综述:物理康复中的马术疗法模拟器:一项系统评价

《Mechatronics》:Hippotherapy simulators in physical rehabilitation: A systematic review

【字体: 时间:2026年02月11日 来源:Mechatronics 3.1

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  本研究通过系统综述评估马术模拟器(HRS)作为传统马背理疗替代方案的效果,纳入45项研究显示93.3%有效改善平衡、姿势及运动功能,但证据质量低(37.8%高风险偏倚),设备设计存在仿真能力不足等问题。分隔符:

  
Lissia L. Barbosa | Joseph P. Dutkowsky | Sunil K. Agrawal
哥伦比亚大学机械工程系,纽约州纽约市,美国

摘要

目的

评估当前关于骑马模拟器(HRS)作为传统马术疗法替代方案的证据,并识别其在设计和应用方面的不足之处。

材料与方法

对涉及HRS干预的研究进行了系统性回顾。共筛选了1754篇英文文章,其中45篇符合分析标准。

结果

分析了45项研究,这些研究主要使用了商业模拟器,也有一些是定制的设备。干预持续时间从单次 session 到20周不等,涉及不同的研究人群。随机对照试验占53.3%,但整体证据质量较低,37.8% 的研究存在高偏倚风险。尽管如此,93.3% 的研究显示HRS对平衡、姿势和运动功能有积极影响,不过与传统马术疗法的比较结果尚无定论。

结论

在无法获得马术疗法的情况下,HRS是一个有前景的治疗选择。但目前的设计在完全模拟马的运动和感官输入方面仍存在局限性。未来的发展应侧重于实现更真实的座椅运动、多感官反馈以及沉浸式虚拟环境,以最大化治疗效果。

引言

骑马是一项每年在美国约有3000万人参与的休闲活动[7]。它在我们的社会中有多种用途——交通、农业、体育和娱乐[15]。然而,其中一项特别重要的应用是物理治疗。 马术疗法是一种特定且精确的治疗策略或工具,医疗专业人员(尤其是职业治疗师、物理治疗师和言语-语言治疗师)利用马的运动特性来帮助改善患者的身体功能和活动能力[57]。虽然医学上还有其他基于马的干预方法,但马术疗法的主要目标有所不同。马辅助疗法关注的是改善患者的身体状况[37]。一匹行走的马可以提供类似于自然步态的三维运动体验。 马术疗法常被推荐给脑瘫(CP)患者,以改善其大肌肉运动功能、躯干控制和上身平衡[44]。它也被推荐给患有其他神经系统疾病、慢性疼痛、慢性腰痛、自闭症的健康老年人及其他人群[12,13,[14], [22],46,61]。 尽管马术疗法很少单独使用,但许多研究(无论是单独使用还是与物理治疗结合使用)都观察到了其积极效果[57]。然而,这种疗法的局限性在于需要专门的场所来容纳大型动物(如马),且马的高维护成本、对天气的依赖性以及过敏患者的风险也限制了其应用范围。 最近出现的一种替代方法是通过骑马模拟器(HRS)来机械性地再现马的运动。骑马模拟器可以在较小的室内场所使用,通常比真正的马更经济实惠。 市场上已经开发出了多种HRS型号,这些模型在座椅的自由度、提供的步态和节奏、交互性以及模拟骑马体验的真实性方面存在差异[5]。一些原本并非为治疗目的设计的HRS设备,后来也被引入治疗领域,用于家庭锻炼或作为马术运动员的训练平台[32](图1,图2)。 因此,对HRS疗效的评估结果并不一致,因为这些研究基于不同的HRS模型。 先前的研究表明,触觉设备在康复环境中对感觉运动表现有显著提升作用,强调了触觉反馈在技能习得和恢复过程中的关键作用[40]。本综述中观察到的各种机器进一步说明了真实感和交互性对治疗效果的重要性。 通过这项系统性回顾,我们希望整理迄今为止所有关于HRS的治疗研究,分析其疗效,识别当前模型与传统马术疗法相比的不足之处,并提出未来设计的改进方向。

研究问题

本文重点探讨以下主要问题: - 骑马模拟器是如何开发并作为神经和运动障碍患者的治疗工具使用的? - 骑马模拟器的效果与传统不使用这些模拟器的治疗方法相比如何? - 未来如何改进骑马模拟器的性能?

协议与注册

本综述已在PROSPERO注册(注册编号:CRD420251089432)。

结果

本节简要概述了HRS相关研究的设计,旨在分析当前模拟器的使用情况并探讨改进机会。 图4展示了模拟器型号的分布情况。40项研究(88.89%)提供了部分设备信息。其余五篇论文中,有两篇明确指出模拟器的运动方向为前后或上下[2,3];第三篇论文将模拟器的运动描述为左右摇晃。

骑马模拟器是如何开发并作为神经和运动障碍患者的治疗工具使用的?

传统马术疗法被认为有助于改善平衡、躯干控制和协调能力。历史上受益于马术疗法的群体往往更倾向于接受HRS治疗,因此研究对象主要为脑瘫和中风患者。HRS干预在各种神经和运动障碍患者中都显示出功能上的益处。此外,由于HRS不依赖于大型动物,因此比传统马术疗法更易于普及。

CRediT作者贡献声明

-Lissia L. Barbosa:撰写初稿、方法论设计、数据分析、概念构建 -Joseph P. Dutkowsky:审稿与编辑、监督工作 -Sunil K. Agrawal:审稿与编辑、数据可视化、项目管理 Lissia L. Barbosa是哥伦比亚大学机械工程专业的二年级本科生,她在机器人与康复(ROAR)实验室从事研究工作,主要研究方向是马术疗法,特别关注设计、可访问性和临床应用。
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