外骨骼機器人研究發展已經將近二十年,初期用於作為身障朋友的行走輔具,近年許多臨床上應用在中風患者的復健訓練,透過外骨骼機器人的輔助,可協助患者進行大量重複、高強度的站立和行走等活動。外骨骼機器人開發暨租賃商負責人巫震華表示,目前在歐美日等醫療先進國家,穿戴式外骨骼機器人使用在腦中風、神經損傷的病患已逐漸普及。台灣也有自主設計研發、製造生產的外骨骼機器人產品上市,在國內已有超過三成的醫學中心導入,同時也外銷至海外國家,獲得眾多獎項肯定,更重要的是協助許多病友恢復站立行走的能力,能夠以更加自信的姿態迎向未來的挑戰。
中風患者一定要把握「黃金復健期」!練就站立和正確步態才能避免肌肉萎縮和跌倒骨折
北榮神經內科腦血管科李怡慧主任指出,每個腦中風患者的狀況不盡相同,嚴重者不僅腦傷範圍大神智不清,還經常合併吸入性肺炎或心臟衰竭,但在患者病情穩定後,就要把握「黃金復健期」及早復健,「急性中風48小時後,生命跡象穩定,就要評估病人能不能及早活動,輕度病人可以每天復健,重度病人則要視狀況,頻率次數高並不一定有利。中風後7天到6個月之間為亞急性期,為黃金復健時機,這段時間有著最強的神經可塑性,如果能給予患者高強度的復健,例如每天復健,效果會是最好的,實際進行則要視每個人的疾病嚴重程度跟功能來決定方法和劑量」。
「中風病人平均年紀比較大,腦中風又直接影響到腦部,因此運動學習能力會受到影響,中風病人在神經復健上的挑戰也會比較高」,北榮神經醫學中心神經復健科蔡昀岸醫師提到,病人在黃金復健期需要高強度、反覆的主動運動,而且要做正確的動作,才能夠達到良好的神經再塑,促進神經功能的回復。
彰基復健醫學部跌倒防治中心魏大森主任表示,復健治療可讓中風患者重新站立、行走,更重要是練就正確步態,可以避免跌倒造成骨折的風險;彰基研究發現,腦中風是所有疾病中跌倒會造成髖骨骨折的獨立預測因子,而且腦中風患者跌倒造成髖骨骨折的機會是一般老年人的2.9倍,「腦中風患者跌倒,有近9成的髖骨骨折都發生在無力側,相對於一般人前跌或側跌時會反射性用手撐住身體,腦中風患者跌倒時較無保護性反射,就會直接跌坐或側跌造成髖骨骨折,不僅有許多併發症,死亡率也隨之增加」。
及早開始復健、正確動作輔助,外骨骼機器人成中風患者復健最佳助手
(圖說:脊髓中風個案訓練後站立、步行能力提升)
「有些中風病人的神智狀況或語言能力不佳,或是中風後肢體癱瘓得太嚴重,因而無法配合復健的進行,其他病人也可能因為運動學習能力不好,要重新學習功能性的活動會遇到困難。以行走為例,目前訓練模式會先訓練下肢肌肉力量、坐姿平衡、再訓練跪立平衡、起身、站立、重心轉移,最後才是行走,如果病人肌肉力量太差,可能就停在第一個階段,無法再進行下去;另外,有些中風病人肌肉張力過強,即使有心想要做出正確動作,也可能做不到;如果學習能力不好,就可能停滯在後面的平衡、起身、重心轉移等訓練。重新學習這些功能性動作是有步驟的,他們可能記不住這些步驟,也無法在適當時機控制哪些肌肉收縮、哪些肌肉部位放鬆」,蔡昀岸醫師說。
近年來導入中風患者復健的外骨骼機器人,則成為患者和復健團隊的一項有利武器,在患者肢體癱瘓較嚴重、缺乏肌力、學習能力不好時,藉由外骨骼機器人的幫助,可以省略復健的前期步驟,直接進行起身、站立、走路的訓練,達到早期復健的目標,同時可以減少循環不佳、褥瘡等臥床不動造成的健康危害;而且機器人不會疲累,能夠長時間維持標準動作,讓患者持續、重複進行標準動作的訓練,達到「黃金復健期」所需要的「高強度且正確的重複訓練」,對神經可塑性的訓練效果會更好。有研究顯示,外骨骼機器人協助中風患者復健極具潛力,李怡慧醫師表示,有隨機對照性研究亞急性的中風患者,比較做普通復健的患者,以及應用外骨骼機器人進行復健的患者,發現有外骨骼機器人介入復健的中風患者,肢體動作進步的幅度有較明顯的增加。
魏大森醫師形容,外骨骼機器人之於中風患者的復健,就像是打仗時重要的重裝備大砲,「當中風患者有行走上的障礙,應用外骨骼機器人進行復健,對於改善中風患者的大腦神經塑性是一項很好的處置,當然傳統復健也是一樣都不能少,就像在打仗不會只用大砲,必要時配合神經肌肉電刺激、痙攣阻斷(肉毒桿菌素注射)、經顱磁刺激等治療方式,傳統儀器和新進設備一起來,機器人復健的效果會更好」。
中風不代表永遠失能!經過適當復健及輔助,中風患者也能恢復生活品質
「我們團隊曾經收治一名腦中風患者,第一次來復健治療時,個案坐著輪椅,起身要人攙扶,還有點流口水;經過約20次的外骨骼機器人復健,配合經顱磁刺激治療,口水不流了,慢慢地可以自己站起來,不需要費力協助,行走得還算安全」,魏大森醫師分享,有外骨骼機器人的協助,更容易誘發中風患者的正確動作,外骨骼機器人可以從髖關節、膝關節、踝關節,引導患者做主動運動或持續練習,降低治療師和家屬負荷,中風患者也可以避免因缺乏運動造成便祕、消化不良、肌肉萎縮、下肢靜脈栓塞等症狀。只要強度合適、動作正確、持之以恆,神經重塑效果肯定不錯;不僅如此,當中風患者能夠重新站立、行走,可以出門買東西、參加社交活動,生活品質有所提升,患者也會對自己更有信心,這對身心健康有很正面的影響。
中風患者如果要實際應用外骨骼機器人進行復健,需要經過評估是否符合條件,李怡慧醫師提醒,例如中風患者的意識要清楚,具中重度肢體癱瘓,介入時機最好在亞急性期(中風7天後到6個月內),神經可塑性較高;另外若患者長期臥床,也要了解到突然站起可能帶來姿態性低血壓、下肢骨折、關節受傷等風險,因此一般會建議先在醫療院所,在物理治療師陪同下學習如何操作使用外骨骼機器人進行復健,如果要自行購買或租用外骨骼機器人幫助復健或行走,患者及陪伴者都會需要通過訓練計劃及測試,更能確保安全性。
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