Exoskeleton Robotický nácvik chůze při spastické mrtvici po injekci botulotoxinu A

Experimentální: RF BoNT-A injekce v prvním období a robotická terapie

Tréninková sezení zahrnovala 40 minut robotické terapie, skupina bude dostávat 2 sezení týdně po dobu 12 týdnů.

Postup: Injekce BoNT-A

Botox BoNT-A Purified Neurotoxin Complex (Allergan Pharmaceuticals, Irvine, CA) bude připraven zředěním lyofilizovaného toxinu 0,9% fyziologickým roztokem na koncentraci 33-100 U/ml. v závislosti na velikosti cílového svalu. Umístění cílového svalu bude potvrzeno pomocí echo průvodce. Celkový rozsah dávek je 100 jednotek. Rozsah dávky pro každý cílový sval je níže: 100 jednotek v přímém femoris.

Jiný: RF injekce BoNT-A v prvním období a robotická terapie

V této studii bude použit nositelný nadzemní exoskeletální systém robotu pro dolní končetiny. Robotický systém dolních končetin se skládal z oboustranných motorů pro asistování levého a pravého kolena, pánevního pásu a vozíkového systému pro zavěšení zařízení a stehenních a holenních manžet pro připevnění "článků" exoskeletu k uživateli. Pacienti po injekci BoNT-A do postiženého rectu femoris obdrží a nasadí exoskeletální robot pro dolní končetiny a poté zahájí funkční trénink chůze, který zahrnuje: 1) chůzi po rovině, 2) chůzi s otáčením, 3) usedání a vstávání ze židle, 4) dřep a vztyčení a 5) stoupání a sestup po schodech. Po tříměsíčním vyplachovacím období dojde k přechodu bez injekce BoNT-A do rectu femoris a pacient obdrží druhé kolo robotické terapie.

Experimentální: RF injekce BoNT-A v druhém období a robotická terapie

Tréninková seance zahrnovala 40 minut robotické terapie, skupina bude mít 2 seance týdně po dobu 12 týdnů.

Postup: Injekce BoNT-A

Botox BoNT-A Purified Neurotoxin Complex (Allergan Pharmaceuticals, Irvine, CA) bude připraven zředěním lyofilizovaného toxinu 0,9% fyziologickým roztokem na koncentraci 33-100 U/ml. v závislosti na velikosti cílového svalu. Umístění cílového svalu bude potvrzeno pomocí echo průvodce. Celkový rozsah dávek je 100 jednotek. Rozsah dávky pro každý cílový sval je níže: 100 jednotek v přímém femoris.

Jiný: RF injekce BoNT-A ve druhém období a robotická terapie

V této studii bude použit nositelný pozemní exoskeletový robotický systém dolních končetin. Robotický systém dolních končetin se skládal z oboustranných motorů pro asistenci levého a pravého kolena, pánevního pásu a vozíkového systému pro zavěšení zařízení a stehenních a holenních manžet pro připevnění "článků" exoskeletu k uživateli. Pacienti obdrží exoskeletový robotický systém dolních končetin po injekci BoNT-A (neinjektovat BoNT-A do postiženého přímého svalu stehenního), poté začnou s funkčním tréninkem chůze, který zahrnuje 1) chůzi po zemi 2) chůzi s otáčením, 3) nasedání a vystupování ze židle, 4) dřepy a vzpřimování a 5) stoupání a sestupování po schodech. Po 3měsíční vymývací periodě dojde ke křížení s injekcí BoNT-A do přímého svalu stehenního a pacient obdrží druhé kolo robotické terapie.

Kinematická analýza (včetně ROM každého L/E kloubu、Změna rychlosti chůze v cyklu chůze、Změna těžiště、Délka kroku)

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna od výchozí hodnoty, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřeno v procentech.

