JoVE Logo

Oturum Aç

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

İnme mağdurlarında dış iskelet destekli, vücut ağırlığı destekli koşu bandı eğitiminin oyun tabanlı sanal gerçeklikle çift görev yeteneği üzerinde birleştirilmesinin etkinliği henüz araştırılmamıştır. Bu nedenle, bu rehabilitasyon programı, inme iyileşmesi sırasında yürüme kabiliyetini arttırmada bu kombinasyonun potansiyel fonksiyonlarını ve avantajlarını araştırmayı amaçlamaktadır.

Özet

İnme, hastaların hareketliliğini ve bağımsızlığını önemli ölçüde etkileyen serebrovasküler bir olaydır. Yürüyüş paternlerini eski haline getirmek, inme rehabilitasyonunun kritik bir hedefidir ve teknoloji tabanlı tedaviler umut verici sonuçlar göstermiştir. Alt ekstremite dış iskelet tedavisi, vücut ağırlığı destekli koşu bandı eğitimi (BWSTT) ve oyun tabanlı sanal gerçeklik (VR) eğitimi, inme hastalarında kas gücünü, dengeyi ve yürüme kabiliyetini geliştiren yenilikçi yaklaşımlardır. Bu tedavileri kapsamlı bir rehabilitasyon programına entegre etmek, inme mağdurları için motor iyileşmeyi ve fonksiyonel sonuçları artırabilir. Bu çalışma, inme iyileşmesi sırasında çift görev kabiliyetini geliştirmede dış iskelet destekli BWSTT'yi oyun tabanlı VR ile birleştirmenin potansiyel avantajlarını araştırmaktadır. Berg Denge Ölçeği (BBS) antrenman sonrası anlamlı iyileşme gösterdi (p =0.03), ancak Zamanlı Kalk Testi (TUG, p =0.15) ve Fonksiyonel Bağımsızlık Ölçeği'nde (FIM, p =0.38) istatistiksel olarak fark gözlenmedi. Özetle, bu tedavi hasta dengesinde iyileşmelere yol açmıştır. İnme sonrası akut fazda bu rehabilitasyon protokolünde ileri teknolojik cihazların kullanılması umut vericidir ve randomize kontrollü bir çalışma ile daha fazla araştırma yapılmasını gerektirir.

Giriş

2020'de Çin anakarasında inme için yaklaşık oranlar şu şekildeydi: %2.6 yaygınlık oranı, yılda 505.2 kişi başına 100,000 insidans oranı ve yılda 343.4 kişi başına 1,00,000 ölüm oranı1. Bu zayıflatıcı durum, hastaların% 70-80'inde fonksiyonel sakatlığa, motor bozukluğa ve bağımlılığa neden olur2. Yürüme, insan hareketinin önemli bir bileşeni olduğundan, bağımsız aktarım, fizyolojik refah ve genel fiziksel aktivitede çok önemli bir rol oynar3. Bu nedenle, inme hastalarında yürüyüş paternlerini eski haline getirmek, daha fazla bağımsızlık sağladığı için rehabilitasyonun kritik bir hedefidir. Geleneksel yöntemler inme sonrası yürüme kabiliyetini kolaylaştırırken, teknoloji tabanlı tedavi son yıllarda inme iyileşmesinde önemli adımlar atarak daha yoğun antrenman modelleri oluşturmuştur2. Ayrıca, inme rehabilitasyonundaki teknolojik gelişmeler, inme mağdurlarında iyileşmeyi daha da motive edebilir ve teşvik edebilir.

Alt ekstremite dış iskeleti (EXO) tedavisi, alt ekstremitelerdeki motor eksiklikler nedeniyle yürüyemeyen hastalara yardımcı olmak için umut verici ve yenilikçi bir yaklaşımdır3. Bu terapi, daha güvenli bir şekilde daha erken mobilizasyona izin veren yüksek dozda ve yüksek yoğunluklu bir eğitim programı sunar. Son çalışmalar, kas gücü, denge ve yürüme kabiliyetindeki gelişmeler de dahil olmak üzere inme hastaları için bu tedavinin potansiyel faydalarını göstermiştir4. Omurilik yaralanması olan bireyleri karşılaştıran diğer çalışmalar, hem dış iskelet lokomotor eğitiminin hem de aktiviteye dayalı eğitimin kardiyovasküler indeksleri önemli ölçüde iyileştirdiğini ve dış iskelet lokomotor eğitiminin ortostatik strese kardiyak tepkileri arttırmada ve ayakta kalp atış hızını azaltmada daha fazla etkinlik gösterdiğini göstermektedir5.

Bu çalışmada kullanılan robotik yardımlı yürüyüş eğitim sistemi, yürüme rehabilitasyonu konusunda hastalara yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Kalça ve diz eklemlerinde bilgisayarlı motorlarla donatılmış bu robotik dış iskelet cihazı, hastaların farklı programlanmış yürüyüş paternlerini takip ederek pasif veya aktif yardımlı yürüme yapmalarını sağlar. Sistem, yürüme sırasında kontrollü yardım ve direnç sağlarken hastanın alt ekstremitelerini destekleyen robotik bir çerçeve içerir. Hastanın hareketlerini yönlendirmek ve klinisyenlere gerçek zamanlı veriler sağlamak için geri bildirim mekanizmaları sisteme entegre edilerek motor öğrenme sürecini geliştirir.

Vücut Ağırlığı Destekli Koşu Bandı Eğitimi (BWSTT), hastanın vücut ağırlığını kısmen desteklemek için bir koşu takımı ile hareketi kolaylaştırmak için motorlu bir koşu bandını birleştiren destekli bir yürüyüş eğitim sistemidir6. Bu çalışmada kullanılan ağırlık destek sistemi, askı ve çerçevelerin bir kombinasyonunu kullanır; Sistem, hastanın vücut ağırlığının bir kısmını cihaza yeniden dağıtarak antrenman sırasında ağırlık yükünü etkili bir şekilde hafifletir. Bu ayarlanabilir kilo destek sistemi, bağımlılığı veya anormal yürüyüş paterni olan inme hastalarını daha yüksek bir yürüyüş kalitesi elde etmeye teşvik eder. Hasta, hemiplejik taraftaki alt ekstremite üzerindeki ağırlık taşımayı azaltarak etkilenen uzuv üzerinde daha iyi kendi kendine yardım kontrolü sağlayabilir. Ek olarak, emniyet kemeri, erken ve yoğun mobilizasyon sırasında düşmeleri önlemek için güvenli bir yol sağlar. BWSTT, inme hastalarında çok çeşitli fonksiyonel yürüme seviyelerinde denge becerilerini, yürüyüş hızını ve yürüme dayanıklılığını teşvik etmede dikkate değer bir potansiyel göstermiştir7.

