Exoskeleton robottiavusteinen kävelyharjoittelu spastisessa aivohalvauksessa botuliinitoksiini A -injektion jälkeen

Kokeellinen: RF BoNT-A-injektio ensimmäisellä kaudella ja robotiterapia

Koulutussessio sisälsi 40 minuuttia robottiterapiaa, ryhmä saa 2 sessiota viikossa 12 viikon ajan.

Menettely: BoNT-A-injektiot

Botox-tuotemerkin BoNT-A Purified Neurotoxin Complex (Allergan Pharmaceuticals, Irvine, CA) valmistetaan laimentamalla lyofilisoitu toksiini 0,9-prosenttisella suolaliuoksella pitoisuuteen 33-100 U/ml. kohdelihaksen koosta riippuen. Kohdelihaksen sijainti vahvistetaan kaikuoppaan avulla. Kokonaisannosalue on 100 yksikköä. Kunkin kohdelihaksen annosalue on alla: 100 yksikköä rectus femoriksessa.

Muut: RF BoNT-A-ruiske ensimmäisellä kaudella ja robotterapia

Tässä tutkimuksessa käytetään kannettavaa maastokäyttöön tarkoitettua eksoskelettia, joka on alaraajojen robotijärjestelmä. Robotin alaraajajärjestelmä koostui kahdenvälisistä moottoreista vasemman ja oikean polven avustamiseksi, lantion vyöstä ja kärryjärjestelmästä laitteen ripustamiseksi sekä reisi- ja säärihihnoista eksoskeleton "nivelten" kiinnittämiseksi käyttäjään. Potilaat saavat eksoskelettialaraajarobotin käyttöönsä, kun BoNT-A on pistetty vaivaantuneeseen suoraan reisilihakseen, minkä jälkeen he alkavat tehdä toiminnallista kävelykoulutusta, joka sisältää: 1) kävelyn maassa, 2) kävelyn kääntymisen kanssa, 3) tuolista nousemisen ja siihen istuutumisen, 4) kyykistymisen ja nousemisen, ja 5) portaita ylös ja alas kävelemisen. Kolmen kuukauden huuhtelujakson jälkeen siirrytään ristikkäiseen vaiheeseen ilman suoraan reisilihakseen tehtävää BoNT-A-pistosta, ja potilaat saavat toisen kierroksen robotiterapiaa.

Kokeellinen: RF BoNT-A-pistoksia toisella kaudella ja robottiterapia

Koulutussessio sisälsi 40 minuuttia Robotic Therapy -hoitoa, ryhmä saa 2 sessiota viikossa 12 viikon ajan.

Menettely: BoNT-A-injektiot

Botox-tuotemerkin BoNT-A Purified Neurotoxin Complex (Allergan Pharmaceuticals, Irvine, CA) valmistetaan laimentamalla lyofilisoitu toksiini 0,9-prosenttisella suolaliuoksella pitoisuuteen 33-100 U/ml. kohdelihaksen koosta riippuen. Kohdelihaksen sijainti vahvistetaan kaikuoppaan avulla. Kokonaisannosalue on 100 yksikköä. Kunkin kohdelihaksen annosalue on alla: 100 yksikköä rectus femoriksessa.

Muut: RF BoNT-A-ruiske toisessa jaksossa ja robottiterapia

Tässä tutkimuksessa käytetään kannettavaa maastakäyttöistä eksoskelettia alaraajarobottijärjestelmää. Robottialaraajajärjestelmä koostuu molemminpuolisista moottoreista vasemman ja oikean polven avustamiseksi, lantion vyöstä ja vaunujärjestelmästä laitteen ripustamiseksi sekä reisi- ja säärihihnoista eksoskeleton "nivelten" kiinnittämiseksi käyttäjään. Potilaat saavat eksoskelettialaraajarobotin BoNT-A:n injisoinnin jälkeen (älä injisoi BoNT-A:ta vaivautuneeseen suoraan reisilihakseen), minkä jälkeen he alkavat suorittaa toiminnallista kävelykoulutusta, joka sisältää: 1) kävelyn maassa, 2) kävelyn kääntyen, 3) tuolille nousemisen ja siitä nousemisen, 4) kyykistymisen ja nousemisen sekä 5) portaita ylös ja alas kävelemisen. Kolmen kuukauden huuhtoutumisjakson jälkeen siirrytään ristiin RF BoNT-A -injektioon ja saadaan toinen kierros robottiterapiaa.

Kinemaattinen analyysi (sisältää kunkin alaraajojen nivelten liikelaajuuden、kävelynopeuden muutoksen kävelyjakson aikana、massakeskuksen muutoksen、askelpituuden)

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtöarvosta, joka on yksikötön luku tai ilmaistu prosentteina.

