第17章机器人辅助康复治疗

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• 运动发生器
– 神经网络以特定的序列来交替刺激控制站立和
摆动的肌肉来进行运动 – 被认为存在于脑干和脊髓 – 通过跑台训练进行刺激 – 基于中枢模式发生器的原理
《物理治疗学》第二版
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• 对于脊髓中枢模式发生器，最重要的传入是
– 髋关节伸展运动（支撑相终末期） – 站立相时对足底的压力
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• 坐下的能力（也可用手支撑）
• 心血管状况：能够保持垂直的姿势10分钟，且血压没有降低
• 能理解治疗师的说明 • 下肢没有不稳定性骨折或严重的骨质疏松
• 在安装吊带的部位没有压力点或开放性创伤
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• 使用吊带进行减重和保护
– 用于减重的吊带要固定在胸腔下部
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• DEGAS的机器人辅助步行研究
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• 改善上肢活动的协调性
• 改善痉挛和疼痛
• 减轻上肢的残疾程度
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• 渐进式的治疗，训练动作阶段化 • 全方位的运动
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• ReoGo上肢康复机器人为例
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• 发现错误练习法
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• 患者只有进行行走练习才能重新学会步行
• 使用跑台和电动机械设备进行训练
– 任务：以步行为训练目的
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• 关键因素是站立相和摆动相重复的量
• 使用跑台和机器人练习时，重复的次数会更多
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• 基于中枢模式发生器的原理
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Patient is able to walk independently on all ground surfaces 患者在任何路况都能独立行走
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Independancy / Degree II 独立性/等级Ⅱ
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LokoHelp / Pedago ：FAC 1
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• Lokomat
• Lokohelp • 其他
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外骨骼机械
操作型机械
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外骨骼和末端效 应器
自由度
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• 2001年Volpe等人使用MIT-MANUS
• 2010年《新英格兰医学杂志》上的报道
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LOKOHELP视频
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总结
• 康复机器人的概念和分 类 • 康复机器人的举例和特 征 • 机器人辅助训练的疗效
总结
• 机器人辅助上肢功能练习的目标
– 上肢训练的条件和方法
– Reogo举例
• 机器人辅助步行的训练目标
– 跑台和机器人训练 – 减重 – 治疗师辅助 – LOKOHELP举例
– 对于治疗师而言这是一项非常劳累的工作
• 重复性过度劳累会损伤治疗师的手腕和腰部
– 治疗师不喜欢这种治疗
– 只能提供短时间且不一致的训练 – 需要多个治疗师同时给予训练
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• 治疗的劳累程度得到降低
– 进行长时间且保持一致的训练（距离、步幅和步频） – 髋关节伸展和负载都得到了系统的改善 – 行走速度得到提高
物理治疗学目录
第一章 概论……………………………燕铁斌 中山大学孙逸仙纪念医院 第二章 关节活动技术…………………王俊 广东省工伤康复医院 第三章 体位转移技术…………………汪琴 第三军医大学附属西南医院 第四章 肌肉牵伸技术…………………陈和木 安徽医科大学第一附属医院 第五章 关节松动技术…………………燕铁斌 中山大学孙逸仙纪念医院 第六章 肌力训练技术…………………白跃宏 上海交通大学附属第六人民医院 第七章 牵引疗法………………………尚翠侠 西安交通大学医学院第一附属医院 第八章 平衡与协调训练………………金冬梅 中山大学孙逸仙纪念医院 第九章 步行功能训练…………………王翔 南京医科大学第一附属医院 第十章 神经发育疗法…………………黄杰 华中科技大学同济医学院附属同济医院 第十一章 本体神经肌肉促进技术………邱小红 长治医学院 第十二章 运动再学习技术………………范文双 哈尔滨医科大学附属第五医院 第十三章 强制性运动疗法………………杜平 齐齐哈尔医学院医学技术学院 第十四章 心肺功能训练…………………杜平 齐齐哈尔医学院医学技术学院 第十五章 引导式教育……………………范艳萍 佳木斯大学康复医学院 第十六章 虚拟环境训练技术……………李红玲 河北医科大学第二医院 第十七章 机器人辅助康复治疗…………李放 复旦大学附属华山医院 第十八章 直流电疗法……………………毛容秋 广西医科大学第一附属医院 第十九章 低频电疗法……………………毛容秋 广西医科大学第一附属医院 第二十章 中频电疗法……………………姜贵云 承德医学院附属医院 第二十一章 高频电疗法……………………姜贵云 承德医学院附属医院 第二十二章 光疗法…………………………吴军 大连医科大学附属第二医院 第二十三章 超声波疗法……………………王艳 黑龙江中医药大学附属第二医院 第二十四章 传导热疗法……………………刘曦 泸州医学院附属医院 第二十五章 压力疗法………………………张志强 中国医科大学附属盛京医院 第二十六章 磁疗法…………………………潘翠环 广州医学院第二附属医院 第二十七章 水疗法…………………………潘翠环 广州医学院第二附属医院 第二十八章 冷疗法与冷冻疗法……………王艳 黑龙江中医药大学附属第二医院 第二十九章 生物反馈疗法…………………李红玲 河北医科大学第二医院 第三十章 冲击波疗法……………………张志强 中国医科大学附属盛京医院 第三十一章 物理治疗文书…………………张志强 中国医科大学附属盛京医院