Oyun tabanlı Sanal Gerçeklik (VR) eğitim sistemleri, inme hastalarının eğlence amaçlı bilgisayar uygulamaları aracılığıyla gerçekçi bir ortamda nesneler ve olaylarla etkileşime girmesine olanak tanır 6,8. Bu çalışmada kullanılan sanal gerçeklik sistemi, VR başlıklarına dayanmamaktadır, ancak hastanın hareketlerini bir ekranda görüntülenen sanal bir oyun ortamına iletmek için dış iskelet üzerindeki sensörleri kullanarak temel bir sanal gerçeklik deneyimi sağlar ve etkileşimli bir sanal gerçeklik senaryosunu simüle eder. Daha ilgi çekici ve ilham verici olan bu eğitim sistemi, felçten kurtulanlar arasında tercihi ve bağlılığı artırarak, zaman alan iyileşme süreci boyunca geleneksel beden eğitimine kıyasla potansiyel olarak daha önemli faydalara yol açar. Ayrıca, vekil bir müdahale olarak VR rehabilitasyonu, çift görevli eğitim sağlayarak yürüyüş, denge, bilişsel kapasite ve günlük yaşam aktivitelerini iyileştirmede umut verici sonuçlar göstermiştir8. Mevcut çalışma, VR'nin robotik yardımlı lokomotor eğitimine ek olarak kullanıldığında, kronik inme hastalarında hem dengeyi hem de yürüyüşü iyileştirdiğini ve inmeliayaktan bireylerde fonksiyonel kazanımlar sağlama potansiyelini vurguladığını göstermiştir 9. Ek olarak, diğer araştırmalar, robotik destekli rehabilitasyonun, özellikle VR ile entegre edildiğinde, kronik inmeli bireylerde bilişsel iyileşmeyi ve psikolojik iyi oluşu artırabileceğini göstermiştir10.

Yukarıda bahsedilen terapötik cihazlar, her hastanın ihtiyaçlarına göre uyarlanmış farklı bir rehabilitasyon programı oluşturmak için etkili bir şekilde birleştirilebilir. VR destekli BWSTT, bir kombinasyon olarak, uygulanabilir ve umut verici görünüyor. Araştırmalar, pelvik eğimi azaltabileceğini ve özellikle mütevazı bir müdahale ile erken hemiparetik hastalara yardımcı olarak geleneksel yürüyüş eğitiminden daha iyi performans gösterebileceğini düşündürmektedir11. Nispeten, üst ekstremite rehabilitasyonunun aksine, alt ekstremite rehabilitasyonu için VR ile entegre dış iskeletlerin kullanımına ilişkin çok az araştırma yapılmıştır12. Mirelman ve ark. ayak bileği ve ayak rehabilitasyonu için dış iskeletleri VR ve video oyunlarıyla birleştirmenin etkinliğini gösterdi, bu da yürüme hızının artması, paretik ayak bileği motor kontrolünün artması, pik plantarfleksiyon momentinin artması ve daha fazla ayak bileği gücü üretimi ile sonuçlandı13.

Bir dış iskeletin BWSTT ve VR ile kombinasyonu, inme rehabilitasyonuna kapsamlı bir yaklaşım sağlar (bkz. Şekil 1). Bu entegre terapi, dış iskelet destekli yürüyüş eğitiminin, sürükleyici olmayan VR teknolojisinin ve bir koşu bandı tarafından sağlanan ayarlanabilir ağırlık desteğinin faydalarını birleştirir. Bu yaklaşım, inme hastaları için motor iyileşmeyi, dengeyi ve genel fonksiyonel sonuçları geliştirme potansiyeline sahiptir6. Bu teknolojileri kullanan rehabilitasyon protokolleri çeşitli araştırma çalışmalarında araştırılmış olsa da, dış iskelet destekli BWSTT ile oyun tabanlı VR ile inme mağdurlarında çift görev kabiliyeti üzerindeki etkinliği nadiren araştırılmıştır. Bu nedenle, bu rehabilitasyon programı, inme iyileşmesi sırasında yürüme kabiliyetini arttırmada bu kombinasyonun potansiyel fonksiyonlarını ve avantajlarını araştırmayı amaçlamaktadır.

Protokol

Bu araştırma, Pekin Birliği Tıp Fakültesi Hastanesi'nde inme sonrası yatan hastaların retrospektif bir vaka serisiydi. Bu rehabilitasyon programı, Pekin Birliği Tıp Fakültesi Hastanesi Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmıştır. Katılımdan önce tüm hastalardan yazılı bilgilendirilmiş onam alındı. Bu çalışmada kullanılan ekipman ve yazılımların detayları Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.