Laskemme suhteellisen muutoksen vähentämällä alkuarvon loppuarvosta ja jakamalla tuloksen alkuarvon itseisarvolla. (suhteellinen muutos = (jälkitesti - lähtöarvo) / lähtöarvo × 100 %) Tutkijat käyttävät markkereittomaa liikekaappausjärjestelmää kinemaattiseen analyysiin ja neljää korkearesoluutioista kameraa tallentamaan 30 kuvaa sekunnissa 4 megapikselin resoluutiolla. Kamera asetettiin tasaisesti 5 metrin päähän kohteen keskipisteestä 1 metrin korkeudelle, mikä mahdollisti koko kehon suurimman mahdollisen havaintojen määrän. Alaraajojen kinematiikan analysoimiseksi tutkijat käyttävät Open Pose -järjestelmää, reaaliaikaista monen henkilön järjestelmää, ihmisasennon havaitsemiseen 2D-kuvista neljästä korkearesoluutioisesta kamerasta. Tutkijat käyttävät tätä testiä mittaamaan osallistujien polven taivutuskulmaa ja askelpituutta (cm).

Data Analysis From the built-in Speed and Angle Sensors of the Exoskeleton Robot (Including ROM of the Joints, the Cyclogram Perimeter, the Cyclogram Area, Cyclogram Orientation, the Trend Symmetry, and the Square Root of the Sum of Squared Deviation

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtötasoon verrattuna, mikä on yksikötön luku tai ilmaistu prosentteina.

Syklogrammia käytetään kuvaamaan nivelten välistä toiminnallista suhdetta täyden kävelysyklin aikana, ja se muodostetaan piirtämällä kaksi kulmaa X-Y-tasolle (lonkan ja polven nivelten muutos). Sillä on useita kliinisesti merkittäviä parametreja, kuten nivelten liikelaajuus, syklogrammin piiri ja syklogrammin pinta-ala. Voimme myös verrata vaikutuksen alaista ja tervettä puolta tarkastelemalla syklogrammin suuntaa, trendin symmetriaa ja poikkeamien neliösumman neliöjuurta (arvo 0 osoittaa suurempaa symmetriaa ja koordinaatiota).

Muokattu Emory Functional Ambulation Profile (mEFAP)

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtötasoon verrattuna, joka on yksikötön luku tai ilmaistu prosentteina.

mEFAP on kliininen testi, joka mittaa aikaa viiden yleisen ympäristön pinnan läpikulkuun avustavalla laitteella tai ilman sitä. On osoitettu, että sillä on korkea arvioijien välinen ja testi-uusinta-luotettavuus kävelykapasiteetin ja toiminnallisen kävelyn mittarina aivohalvauksen saaneiden potilaiden ryhmässä. mEFAP koostuu viidestä ajastetusta tehtävästä: (1) 5 metrin kävely kovalla lattialla; (2) 5 metrin kävely matolla; (3) nousu tuolista, 3 metrin kävely ja palaaminen istuma-asentoon (ajastettu "ylös ja menemään" -testi); (4) standardoitu este rata; ja (5) viiden portaan nousu ja lasku. Viisi ajastettua osapistettä säädetään kertoimella tarvittavien avustavien laitteiden osalta ja lasketaan sitten yhteen saadakseen yhdistetyn pistemäärän.

Muunneltu Ashworth-asteikko

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtöarvosta, joka on yksikötön luku tai prosentteina ilmaistu.

Alaraajan luurankolihasten spastisuutta arvioitiin käyttäen MAS-asteikkoa. Se käyttää 8-pistettä asteikkoa (0, 1, 1+, 2, 2+, 3, 3+, 4) pisteyttämään keskimääräistä vastusta passiiviselle liikkeelle jokaiselle nivelelle, jossa korkeampi pistemäärä osoittaa korkeampaa spastisuutta. MAS-asteikko on osoittanut hyvän luotettavuuden ja pätevyyden. Tutkijat arvioivat MAS-asteikolla polven koukistajien/ojentajien ja nilkan dorsifleksorien/plantarifleksorien spastisuutta istuma-asennossa. MAS-asteikon maksimiarvo on 4 ja minimiarvo 0. Korkeammat pistemäärät tarkoittavat huonompaa lopputulosta.

Lääketieteellisen tutkimuksen neuvoston asteikko

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtöarvosta, joka on yksikötön luku tai prosentteina ilmaistuna.

MRC-asteikko on luotettava mittaus, joka vaihtelee 0:sta (ei supistusta) 5:een (normaali voima). Kokonaisasteikko yhdistää kaiken vaihteluvälin ja laskee keskiarvopisteet, joissa korkeammat pisteet tarkoittavat parempaa lopputulosta. MRC-asteikkoa käytetään tutkimaan vaikutuksen alaisen lonkan fleksion, polven fleksion, polven ekstension ja nilkan dorsifleksion lihasvoimaa. Valitse asianmukainen testiasento asiakkaan kykyjen perusteella. (Jos asiakasta ei voida arvioida seisoma-asennossa, käytä sen sijaan istuma-asentoa, mutta se johtaisi alhaisempaan pisteeseen.)

Heiluritesti

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtötasoon verrattuna, joka on yksikötön luku tai prosentteina ilmaistu.

