减重步行训练（body weight support gait trainer）又称为部分负重步行训练（partial weight bearing gait therapy），起源于20世纪50年代的悬吊治疗（suspension therapy）。1986年Finch和Barbeau根据Rossignal和Barbeau的动物实验结果将悬吊治疗和活动平板结合起来应用于人体的步行训练。随后，加拿大学者Visintin将其应用于下肢痉挛性瘫痪患者并取得成功。20世纪80年代末，该装置被应用于脊髓损伤（SCI）患者。研究表明，行走时下肢不负重或减重可改善一些神经系统疾病患者的步行能力。目前，许多国家（如美、加、英、日等）都使用这种设备。
一、组 成
减重步行训练系统由减重悬吊系统和步行系统两部分组成（图14-1）。
图14-1 减重步行训练
（一）减重悬吊系统
包括悬吊系统（suspension system）、支撑架（frame）和背心吊兜（harness）。悬吊系统是一根金属吊带，起着悬吊身体的作用，使患者在治疗中保持适当的直立姿势，提供平衡和安全，并允许患者的躯干上部分及四肢活动。支撑架是一个门框样的金属支架，其下端一般有滑轮可以水平移动，两侧的升降杆可以上下滑动，调节高度。背心吊兜类似于飞行员跳伞时固定身体的部分，上端通过固定带连接到头上方的横杆上与悬吊系统相连接，下端固定在骨盆、下腹部和腰部，有助于患者维持步态周期中的直立姿势，并通过稳定躯干来保持平衡。训练时可以根据患者的自身能力，通过升降吊兜来调节下肢负重的程度。
（二）活动平板
步行系统是一个活动平板（treadmill），类似于心血管运动试验中所使用的跑台，提供水平方向的移动，其速度和倾斜度可调节，可根据患者情况调节，调节的范围大。活动平板能帮助患者的下肢后退，促进伸髋，这对摆动初期起重要作用，并为迈步提供动力。
Wernin等建议：无论是截瘫还是四肢瘫，对不完全性脊髓损伤患者的步行训练应强化在直立位的步态训练，即在部分减重支持下，刺激下肢迈步与负重。
二、治疗作用
（一）基础研究
1．动物实验 切断猫和猴的下段脊髓，但保存其节段性输入的功能，经踩车训练，可恢复行走功能。行走功能的恢复决定于特殊感觉输入，可作为存在运动环路的间接证据，也就是说，在腰骶部脊髓中存在中心型发生器。减重步行训练系统在人行走功能训练上能够取得疗效，说明在人腰骶部也可能存在一个类似的中心型发生器。大部分不完全脊髓损伤患者都有步行的潜力，近年来许多学者都在研究步态训练对改善不完全脊髓损伤患者步行能力的有效性。在人不完全性颈或胸髓损伤时，也可以像猫一样进行减重训练，也可见无自主活动的下肢有EMG活动出现，行走功能也有恢复的可能性。它们不是由机械性肌肉、肌腱牵拉引起，可能与存在中心型发生器有关。
2．基础理论 研究表明减重步行训练能够改善步行能力可能与脊髓中枢模式发生器（central pattern generator，CPG）有关。CPG是指脊髓中枢在某种刺激后产生反复神经激动的机制。Grillner和Debuc等提出哺乳动物脊髓存在CPG，以产生诸如胃肠蠕动和步行中屈肌和伸肌交替转换的神经冲动；CPG存在于脊髓的腹侧和中部的两侧，之间有神经信号通讯，以脊髓颈和腰膨大处最多；神经环路与其他神经环路关联，最后在腰2～3整合。根据这种机制，训练时反复地将节段感觉输入到腰髓神经元和中间神经元，可导致长时程增强（long-term potentiation，LTP）。根据依赖性感觉运动学习机制（包括LPT），超脊髓损伤的技巧学习对皮质代表区的可塑性起重要作用。应用这种机制，使患者保持最大运动量的步行训练，就有可能恢复行走。
