Name: 训练脊髓损伤者走动使用动力服 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 46 s
Description: 学习使用动力外骨骼训练脊髓损伤患者行走的标准化方案，通过平衡练习、重心转移和多种地形适应性训练，帮助患者恢复独立行走能力并改善康复效果。

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本研究工作得到了美国退伍军人事务部康复研究与发展国家脊髓损伤医疗后果卓越中心（VA RR&amp;D #B9212C）的支持。所使用的四台动力外骨骼设备中有两台由以色列Rewalk Robotics公司（美国马萨诸塞州马尔伯勒）免费提供试用。此外，部分参与者所使用的矫形鞋由美国Aetrex Worldwide公司（新泽西州蒂内克）捐赠。
在培训项目期间，Denis Doyle-Green 提供的帮助极为宝贵，我们对此表示感谢。我们还要感谢詹姆斯·J·彼得斯退伍军人医疗中心康复科及脊髓损伤科的物理治疗师们，感谢他们提供的建议和咨询。

作者无任何利益冲突需要披露。

在过去五年中，我们团队为需要使用拐杖的有源外骨骼设备的使用者开发了一套成功的筛查与培训方案。我们已培训过运动功能完全性瘫痪以及不完全性瘫痪的个体。该培训方案有望进一步调整并拓展应用于其他需要使用拐杖的新型设备，或现有设备的升级版本。
标准化培训方案对于确保参与者安全、设备的有效使用、明确人员资源配置以及获得一致的结果至关重要。一个良好的培训方案的关键要点包括：恰当的候选人筛选、设备的正确适配、合理的技能进阶，以及在肩部或感觉完好的区域提供辅助，使使用者能够感知所需的力度和动作，从而在后续的迈步动作中调整自身的运动模式。 Trainer 与使用者之间需要进行这种策略性的配合练习，以尽量减少 Trainer 的辅助，帮助使用者在设备使用中获得熟练度和独立性。Trainer 应避免在参与者感觉缺失的区域以下提供辅助，因为这种做法会妨碍其在外骨骼设备中实现独立行走。提高步行技能的另一个关键点是让参与者在不同表面和环境中进行步行挑战。参与者普遍认为，在医疗中心内平坦光滑的地面上行走比在铺有地毯的地面上行走更容易。而铺有地毯的地面行走又比在户外不平整的路面（如混凝土或沥青路面）上行走更容易。在不同坡度的斜坡上上下行走时，参与者必须调整其步行策略，因为坡度改变了身体的平衡中心，使得重心转移变得更加困难。所有这些具有挑战性的环境在日常社区生活中都很常见，因此在受控环境下进行充分练习，对正确准备参与者适应真实场景至关重要。
已有若干报告指出，脊髓损伤患者在学会使用动力外骨骼后，能够安全地在地面上行走16-19,21,36。这些报告中的许多参与者下肢残存功能或感觉极轻微甚至完全缺失。这些研究中未报告严重不良事件，且认为在经过适当训练后使用这些设备是安全的。所报告的不良事件包括皮肤擦伤、皮肤瘀伤或发红，以及上肢疲劳，尤其是在初期训练阶段16,19,36。研究注意到，随着持续训练，参与者上肢疲劳感减轻，皮肤擦伤在设备更贴合后也迅速消退。通过调整绑带以及在受影响区域周围策略性地增加衬垫，可避免后续出现瘀伤和皮肤发红。
使用该设备的熟练程度由实现更快速行走、减少辅助需求以及在不同环境中安全行走的能力来确定。既往关于行走能力的报道显示，独立性较高的个体行走速度较快，而需要辅助的个体行走速度较慢。van Hedel 的一项报告指出 等 将行走者分类为 &#34;助行器&#34; 如果他们能够以至少 0.44 ± 0.14 m/sec 的速度行走；该速度与选择在户外行走时借助辅助工具而非使用轮椅的人群相关42该步行速度与脑卒中患者中有限社区行走者报告的0.40 m/sec步行速度相似。43 尽管仅有少数研究报道了使用机器人外骨骼时的行走速度和辅助水平，但这些研究表明，许多参与者能够达到既往报告中提到的0.40 m/sec步行速度。一项使用动力外骨骼的研究显示，12名参与者中有7名的行走速度超过了0.40 m/sec。18另一项使用不同动力外骨骼的研究表明，在16名参与者中，有6人成功实现了超过0.40 m/sec的步行速度。36尽管有报告使用了第三种动力外骨骼，但尚未实现0.40 m/sec的行走速度22,44，未来的研究可能会显示，通过进一步训练和/或对该设备进行改进，行走速度有望提高。迄今为止，所有使用动力外骨骼的研究均报告指出，需要更高程度辅助的使用者行走速度较慢。这些报告中讨论的一个观点是，尽管部分受试者的行走速度未达到0.40 m/sec以上，但他们仍能够以该水平进行行走 &#34;监督&#34; 根据FIM量表的定义。这些报告表明，通过额外的训练或对设备进行改进，可能实现以这些更快速度行走。