1. Katılımcı alımı

  1. Belirli dahil etme kriterlerine dayalı titiz bir tarama sürecinin ardından hastaları çalışmaya kaydedin. Hastaların temel verilerini düzenleyin (bakınız Tablo 1). Bu kriterler aşağıdaki gibidir:
    1. Yaş: 20-65 yıl.
    2. İnme sonrası bir rehabilitasyon doktoru tarafından onaylanan tıbbi stabilite (iskemik / hemorajik).
    3. Modifiye Ashworth Ölçeği (MAS) skoru ≤2 (minimal kas spastisitesi)2.
    4. Berg Denge Ölçeği (BBS), Zamanlı Kalk ve Git Testi (TUG) ve Fonksiyonel Bağımsızlık Ölçüsü (FIM) dahil olmak üzere değerlendirmeleri tamamlamak için yardımcı bir cihazla veya yardımcı bir cihaz olmadan 10 m yürüme yeteneği6.
  2. Aşağıdaki koşullara sahip hastaları hariç tutun:
    1. Kalça veya diz eklemlerinin hareket açıklığında (ROM) kısıtlama.
    2. Derin ven trombozu (DVT) varlığı.
    3. Mini Zihinsel Durum Muayenesi (MMSE) puanı 27'den az10 (bilişsel bozukluk).
    4. Vücut ağırlığı 150 kg'ı aşıyor.
    5. 200 cm'yi aşan yükseklik.
  3. Her tedavi seansından önce hastaları yeniden tarayın. Aşağıdaki belirtilerden herhangi biri oluşursa denemeyi sonlandırın:
    1. Bilinç değişikliği: Ani kafa karışıklığı, yönelim bozukluğu veya bilinç kaybı.
    2. Solunum güçlüğü: Hızlı nefes alma, nefes darlığı veya diğer solunum sıkıntıları.
    3. Anormal kalp atış hızı: Alışılmadık derecede yüksek veya düşük kalp atış hızı, çarpıntı veya düzensiz kalp atışı.
    4. Anormal kan basıncı: Baş dönmesi veya bayılma ile birlikte kan basıncında önemli artış veya azalma.
    5. Hava yolu tıkanıklığı: Öksürme, boğulma veya ani nefes almada zorluk.
    6. Ağrı veya rahatsızlık: Şiddetli ağrı, rahatsızlık veya olağandışı hisler.

2. Ölçüm

NOT: Bu ölçümler, dış iskeletin düzgün bir şekilde takılması ve özelleştirilmesi için gereklidir ve optimum destek sağladığından emin olun. Genel süreç aynı kategorideki diğer cihazlara benzer olsa da, yazılım işlemi, kontrol düğmeleri ve kayış bağlama gibi ayrıntılar belirli ekipmana bağlı olarak değişebilir.

  1. Hasta otururken ölçüm yapın.
    1. Esnek bir bant kullanarak pelvik genişliği ölçün (ASIS'ten ASIS'e).
    2. Üst bacak uzunluğunu ölçün (lateral femoral kondil için daha büyük trokanter).
    3. Alt bacak uzunluğunu ölçün (lateral malleolden lateral femoral kondileye).
  2. Dış iskelet cihazını toplanan verilere göre ayarlayın.
    NOT: Bu ayarlamalar, dış iskeleti her hastanın anatomisine göre uyarlamak için çok önemlidir. Uygun uyum ve hizalama, cihazın hareketliliği ve rehabilitasyonu etkili bir şekilde desteklemesini ve geliştirmesini sağlar.
    1. Döndürme kolunu kullanarak genişliği ayarlayın (bkz. Şekil 2A) pelvik genişliğin 2-3 cm ötesine çıkararak.
    2. Üst bacak robotik kolundaki yuva anahtarını çekin (Şekil 2B), ölçümlere göre uzunluğu ayarlayın ve anahtarı tekrar içeri itin. Kolu sabitlemek için döner anahtarı sıkın. Pürüzsüz, senkronize hareket için diz eklemini cihazın motoruyla hizalayın.
    3. Adım 2.2.2'de özetlenen prosedürü izleyerek alt bacağın robotik kolunu ayarlayın.
  3. Cihazı hastanın ergonomisine uyacak şekilde ayarladıktan sonra güç kaynağının prize takılı olduğundan emin olun. Hastanın cihazı takmasına yardımcı olun.

3. Ağırlık destekli sistemin takılması

  1. Gevşetmek için iki kolu saat yönünün tersine çevirin (bkz. Şekil 2C), ardından koşu bandı pistini temizlemek ve hasta için alan yaratmak için dış iskeleti dışarı doğru çekin (bkz. Şekil 2D).
  2. Hastayı piste yönlendirin.
    1. Yürüyen hastalar için: Onları arka rampadan öne doğru yönlendirin.
    2. Yürümeyen hastalar için: Tekerlekli sandalye ile girmelerine yardımcı olun ve onları öne yerleştirin.
  3. Uzaktan kumandayı kullanarak süspansiyon sisteminin kablo demetini indirin (bkz. Şekil 2E) (bkz. Şekil 2F). Emniyet kemerini hastanın gövdesiyle aynı hizada veya biraz altında olacak şekilde ayarlayın ve uygun bir şekilde oturduğundan emin olun.
  4. Hastanın pansumanını kolaylaştırmak için emniyet kemerini çıkarın.
    NOT: Bu adımları izleyerek, ister ayakta ister tekerlekli sandalyede olsun, hasta için pansuman sürecini kolaylaştırmak için emniyet kemerini gerektiği gibi ayarlayın.
    1. Hasta ayakta: Açılmamış emniyet kemerini hastanın gövdesine arkadan uygulayın. Kayışları gövdenin etrafına rahatça sabitleyin. Bacak kayışlarını uylukların etrafına yerleştirin ve güvenli bir şekilde bağlayın.
    2. Tekerlekli sandalyedeki hasta: Hastanın gövdesini sırtlıktan kaldırın. Kemeri açılmış emniyet kemerini gövdenin etrafına arkadan geçirin ve kayışları rahatça sabitleyin. Bacak kayışlarını uylukların etrafına yerleştirin ve rahat bir uyum için güvenli bir şekilde bağlayın.
  5. Hastayı ayakta durma pozisyonuna getirmek için ağırlık destekli sistemi yükseltin. Emniyet kemeri hafif bir sıkma hissi verdiğinde durun. Uzaktan kumandayı kullanarak ağırlık azaltmayı ayarlayın ve ünitedeki kilo kaybı verilerini izleyin (bkz. Şekil 2G). Ayakların sarkmasını önlerken ağırlığı azaltmak için hastanın vücudunu hafifçe kaldırın.
    NOT: Hastanın ağırlığını aşırı derecede azaltmadan, hastanın konforu ve ayak açıklığı için gereken sonraki adımlar sırasında herhangi bir zamanda tekrar tekrar yükseltme ve alçaltma işlemi gerçekleştirin.
    1. Hasta ayakta: Hastanın durumuna göre kilo vermeyi kademeli olarak ayarlamak için uzaktan kumandayı kullanın.
    2. Tekerlekli sandalyedeki hasta: Hastayı dikkatli bir şekilde tekerlekli sandalyeden kaldırın ve artan süspansiyon sistemini kullanarak ayakta durma pozisyonuna getirin. Tekerlekli sandalyeyi pistten çıkarın ve uzaktan kumanda ile hastanın kilo vermesini ayarlayın.

