摘要：探讨智能助行机器人对中风患者运动功能恢复的干预效果。方法选取中风患者，随机分为观察组和对照组。对照组采用常规康复训练，观察组在常规康复训练基础上使用智能助行机器人训练，比较两组患者干预前后 Fugl-Meyer 运动功能评分（FMA）、改良 Barthel 指数（MBI）、Berg 平衡量表（BBS）评分及步行能力分级。结果干预后，两组 FMA、MBI、BBS 评分及步行能力分级均较干预前显著改善（P<0.05），且观察组改善程度显著优于对照组（P<0.05）。结论智能助行机器人可有效提高中风患者的运动功能、日常生活活动能力和平衡能力，改善步行能力，值得临床推广应用。

关键词：智能助行机器人；中风；运动功能；康复

Abstract： To investigate the intervention effects of intelligent walking-assistive robots on motor function recovery in stroke patients. A total ofstroke patients were selected and randomly divided into an observation group and a control group. The control group received conventional rehabilitation training, while the observation group received intelligent walking-assistive robot training in addition to conventional rehabilitation. The Fugl-Meyer Assessment (FMA) scores for motor function, Modified Barthel Index (MBI) scores, Berg Balance Scale (BBS) scores, and walking ability classifications were compared between the two groups before and after the intervention. After the intervention, both groups showed significant improvements in FMA, MBI, and BBS scores, as well as walking ability classifications compared to baseline (P⟨0.05) . Moreover, the observation group demonstrated significantly greater improvements than the control group (P<0.05) .Intelligent walking-assistive robots can effectively enhance motor function, activities of daily living (ADL), balance ability, and walking ability in stroke patients, making them worthy of clinical promotion and application.

Keywords: Intelligent walking-assistive robot; Stroke; Motor function; Rehabilitation

一、引言

1.1 研究背景

中风，又称脑卒中，是一种急性脑血管 的特点。据世界卫生组织统计，全球每年约有 1500 万人发 影响患者的生活质量，也给家庭和 肢体无力、平衡功能下降等，导致患者步 针灸推拿等在一定程度上可以帮助 往难以达到理想的康复效果。随着科技的 机器人融合了机械工程、电子技术、 计算机科学 风患者提供个性化、精准化的康复训练，帮助患者重建运动功能，提高步行能力和日常生活活动能力。

1.2 研究目的和意义

本研究旨在评估智能助行机器 能恢 临床康复治疗提供科学依据和新的治疗手段。通过对比使用智能助行机器人 活活动能力、平衡能力及步行能力等方面的变化，明确智能助行机器人在 机器人在临床的应用提供有力的证据。这不仅有助于提高中风患者的康复效果和生活质量，减轻家庭和社会的负担，还能推动康复医学领域的技术创新和发展。

二、智能助行机器人的工作原理和特点

2.1 工作原理

智能助行机器人主要基于神经可塑性原理设计。神经可塑性是指神经系统在结构和功能上的可改变性，通过重复的、特定的运动训练，可以刺激大脑神经元的重新连接和功能重组，从而促进受损运动功能的恢复。智能助行机器人通过传感器实时采集患者的运动数据，如关节角度、肌肉力量、步态信息等，然后将这些数据传输给控制系统。控制系统根据预设的算法和康复方案，对数据进行分析和处理，生成相应的控制指令，驱动机器人的执行机构，为患者提供精确的助力和引导，帮助患者完成正确的行走动作。例如，当患者抬腿力量不足时，机器人可以适时提供向上的助力，帮助患者抬起腿部，完成迈步动作；当患者行走过程中出现步态异常，如划圈步态时，机器人可以通过调整关节的运动轨迹，纠正患者的步态。此外，一些智能助行机器人还结合了虚拟现实技术，为患者创造出逼真的行走环境，增加康复训练的趣味性和沉浸感，进一步提高患者的训练积极性和效果。患者在虚拟现实环境中可以进行各种场景下的行走训练，如在街道上行走、上下楼梯、跨越障碍物等，使训练更加贴近实际生活，有助于患者将训练成果更好地应用到日常生活中。