通过耗氧量测量的能量消耗已被证实，在使用外骨骼辅助行走时会增加，但并未超过导致过度疲劳的阈值。八名参与者以平均0.22 ± 0.11 m/sec的速度在动力外骨骼中行走，其行走时的耗氧量为11.2 ± 1.7 ml/kg/min，心率为118 ± 21 bmp（相当于心率储备的48% ± 16%），这两项指标均显著高于静坐和站立状态17，但显著低于预测的最大值。另一项研究使用了不同的动力外骨骼，评估了5名参与者在两次行走过程中的耗氧量，结果显示：以0.19 ± 0.01 m/sec速度行走时耗氧量为9.5 ± 0.8 ml/kg/min，以0.27 ± 0.05 m/sec速度行走时为11.5 ± 1.4 ml/kg/min21。这两项研究均表明，参与者以中等强度行走时的运动强度已超过美国运动医学会（American College of Sports Medicine）所确定的、对心肺功能有益的最低训练强度阈值45。这表明这些设备有可能被长时间使用，提供一种规律性的活动形式，长期坚持可能有助于改善使用者的体能、身体成分及血脂谱。
对于上肢功能正常的个体，动力外骨骼可提供一种改良的独立性（根据FIM定义的六级），用于站立和地面行走。未来的设备可能被设计为以更快速度行走，或具备更灵活地调节期望行走速度的能力。未来的外骨骼还可能针对手部和手臂功能受限者（如四肢瘫痪患者）进行设计，通过增加躯干支撑来维持使用者的平衡，并采用除手扶拐杖以外的其他机制来维持平衡。脑控技术的进步未来或许可用于控制行走动作20。在这一新兴领域中，本文所介绍的基本训练理念可能适用于当前及未来的动力外骨骼系统，但应根据使用者个体情况及所使用的外骨骼设备进行个性化调整。
目前采用标准化的训练策略来实现脊髓损伤患者在外骨骼辅助下的成功行走；未来这些设备的改进可能需要对现有训练范式进行相应调整。为了确保这些设备的持续应用和临床处方，有必要培训合格的脊髓损伤医疗专业人员，使其能够恰当地指导脊髓损伤患者进行外骨骼辅助行走。这些设备的前景广阔；随着全球各地医疗和康复中心建立相应的培训项目，脊髓损伤患者使用动力外骨骼的情况将变得更加普遍。此外，未来的研究可能会证实，定期进行外骨骼辅助行走有助于改善与脊髓损伤导致的失能和瘫痪相关的多种继发性医学并发症。

许多脊髓损伤（SCI）患者无论是否使用辅助设备或接受身体帮助，都无法站立和行走。几个世纪以来，严重脊髓损伤患者唯一的移动方式就是轮椅1。在过去的几十年中，脊髓损伤患者可以选择使用被动矫形器装置作为补充移动手段，例如多种交互式步态矫形器（RGO）2-7。然而，由于使用者需要耗费较大的体力才能借助这些装置行走，导致其应用并未广泛普及。此外，RGO在爬楼梯、起立和坐下方面也存在局限性3,7。研究人员曾尝试通过结合功能性电刺激（FES）来驱动运动并促进肢体前向摆动，以提高这些装置的效率；然而，这些尝试尚未超越概念或原型阶段8-12。20世纪70年代，人们将电机与矫形器结合，用于驱动髋关节和膝关节运动，并成功使脊髓损伤患者实现迈步13。但由于当时电池和计算机技术不足，限制了设备的使用范围，后续研发工作因此被放弃10,13。
随着近期技术的进步，已开发出多种动力外骨骼装置，以帮助患有各种病理状况的个体实现地面行走。这些动力外骨骼装置已在脑卒中患者14,15、完全性与不完全性脊髓损伤（SCI）患者16-24以及其他因下肢控制能力下降而导致行动障碍的残疾人士中进行了研究25-27。尽管这些装置在设计上有所不同，但每种设备均需使用者经过训练和练习才能安全操作。在所引用的三种设备中，使用者需借助拐杖行走并维持平衡。第四种设备则因其较大的足板和质量，扩大了支撑底面积并降低了重心，从而实现自身平衡与稳定20。尽管由于设备设计差异，各装置在机械结构和控制动作方式上存在一些不同，但需要使用拐杖的这三种设备在基本原理上是相同的。
由一名生物医学工程师、生理学家、物理医学与康复医师、运动生理学家、神经科医生及物理治疗师组成的研究团队，在纽约布朗克斯区的詹姆斯·J·彼得斯退伍军人事务医疗中心（JJPVAMC）开发了一项培训计划。该培训计划是针对此前已描述过的一种特定动力外骨骼设备而设计的17,18，但其中包含的一系列技能也适用于其他需要使用拐杖维持平衡的动力外骨骼设备。所有潜在参与者在进入渐进式培训计划前均需接受筛查。对脊髓损伤（SCI）患者进行筛查的重要性在于确保不存在可能妨碍这些设备安全使用的禁忌医学并发症。其中一个关注的重点是低骨矿物质密度（BMD）。脊髓损伤患者在受伤后会立即出现显著的骨量流失28,29，这种流失可能持续终生30。BMD的降低导致长骨骨折风险显著升高。目前尚无有效治疗方法可缓解完全性运动型脊髓损伤患者的骨量流失。此外，尚未建立明确的脊髓损伤患者骨折阈值，但已有研究尝试确定可用作指导的评估标准31-33，并结合临床判断和骨折史进行综合评估。其他常见的禁忌证可能经过治疗后得以解决，例如关节活动范围（ROM）受限34和压疮35。不同的动力外骨骼设备可能对使用资格有不同要求，例如关节活动范围的标准，大多数此类要求已有文献描述17-19,21,22,36。