目录
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Supervision 监督
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Independancy / Degree I 独立性/等级Ⅰ
Patient is able to walk independently on even ground, requires support on stairs, walking uphill or on uneven ground 患者可在平坦地面独立行走，但上下楼梯、上下坡和不平路面行走时 需要帮助
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• 右侧和左侧对称或非对称支撑 • 静态和动态条件下都可以非对称减重 • 对于髋外展肌无力的偏瘫患者，应该减重哪一侧
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目录
• 每周至少训练3次
• 每次持续时间：20分钟
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目录Байду номын сангаас
• 使用斜坡模式
• 提高行走速度
• 延长治疗时间
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《物理治疗学》第二版
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• 给予口头建议和反馈
• 设定训练目标
• 改善步态需要检查重心位置
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• 单元训练方法
– 训练中需要持续的辅助 – 跑台训练时需要少量的治疗辅助 – 独立的跑台训练 – 在平坦的地面练习行走（使用或不使用行走辅具或矫形工具） – 在不平坦的地面和台阶练习行走（使用或不使用行走辅具或矫形工具）
第十七章
第一节
概述
第二节 机器人辅助肢体功能训练
第三节 物理治疗方法的发展及展望
目录
治疗型康复机器人 辅助型康复机器人
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目录
其他分类
老年技术性（依据年龄特征） 生物机器人（根据设计理念） 神经机器人（针对神经功能恢复）
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• 美国的Lum PS • MIT-Manus • ReoGo • 其他
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心率目标
• 180次减去年龄（如果在使用β-受体阻滞药的话，
数值再减去15）
• 提高较慢，可适当降低训练速度和坡度
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• 提高步态速度和改善步态模式 • 短时间（10秒）加速 • 每个疗程都要进行四次训练 • 要注意减慢速度以恢复患者体力 • 如果患者有跌倒风险则要降低训练速度
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• 独立的步行能力 • 提高步行速度 • 改善步态质量
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• 事实证明
– 训练强度 – 训练任务的针对性 – 积极参与 – 加强运动协调的训练
以上为确保有效康复的关键因素
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• 强度：大量的重复运动
• 任务针对性：只针对步行进行训练 • 积极参与：治疗师尽可能不去辅助患者的行走 • 加强运动协调的训练：针对站立相和摆动相的练习
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• 确定禁忌症 • 确定髋关节和膝关节被动伸展的活动范围 • 花时间安装好吊带支具并确定患者位置 • 开始时以低速进行训练 • 指导患者训练时不要对抗设备，另外要花 一定时间来适应设备
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• 向患者作以上说明
• 控制重心位置
• 如有需要，增加减重量 • 尝试斜坡模式
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• 使用普通鞋子
• 使用足部矫形器
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• 突发安全状况可使用紧急制动 • 要求患者在支撑相终末期完全伸展髋关节 • 患者训练时要平视，不可看着地面 • 要求患者在训练时对着镜子调整身体姿势 • 患者训练时需要一个节奏
《物理治疗学》第二版
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静态减重
• 患者的重心被一个稳定的作用力支撑
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• 指导患者
– 放开单只胳膊支撑，直至两只胳膊都放开
– 抬头
• 如果条件允许：使用动态减重系统
《物理治疗学》第二版
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• 安全起见：患者要一直使用吊带支具
《物理治疗学》第二版
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• 支撑相末期时提高髋关节伸展度
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• 每周至少3次训练，每次20分钟
• 训练越多效果越好
