Többszenzoros rehabilitációs szoba robot által támogatott funkcionális mozgásokhoz a felső végtag rehabilitációjában krónikus stroke esetén (RehaMSR)

A szélütés a fejlett országokban a súlyos, hosszú távú rokkantság egyik vezető oka, és óriási érzelmi és társadalmi-gazdasági hatással van a betegekre, a családokra és az egészségügyi szolgáltatásokra. A felső végtagi károsodások és funkcionális problémák valójában nagyon gyakoriak a stroke után. A károsodások általában magukban foglalják a karok, kezek és ujjak mozgásának és koordinációjának nehézségeit, amelyek gyakran nehézségeket okoznak a mindennapi élettevékenységek (ADL) elvégzésében, mint például az evés, az öltözködés és a mosás. A stroke után a felső végtagi károsodásban szenvedő betegek több mint felének még hónapokkal-évekkel a stroke után is nehézségei lesznek az ADL-ek elvégzésében. A robotrehabilitációs rendszerekben megvan a lehetőség arra, hogy költséghatékony módon nagy dózisú motoros edzést végezzenek, és bár a robotterápia hatékonyságáról még mindig folyik a vita, érvényes megoldásként jelennek meg a stroke-túlélők segítése a felsőtest rehabilitációjában. végtag. A Norouzi-Gheidari közelmúltbeli áttekintése azt mutatja, hogy a robotoktatás hatása összevethető egy ugyanolyan hosszúságú és intenzitású hagyományos terápiás edzéssel. Egy közelmúltbeli Cochrane szisztematikus áttekintése Mehrholzról 34 vizsgálatot tartalmazott (1160 résztvevő bevonásával) azt mutatta, hogy az elektromechanikus és robot-asszisztált karok edzése javította az ADL-pontszámokat, a karfunkciót és a kar izomerejét, de a bizonyítékok minősége alacsony vagy nagyon alacsony volt. Sajnos a robotképzést követő károsodások csökkenéséhez vezető mechanizmusok még mindig nem tisztázottak. Köztudott, hogy a neuroplaszticitás fontos szerepet játszik a stroke-betegek motoros felépülési folyamatában, továbbá, hogy a beteget a kezelés során be kell vonni, hogy elősegítsék a motoros tanuláshoz hasonló folyamatot. Az elkötelezettség előmozdítása és a neuroplaszticitás maximalizálása érdekében két fő módszert tanulmányoztak a robotrehabilitációban: i) az asszisztens edzési paradigmát, és ii) a páciens szándékának észlelése (DPI) módszert, amelyet irányított erőtréningnek is neveznek. Az első, amely az alanynak a szükséges feladat elvégzéséhez szükséges minimális segítségnyújtásból áll, ígéretes eredményeket mutatott a kezelésben való részvétel fokozásában, különösen a közepesen magas funkcionális betegeknél. A DPI módszer ehelyett a robot mozgásának a páciens által kifejtett erő vagy indukált sebesség segítségével történő elindításán alapul. Egyes esetekben a DPI módszer akár orvosbiológiai jeleket is felhasználhat, mint például az EMG vagy az EEG, hogy elindítsa az adott feladatot.

A páciens és a robot interakciójának modalitása mellett egy másik fontos jellemző, amely meghatározhatja a terápia sikerét, a javasolt mozgás típusa. Ismeretes, hogy a céltudatos mozdulatokon alapuló kezelések jobb eredményeket mutatnak a felső végtagi funkció helyreállításában, mint a cél nélküli mozgásokon alapuló kezelések. Ezért egy megfelelő rehabilitációs programnak nagy ismétlésszámú feladatorientált mozgásokat kell tartalmaznia.

Sajnos az asszisztens elve és a DPI módszer gyakran kevéssé alkalmazható a gravitáció elleni edzésben, különösen az alacsony funkcionalitású, erős erő- és koordinációs zavarokkal küzdő betegek esetében. Ezekben az esetekben, amikor a páciens nem tudja aktívan irányítani a robotot, a teljes körű segítségnyújtás, amely egy mereven meghatározott pályán (út- és mozgástörvény) alapul, az egyetlen lehetőség a robotrehabilitációban.

Ebben az előtanulmányban egy olyan felső végtag rehabilitációs programot mutatunk be, amely a robot által teljes mértékben asszisztált (merev irányú) célorientált mozgásokon alapul.

A tanulmány célja egy teljesen asszisztált funkcionális mozgásokon alapuló újszerű robotikus megközelítés bemutatása, valamint a beavatkozás hatásának vizsgálata a krónikus stroke-ban szenvedő alanyok motoros funkciója szempontjából rövid távon és 6 hónapos utánkövetésben. Előzetesen értékelik a beavatkozás hatékonyságát az aktivitás és a részvétel rövid távú javításában. Ezenkívül a tanulmány célja annak ellenőrzése, hogy bizonyos műszeres intézkedések (kinematika, EMG és EEG segítségével) segíthetnek-e betekintést nyerni a robotos beavatkozást követő motoros képességek javulásához vezető mechanizmusokba, és felhasználhatók-e a funkcionális helyreállítás előrejelzésére.