当一个人成功通过所有筛选标准后，即可开始为使用者适配设备并进行训练。正确适配设备至关重要，以避免下肢与外骨骼发生不当接触，因为适配不良可能导致瘀伤和/或皮肤擦伤16。使用者可能具有受限或完全缺失的下肢感觉和本体感觉；这种来自足部的感觉和触觉反馈的缺失可能导致其对自身平衡中心的整体感知能力下降，从而延缓使用者掌握设备的速度。对平衡中心感知能力的不足还可能导致在进行适当重心转移时出现困难，例如难以判断步态周期中所需的前后及侧向移动幅度，或重心转移时机不当，进而导致为维持平衡而过度依赖上肢和拐杖承重。在掌握站立平衡和重心转移的基本机制后，使用者将学习在设备中行走。需要进行多次训练以提高行走能力及其他移动技能。初期训练通常在医疗机构内平坦、光滑的地面上进行。随着技能水平的提升，将逐步引入更具挑战性的任务，例如在不同类型的地面上行走，包括地毯、沥青、混凝土、草地以及具有不同坡度的不平整地面。
本文的目的是报告用于地面行走的动力外骨骼系统的筛选标准、正确穿戴与训练流程。该方案是为某一特定设备专门开发的，该设备已被其他研究者描述过16-18，但其中涉及的问题和挑战在脊髓损伤（SCI）患者参与外骨骼辅助行走项目时具有普遍性，无论使用何种动力外骨骼系统，这些挑战对训练人员和患者均具有共性。本方案中某些具体内容针对JJPVAMC所使用的设备。此外，训练方案中的部分组件由设备制造商提供，包括设备各部件的介绍、正确穿戴的基本指导，以及基本的站立与坐下的操作指导。JJPVAMC的研究人员开发了使用者站立后进行的所有训练活动，包括对站立与坐下训练指导的优化、站立平衡技能、室内行走进阶技能、室外行走进阶技能，以及其他涉及伸手、停止、转向以及各类门/门槛通过的移动任务。

<table><tbody><tr><td>动力外骨骼，例如 ReWalk、Ekso、REX 和 Indego &lt;em&gt;etc.&lt;/em&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>洛夫兰德拐杖</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>舒适的运动鞋</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

使用动力外骨骼训练脊髓损伤患者行走

Training Persons with Spinal Cord Injury to Ambulate Using a Powered Exoskeleton

对于因脊髓损伤（SCI）导致瘫痪但上肢功能完好、且能够借助前臂拐杖维持直立平衡的个体，动力式外骨骼已可用于地面行走。要在外骨骼中行走，使用者必须掌握在站立、坐下以及每步进行适当重心转移时维持平衡的能力。对于下肢感觉和本体感觉存在障碍的个体而言，这可能是一项具有挑战性的任务。本文描述了纽约布朗克斯詹姆斯·J·彼得斯退伍军人医疗中心制定的筛选标准和培训方案，旨在教会使用者在机构、家庭或社区环境中使用这些设备所需的技能。在开始训练之前，需对潜在使用者进行髋、膝和踝关节适当活动范围的筛查。脊髓损伤患者即使在轻微应变或创伤下，发生下肢骨折的风险也较高，因此需进行骨矿物质密度评估以降低骨折风险。此外，筛查过程中还需进行体格检查，以识别其他与健康相关的禁忌证。
当受试者成功通过所有筛查要求后，即可获准开始训练项目。设备将被正确调整以适配使用者。在学习行走之前，使用者需接受并完成一系列静态和动态平衡任务的训练。训练内容包括在不同环境中行走，范围从室内平坦表面到室外不平整或变化的地面。一旦使用者掌握足够技能，具备在家使用外骨骼的条件，还需指定一名同伴协助者，与其共同接受训练。该二人组合必须共同展示完成各种高级任务的能力，方可获准在家庭或社区环境中使用外骨骼设备。

在整个训练过程中获取以下测量指标。双手持拐和单手持拐的平衡能力分别评估1分钟，判断是否“能够”或“不能”维持平衡（图2）。步行能力的评估通过6分钟步行测试（6MWT）、10米步行测试（10MWT）和计时起走测试（TUG）在训练过程中持续进行。在常见地面上使用外骨骼辅助行走的能力在室内（图3和图4）及室外（图5-6）进行测试。其他移动技能，如通过门道（图7和图8）、伸手越过头顶打开橱柜（图9）以及在公园长椅上户外就座（图10），均评估为“能够完成”或“不能完成”。