Heiluritesti suoritettiin polven ojennuslihasten spastisuuden arvioimiseksi. Jokaisen testin aikana tallennettiin inertiamittausyksikön (IMU) data, mukaan lukien gyroskoopista saatava kulmanopeus, kiihtyvyysanturista saatava lineaarinen kiihtyvyys ja magnetometristä saatava magneettikenttä. Heiluriparametrit (ensimmäisen heilahduksen amplitudi ja rentoutumisindeksi) johdettiin sähkögoniometrillä mitatuista polven kulmatrajektoreista. Proksimaalinen ja distaalinen anturin päätylohkot kiinnitettiin 15 cm:n päähän ja 15 cm:n alle lateraaliseen reisiluun kyhmyyn, vastaavasti. Kahta anturia käytettiin yhden integroidun polvenivelkulmasignaalin saamiseksi segmenttien välisen suhteellisen liikkeen perusteella, eikä kahta erillistä lähtöarvoa. Aiempi tutkimus osoitti, että heiluriparametrit voivat tarjota lisätietoa kävelykäyttäytymisestä, täydentäen MAS-asteikkoa.

Bergin tasapainoskaala

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtöarvosta, joka on yksikötön luku tai ilmaistuna prosentteina.

BBS on 14 kohteen asteikko, jota käytetään laajalti aivohalvauksen saaneiden henkilöiden tasapainohäiriöiden arviointiin, jokainen kohde pisteytetään 0–4 pistettä. BBS:n luotettavuus ja pätevyys on hyvin vakiintunut. Tutkijat käyttivät BBS:ää tasapainotoiminnon arviointiin. Korkeammat pisteet tarkoittavat parempaa lopputulosta.

Kuuden minuutin kävelytest

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtötasoon verrattuna, joka on yksikötön luku tai ilmaistuna prosentteina.

6MWT:ää käytetään yleisesti potilaiden sydän- tai hengitysongelmien arvioimiseen, ja sitä pidetään aerobisen kapasiteetin alimaksimaalisena testinä. Tutkijat käyttävät 6MWT:ä kävelyn kestävyyden arvioimiseen. Sitä käytetään nykyisin yleisesti aivohalvauspotilailla, ja se on tässä ryhmässä erittäin luotettava. Enimmäisetäisyys, jonka potilas kulkee 20 metrin kävelykadulla 6 minuutissa, kirjataan ylös.

Isometrinen voima

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtöarvoon, joka on yksikötön luku tai ilmaistu prosentteina.

Isometristä voimaa mitattiin käyttämällä Biodex System 3a -järjestelmää. Tutkijat käyttivät testiä, joka koostui kolmesta polven taivutuksen/ojennuksen isometrisestä supistuksesta 30°, 45°, 90° polven taivutusasennossa, ja he tallensivat isometristen huippuvääntömomenttien (Nm/kg) tietoja. Viiden sekunnin maksimaalisia vapaaehtoisia isometrisiä supistuksia (MVIC) suoritettiin kymmenen kertaa. Supistusten välillä annettiin 15 sekunnin lepoa jokaisessa kokeessa, ja kahden kulman välinen aika oli noin 2 minuuttia. Isometrinen huippuvääntömomentti (Nm/kg) laskettiin suodatetun vääntömomenttitiedon korkeimmasta arvosta kunkin MVIC:n aikana, joka normalisoitiin ruumiinpainolla. Isometrinen huippuvääntömomentti (Nm) saatiin Biodex System 3 -ohjelmistosta sekä taivutukselle että ojennukselle.

Nottinghamin laajennettu päivittäisten toimintojen indeksi

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtötasoon verrattuna, joka on yksikötön luku tai ilmaistaan prosentteina.

Nottinghamin laajennettu päivittäisten toimintojen indeksi (Eadl) koostuu 22 eri osasta, jotka on jaettu neljään osioon. Jokainen osa pisteytetään 0–3 pisteen välillä. Tutkijat käyttävät vain Eadl-indeksin liikkuvuusalatunnusta arvioidakseen osallistujien yhteisöosallistumisen tasoa. Tämä alatunnus sisältää 6 eri osaa ja vaihtelee 0–12 pisteen välillä, korkeammat pisteet osoittavat parempaa suoritusta.

Toimintakohtainen tasapainoluottamus

Tulokset ilmaistaan suhteellisena muutoksena lähtöarvoon, joka on yksikötön luku tai ilmaistu prosentteina.

Toiminnan spesifinen tasapainon luottamus (ABS) -asteikko on kysely, joka on kehitetty arvioimaan ikääntyneiden henkilöiden tasapainon luottamusta päivittäisten toimintojen suorittamisessa. ABC-asteikko koostuu laajasta jatkumosta vähemmän ja enemmän haastavista päivittäisistä toiminnoista. ABS-asteikko sisältää 16 kohtaa, jotka edustavat päivittäisiä toimintoja. Osallistujilta pyydetään vastaamaan pistemäärällä 0% (ei lainkaan luottamusta) - 100% (täysin luottamusta) 10 %:n välein, kuinka luottavaisia he ovat kunkin toiminnon suorittamisessa. Saatu keskiarvo on osoitus tasapainon luottamuksesta.