Summary

Anwendung eines dualen aufgabenorientierten Robotersystems der oberen Extremität zur funktionellen Wiederherstellung der oberen Extremität bei Schlaganfallpatienten

Published: October 11, 2024
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Summary

Dieses Versuchsprotokoll beschreibt den Einsatz eines dualen, aufgabenorientierten Robotersystems für die oberen Gliedmaßen für Schlaganfallpatienten mit Funktionsstörungen der oberen Extremitäten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieses System die Funktion der oberen Gliedmaßen und die Aktivitäten im täglichen Leben von Schlaganfallpatienten erheblich verbessern kann.

Abstract

Es hat sich gezeigt, dass stark repetitives und aufgabenorientiertes Training die Wiederherstellung der Gliedmaßenfunktion bei Schlaganfallpatienten fördert. Darüber hinaus kann bilaterales Armtraining Schlaganfallüberlebenden helfen, ihre Funktion der oberen Gliedmaßen wiederzuerlangen und ihre täglichen Aktivitäten zu verbessern. Das aufgabenorientierte Robotersystem mit zwei Aufgaben der oberen Gliedmaßen wurde entwickelt, um die gesunde Seite des Schlaganfallpatienten dabei zu unterstützen, die betroffene Seite durch den Einsatz eines Robotergeräts zu einem bilateralen Armtraining zu bewegen. Es kann den Patienten auch bei der Ausführung von dualen koordinierten Bewegungen der oberen Gliedmaßen anleiten und ihn in ein aufgabenorientiertes virtuelles Spiel mit Hilfe von Force-Feedback und Mensch-Computer-Interaktionstechnologie einbeziehen. Ziel dieser Studie war es, die Wirksamkeit des Systems bei der Verbesserung der Funktion der oberen Gliedmaßen und der Aktivitäten des täglichen Lebens bei Schlaganfallpatienten zu bewerten. Zu den verwendeten Bewertungsmethoden gehörten das motorisch evozierte Potenzial (MEP), der Funktionstest für die hemiplegische obere Extremität-Hongkong (FTHUE-HK), die Fugl-Meyer Assessment Upper Extremity Scale (FMA-UE) und der modifizierte Barthel-Index (MBI). Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass das duale aufgabenorientierte Robotersystem der oberen Gliedmaßen die kortikospinale Bahn, die Funktion der oberen Gliedmaßen und die Aktivitäten des täglichen Lebens bei Schlaganfallpatienten nach 6-wöchiger Behandlung signifikant verbessern kann. Dieses System kann bei Schlaganfallüberlebenden als wirksame Ergänzung zur funktionellen Rehabilitation der oberen Gliedmaßen dienen und die Abhängigkeit von Rehabilitationstherapeuten verringern. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das aufgabenorientierte Robotersystem für die dualen oberen Gliedmaßen eine neue Strategie für die funktionelle Rehabilitation der Gliedmaßen nach einem Schlaganfall darstellt und ein großes Anwendungspotenzial birgt, da es bestimmte soziale und finanzielle Vorteile bietet.

Introduction

Schlaganfall ist eine der Hauptursachen für Behinderungen und die zweithäufigste Todesursache weltweit 1,2. Schlaganfallpatienten stehen oft vor verschiedenen Herausforderungen, wie z. B. motorischen, sensorischen und kognitiven Defiziten3. Die Dysfunktion der oberen Extremitäten ist ein häufiges Problem nach einem Schlaganfall, das durch Muskelschwäche, Spastik und verminderte motorische Fähigkeiten der oberen Extremität auf der halbseitig gelähmten Seite gekennzeichnetist 4. Es wird berichtet, dass es bei mehr als 70 % der Schlaganfallpatienten auftritt, und nur etwa 5 % erholen sich wieder normal, während 20 % einige Fähigkeiten der oberen Gliedmaßen wiedererlangen5. Mehr als die Hälfte des menschlichen Lebens erfordert die Beteiligung der oberen Gliedmaßen6, und die Funktionsstörung der oberen Gliedmaßen nach einem Schlaganfall beeinträchtigt die Aktivitäten des täglichen Lebensder Patienten stark 7, wodurch ihre Lebensqualitäterheblich verringert wird 8 und ihre finanzielle Belastungerhöht wird 9. Daher ist es besonders wichtig, effektive Methoden der funktionellen Rehabilitation der oberen Gliedmaßen zu erforschen.