前60次训练中每10次为一个区间的10米步行测试（10MWT）的平均步行速度如图所示（图11）。该图显示，参与者在初次使用动力外骨骼时的基础能力各不相同，且个体之间的改善速率也存在差异。最佳拟合直线斜率的平均值±标准差为0.0048 ± 0.004 m/sec，数值范围为0.00026至0.015 m/sec。这表明尽管每位参与者的改善速率不同，但平均每次训练步行速度提高0.0048 m/sec。最佳拟合直线截距的平均值±标准差为0.16 ± 1.8 m/sec，数值范围为-0.026至0.50 m/sec。这表明参与者平均初始步行速度为0.16 m/sec；部分参与者在训练初期几乎无法行走，而另一些参与者则在早期即表现出较强的行走能力。
训练员的协助程度会影响操作表现；需要更多协助的使用者在使用系统时行走速度较慢，而操作更熟练且独立的使用者则行走速度较快18三项步行测试的测量结果虽然相似，但提供了不同的能力信息。10米步行测试（10MWT）反映了使用者在设备中行走时所能达到的最佳步行速度（m/sec）。6分钟步行测试（6MWT）所行走的距离换算为米/秒（m/sec）后，可提供平均步行速度，用以评估在外骨骼中行走的持续性和稳定性。由于计时在使用者意外停止行走时仍持续进行，因此6MWT所得速度越接近10MWT的最佳速度，表明该使用者行走越连贯、停顿越少。计时起立行走测试（TUG）则需要连续完成多项动作，综合评估使用者在动力外骨骼中完成从坐位站起、行走、转身、停止及返回坐下的整体能力。关于6MWT、10MWT和TUG测量方法的综述此前已有Yang的描述。18 并以如下形式呈现 表1 以及参与者的患者人口统计学信息。
<img alt="图1" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig1.jpg" /> 
图1. 双手持拐杖平衡。 本图展示一个人静止站立并用双拐保持平衡的状态。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig1large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图2" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig2.jpg" /> 
图2. 单手拐杖平衡。 本图展示一个人静止站立，仅用一支拐杖保持平衡。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig2large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图3" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig3.jpg" /> 
图3. 在室内光滑表面上行走。 本图展示一个人在室内平坦表面上行走的情况。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig3large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图4" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig4.jpg" /> 
图4. 在地毯上行走。 本图展示一个人在室内地毯表面上行走的情景。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig4large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图5" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig5.jpg" /> 
图5. 在草地上户外行走。 本图展示一个人在户外草地上行走的情景。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig5large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图6" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig6.jpg" /> 
图6. 在斜坡上行走。 本图展示一个人在户外沿路缘坡道下行行走的情景。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig6large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图7" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig7.jpg" /> 