4. Dış iskeleti giymek

NOT: Bu adımları izleyerek, dış iskelet düzgün bir şekilde giyilebilir ve rehabilitasyon veya egzersiz sırasında hasta için gerekli desteği ve stabiliteyi sağlayabilir.

  1. Dışa doğru açılan dış iskeleti tekrar içe doğru sıfırlayın ve immobilizasyon cihazını devreye sokmak için her iki kolu da saat yönünde çevirin.
  2. Oturmuş pozisyondan ayakta durma pozisyonuna geçirmek için katlanmış ve asılı dış iskelete bastırın (bkz. Şekil 2H).
  3. Hastaya dış iskeletin gövdesine yaslanmasını ve torasik ankraj kayışlarını takmasını söyleyin.
  4. Kol motorunun eksenini hastanın kalça ve diz eklemleri ile hizalamak için cihazın yüksekliğini ayarlayın.
  5. Kemerleri rahat bir seviyeye kadar sıkın. Uyluk ve baldır kayışlarını güvenli bir şekilde bağlayın ve hastanın rahatı için uygun şekilde sıkıldıklarından emin olun.
    NOT: Bu adım, egzersiz sırasında ekipmanın gevşemesini önlemek ve hasta güvenliğini sağlamak için çok önemlidir.
  6. Hastanın ayağı düşükse ayak bileği sabitleyici uygulayın.

5. Dış iskeletin çalıştırılması

  1. Bilgisayardaki kontrol yazılımına erişin ve hastanın temel bilgilerini girin.
  2. Yazılım arayüzünde her iki taraftaki kalça ve diz eklemleri için tedavi süresini, yürüme hızını ve izin verilen maksimum eklem hareketliliğini ayarlayın.
    NOT: Bu çalışmada, varsayılan eklem hareket açıklığı ayarlarını kullanın, hastalar için yürüme hızını 1,5 km/s olarak ayarlayın ve tedavi süresini 20 dakika olarak ayarlayın.
  3. Terapiyi başlatmak için Başlat'a tıklayın. Dış iskelet ve koşu bandı birlikte çalışmaya başlayacak.

6. Oyun tabanlı VR programını açma

NOT: Tablo 2 , oyunlara ve mekaniklerine genel bir bakış sağlar. Her oyun, etkili rehabilitasyon için hastaların bireysel ihtiyaçlarını karşılamak üzere uyarlanmış spesifik alt ekstremite egzersizlerini hedeflemek üzere tasarlanmıştır.

  1. Bilgisayarda ZEPU Yürüme Eğitimi ve Değerlendirme yazılımını açın. Oyun öğesini seçin.
  2. Dış iskelet destekli hareket sırasında hastayı yönlendirin. Bir bacak salınım aşamasındayken, hastaya aktif olarak kontrol etmesini söyleyin. Bacak itme için hazır olduğunda, hastaya onu zorla itmesini ve kalça fleksiyonu yapmasını söyleyin.
    NOT: Robotik kolun sensörleri hastanın aktif torkunu algılayacak ve oyunda geri bildirim görüntülenecektir.
  3. İlk seanstan önce hastaya oyun etkileşim adımlarını ve ilkelerini açıklayın. Doğru yürüyüş aşamasında ne zaman aktif kuvvet uygulayacaklarını anlamalarına yardımcı olmak için sözlü hatırlatıcılar içeren kısa bir alıştırma seansı sağlayın. Hasta cihazı düzgün bir şekilde kullanma yeteneğini gösterdikten sonra resmi tedaviye başlayın.

7. Dış iskeletin çıkarılması

NOT: Çıkarma işlemi boyunca hastanın güvenliğini ve konforunu sağlayın.

  1. Kayışları çözerek dış iskeleti serbest bırakın.
  2. Dış iskeleti asılı oturma pozisyonuna kaldırın.
  3. Sabitleme kollarını (bkz. Şekil 2C) serbest bırakmak için saat yönünün tersine çevirin.
  4. Pisti temizlemek için dış iskeleti dışa doğru açın ve güvenli bir şekilde çıkarılmasına izin verin.

8. Ağırlık destekli sistemin çıkarılması

  1. Yürüyen hastalar için: Uzaktan kumandayı kullanarak hastayı indirin, kayışları çözün ve pistten çıkmasına yardımcı olun.
  2. Yürümeyen hastalar için: Hastayı tekerlekli sandalyeye indirmek için uzaktan kumandayı kullanın. Kayışları gevşetin ve ağırlık azaltma sistemini çıkarın. Hastayı pistten dışarı yönlendirin.

9. Acil Durum

NOT: Hasta tedavi sırasında adım 1.3.1-1.3.6'da listelenen semptomlardan herhangi birini gösterirse, egzersizi durdurun ve derhal tıbbi yardım alın. Rehabilitasyon boyunca hastayı semptomlar ve değişiklikler açısından yakından izleyin.

  1. Sağ raydaki acil durdurma cihazını bulun (bkz. Şekil 2I). Ekipmanı durdurmak için düğmeyi sıkıca basılı tutun.
  2. Kriz geçtikten sonra, düğmeyi yukarı doğru çekerek ekipmanı geri yükleyin.