A VIZSGÁLAT POPULÁCIÓJA ÉS TERVEZÉSE Ebben a kohorsz-vizsgálatban egy 20, enyhétől súlyosig terjedő felső végtag-károsodásban szenvedő betegből álló kényelmi minta (felső végtag Fugl-Meyer-pontszáma a kiinduláskor: 11/66-61/66 pont) 6 hónappal vagy több stroke után. be lesz írva. A tanulmány 2 fázisban zajlik. Egy 10 beteg részvételével zajló kísérleti kísérlet célja a robotos beavatkozás rövid távú hatékonyságának ellenőrzése a motoros károsodás csökkentésében. Ha az eredmények pozitívak lesznek, a vizsgálatot folytatják, és az előzetes eredményekből statisztikai alapon számítják ki a minta nagyságát. A második vizsgálat célja a betegek számának növelése, valamint annak ellenőrzése, hogy a funkcionális fejlesztések jobb aktivitást és részvételt eredményeznek-e.

BEAVATKOZÁS A beavatkozást képzett kutatóterapeuta végzi egy vég-effektor roboton (Pa10-7, Mitsubishi, Japán) keresztül, amelyet testre szabtak, hogy segítse a fiziológiás sebességgel végrehajtott 3D többízületi funkcionális mozgásokat a gravitációval szemben. A robot lehetővé teszi mindkét elérő mozdulat végrehajtását, amelyek a mindennapi életben a környezettel való interakcióra szolgálnak (pl. tárgyak elérése, megragadása és manipulálása) és a periperszonális térben végbemenő mozgások.

A vizsgálat két fázisában megegyező beavatkozási protokoll két funkcionális mozgás végrehajtásából áll, nevezetesen a gravitáció ellen irányuló Reaching Movement (RM) és a Hand-to-Movement (HtMM) mozgásból:

1. a comb feletti robotfogantyúval kezdve az asszisztált RM a vállhajlítás és a könyöknyújtás összetett mozgásaiból áll, egészen 90 fokos vállhajlításig és teljesen kinyújtott könyökig;
2. kezdve a robot fogantyújával közvetlenül a comb felett, a támogatott HtMM a könyök (és a váll) hajlításából áll, hogy a robot fogantyúját a száj elé helyezze. Fontos, hogy a fogantyú szabadon forgatható, ezért a páciensnek aktívan (belső/külső csuklóforgatás) a megfelelő helyzetbe kell állítania, vagyis úgy, hogy a végtagja a száj felé mutasson.

A robot fogantyújának útja és sebessége az egyes páciensek antropometriai mértékeihez és maradék funkcionális képességeihez igazodik.

Minden munkamenet 20 perc robot-asszisztált RM-ből és 20 perc robot-asszisztált HtMM-ből áll. A mozgások teljes mértékben támogatottak (a robot fogantyúja előre meghatározott mozgástörvénnyel mozog a pályán, függetlenül a páciens által a fogantyúra kifejtett erőktől), de a pácienst kifejezetten felkérik, hogy vegyen részt azáltal, hogy megpróbálja követni (kissé előre) a mozgó fogantyút. Emlékeztetve arra, hogy mindkét mozdulat a gravitáció ellen irányul, annak érdekében, hogy ne fáradjon el, a pácienst arra kérik, hogy 5 mozdulatonként változtassa meg az elköteleződés mértékét úgy, hogy mozgás közben felváltva lazítson és aktívan részt vegyen.

A rehabilitáció 1 hónapos beavatkozásból áll, heti 3 alkalommal, hétfőn, szerdán és pénteken, összesen 12 alkalomból.

KLINIKAI ÉRTÉKELÉS A betegeket klinikai vizsgálatnak vetik alá a kiinduláskor (T0), közvetlenül a beavatkozás után (T1) és a beavatkozás után 6 hónappal vagy később (T2). Egy képzett fizikoterapeuta, minden páciens számára azonos, minden eredményértékelést (előkezelést, valamint utókezelést és utánkövetést) végez a páciens referens orvosának felügyelete mellett, aki a klinikai vizsgálatok eredményeit akár a betegek videóinak megtekintésével is ellenőrizheti. A kezelés utáni értékelés során előforduló torzítások minimalizálása érdekében nem férhet hozzá és nem tekintheti meg a korábbi ülések eredményeit.

Az elsődleges eredménymérő az FMA felső végtagi motoros funkcióinak aldomainje (A-D szakaszok), amely 33 elemből állt, mindegyiket 0, 1, 2 pontos ordinális skálán értékelték. Ennek a skálapontszámnak a tartománya, amelyet a továbbiakban felső végtag Fugl-Meyer-értékelésnek (UE-FMA) nevezünk, 0-tól (nincs funkció) 66-ig (normál funkció) terjed.