图7. 进出电梯。 本图展示一个人从限时开启的门（例如电梯门）走出的场景。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig7large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图8" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig8.jpg" /> 
图8. 走出旋转门。 该图展示一个人走出旋转门的情景。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig8large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图9" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig9.jpg" /> 
图9. 高柜与操作台面取物。 本图展示一个人从高柜中取出物品的情景。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig9large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图10" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig10.jpg" /> 
图10. 坐在公园长椅上。 该图展示一个人坐在公园长椅上的场景。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig10large.jpg" target="_blank">请点击此处查看此图的放大版本。</a>
<img alt="图11" src="/files/ftp_upload/54071/54071fig11.jpg" /> 
图11. 十次为一组的10米步行测试平均速度。 数据展示了训练前60次会话中每十个会话为一组的10米步行测试（10MWT）速度的平均值。横轴表示训练会话，纵轴表示根据参与者在训练会话中获得的10MWT结果计算出的平均速度（m/sec）。为每位参与者的数据叠加了线性最佳拟合线。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54071/54071fig11large.jpg" target="_blank">请点击此处查看该图的放大版本。</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="8">人口统计学特征</td>
			<td colspan="7">步行测试（WT）与辅助水平（LOA）</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="2">SID</td>
			<td rowspan="2">年龄 
			(y)</td>
			<td rowspan="2">身高 
			(cm)</td>
			<td rowspan="2">体重 
			(kg)</td>
			<td rowspan="2">性别</td>
			<td rowspan="2">损伤时间 
			(y)</td>
			<td rowspan="2">损伤节段</td>
			<td rowspan="2">AIS</td>
			<td colspan="2">10米步行测试</td>
			<td colspan="2">6分钟步行测试</td>
			<td>TUG&#160;</td>
			<td rowspan="2">(LOA)</td>
			<td rowspan="2">评估 
			会话&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>(秒)</td>
			<td>(米/秒)</td>
			<td>(米)</td>
			<td>(米/秒)</td>
			<td>(秒)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1</td>
			<td>34</td>
			<td>173</td>
			<td>66.7</td>
			<td>男性</td>
			<td>9</td>
			<td>T4</td>
			<td>B</td>
			<td>39</td>
			<td>0.26</td>
			<td>90</td>