10. Değerlendirme ve müdahale

  1. Katılımcıların sınırlı yürüme yeteneği sergilediklerini ve daha yüksek bir fonksiyonel seviyeye ulaşmayı hedeflediklerini onaylayın.
  2. Müdahale öncesi değerlendirmeler yapın
    1. 0 (en düşük) ile 56 (en yüksek) arasında puanlama yapan Berg Denge Ölçeği'ni (BBS) kullanarak denge yeteneğini değerlendirin6.
    2. Zamanlı Yukarı ve Git (TUG) testini kullanarak yürüyüşü değerlendirin6.
    3. İşlevsel Bağımsızlık Ölçüsü (FIM) kullanarak günlük yaşam aktivitelerini ölçün6.
    4. Tüm değerlendirmeleri ilk tedavi seansından 24 saat önce yapın.
  3. Dört haftalık müdahaleyi uygulayın
    1. 4 hafta boyunca 10 tedavi seansı planlayın.
    2. İlk üç hafta boyunca pazartesi, çarşamba ve cuma günleri oturumlar düzenleyin.
    3. Son oturumu dördüncü haftanın Pazartesi günü uygulayın.
    4. Tüm tedavi seanslarının saat 14:00'te başladığından emin olun.
  4. Rehabilitasyon programını uygulayın
    1. Hastaları ilk seanstan önce rehabilitasyon programını kullanmaları için eğitin.
    2. Oyun uygulamaları aracılığıyla kısa talimatlar sağlayın.
    3. Her biri 5 dakika süren ve oturum başına toplam 20 dakika olan dört oyun atayın.
    4. Hastaların tam 20 dakika boyunca programa bağımsız olarak katılmalarını sağlayın.
    5. Her seansta vücut ağırlığı desteğini %50'ye ayarlayın.
    6. Varsayılan eklem hareket aralığı ayarlarını kullanarak maksimum eklem hareketine izin verin.
    7. Yürüme hızını 1,5 km/sa olarak ayarlayın.
  5. Müdahale sonrası değerlendirmeler yapın
    1. Son tedavi seansından 24 saat sonra BBS, TUG ve FIM değerlendirmeleri yapın6.
    2. Tutarlılığı korumak için tüm klinik değerlendirmelerin aynı yetenekli ve deneyimli fizyoterapist tarafından yapıldığından emin olun.

11. İstatistiksel analizler

  1. Deneysel sonuçları istatistiksel olarak analiz etmek için istatistiksel yazılım kullanın.
  2. Tüm sonuç değişkenlerinin normal bir dağılım izlediğini doğrulamak için Shapiro-Wilk testini uygulayın.
  3. Tedaviden önce ve sonra her sonuç değişkeni için eşleştirilmiş bir t-testi yapın. İstatistiksel anlamlılık eşiği olarak p < 0.05'i düşünün.
  4. Verilerin grafiksel temsillerini oluşturmak için grafik yazılımı kullanın.

Sonuçlar

Herhangi bir yan etki yaşamadan 4 haftalık bir tedaviyi tamamladıktan sonra, hastanın ilerlemesi değerlendirildi ve sonuçlar Tablo 3'te özetlendi. BBS puanı6 , 43.88'den 3.80'± 3.66'± 48.38'e yükseldi ve bu da olumlu bir yanıt olduğunu gösteriyor. TUG 21,88'den 5,62'± 17,63'e düşerek 5,42'± ve FIM 92,75'ten 12,80'± 98,75'± 13,38'e yükselmesiyle hem TUG hem de FIM puanları da iyileşme gösterdi.

Veriler (bkz. Şekil 3), değerlendirme öncesi ve sonrası sonuçları karşılaştırırken, BBS skorunun anlamlı bir iyileşme gösterdiğini göstermiştir (p = 0.03, p < 0.05). TUG (p=0.15) ve FIM (p=0.38) için istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmese de, klinik olarak bir iyileşme eğilimi kaydedildi (bkz. Şekil 4). Bu bulgular, tedavi rejiminin hastaların dengesini önemli ölçüde geliştirdiğini, yürüyüş ve günlük yaşam becerilerindeki iyileşmelerin istatistiksel olarak anlamlı olmadığını göstermektedir.

figure-results-1180
Şekil 1: Oyun tabanlı sanal gerçeklikle birleştirilmiş dış iskelet destekli vücut ağırlığı destekli koşu bandı eğitim sistemi. (A) Eğitim sistemi, hastaların azaltılmış ağırlık yürüyüşü yaparken çift görevli eğitim gerçekleştirmelerini sağlayan üç cihazı entegre eder. (B) EXO-BWSTT-VR tedavisi gören bir hasta. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-1901
Şekil 2: İşletim prosedürlerinin ve ekipman bileşenlerinin gösterimi. Bu şekil, sistem çalışmasının daha iyi anlaşılmasını sağlamak için temel ekipman bileşenlerine ve prosedürlerine genel bir bakış sağlar. (A) Dairesel döndürme kolu. (B) Robotik kol bir yuva anahtarı ile ayarlanır. (C) Dairesel döndürme kolları. (D) Dış iskelet dışa doğru çekildi (mavi ok). (E) Emniyet kemeri. (F) Hasta yüksekliğini (+), düşürmeyi (-), ağırlık desteğini artırmak (p) ve kilo desteğini azaltmak (q) için uzaktan kumanda. (G) Ağırlık desteği verileri ekranı. (H) Dış iskelet aşağı doğru bastırıldı (mavi ok). (I) Acil durdurma cihazı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-3042
Şekil 3: Tedavinin sonunda sonuç ölçütlerindeki değişiklikler. (A) Berg Denge Ölçeği (BBS) puanındaki değişim (n = 8). (B) Zamanlı Kalk ve Kalk (TUG) test sonuçlarındaki değişiklik (n = 8). (C) Fonksiyonel Bağımsızlık Ölçüsü (FIM) puanındaki değişiklik (n = 8). Ölçümler tedaviden önce (Ön) ve tedaviden iki hafta sonra (Sonra) EXO-BWSTT-VR tedavisi ile alındı. Hata çubukları standart sapmayı (SD) temsil eder. *p < 0.05; NS: Önemli değil. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-3918
Şekil 4: Her hasta için tedavi öncesi ve sonrası sonuç ölçümlerinin eğilim çizgisi. (A) BBS skorunda değişiklik. (B) TUG test sonuçlarında değişiklik. (C) FIM puanında değişiklik. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Özellik -leriniortalama ± SD (aralık) (aksi belirtilmedikçe)
Yaş51±5,88 (44-62)
İnme sonrası günler4.12±1.12 (3-6)
Cinsiyet, erkek/kadın, n5/3
Vuruş tarafı, sağ/sol, n4/4
Strok tipia, I/H, n6/2
MMSE (Büyükşehir Belediyesi29,88±0,35 (29-30)
Yardımcı cihazb, E/H, n2/6
Hemi-ihmal, n0
a. 'İnme tipi', inmenin iki ana alt bölümünü ifade eder: hemorajik inme ve iskemik inme.
b. 'Yardımcı cihaz', hastalar tarafından yürümeye yardımcı olmak için kullanılan yürüteç veya baston gibi alet veya ekipmanı ifade eder.

