Li et al. 团队在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》发表力反馈手部康复机器人联合任务导向训练对脑卒中患者手功能恢复的随机对照试验研究

作者及机构
本研究由吉林大学第一医院康复医学科的Zhenlan Li（通讯作者）团队完成，合作作者包括Yinghua Li、Yawen Lian等8位研究者，成果于2024年发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》（2024年影响因子未提及），论文开放获取，遵循CC BY 4.0协议。

学术背景
科学领域与问题
研究聚焦神经康复工程与脑卒中后手功能障碍领域。超过80%的脑卒中患者存在手指抓握功能障碍，严重影响日常生活活动（Activities of Daily Living, ADL）质量。传统任务导向训练（Task-Oriented Training）虽能改善功能，但被动式康复机器人缺乏感觉反馈，限制了动作精确性。力反馈手部康复机器人（Force Feedback Hand Rehabilitation Robot）通过实时力觉补偿与感觉反馈，有望解决这一瓶颈问题。

研究目标
1. 验证力反馈机器人（SEM™手套）联合任务导向训练是否优于传统人工辅助训练
2. 评估该联合疗法对抓握力、关节活动度（Range of Motion, ROM）、运动功能（Fugl-Meyer评分）等指标的影响
3. 探索感觉-运动整合在神经重塑中的作用机制

研究方法与流程
试验设计
单盲随机对照试验（注册号NCT05841108），纳入44例发病≤6个月的脑卒中偏瘫患者（Brunnstrom手功能分期II-V期），随机分为实验组（机器人辅助，n=22）和对照组（治疗师辅助，n=22）。两组均接受40分钟/天的常规上肢康复训练，实验组额外进行20分钟/天的SEM™手套辅助任务训练，对照组接受等时长人工辅助训练，持续4周。

干预方案
- 实验组：使用瑞典Bioservo公司的SEM™手套（图1a），该设备通过人工肌腱驱动拇指、中指和无名指屈曲，掌部触觉传感器实时检测抓握力需求，电机提供比例补偿力（图1b）。训练任务包括圆柱抓握（如握杯饮水）、球形抓握（如抓球入桶）等（图2a）。
- 对照组：由治疗师手动辅助完成相同任务，根据患者肌力提供个性化助力（图2b）。

评估指标
治疗前后采用7项标准化量表：
1. Fugl-Meyer手部评分（FMA-hand）：评估7种抓握模式（总分14分）
2. 行动研究手臂测试（ARAT）：量化手部功能性活动能力（总分57分）
3. 握力测试：采用ASHT标准姿势的测力计
4. 改良Ashworth量表（MAS）：评估手指屈肌肌张力
5. 主动关节活动度（AROM）：测角仪测量各指关节屈伸总和
6. Brunnstrom手功能分期（BRS-H）：I-VI期分级
7. Barthel指数（BI）：选取5项手部相关ADL（总分40分）

数据分析
使用SPSS 26.0进行组内（Wilcoxon检验/t检验）和组间（Mann-Whitney U检验/t检验）比较，FMA-hand子项经Bonferroni校正（p<0.0071）。

主要结果
组内比较
两组治疗后FMA-hand总分、ARAT、握力、AROM、BRS-H和BI均显著改善（p<0.05），但MAS评分无变化（p>0.05），提示两种方法均能改善功能而不加重肌张力。

组间比较
实验组在核心指标上显著优于对照组：
- FMA-hand总分：实验组提升中位数4分（3-5分） vs 对照组3分（2.25-4分），p=0.015
- ARAT评分：实验组提升9.7±4.47分 vs 对照组7.15±3.23分，p=0.046
- 握力：实验组增加2.18±0.71N vs 对照组0.96±0.51N，p<0.001
- AROM：实验组改善135.5°（79.25-225°） vs 对照组61.5°（37.5-118°），p=0.027

亚组分析
FMA-hand子项中，实验组圆柱抓握（p=0.031）和球形抓握（p=0.015）提升更显著，但经Bonferroni校正后未达显著性阈值（p>0.007），可能与样本量或训练时长不足有关。

结论与价值
科学意义
1. 感觉-运动整合机制：力反馈通过触觉-运动闭环促进神经重塑，验证了感觉输入对运动皮层重组的关键作用。
2. 技术优化方向：主动参与式机器人训练优于被动模式，为康复机器人设计提供实证依据。

临床应用价值
- SEM™手套可便携使用，适合家庭康复，减轻医疗资源压力
- 联合疗法尤其适合改善抓握力（提升幅度达对照组2.3倍）和关节活动度

局限性
1. 未评估长期疗效
2. 样本未按年龄、卒中类型分层
3. 机器人缺乏手指伸展辅助功能

研究亮点
1. 创新方法：首次将力反馈机器人（SEM™手套）与任务导向训练结合，实现”感知-动作-反馈”闭环康复。
2. 客观证据：通过AROM和握力等定量指标，证实机器人训练在生物力学层面的优势。
3. 转化潜力：设备轻量化（重量未提及）和操作简便性（5分钟穿戴）凸显临床实用性。

未来方向
作者建议结合fMRI、fNIRS等技术探索神经机制，并开发具备伸展功能的下一代机器人。本研究为脑卒中手功能康复提供了可推广的”主动-反馈”干预范式。