（二）临床功效
早期对脊髓损伤患者实施减重步行训练的试验性研究之一是观察3例慢性、胸段非完全性脊髓损伤患者步行能力的改善情况。以美国脊髓损伤学会制定的脊髓损伤评定标准（ASIA）评估受伤程度，患者中有2例为D级，1例为C级。每日训练步行1小时，其中每次在减重步行装置上的步行时间不少于20min，每周训练5天。减重程度从减40%开始，逐渐减少减重程度，活动平板的运行速度从每小时0．16km开始，逐渐加速。训练时有两个治疗师提供步行协助，训练维持了3个月。经过训练，3例患者达到限制性社区步行，能勉强上下楼梯。
多年来，减重步行训练系统在骨科康复治疗中主要应用于脊髓损伤所导致的肢体瘫痪的治疗，取得了一定疗效；在动物实验上也获得成功，说明这种运动功能的恢复可能是一种脊髓模式。向脊髓腰段提供适当的本体感觉输入，有助于行走功能的恢复。
减重步行训练系统（不管有无减重）的优点是：①患者能够反复进行整个步态训练，并逐渐进入正常步态；②活动平板可带动患者步行，从而增强步态周期中站立相末期对髋屈肌和踝屈肌的牵引；③下肢肌肉获得全面的被动和主动练习，可防止失用现象的发生；④活动平板的速度因人而异，有时可提高到最大速度和耐力，迫使患者加速行走；⑤患者可以独立训练或仅需他人少许帮助；⑥强化的活动平板行走训练可增加肌肉耐力和增强心血管功能；⑦产生最大节段的感觉输入，最佳地促进脊髓上运动网络的功能。
三、临床应用
（一）适应证和禁忌证
1．适应证 骨科康复治疗对象中有行走障碍的患者均适用，包括脊髓损伤（截瘫），肌肉萎缩，下肢骨折或关节疾患，截肢后假肢训练等。没有行走障碍的患者，如体弱者需要步行训练、耐力训练，或需要坐位、站立位的平衡、协调、姿势训练，或需要前庭功能训练等。
2．禁忌证 不适用于脊柱不稳定，下肢骨折未愈合或关节损伤处于不稳定阶段，运动时诱发过分肌肉痉挛，患者不能主动配合。慎用于下肢肌力小于2级，容易发生体位性低血压的患者。由于减重系统的吊兜需要与髋关节、骨盆、腹部及胸部接触。因此，凡是这些部位不能受压的患者，不适宜使用。
（二）训练参数
1．减重程度 目前普遍采用的减重程度为≤40%体重。根据国外文献报道，减重程度在30%左右所产生的步态参数最接近于完全负重下的步态参数，如果减重＞30%，患者就失去足够的地面反作用力来推进他们的步行。减重程度越高（即悬吊的重量越大），单腿和双腿支撑时间越短，最大髋膝摆动角越小，肌电活动越低，步速将受到限制。因此，训练中需要根据患者实际情况和训练目标选择适当的减重程度，并根据行走能力的改善，逐步减少减重的程度（即增加双下肢的负重），每次调整需降低至令患者在步行中伸膝时膝部屈曲不超过15°。
2．减重步行速度 即活动平板的速度，目前没有统一的规定，应根据每位患者的具体情况设定，训练中需逐步调整。近年来的一些研究建议，只有以接近正常的步速训练中枢神经系统损伤的患者，才能最大程度的增加患者的活动能力。所以治疗师要在保证患者出现正常步态的前提下，选择一个最快的速度。
3．减重训练次数与持续时间 减重训练的目的是让患者的下肢能尽快地完全负重行走。训练需要根据患者实际情况每日分节段进行，即每次治疗分为3～4个部分，早期、体弱或损伤较重的患者，每个部分持续3min，休息5min，每次治疗时间30min，需要减重较多的患者每次治疗可以＜15min。
4．治疗师指导 训练时要在1～2名治疗师的指导下完成迈步或矫正异常步态，如在步行周期的摆动相协助患者屈髋、屈膝、屈踝，站立相充分伸髋、伸膝，指导患者在站立相时将体重移至伸展位的下肢上。
（闵 瑜 李胜活）
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