Tablo 1: Katılımcıların demografik ve klinik özellikleri. Kısaltmalar: SD = standart sapma; I = iskemik; H = hemorajik; MMSE = Mini Zihinsel Durum Muayenesi; Y = evet; N = hayır.

Oyun içeriğiOynanış
Blok ÇocukHasta, sol alt ekstremite robotik kolu kaldırıldığında sol alt ekstremitesini aktif ve güçlü bir şekilde kaldırarak işbirliği yapar. Bu noktada, sol bacaktaki sensörler, oyundaki karakteri sola hareket etmesi için manipüle etmek için bir sinyal alır. Sağ kanal hareketi için bunun tersi geçerlidir. Hastaya engellerden kaçınırken mümkün olduğunca çok para kazanmasını söyleyin.
Karda Bir YürüyüşHasta, karakterin oyundaki navigasyonunu kontrol etmek için uzuv hareketlerini aktif olarak kullanır. Karlı ovalarda, ara sıra vahşi hayvanlarla karşılaşmalar kendini gösterir ve hastanın görsel ipuçlarını yorumlayarak onlardan dikkatlice kaçınmasını gerektirir.
Dans AnlarıHastanın bacaklarının her üç doğru eforundan sonra, sol alt köşedeki sinyal ızgaralarının sayısı belirir ve küçük kızın hareketleri bir kez değişir. Bacağa yanlış kuvvet uygulandığında, sinyal karelerinin sayısı bir düşecek ve küçük kızın hareketi bir öncekine dönecektir.
Şehir YürüyüşleriBu oyun, karakterin yol boyunca hareketlerini kontrol etmek için robotik bir kolun kullanıldığı bir topluluk ortamında dolaşan bir hastanın deneyimini çoğaltmayı amaçlıyor. Yürüyüş yolculuğu boyunca, oyuncunun karaktere uygun anlarda yaklaşması ve onları toplaması için ustaca rehberlik etmesini gerektiren çeşitli küçük meyveler ortaya çıkar.

Tablo 2: Oyun içeriği ve oyun tabanlı sanal gerçeklik programının oynanışı. Her oyun uygulaması, her hastanın alt ekstremite fonksiyonuna göre özelleştirilmiş zorluk seviyeleri ile belirli görev odaklı egzersizler için tasarlanmıştır.

Tedavi öncesi (n = 8)Tedavi sonrası (n = 8)p-değeri
BBS (puan)43,88 ± 3,80 (41-52)48,38 ± 3,66 (44-55)0.03
RÖMORKÖR (ler)21,88 ± 5,62 (13-33)17,63 ± 5,42 (10-29)0.15
FIM (puan)92,75 ± 12,80 (73-108)98,75 ± 13,38 (80-115)0.38

Tablo 3: Temel ve dört haftalık fonksiyonel ölçek değerlendirmeleri ve testleri. Kısaltmalar: BBS = Berg Denge Ölçeği; TUG = Zamanlı Kalk Testi; FIM = İşlevsel Bağımsızlık Ölçüsü. *Eşleştirilmiş t-testi. Veriler ortalama ± SD (aralık) olarak sunulur.

Tartışmalar

Önerilen bu müdahalede, inme ile ilişkili alt ekstremite bozukluğu olan bireyler için çift görev eğitimini kolaylaştırmak için VR teknolojisi ile desteklenen bir vücut ağırlığı destek sistemi ve dış iskelet terapisini entegre eden kapsamlı bir tedavi yaklaşımı sunulmaktadır. Koşu bandı eğitimi, diğer müdahalelerle birleştirildiğinde, özellikle yer üstü yürüyüş eğitiminden önce uygulandığında, eğitim etkisini en üst düzeye çıkararak en büyük etkiye sahip olarak tanımlanmıştır14. Motor öğrenme ilkelerine dayanan robotik destekli rehabilitasyon, ayna sistemini etkinleştirmek, motor öğrenmeyi geliştirmek ve hücresel ve sinaptik seviyelerde önemli kortikal ve subkortikal değişikliklere neden olmak için VR geri bildirimi ve avatar rehberli egzersizleri kullanır15.

Nörolojik rehabilitasyonda, tedavi sırasındaki katılım seviyesi aktif katılımı önemli ölçüde etkiler, bu etki özellikle yalnızca Ekso veya ReWalk16 gibi dış iskelet robotlarını içeren tedaviyle karşılaştırıldığında belirgindir. Motor ve bilişsel alanlar arasındaki yakın bağlantı göz önüne alındığında, çoklu müdahale stratejilerini birleştirmek umut verici bir yaklaşım gibi görünmektedir. Yoğun, tekrarlayan motor antrenmanın VR tabanlı geri bildirim ve çift görev egzersizleriyle entegrasyonu, muhtemelen duyusal-motor entegrasyon alanlarını etkileyerek gelişmiş motor ve bilişsel iyileşmeye katkıda bulunur10. Sonuç olarak, katılımcı katılımını artırmak için oyunlaştırma tekniklerinin yerleşik nörorehabilitasyon modellerine entegrasyonu son yıllarda önem kazanmıştır17.

Bilişsel işlev doğrudan değerlendirilmemiş olsa da, oyunun etkileşimli unsurları, eğitimin karmaşıklığını artıran bilişsel zorluklar ortaya çıkardı. Oyunların ve cihazların sinerjik etkileşimi sayesinde, simüle edilmiş bir ortamın yaratılması, hasta katılımını artırma potansiyeline sahiptir ve aksi takdirde tekrarlayan rehabilitasyon egzersizlerini daha keyifli ve sürdürülebilir hale getirir.