2.2 特点

1.个性化定制：智能助行机器人可以根据患者的具体病情、身体状况和康复需求，制定个性化的康复训练方案。通过对患者的运动功能评估数据进行分析，机器人能够为每个患者量身打造适合其自身情况的训练参数，如助力大小、运动速度、训练强度等，确保康复训练的精准性和有效性。

2.精准的运动控制：借助先进的传感器技术和精确的控制算法，智能助行机器人能够实现对患者运动的精准控制。它可以精确地模拟人体正常的行走步态，对髋关节、膝关节、踝关节等各个关节的运动进行精确的调节和控制，使患者在训练过程中能够进行正确的运动模式学习，有助于纠正异常步态，促进运动功能的恢复。

3.实时监测和反馈：在康复训练过程中，智能助行机器人能够实时监测患者的运动状态和生理参数，如心率、血压、血氧饱和度等，并将这些数据及时反馈给医护人员和患者。医护人员可以根据这些数据及时调整训练方案，确保训练的安全性和有效性。同时，患者也可以通过可视化的界面了解自己的训练进展和身体状况，增强康复训练的信心和积极性。

4.减轻医护人员负担：传统的康复训 劳动强度较大。智能助行机器人的应用可以在定程度上减轻医护人员的工作负担， 患者的病情评估、康复方案制定和复杂康复问题的处理上。此外，机器人可以按照预设的程 保证训练的标准化和一致性，避免了人为因素造成的训练差异。

三、研究方法

3.1 研究对象

选取 [具体时间段] 在 [医院名称] 康复医学科住院治疗的中风患者 [X] 例。纳入标准：符合第四届全国脑血管病会议修订的缺血性或出血性中风诊断标准，并经头颅 CT 或 MRI 证实；首次发病，病程在 6 个月以内；存在不同程度的运动功能障碍，Brunnstrom 分期在Ⅱ-Ⅴ期；年龄在18-75 岁之间；患者及家属知情同意，并自愿参与本研究。排除标准：合并严重心、肺、肝、肾等重要脏器功能障碍；存在认知障碍或精神疾病，无法配合康复训练；有严重的骨质疏松、关节挛缩或其他影响运动功能的疾病；对智能助行机器人过敏或不能耐受者。将符合纳入标准的患者采用随机数字表法分为观察组和对照组，每组 [X] 例。两组患者在年龄、性别、病程、中风类型、Brunnstrom 分期等一般资料方面比较，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

3.2 研究设计

本研究采用随机对照试验设计，将患者随机分为观察组 别接受 同的康复治疗方案。对照组采用常规康复训练，观察组在常规康复训练基础上 组患者进行相关指标的评估，包括 FuglMeyer 运动功能评分（FMA）、改良 Barthel 指数 De 衡量表（BBS）评分及步行能力分级，以比较两组患者的康复效果。

3.3 干预措施

1.对照组：给予常规康复训练，包括运动疗法、作业疗法、针灸推拿等，每周训练 5 天，每天训练 1 次，每次训练 60分钟，共训练 8 周。运动疗法主要包括 Bobath 技术、Brunnstrom 技术、关节活动度训练、肌力训练、平衡训练、步行训练等；作业疗法主要针对患者的日常生活活动能力进行训练，如穿衣、进食、洗漱、如厕等；针灸推拿采用传统的针刺穴位和推拿手法，以促进肢体血液循环，缓解肌肉痉挛，改善运动功能。

2.观察组：在常规康复训练的基 能助行机器人品牌及型号]，该机器人具有步态分析、助力调节、虚拟现 面的运动功能评估，根据评估结果为患者设定个性化的训练参数， 智能助行机器人，在康复治疗师的指导下进行步行训练。每次训练 程中，机器人根据患者的运动状态实时调整助力大小，帮助患者完成正确 拟现实系统，进行不同场景下的行走训练，增加训练的趣味性和挑战性