			<td>0.25</td>
			<td>83</td>
			<td>最小辅助</td>
			<td>89</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2</td>
			<td>48</td>
			<td>168</td>
			<td>68</td>
			<td>男性</td>
			<td>4</td>
			<td>T10</td>
			<td>A</td>
			<td>62</td>
			<td>0.16</td>
			<td>51</td>
			<td>0.14</td>
			<td>NP</td>
			<td>最小辅助</td>
			<td>18</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3</td>
			<td>44</td>
			<td>183</td>
			<td>77.1</td>
			<td>男性</td>
			<td>4.5</td>
			<td>T4</td>
			<td>A</td>
			<td>20</td>
			<td>0.50</td>
			<td>209</td>
			<td>0.58</td>
			<td>56</td>
			<td>中等辅助</td>
			<td>63</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4</td>
			<td>58</td>
			<td>160</td>
			<td>64.4</td>
			<td>女性</td>
			<td>1.5</td>
			<td>C8/T8</td>
			<td>A (NT)</td>
			<td>24</td>
			<td>0.42</td>
			<td>139</td>
			<td>0.39</td>
			<td>59</td>
			<td>中等辅助&#160;</td>
			<td>43</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5</td>
			<td>61</td>
			<td>175</td>
			<td>72.6</td>
			<td>男性</td>
			<td>14</td>
			<td>T11</td>
			<td>A</td>
			<td>23</td>
			<td>0.44</td>
			<td>137</td>
			<td>0.38</td>
			<td>66</td>
			<td>中等辅助&#160;</td>
			<td>37</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6</td>
			<td>24</td>
			<td>185</td>
			<td>74.8</td>
			<td>男性</td>
			<td>5</td>
			<td>T5</td>
			<td>A</td>
			<td>56</td>
			<td>0.18</td>
			<td>60</td>
			<td>0.17</td>
			<td>NP</td>
			<td>最小辅助</td>
			<td>12</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>7</td>
			<td>40</td>
			<td>183</td>
			<td>88.5</td>
			<td>男性</td>
			<td>1.5</td>
			<td>T1</td>
			<td>B</td>
			<td>61</td>
			<td>0.16</td>
			<td>51</td>
			<td>0.14</td>
			<td>70</td>
			<td>完全辅助</td>
			<td>102</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>8</td>
			<td>56</td>
			<td>175</td>
			<td>83.9</td>
			<td>男性</td>
			<td>3</td>
			<td>T9</td>
			<td>A</td>
			<td>22</td>
			<td>0.46</td>
			<td>151</td>
			<td>0.42</td>
			<td>116</td>
			<td>完全辅助</td>