Ancak, önceki araştırmalara göre, tüm sonuçlar iyimser değil. Bazı bilim adamları, inmeli ayaktan bireylerin robotik veya koşum sistemleriyle sınırlı kaldıklarında daha kötü rehabilitasyon sonuçları yaşayabileceğine inanmaktadır18. Hornby ve ark. lokomotor eksikliklerin ciddiyetine göre sınıflandırılmış kırk sekiz ayaktan kronik inme mağduru arasında, terapist destekli lokomotor eğitimin, benzer bir robotik yardımlı lokomotor eğitim dozuna kıyasla yürüme kabiliyetinde daha fazla iyileşme ile sonuçlandığını bulmuşlardır19. Bu arada, Westlake ve ark. eğitimden sonra Lokomat ve manuel BWSTT grupları arasında birincil sonuçlar benzer olsa da, Lokomat grubunun kendi seçtiği yürüme hızı, paretik adım uzunluğu oranı ve dört ikincil ölçümde iyileşmeler gösterdiğini, manuel grubun ise öncelikle denge puanlarınıartırdığını bildirmiştir 20.

Bulgulardaki değişkenliğe katkıda bulunan bir faktör, katılımcı popülasyonların heterojenliği olabilir. Yaş, bozulmanın şiddeti ve önceki rehabilitasyon deneyimlerindeki farklılıklar ekzo-BWSTT'nin etkinliğini etkileyebilir ve bu da çalışmalarda tutarsız sonuçlara yol açabilir. Ek olarak, ekzo-BWSTT müdahalelerinin süresi ve yoğunluğu önemli ölçüde değişmiştir. Kısa vadeli veya daha az yoğun protokoller teknolojinin tam potansiyelini göstermeyebilirken, daha uzun veya daha yoğun müdahaleler daha önemli faydalar sağlayabilir ve bu da rapor edilen sonuçlardaki bazı tutarsızlıkları açıklayabilir.

Bu tedavi protokolü, konvansiyonel rehabilitasyon programlarını tamamlamayı veya potansiyel olarak değiştirmeyi amaçlamaktadır. Bu müdahalenin birincil amacı, inme hastalarında motor fonksiyonu geliştirmek ve daha fazla bağımsızlığı teşvik etmektir. Yenilikçi teknolojileri ve terapötik stratejileri birleştirerek, rehabilitasyon sonuçları optimize edilebilir ve sonuçta inmeden etkilenen bireyler için genel yaşam kalitesi iyileştirilebilir.

Hastalar için egzersiz reçeteleri tasarlamak için antrenman süresi, sıklığı, yürüme hızı ilerlemesi, oyun seçimi ve kombinasyonu ve oyun zorluğu ayarlamaları dahil olmak üzere daha fazla pratik uygulama gereklidir. Ek olarak, bireysel hastalara göre uyarlanmış kişiselleştirilmiş kilo destekli reçeteler gelecekteki klinik uygulamalarda araştırılmalıdır. Rehabilitasyon cihazlarının geleneksel fizik tedavi ile entegrasyonu ve belirli yürüme iyileştirme hedeflerine ulaşıldığında cihaz kullanım sıklığının kademeli olarak azaltılması da gelecekteki rehabilitasyon protokollerinde dikkate alınmalıdır21. Sonuçta amaç, inme hastalarının kişiselleştirilmiş ihtiyaçlarını karşılayan daha kapsamlı bir klinik uygulama programı geliştirmektir.

Çalışma tasarımının belirli sınırlamaları vardır. Birincisi, hasta müdahalesinden önce ve sonra kendi kendini kontrol eden bir tasarıma sahip, uygun bir deneysel kontrol grubundan yoksun retrospektif bir vaka serisidir. Bu, bu sistemin geleneksel fizik tedavi yöntemlerinden daha etkili olup olmadığını belirleme yeteneğini sınırlar. İkinci olarak, nispeten küçük örneklem büyüklüğü, bulguların genelleştirilebilirliğini kısıtlayabilir ve önemli farklılıkları tespit etmek için istatistiksel gücü azaltabilir. Ek olarak, değerlendirme araçlarının seçimi nedeniyle, ayakta durma ve yürüme becerileri zayıf olan hastalar bu çalışmaya dahil edilmedi.

Ayrıca, hastalar arasında hastanede kalış sürelerindeki doğal değişkenlik, müdahaleyi sadece 10 seansla sınırladı. Bu sınırlı zaman dilimi, tedavinin tüm potansiyel faydalarını gözlemlemek için yeterli olmayabilir. Daha sonraki ayakta tedavilerin ve takip değerlendirmelerinin dahil edilmesi, müdahalenin uzun vadeli etkilerini ve sürdürülebilirliğini değerlendirmede faydalı olabilirdi.

Bu çalışma, inme hastalarında rehabilitasyon programının yürüme yeteneği, denge, bağımsızlık ve günlük fonksiyonel düzeyler üzerindeki yararlı etkilerini göstermektedir. Ek olarak, inme rehabilitasyonunda kombine cihaz olan EXO-BWSTT-VR'nin araştırma değerini vurgulamaktadır. Rehabilitasyonda robotik sistemler hakkında geniş bir literatür bulunmasına rağmen, bu çalışma bu çalışmanın sadece bir kısmını temsil etmektedir. Mevcut çalışmalarda robotik cihazların ve tedavi protokollerinin çok çeşitli olması bu bulguların genellenebilirliğini sınırlamaktadır.

Sistematik derlemeler ve meta-analizler tedavi sıklığını ve yoğunluğunu araştırmış olsa da, şu anda bu bulgulara dayanan standart bir tedavi programı mevcut değildir. Örneğin, üst ekstremite robotik rehabilitasyonu ile ilgili bazı çalışmalar, robotik tedavilerin 10 hafta boyunca haftada üç kez uygulanmasını ve her seansın 60 dakika sürmesini önermektedir22. Bununla birlikte, tedavi protokolleri çalışmalar arasında büyük farklılıklar gösterir ve bu standardizasyon eksikliği bu çalışmanın bir sınırlamasıdır. Gelecekteki araştırmalar, mevcut kanıtlara dayanarak daha tutarlı tedavi kılavuzları oluşturmaya odaklanmalıdır. Ek olarak, gelecekteki araştırmalar, bu yönleri daha fazla keşfetmek için daha kesin, ayrıntılı ve iyi tasarlanmış deneyler yapmayı amaçlamalıdır.