• 尽可能少地控制减重的量（最大减重量不超过体重的1/3）
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• 当患者平躺、站立或坐下的时候安装吊带
• 往下拉至胸腔下部 • 将内部的带子拉紧 • 将腿部和髋关节的带子固定 • 可将带子绕过腿部
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• 注意吊带承重的时候不可滑动 • 注意吊带的压力点
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• 提高行走速度和耐力
• 社区行走的前提
• 行走速度：以80米/分钟的速度过马路（13-27米）
• 行走耐力：至少300米
《物理治疗学》第二版
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• 预防帕金森病患者跌倒的步态和步伐训练
– 突发紧急状况时，患者会被吊带及支具保护而不会跌倒
– 改善对身体姿态的控制
– 减少跌倒
《物理治疗学》第二版
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• 指导：主动性
膝关节伸展
• 增加减重
《物理治疗学》第二版
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• 说明：移重至左侧
• 通过弯曲肘部实现移重
• 增加对健侧的减重（为什么？）
《物理治疗学》第二版
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• 增加姿势的变换
– 上举一只胳膊或两只胳膊
– 抬头
• 如有需要，治疗师需要协助患者矫正关节位置
《物理治疗学》第二版
《物理治疗学》第二版
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• 预防帕金森病患者跌倒的步态和步伐训练
– 使用吊带支具：不能独立行走的患者使用减重系统 – 口头指导：迈大步（髋部伸展运动） – 使用节拍器 – 前后移动和横向移动训练
– 提高行走速度
《物理治疗学》第二版
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• 对于身体状况非常严重、且处于治疗初期阶段的患者，
要使用跑台训练
《物理治疗学》第二版
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• 两边的支撑杆调节到骨盆高度
• 将松紧带固定在患者的重心位置 • 如果有必要，可在患者前面加一 根支撑杆，并将患者与之固定
《物理治疗学》第二版
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• 将手/上肢用吊索或吊带固定 • 如有需要，可在肢体与吊索之间放置垫子或内衬
《物理治疗学》第二版
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• 站立相时
– 髋关节伸展 – 或前脚承重
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< FAC 2行走障碍：< FAC 2
Walking aids of any sort are not taken into consideration. 不使用任何的行走辅具
Category 分类 0 1 Degree of dependency 依赖程度 No gait ability 无步态能力 Dependancy/Degree II 依赖性/等级Ⅱ Dependancy / Degree I 依赖性/等级Ⅰ Attributes 特性 Patient is not able to walk or with help of 2 persons only 患者不能行走或只能在2人帮助下行走 Patient is dependent on continuous assistance of a person, who supports the weight and controls balance 患者需在一人连续扶持下减重并维持平衡 Patient is dependent on intermittent assistance of a person, who supports balance and coordination 患者在1人持续或间断扶持下行走 Patient requires verbal support, but no physical support of a person 患者只需口头鼓励，而不用身体扶持
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• 有行走障碍的患者
– 中风后 – 脑损伤
– 脊髓损伤
– 脑瘫 – 手术后 – 年老体弱人群
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• 使用支架时可穿着日常用鞋
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重心的确定非常重要
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重心位置的确定
《物理治疗学》第二版
目录
患者要积极参与 1. 支撑相终末期向下推（髋关节伸展达到最大程度） 2. 支撑相中期向下推（膝关节伸展） 3. 将腹部向前送
动态减重
• 患者的重心被一个正弦波形的作用力支撑
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目录
• 如果患者需要治疗师的辅助，那么就要使用静态减重 • 如果患者可以独立行走，并且速度大于2km/h，那么就 使用静态减重
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• 调节手柄支撑患者的左侧或右侧（最大调节 每侧减重38公斤） • 除去背带支撑 • 使用静态减重系统，直到曲柄能上下移动
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• 在患者支撑相终末期旋前时给予辅助 • 如果必要，可由两名治疗师在患者两侧进行辅助
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• 对脚后跟的额外辅助
• 对膝部以上部位的额外辅助
• 由两名治疗师从患者后侧进行髋关节伸展运动
《物理治疗学》第二版
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• 问题：很薄的鞋底是否能更好地刺激承重感受器