			<td>51</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>9</td>
			<td>50</td>
			<td>183</td>
			<td>99.8</td>
			<td>男性</td>
			<td>11</td>
			<td>T7</td>
			<td>A</td>
			<td>17</td>
			<td>0.59</td>
			<td>208</td>
			<td>0.58</td>
			<td>56</td>
			<td>中等辅助</td>
			<td>56</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10</td>
			<td>37</td>
			<td>170</td>
			<td>65.8</td>
			<td>男性</td>
			<td>6</td>
			<td>T2</td>
			<td>A</td>
			<td>22</td>
			<td>0.46</td>
			<td>150</td>
			<td>0.42</td>
			<td>63</td>
			<td>最小辅助</td>
			<td>59</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>11</td>
			<td>64</td>
			<td>173</td>
			<td>72.8</td>
			<td>男性</td>
			<td>3</td>
			<td>T2</td>
			<td>A</td>
			<td>78</td>
			<td>0.13</td>
			<td>46</td>
			<td>0.13</td>
			<td>NP</td>
			<td>中度辅助</td>
			<td>28</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>12</td>
			<td>37</td>
			<td>152</td>
			<td>65.8</td>
			<td>女性</td>
			<td>19</td>
			<td>C8</td>
			<td>C (NT)</td>
			<td>14</td>
			<td>0.71</td>
			<td>256</td>
			<td>0.71</td>
			<td>42</td>
			<td>中等辅助&#160;</td>
			<td>39</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
表1. 参与者特征及步行测试结果。 SID=受试者编号；y=年；cm=厘米；kg=千克；DOI=损伤持续时间；LOI=损伤平面；AIS=美国脊髓损伤协会损伤分级；LOA=辅助水平；s=秒；m=米；NP=未执行；NT=非创伤性脊髓损伤。LOA根据功能独立性评定量表（FIM）进行调整，分为以下等级：中等辅助（Mod）——受试者完成任务的50%至74%；最小辅助（Min）——受试者完成任务的75%或以上；监护（S）——训练员不接触受试者，但处于可及时提供平衡支持或指导的范围内；改良性独立（MI）——训练员不提供任何辅助，受试者在使用设备行走时完全独立。经Thomas Land Publishers, Inc.授权重印，引自Yang A, Asselin P, Knezevic S, Kornfeld S, Spungen A. 脊髓损伤患者在医院内使用动力外骨骼行走速度及辅助水平的评估. Top Spinal Cord Inj Rehabil. 2015; 21(2):100-109. 版权 (C) 2015 Thomas Land Publishers, Inc.

使用动力外骨骼训练瘫痪患者行走可能面临诸多挑战。本研究旨在介绍候选者筛选标准，以及外骨骼辅助行走和其他移动技能的训练流程，并可根据受试者技能水平的提升逐步进阶训练内容。

动力外骨骼已可用于因脊髓损伤（SCI）导致瘫痪但上肢功能完好的个体进行地面行走……