Açıklamalar

Tüm yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan eder.

Teşekkürler

Araştırma projesi, Pekin Birliği Tıp Fakültesi Hastanesi Klinik Araştırma Özel Programından 2022-PUMCH-B-053 hibe numarası ile fon aldı.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
GraphPad Prismhttps://www.graphpad.com/features
SPSSIBPversion 18.0 
ZEPU Gait Training and Assessment System SoftwareShandong ZEPU Medical Technology Co., Ltd.V.1.0.1.2The ZEPU Gait Training and Assessment System Software is designed to not only assess but also facilitate targeted gait rehabilitation, offering tailored therapeutic programs to improve mobility and functional outcomes for patients.
ZP-AIGen Gait Training SystemShandong ZEPU Medical Technology Co., Ltd.ZEPU-AI1Using neuroplasticity principles, the device simulates natural walking patterns, guiding patients through repetitive gait training to restore normal walking. The AI learns gait patterns, offering personalized treatment options. It monitors and records patient progress, helping to create customized treatment plans.

Referanslar

  1. Tu, W. J., et al. Estimated burden of stroke in China in 2020. JAMA Netw Open. 6 (3), e231455(2023).
  2. Zhang, T., et al. Chinese Stroke Association guidelines for clinical management of cerebrovascular disorders: executive summary and 2019 update of clinical management of stroke rehabilitation. Stroke Vasc Neurol. 5 (3), 250-259 (2020).
  3. Calafiore, D., et al. Efficacy of robotic exoskeleton for gait rehabilitation in patients with subacute stroke: a systematic review. Eur J Phys Rehabil Med. 58 (1), 1-8 (2022).
  4. Chang, W. H., Kim, Y. H. Robot-assisted therapy in stroke rehabilitation. J Stroke. 15 (3), 174-181 (2013).
  5. Evans, R. W., et al. Robotic locomotor training leads to cardiovascular changes in individuals with incomplete spinal cord injury over a 24-week rehabilitation period: A randomized controlled pilot study. Arch Phys Med Rehabil. 102 (8), 1447-1456 (2021).
  6. Lyu, T., et al. Comparative efficacy of gait training for balance outcomes in patients with stroke: a systematic review and network meta-analysis. Front Neurol. 14, 1093779(2023).
  7. Yamamoto, R., Sasaki, S., Kuwahara, W., Kawakami, M., Kaneko, F. Effect of exoskeleton-assisted body weight-supported treadmill training on gait function for patients with chronic stroke: a scoping review. J Neuroeng Rehabil. 19 (1), 143(2022).
  8. Hao, J., Xie, H., Harp, K., Chen, Z., Siu, K. C. Effects of virtual reality intervention on neural plasticity in stroke rehabilitation: a systematic review. Arch Phys Med Rehabil. 103 (3), 523-541 (2022).
  9. Akinci, M., Burak, M., Yasar, E., Kilic, R. T. The effects of robot-assisted gait training and virtual reality on balance and gait in stroke survivors: A randomized controlled trial. Gait Posture. 103, 215-222 (2023).
  10. Manuli, A., et al. Can robotic gait rehabilitation plus virtual reality affect cognitive and behavioural outcomes in patients with chronic stroke? A randomized controlled trial involving three different protocols. J Stroke Cerebrovasc Dis. 29 (8), 104994(2020).
  11. Mao, Y., Chen, P., Li, L., Li, L., Huang, D. Changes of pelvis control with subacute stroke: a comparison of body-weight-support treadmill training coupled virtual reality system and over-ground training. Technol Health Care. 23 (Suppl 2), S355-S364 (2015).
  12. Mubin, O., Alnajjar, F., Jishtu, N., Alsinglawi, B., Al Mahmud, A. Exoskeletons with virtual reality, augmented reality, and gamification for stroke patients' rehabilitation: Systematic review. JMIR Rehabil Assist Technol. 6 (2), e12010(2019).
  13. Mirelman, A., Patritti, B. L., Bonato, P., Deutsch, J. E. Effects of virtual reality training on gait biomechanics of individuals post-stroke. Gait Posture. 31 (4), 433-437 (2010).
  14. Lee, H. J., Cho, K. H., Lee, W. H. The effects of body weight support treadmill training with power-assisted functional electrical stimulation on functional movement and gait in stroke patients. Am J Phys Med Rehabil. 92 (12), 1051-1059 (2013).
  15. Calabrò, R. S., Naro, A. The role of virtual reality in improving motor performance as revealed by EEG: a randomized clinical trial. J Neuroeng Rehabil. 14 (1), 53(2017).
  16. Lequerica, A. H., Kortte, K. Therapeutic engagement: A proposed model of engagement in medical rehabilitation. Am J Phys Med Rehabil. 89 (5), 415-422 (2010).
  17. Putrino, D. Telerehabilitation and emerging virtual reality approaches to stroke rehabilitation. Curr Opin Neurol. 27 (6), 631-636 (2014).
  18. Hidler, J., et al. Multicenter randomized clinical trial evaluating the effectiveness of the Lokomat in subacute stroke. Neurorehabil Neural Repair. 23 (1), 5-13 (2009).
  19. Hornby, T. G., et al. Enhanced gait-related improvements after therapist- versus robotic-assisted locomotor training in subjects with chronic stroke: a randomized controlled study. Stroke. 39 (6), 1786-1792 (2008).
  20. Westlake, K. P., Patten, C. Pilot study of Lokomat versus manual-assisted treadmill training for locomotor recovery post-stroke. J Neuroeng Rehabil. 6, 18(2009).
  21. Louie, D. R., et al. Exoskeleton for post-stroke recovery of ambulation (ExStRA): Study protocol for a mixed-methods study investigating the efficacy and acceptance of an exoskeleton-based physical therapy program during stroke inpatient rehabilitation. BMC Neurol. 20 (1), 35(2020).
  22. Takebayashi, T., et al. Robot-assisted training as self-training for upper-limb hemiplegia in chronic stroke: a randomized controlled trial. Stroke. 53 (7), 2182-2191 (2022).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

T pSay 219D iskeletkilo deste ig rsel ger eklikrehabilitasyonift g revinme

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır