相干性）增加。基于此理論，我們認為，末端牽引式上肢康復訓練系統可能通過促進偏癱上肢的重復、漸進訓練和運動學習，促進中樞神經的代償和重組。其通過多種感覺刺激促進本體感覺輸入，將更加精準的感覺信息傳至中樞神經系統，大腦據此發出指令來支配偏癱側肢體做出相應動作，促進神經可塑性。同時末端牽引式上肢康復訓練系統可實時進行生物信息反饋，感知和辨識患者運動意圖，通過一定強度的大量重復改善感覺采集與運動支配的失聯，從而改善腦卒中患者上肢運動功能。
雖然目前器械輔助治療機制尚未完全明確，有待進一步深入研究，但大量臨床隨機試驗證明，上肢康復訓練器械對上肢功能障礙恢復有顯著療效[29-32]。末端牽引式上肢康復訓練系統通過被動、主動訓練任務相結合游戲任務訓練模式，以達到與傳統作業訓練相同的治療效果，同時增加了治療過程的趣味性。其次，改變了一個治療師同一時間僅對一個患者治療的現狀，提高醫療資源的利用效率；另外，試驗器械的任務訓練模式是將傳統作業訓練的一套動作規范化，同時實現治療師對多位患者同時訓練的監管或指導的可能性，有效提高治療師的工作效率，節省醫療資源。因此，末端牽引式上肢康復訓練系統具有重要的經濟價值和社會價值，值得進一步在臨床中推廣和應用。