3.4 评估指标

1.Fugl - Meyer 运动功能评分（FMA）：采用 Fugl - Meyer 评估量表对患者的上下肢运动功能进行评估，包括关节活动度、肌肉力量、协调性等方面，总分 100 分，得分越高表示运动功能越好。2.改良 Barthel 指数（MBI）：用于评估患者的日常生活活动能力，包括进食、洗澡、修饰、穿衣、控制大便、控制小便、如厕、床椅转移、平地行走、上下楼梯等 10 个项目，总分 100 分，得分越高表示日常生活活动能力越强。

3.Berg 平衡量表（BBS）：用于评估患者的平衡能力，包括从坐位站起、无支持站立、无支持坐位、从站立位坐下、转移、闭目站立、双脚并拢站立、站立位时上肢向前伸展并向前移动、站立位时从地面捡起物品、转身向后看、转身 360°、双脚交替踏台阶、双脚前后站立、单腿站立等 14 个项目，总分 56 分，得分越高表示平衡能力越好。

4.步行能力分级：采用 Holden 步行功能分级对患者的步行能力进行评估，分为 0 级（无功能，不能行走）、1 级（需大量帮助才能行走，需两人或一人持续有力的搀扶才能行走及保持平衡）、2 级（需少量帮助才能行走，需一人在旁监护或用言语指导，但不接触身体）、3 级（需监护下行走，能独立行走，但需在一人监护下，以确保安全）、4 级（能独立行走，但需使用辅助器具，如拐杖、助行器等）、5 级（能独立行走，无需辅助器具）

3.5 数据收集与分析

在干预前和干预 8 周后，由经过统一培训的评估人员分别对两组患者进行各项评估指标的测量和记录。采用 SPSS 22.0统计学软件对数据进行分析，计量资料以均数 ± 标准差（x±s）表示，组内治疗前后比较采用配对 t 检验，组间比较采用独立样本 t 检验；计数资料以例数和百分比表示，组间比较采用 x² 检验。以 P<0.05 为差异有统计学意义。

四、研究结果

4.1 两组患者干预前后 FMA 评分比较

预前，两组患者的 FMA 评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）。干预后，智能助行机器人干预组的 FMA 评分显著高于干预前 (P⟨0.05) ，且显著高于传统康复对照组（P<0.05），具体数据如表1 所示。

干预前，两组患者 MBI 评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）。干预后，两组患者 MBI 评分均较干预前显著提高（P<0.05），且观察组 MBI 评分显著高于对照组（P<0.05）。具体数据如表2 所示。

干预前，两组患者 BBS 评分比较，差异无统计学意义（P>0.05）。干预后，两组患者 BBS 评分均较干预前显著提高（P<0.05），且观察组 BBS 评分显著高于对照组（P<0.05）。具体数据如表3 所示。

表 3 两组患者干预前后 BBS 评分比较两组患者干预前后步行能力分级比较

干预前，两组患者步行能力分级比较，差异无统计学意义（P>0.05）。干预后，两组患者步行能力分级均较干预前显著改善（P<0.05），且观察组步行能力分级改善程度显著优于对照组（P<0.05）。具体数据见表 4。表 4 两组患者干预前后步行能力分级比较

五、分析与讨论

5.1 智能助行机器人对中风患者运动功能的影响

本研究结果显示，干预后观察组患者的 机器人能够更有效地促进中风患者运动功能的恢复。智能助行机器人通过提 训练，能够刺激大脑运动皮层的神经重塑，增强神经肌肉之间的联系，促进受 恢复 训练功能可以为患者创造出丰富多样的行走场景，增加训练的趣味性和挑战性，提高患者的训练积极性和参与度，进一步促进运动功能的改善。