Relativní změnu vypočítáme odečtením počáteční hodnoty od konečné hodnoty a následným vydělením výsledku absolutní hodnotou počátečního čísla. (relativní změna = (po - výchozí) / výchozí × 100 %) Výzkumníci použijí systém pro snímání pohybu s méně značkami pro kinematickou analýzu, využijí čtyři kamery s vysokým rozlišením k nahrávání 30 snímků za sekundu při rozlišení 4 megapixelů. Kamery byly jednotně umístěny 5 metrů od středu subjektu ve výšce 1 metru, což umožňuje maximální počet detekcí celého těla. Pro analýzu kinematiky dolních končetin výzkumníci použijí Open Pose, systém pro více osob v reálném čase, k detekci lidské polohy ve 2D snímcích ze čtyř kamer s vysokým rozlišením. Výzkumníci použijí tento test k měření úhlu flexe kolena a délky kroku (cm) účastníků.

Analýza dat z vestavěných senzorů rychlosti a úhlu exoskeletního robota (včetně rozsahu pohybu kloubů, obvodu cyklogramu, plochy cyklogramu, orientace cyklogramu, symetrie trendu a druhé odmocniny ze součtu čtverců odchylek)

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna od výchozí hodnoty, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřeno v procentech.

Cyklogram se používá k zobrazení funkčního vztahu mezi klouby během celého cyklu chůze a je vytvořen vykreslením dvou úhlů v rovině X-Y (změna kyčelního a kolenního kloubu). Má několik klinicky relevantních parametrů, jako je rozsah pohybu kloubů, obvod cyklogramu, plocha cyklogramu. A můžeme také porovnat rozdíl mezi postiženou a nepostiženou stranou pohledem na orientaci cyklogramu, symetrii trendu a druhou odmocninu součtu čtverců odchylek (hodnota 0 označuje větší symetrii a koordinaci).

Modifikovaný Emoryho funkční profil chůze (mEFAP)

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna od výchozí hodnoty, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřené v procentech.

mEFAP je klinický test, který měří čas potřebný k pohybu pěti běžnými terénními povrchy s nebo bez pomocného zařízení. Bylo prokázáno, že má vysokou spolehlivost mezi hodnotiteli a test-retest spolehlivost jako měřítko chůzové kapacity a funkční chůze u populace pacientů po cévní mozkové příhodě. mEFAP se skládá z pěti časovaných úkolů: (1) 5m chůze na tvrdé podlaze; (2) 5m chůze po koberci; (3) vstát ze židle, ujít 3 metry a vrátit se do sedu (časovaný test "vstaň a jdi"); (4) standardizovaná překážková dráha; a (5) výstup a sestup po pěti schodech. Pět časovaných dílčích skóre bude upraveno multiplikátorem pro případné potřebné pomocné zařízení a následně sečteno, aby se získalo celkové skóre.

Modifikovaná Ashworthova stupnice

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna od výchozí hodnoty, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřeno v procentech.

Svalová spasticita dolních končetin byla hodnocena pomocí MAS škály. Používá 8bodovou stupnici (0, 1, 1+, 2, 2+, 3, 3+, 4) k ohodnocení průměrného odporu vůči pasivnímu pohybu pro každý kloub, přičemž vyšší skóre znamená vyšší spasticitu. MAS škála prokázala dobrou spolehlivost a validitu. Výzkumníci hodnotili MAS pro ohybače/natahovače kolena, hřbetní ohybače/plantární ohybače kotníku v sedě. Maximum MAS škály je 4 a minimum je 0. Vyšší skóre znamená horší výsledek.

Stupnice Rady pro lékařský výzkum

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna oproti výchozí hodnotě, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřené v procentech.

MRC škála je spolehlivé měření v rozsahu od 0 (žádná kontrakce) do 5 (normální síla). Celková škála kombinuje celý rozsah a vypočítává průměrné skóre, přičemž vyšší skóre znamená lepší výsledek. MRC škála bude použita k vyšetření svalové síly postižené flexe kyčle, flexe kolene, extenze kolene a dorziflexe kotníku. Vyberte vhodnou testovací polohu na základě schopností klienta. (Pokud klient nemůže být vyšetřen ve stoje, použijte místo toho sed, ale to by vedlo k nižšímu skóre.)

Test kyvadla

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna od výchozí hodnoty, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřeno v procentech.