Verschiedene klinische Rehabilitationsbehandlungen der oberen Extremitäten, wie z. B. Spiegeltherapie, zwangsinduzierte Bewegungstherapie, funktionelle Elektrostimulation und anderes aktives oder passives Training, werden häufig bei Schlaganfallpatienten eingesetzt 3,10. In den letzten Jahren hat das bilaterale Armtraining zunehmend Aufmerksamkeit erregt 6,11,12. Es wurde gezeigt, dass es die neuronale Konnektivität zwischen den sensomotorischen Bereichen sowohl der ipsilateralen als auch der kontralateralen Hemisphäre verbessert12. Diese Art des Trainings hilft, Anomalien in der interhemisphärischen Hemmung zu korrigieren, erleichtert die Reorganisation der funktionellen Netzwerke des Gehirns und führt letztendlich zu einer Verbesserung der Funktion der oberen Gliedmaßen12,13. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass robotergestütztes Training den Patienten dabei hilft, konsistent genaue Bewegungen der Gliedmaßen auszuführen und aufgabenspezifisches Training durchzuführen14. Dieser Prozess bietet dem Gehirn eine erhebliche Feedback-Stimulation, die letztendlich die Neuroplastizität steigert und bei der Wiederherstellung der Funktion der oberen Gliedmaßen bei Personen mit Hemiplegie hilft14,15. Derzeit gibt es nur begrenzte Forschungsarbeiten zu Strategien, die robotergestütztes duales Training der oberen Gliedmaßen für Schlaganfallpatienten nutzen. In dieser Studie wurde ein duales, aufgabenorientiertes Robotersystem für die oberen Gliedmaßen verwendet, um robotergestütztes Training mit bilateralem Training der oberen Gliedmaßen zu kombinieren. Das Robotergerät wurde eingesetzt, um Schlaganfallpatienten bei der Durchführung eines dualen aufgabenorientierten Trainings der oberen Gliedmaßen mit hohen Wiederholungen in einem korrekten Bewegungsmuster zu unterstützen. Ziel der Forschung war es, die Auswirkungen dieser Methode auf die kortikospinale Bahn, die Funktion der oberen Gliedmaßen und die Aktivitäten des täglichen Lebens bei Schlaganfallüberlebenden zu bewerten, mit dem Ziel, innovative Strategien für die funktionelle Rehabilitation der oberen Gliedmaßen zu entdecken.

Protocol

Diese Studie (Zulassungs-Nr. JXEY-2020SW038) wurde von der medizinischen Ethikkommission des Zweiten Krankenhauses von Jiaxing genehmigt, wobei alle Teilnehmer eine Einverständniserklärung abgegeben haben. Ziel war es, die Machbarkeit und Wirksamkeit eines Protokolls durch eine randomisierte, einfachblinde, kontrollierte Studie zu bewerten. Zwischen Januar und Dezember 2021 wurden 60 Schlaganfallpatienten aufgenommen, die in das Zweite Krankenhaus von Jiaxing eingeliefert wurden. <…

Representative Results

Insgesamt wurden für diese Studie 60 Schlaganfallpatienten in eine Kontrollgruppe (n = 30) und eine Versuchsgruppe (n = 30) eingeteilt. Beim Vergleich von Alter, Geschlecht, Schlaganfalltyp, Krankheitsdauer, Seite der Hemiplegie und anderen allgemeinen Informationen zwischen den beiden Gruppen wurden keine statistisch signifikanten Unterschiede gefunden (P > 0,05), was auf ihre Vergleichbarkeit hinweist (Tabelle 1). Patienten in der Versuchsgruppe, die mit einem dualen,…

Discussion

Es hat sich gezeigt, dass bilaterales Training die interkortikale Hemmung bei Schlaganfallpatienten normalisiert, die Reorganisation des funktionellen Netzwerks des Gehirns erleichtert und letztendlich die Funktion der oberen Gliedmaßen verbessert21. In dieser Studie wird ein Programm für das funktionelle Training der oberen Gliedmaßen bei Schlaganfallpatienten unter Verwendung eines dualen aufgabenorientierten Robotersystems für die oberen Gliedmaßen vorgest…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wir danken den Patienten und dem medizinischen Personal des Zweiten Krankenhauses von Jiaxing für ihre Unterstützung und Zusammenarbeit während des Forschungsprozesses.

Materials

Dual upper limb task-oriented robotic system Auckland Tongji Rehabilitation Medical Equipment Research Center, Tongji Zhejiang College N/A The dual upper limb task-oriented robotic system can aid stroke patients in bilateral upper limb virtual game training by regulating force transmission between the healthy and affected upper limbs.
Magnetic stimulation therapy system Sichuan Junjian Wanfeng Medical Equipment Co.,Ltd. http://www.jjwf-med.com
This system can be used to measure the Motor evoked potential (MEP)
SPSS 25.0 IBM Version 25.0 https://www.ibm.com/support/pages/downloading-ibm-spss-statistics-25

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Sun, Y., Li, Y., Xu, D., Chen, L., Shen, J., Xu, D., Xu, H., Zhang, X., Gu, X., Fu, J. Application of a Dual Upper Limb Task-Oriented Robotic System for the Functional Recovery of the Upper Limb in Stroke Patients. J. Vis. Exp. (212), e67004, doi:10.3791/67004 (2024).

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