A másodlagos eredménymérő a Wolf Motor Function Test (WMFT) és a (MAL), amelyeket csak a végső vizsgálat során adnak be a betegeknek. A WMFT 15 feladatból áll (időzített egy- vagy többízületes mozgások és funkcionális feladatok). Az egyes feladatok végrehajtása időzített (WMFT TIME) és egy 6 pontos funkcionális képesség skála (WMFT FAS) segítségével értékelhető.

A MAL egy félig strukturált interjú, amely értékeli a mozgás minőségét (QOM) és a használati mennyiséget (AOU), amelyet a páciens az érintett végtagról a mindennapi élet 30 tevékenysége során tesz.

A következő vizsgálatokat végezzük tovább: 1) Az Orvostudományi Kutatótanács izomerő-skálája (MRC) három célmozgás izom- (ízületi) erejének értékelésére szolgál: vállrablás, könyöknyújtás és ujjnyújtás. Az MRC egy 15 pontos skála (5 pont minden elemre); 2) A módosított Ashworth-skálát (MAS) használják a spaszticitás értékelésére. Minden tesztelt mozgás 0-tól 5-ig terjedő pontszámot kap (0 nincs görcsösség, 1 enyhe izomtónusnövekedés a mozgás végén, 2 enyhe izomtónusnövekedés a ROM feléig, 3 jelentősebb izomtónusnövekedés a ROM nagy részében , 4 jelentős izomtónusnövekedés, 5 érintett rész merev hajlításban vagy nyújtásban. A tesztelt mozgások a következők voltak: csuklónyújtás, könyöknyújtás és vállrablás, összesen 15 (negatív) ponttal. 3) A súlyosság és javulás klinikai globális benyomási skálája a következők értékelésére szolgál: (a) a pszichopatológia súlyossága 1-től 7-ig, és (b) a kezelés megkezdése óta bekövetkezett változás hasonló hétfokú skálán. 4) A Draw a Person teszt a páciens testtudatának felmérésére, végül 5) A NASA-Task Load Index a páciens fizikai és mentális terhelésének felmérésére szolgál a beavatkozás során.

ESZKÖZÖS ÉRTÉKELÉS Az alábbiakban felsorolt ​​műszeres értékelést a kiindulási (T0), közvetlenül a beavatkozás után (T1) és a beavatkozás után 6 hónappal vagy később (T2) végezzük. Az akvizíciók mind a robot által támogatott, mind a nem asszisztált elérési és kéz-száj mozgások során az erősebben érintett végtaggal, illetve a kevésbé érintett végtaggal végzett nem asszisztált mozgások során is történnek.

1. felső végtagi kinematika (6 TVcs, Smart-D, BTS Bioengineering, Olaszország) és dinamikus felületi EMG (a felső trapéz, az elülső, középső és hátsó deltoid, a triceps brachii oldalfeje, a bicepsz hosszú feje és a brachioradialisn izmok); FreeEMG 300, BTS Bioengineering, Olaszország). A mozgások tartományát, a sebességeket, a normalizált rángatást és a periodicitási együtthatót a Caimmi által 2008-ban közzétett módszerrel számítják ki.
2. Az EEG-jeleket a Nemzetközi 10/10-es rendszer szerint elhelyezett 64 elektródát tartalmazó kupakkal rögzítik; Az EMG-aktivitást egyidejűleg rögzítik az Ag/AgCl felületi elektródák párjai, amelyek kétoldalt 2-3 cm-re helyezkednek el az elülső deltoid és a triceps izomzat felett az elérés során, valamint a bicepsz és a brachioradialis izomzaton a kéz-száj mozgás során. Az EEG és EMG adatok gyűjtése Neuroscan rendszerrel történik 512 Hz-es mintavételezési frekvencián (sáváteresztő szűrők: 1-200 Hz). Eseményhez kapcsolódó deszinkronizációs/szinkronizációs (ERD/ERS) elemzést végeznek az EEG oszcillációs aktivitás mozgáshoz kapcsolódó teljesítményváltozásának számszerűsítésére az alfa és béta sávokban a premotoros és primer szenzomotoros területeken.

ADATELEMZÉS A kísérleti próba elsődleges eredménymérési eredményei alapján a vizsgálat mintanagyságát az ingyenes G*Power 3.1.9.2 általános statisztikai teljesítményelemző program segítségével számítjuk ki. A különböző munkamenetek adatainak összehasonlítása a Wilcoxon előjeles rangú teszttel történik, figyelembe véve a szignifikancia értéket 0,05-nél. Lineáris regressziót és Pearson-féle korrelációt használunk az UE-FMA javulás és 1) a betegek életkora közötti kapcsolat értékelésére. 2) az ütéstől számított idő, és 3) a számított kinematikai mennyiségek. A statisztikai elemzés a WinSTAT® for Microsoft® ver.2012.1.0.94 használatával történik.