Test kyvadla byl proveden pro posouzení spasticity extenzorů kolena. Během každého pokusu byly zaznamenány data z inerciální měřicí jednotky (IMU), včetně úhlové rychlosti z gyroskopu, lineárního zrychlení z akcelerometru a magnetického pole z magnetometru. Parametry kyvadla (výchylka prvního kyvu a index uvolnění) byly odvozeny z trajektorií úhlu kolena měřených pomocí elektrogoniometru. Proximální a distální koncové bloky senzorů byly upevněny 15 cm nad a 15 cm pod laterálním epikondylem femuru. Dva senzory byly použity k získání jednoho integrovaného signálu úhlu kolenního kloubu na základě relativního pohybu mezi segmenty, nikoli dvou samostatných výstupů. Předchozí studie ukázala, že parametry kyvadla mohou poskytnout další informace o chůzi, jako doplněk k MAS.

Bergova škála rovnováhy

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna od výchozí hodnoty, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřeno v procentech.

BBS je 14bodová škála, která je široce používána k hodnocení poruch rovnováhy u lidí po cévní mozkové příhodě, každá položka je hodnocena od 0 do 4 bodů. Spolehlivost a platnost BBS jsou dobře prokázány. Výzkumníci použili BBS pro hodnocení funkce rovnováhy. Vyšší skóre znamená lepší výsledek.

Šestiminutový test chůze

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna od výchozí hodnoty, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřené v procentech.

6MWT se běžně používá k posouzení kardiovaskulárních nebo respiračních problémů pacientů a je považován za submaximální test aerobní kapacity. Výzkumníci použijí 6MWT k posouzení vytrvalosti při chůzi. Nyní se běžně používá u pacientů po mozkové příhodě a je u této skupiny vysoce spolehlivý. Zaznamenává se maximální vzdálenost uražená na 20m chodníku během 6 minut.

Izometrická síla

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna od výchozí hodnoty, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřeno v procentech.

Izometrická síla byla měřena pomocí systému Biodex System 3a. Výzkumníci používají test sestávající ze tří izometrických kontrakcí flexe/extenze kolena při 30°, 45° a 90° flexi kolena a zaznamenávají data izometrického špičkového točivého momentu (Nm/kg). Pětisekundové pokusy maximální dobrovolné izometrické kontrakce (MVIC) byly provedeny desetkrát. Mezi kontrakcemi byl pro každý pokus poskytnut odpočinek 15 s a interval mezi dvěma úhly byl přibližně 2 min. Izometrický špičkový točivý moment (Nm/kg) byl vypočítán jako nejvyšší hodnota z filtrovaných dat točivého momentu během každé MVIC, která byla normalizována tělesnou hmotností. Izometrický špičkový točivý moment (Nm) byl získán ze softwaru Biodex System 3 pro flexi i extenzi.

Nottinghamský rozšířený index aktivit denního života

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna oproti výchozí hodnotě, což je bezrozměrné číslo nebo vyjádřené v procentech.

Nottinghamský rozšířený index aktivit denního života (Eadl) se skládá z 22 položek rozdělených do 4 sekcí, každá položka je hodnocena od 0 do 3 bodů. Zkoušející používají pouze mobilní subdoménu indexu Eadl k posouzení úrovně účasti účastníků v komunitě, která zahrnuje 6 položek a pohybuje se od 0 do 12, přičemž vyšší skóre znamená lepší výkon.

Sebevědomí při udržování rovnováhy při konkrétních činnostech

Výsledky jsou vyjádřeny jako relativní změna od výchozí hodnoty, což je bezrozměrné číslo nebo je vyjádřeno v procentech.

Škála sebedůvěry v rovnováze pro specifické aktivity (ABS) je dotazník vyvinutý k posouzení sebedůvěry starších osob v udržení rovnováhy při provádění každodenních činností. ABC škála se skládá z širokého kontinua méně a více náročných každodenních činností. ABS škála má 16 položek, které představují každodenní činnosti. Účastníci jsou požádáni, aby odpověděli, s hodnocením od 0 % (vůbec nejsem si jistý) do 100 % (zcela si jsem jistý) v krocích po 10 %, jak si jsou jisti při provádění každé činnosti. Průměrné skóre je ukazatelem sebedůvěry v rovnováze.