本培训项目的主要目标是提供一些指导原则，并对教学脊髓损伤患者使用动力外骨骼行走的培训项目进行标准化。该方法有助于解答动力外骨骼领域的一些关键问题，例如训练进程以及为掌握独立使用这些设备所需技能而设计的活动类型。该技术的主要优势在于，它为下肢自主运动能力极弱甚至完全丧失的个体提供了具体的指导方针和结构化的训练活动，使其能够利用动力外骨骼实现行走，而动力外骨骼正是一项新兴技术。该技术的潜在应用可能延伸至中风治疗领域，因为神经可塑性可能使大脑的新区域建立新的神经连接，从而执行功能任务。通常，初次接触该方法的个体可能会遇到困难，因为他们不习惯正确转移自身重心以配合设备行走，更不用说保持直立站立。首先将受试者置于仰卧位。使用软尺测量骨盆宽度、大腿长度以及小腿长度，并以厘米为单位记录。大腿长度从髋部大转子最突出点测量至膝关节线。以相同方法测量另一条腿，并记录下肢长度的任何差异。根据每位参与者大腿长度的测量值，调整动力外骨骼从髋关节轴心到膝关节轴心的距离。接着，测量小腿长度，从膝关节线量至足底。对另一侧小腿长度重复此测量。根据与大腿测量类似的方法从受试者身上测得的距离，调节动力外骨骼下肢足板底部至膝关节中心的长度。将大小最接近受试者骨盆宽度的骨盆带置于受试者身后，然后缓慢向前移动以测试是否贴合。接下来，将外骨骼放置在带有开放背部的椅子上，呈坐姿状态。接下来，让受试者在设备上坐下，并指导其将双脚放入鞋具中。继续固定绑带，从身体最远端开始，逐步向近端移动，最后固定胸部绑带。然后，将足部完全引导至鞋内，需特别注意确保脚趾未呈蜷曲状态。将双脚固定在鞋内后，固定膝盖正下方的绑带。然后固定膝盖上方以及大腿上部的绑带，注意避免绑带下方衣物褶皱，以免造成不必要的摩擦或局部压力。最后，固定胸部绑带。首先为参与者配备一副前臂拐杖，以协助保持平衡并提高设备的操控性。让参与者坐在外骨骼中时，指导其将拐杖尖端向后放置，以便能够将身体重量前移至双脚上方。接下来，向参与者讲解从坐姿到站姿的操作步骤。由一名训练员在后方协助，另一名训练员在前方保护。然后指导参与者尝试自行站立，仅在需要时使用训练员的辅助。指导参与者按下站立指令按钮，随后将拐杖移至身体后方，前倾身体，同时借助拐杖的支撑力推动身体，协助设备将其扶至直立站姿。初次站立时，评估骨盆带前后是否需要调整。调整至大转子与髋关节旋转轴对齐的位置。通过要求参与者使用双侧拐杖保持平衡，以展示在家庭位站立的能力，从而确保其具备站立时的平衡能力。然后，让参与者练习轻微地向侧面和后方转移重心，以体会起始位置的位置感和感觉。接下来，指导参与者仅使用单侧拐杖保持平衡，即抬起另一侧拐杖离开地面，并维持该姿势长达一分钟。可通过增加动作复杂性来强化单手平衡训练：让对侧手臂伸向并触碰支撑手臂的腕部，同时保持单侧手臂的平衡。最后，指导参与者进行侧向重心转移，使一只脚卸去负重，目标是将脚完全抬离地面并保持五秒钟。指导使用者用另一条腿重复此练习。首先，向参与者讲解使用动力外骨骼行走的机制。使用控制器选择行走模式，并要求参与者略微向前移动，朝向预设目标，以启动右腿的前向摆动。接着，指导使用者将拐杖向前移动，同时将重心前移至右侧，以便在踏上右脚并减轻左脚负重时保持平衡。向参与者说明，该设备会感知其动作，并启动左腿的前向摆动。必要时，可通过抓握动力外骨骼来协助用户，或在用户感觉功能完好的身体部位（如肩部区域）提供辅助。在参与者行走过程中进行正确的重心转移时，给予纠正和指导。接下来，向参与者说明将在训练中练习的移动技能清单。在训练过程中，应纳入不同的行走表面，例如地毯、混凝土、沥青和草地，以便参与者能够在多种表面上使用外骨骼进行行走练习。此外，要求参与者在具有不同坡度的表面上行走，例如走上斜坡、走下斜坡、穿过路缘缺口以及在不平整的表面上行走。然后，让参与者在嘈杂的环境中行走，例如有其他行人的走廊。练习通过门框的导航、开关门以及穿过自动门。加入其他活动，例如伸手到头顶上方的橱柜，或从长凳上坐下和站起。最后，让参与者练习根据指令或自主停止。当使用者准备就座时，先在其后方放置一把椅子。使用外骨骼的控制器启动坐姿模式，该模式有五秒延迟。在此延迟期间，要求参与者将拐杖置于身体后方，以使其重心保持在椅子上方。最后，在坐下的过程中，指导使用者在髋部向前弯曲，以保持足部上方的平衡，并根据需要由训练人员协助参与者。在本方案中，测量数据来自在室内和室外训练期间上肢功能完整的脊髓损伤患者，以及在通过旋转门等移动技能训练期间的数据。在十米步行测试中，参与者在不同训练阶段使用动力外骨骼的能力起点各不相同，且改善速度也存在差异。平均而言，参与者每次训练的行走速度比上一次加快 0.0048 米/秒，初始平均速度为 0.16 米/秒。掌握要领后，一次典型的训练 session 通常持续一到一个半小时，但具体时长需根据脊髓损伤参与者的耐受程度进行调整。在实施该操作过程中，重要的是要对学习者保持耐心，必要时可更换为其他锻炼项目，并在另一天再重新尝试困难的任务。通过此操作流程，还可进行其他方法，例如在复杂表面（如铺有地毯的斜坡）上行走，以回答更多问题，例如判断使用者是否可能在使用动力外骨骼时存在限制。

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使用动力外骨骼训练脊髓损伤患者行走

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