5.2 智能助行机器人对中风患者日常生活活动能力的影响

改良 Barthel 指数评估结果表明，观察组患者干预后的 MBI 评分显著高于对照组，说明智能助行机器人有助于提高中风患者的日常生活活动能力。运动功能的改善是提高日常生活活动能力的基础，智能助行机器人通过改善患者的行走能力和肢体运动功能，使患者能够更轻松地完成各种日常生活活动，如穿衣、进食、洗漱、如厕等，从而提高患者的生活自理能力和生活质量。

5.3 智能助行机器人对中风患者平衡能力的影响

Berg 平衡量表评分结果显示， 智能助行机器人对中风患者平衡能力的提升具有积极作用。平衡能力是 智能助行机器人在训练过程中能够实时监测患者的身体姿态和重心变 持身体平衡，增强平衡控制能力。此外，机器人的训练模式可以针对性地锻炼患者的核心肌群和下肢肌肉力量，进一步提高患者的平衡能力。

5.4 智能助行机器人对中风患者步行能力的影响

步行能力分级结果显示，观察组患者干 程度显著优 对照组，表明智能助行机器人能够显著改善中风患者的步行能力。智能助行机器人模拟人 ，为患者提供稳定的支撑和助力，帮助患者纠正异常步态，逐渐恢复正常的步行模式。同时，机器人的训练可以增强患者下肢的肌肉力量和耐力，提高关节的灵活性和协调性，从而提高患者的步行速度、步幅和稳定性，使患者能够更独立、更安全地行走。

六、结论

6.1 研究结果的临床意义

本研究结果表明，智能助行机器人在中风患者的康复治疗中具有显著的优势，能够有效提高患者的运动功能、日常生活活动能力、平衡能力和步行能力。这为中风患者的康复治疗提供了一种新的、有效的治疗手段，有助于改善患者的预后，提高患者的生活质量。在临床实践中，智能助行机器人可以与常规康复训练相结合，根据患者的具体情况制定个性化的康复方案，充分发挥智能助行机器人的优势，为中风患者提供更加全面、精准的康复治疗服务。同时，智能助行机器人的应用也可以减轻医护人员的工作负担，提高康复治疗的效率和质量。

6.2 研究的局限性和展望

本研究虽然取得了一定的成果，但仍存在一些局限性。首先，本研究的样本量相对较小，研究对象仅选取了[X]例中风患者，可能存在样本选择偏倚，研究结果的普适性有待进一步验证。未来研究可扩大样本量，纳入更多不同年龄、性别、中风类型和病程的患者，以提高研究结果的可靠性和推广价值。其次，本研究的观察周期仅为8 周，对于智能助行机器人长期康复效果的评估尚显不足。中风患者的康复是一个长期的过程，后续研究可延长随访时间，观察智能助行机器人在中风患者康复后期及回归社会后的持续影响，进一步明确其长期疗效和经济效益。

此外，本研究仅评估了智能助行机器人对中风患者运动功能、日常生活活动能力、平衡能力及步行能力等方面的影响，对于患者心理状态、认知功能等方面的影响未进行深入探讨。而心理和认知因素在中风患者的康复过程中同样起着重要作用，未来研究可综合运用多种评估工具，全面评估智能助行机器人对中风患者生理、心理和社会功能等多维度的影响。

同时，随着人工智能、大数据等技术的快速发展，可将这些先进技术与智能助行机器人进一步融合。利用人工智能算法对患者的训练数据进行实时分析和预测，为患者提供更加个性化、精准化的康复训练方案；通过大数据技术整合不同患者的康复数据，挖掘数据背后的规律和潜在信息，为中风康复治疗的临床决策和研究提供更有力的支持。此外，还可以探索智能助行机器人与远程医疗的结合，使患者在社区或家庭中也能享受到专业的康复训练指导和医疗服务，提高康复资源的可及性和利用效率，推动中风康复治疗向更加智能化、便捷化和个性化的方向发展 。

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作者简介：何小虎（1978-），男，陕西大荔人，副教授，研究方向为智能算法优化。

基金项目： 渭南市科技计划项目（ZWGX2003-1），科研计划项目（2025HX287）