Bezpečnost a účinnost roboticky asistovaného tréninku chůze (RAGT) pomocí robota Bambini Kids u dětí s dětskou mozkovou obrnou

Dětská mozková obrna (DMO) je jednou z nejčastějších příčin poruch chůze u dětí a jedná se o neprogresivní neurovývojovou poruchu, která vede k trvalým poruchám motorické funkce a posturální kontroly. Výskyt dětské mozkové obrny v Koreji byl hlášen přibližně u 2,6 osob na 1 000 jedinců. Pacienti s DMO pociťují omezení v chůzi a aktivitách denního života v důsledku svalové spasticity, svalové slabosti a poruch rovnováhy a koordinace, což následně vede ke snížené nezávislosti a zhoršené kvalitě života.

Fyzická aktivita je nezbytná pro podporu celkového zdraví u dětí s dětskou mozkovou obrnou a bylo prokázáno, že zlepšuje stabilitu, rovnováhu, celkovou motorickou funkci a aerobní kapacitu, zatímco snižuje riziko deprese a zlepšuje klíčové funkční oblasti, jako je společenská účast a kvalita života. K dosažení těchto výhod byly široce používány konvenční přístupy fyzioterapie, včetně tréninku chůze s částečnou podporou tělesné hmotnosti, úkolově orientovaného tréninku a tréninku na běžeckém pásu; tyto přístupy jsou však spojeny s výraznou fyzickou zátěží pro terapeuty a omezeními v důsledném poskytování opakovaného a vysoce intenzivního tréninku.

K řešení těchto omezení získává robotem asistovaný trénink chůze (RAGT) pozornost v oblasti rehabilitace. RAGT umožňuje důsledné poskytování vysoce intenzivního a vysokofrekvenčního opakovaného tréninku v souladu s fyziologickými vzorci chůze a umožňuje automatické zaznamenávání tréninkových parametrů pro objektivní analýzu a srovnání. Kromě toho mohou být některé nositelné exoskelety aplikovány v neklinických prostředích, čímž se rozšiřuje jejich potenciální využití mimo nemocniční prostředí.

Terapeutické účinky robotem asistovaného tréninku chůze (RAGT) byly prokázány u dospělých pacientů s poraněním míchy (SCI) a cévní mozkovou příhodou prostřednictvím více randomizovaných kontrolovaných studií a systematických přehledů, které ukazují pozitivní dopady na schopnost chůze, svalovou sílu, rovnováhu a obnovu aktivit denního života. Studie u dětí s dětskou mozkovou obrnou také uvádějí, že RAGT má příznivý vliv na výsledky související s aktivitou, jako je schopnost stát, rychlost chůze a vzdálenost chůze. Včasná aplikace rehabilitace u dětí během vývojových stadií má zvláštní klinický význam, protože může podporovat neuroplasticitu během období, kdy vzorce chůze a motorická funkce zůstávají modifikovatelné, a tím potenciálně předcházet dlouhodobé progresi postižení. V nedávné multicentrické klinické studii byly po 6 týdnech robotem asistovaného tréninku chůze pozorovány významná zlepšení hrubé motorické funkce, kontroly rovnováhy a vzorců chůze a tyto účinky byly udrženy při sledování. Borggraefe et al. uvedli, že pacienti s mírnějším postižením (úrovně GMFCS I-II) vykazovali významně větší zlepšení v dimenzích D a E měření hrubé motorické funkce (GMFM-88) ve srovnání s těmi se středně těžkým až těžkým postižením (úrovně GMFCS III-IV). Některé studie však naznačují, že relativně krátké trvání intervencí mohlo vést k nadhodnocení léčebných účinků, což ukazuje na potřebu dalšího ověření.

V poslední době, kromě robotem asistovaného tréninku v lékařských zařízeních, studie aktivně zkoumaly proveditelnost a účinnost používání exoskeletových robotů v domácím a komunitním prostředí pro děti s dětskou mozkovou obrnou. Tento přístup získal pozornost jako nová strategie ke zlepšení přístupu k terapii a podpoře kontinuální rehabilitace v každodenním životě.

Děti s dětskou mozkovou obrnou často vykazují omezení v normálním pohybu v důsledku sníženého rozsahu pohybu kloubů, snížené svalové síly a abnormálního svalového tonu. Často se u nich vyskytují různé abnormality chůze, jako je equinózní chůze a chůze v podřepu. Děti s dětskou mozkovou obrnou často vykazují omezení v normálním pohybu v důsledku sníženého rozsahu pohybu kloubů, snížené svalové síly a abnormálního svalového tonu. Často se u nich vyskytují různé abnormality chůze, jako je equinózní chůze a chůze v podřepu. Tyto abnormální vzorce chůze mohou v průběhu času vést k sekundárním deformitám; proto je multidisciplinární přístup, kromě konvenční fyzioterapie, nezbytný v rehabilitaci pacientů s dětskou mozkovou obrnou.

Navzdory těmto klinickým charakteristikám, zejména u dětí ve věku 2-11 let s výškou přibližně 100 cm, zůstávají důkazy o účinnosti a bezpečnosti tréninku chůze založeného na exoskeletu u dětí s dětskou mozkovou obrnou omezené. To se také odráží v současném regulačním stavu jak v tuzemsku, tak v zahraničí. Mezi 22 poháněnými exoskelety, které získaly povolení U.S. FDA 510(k), byl schválen pouze jeden pediatrický přístroj – vyvinutý společností Cyberdyne, Inc. v Japonsku. Podobně v Koreji byly schváleny pouze dva exoskelety pro pediatrické použití (Exerciser, orthopaedic, electrically-powered nebo Robotic-guidance rehabilitation system), vyrobené společnostmi COSMO ROBOTICS CO., Ltd. a ANGEL ROBOTICS Co., Ltd. Mezi nimi je Bambini Kids vyvinutý společností Cosmo Robotics Co., Ltd. jediným zařízením, které aktivně pomáhá nejen s flexí a extenzí kyčle a kolena, ale také s dorziflexí a plantární flexí kotníku, stejně jako s abdukcí a addukcí kyčle.

K řešení těchto klinických omezení byl vyvinut exoskeleton Bambini Kids s nezávislými motory v kyčelních a kotníkových kloubech. Kromě konvenční pomoci s flexí a extenzí kyčle a kolena poskytované stávajícími exoskeletovými systémy zařízení zahrnuje čtyři další motory pro aktivní kontrolu dorziflexe a plantární flexe kotníku, stejně jako abdukce a addukce kyčle. Tento design zlepšuje pohyblivost kloubů během celého cyklu chůze, propulzi kotníku a stabilitu pánve. V důsledku toho se očekává, že zařízení usnadní získání přirozenějších a symetrickějších vzorců chůze.

Proto si tato studie klade za cíl systematicky vyhodnotit bezpečnost a účinnost pediatrického exoskeletu Bambini Kids u dětí s dětskou mozkovou obrnou. Na základě výsledků je zamýšleno vytvořit důkazy na podporu regulačního schválení a klinické aplikace na zahraničních trzích a přispět k rozvoji strategií pro rozšíření využití robotem asistovaného tréninku chůze (RAGT) v různých reálných prostředích, včetně domácího a komunitního prostředí.