JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Medicine

التحقيق في تأثير أنواع مختلفة من التمارين على التعافي الوظيفي للطرف العلوي في المرضى الذين يعانون من تلف نصف الكرة الأيمن على أساس fNIRS

Published: February 09, 2024
doi:
10.3791/65996
, , , , , , , , ,
1Department of Occupational Therapy,China Rehabilitation Research Center, 2Faculty of Rehabilitation,Capital Medical University, 3College of Sports Health,Tianjin Institute of Physical Education, 4China Rehabilitation Science Institute

Summary

هنا ، نقوم بالتحقيق في تأثير العلاج الوظيفي الوظيفي جنبا إلى جنب مع الحركة النشطة أو السلبية المساعدة على وظيفة الطرف العلوي للمرضى الذين يعانون من تلف في نصف الكرة الأيمن واستكشاف تأثير التحليل الطيفي الوظيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة على إعادة عرض وظائف المخ.

Abstract

للتحقيق في آثار العلاج الوظيفي الوظيفي (FOT) جنبا إلى جنب مع أنواع مختلفة من التمارين على استعادة الوظيفة الحركية للطرف العلوي وإعادة تشكيل وظائف المخ في المرضى الذين يعانون من تلف نصف الكرة الأيمن (RHD) من خلال تحليل التحليل الطيفي الوظيفي القريب من الأشعة تحت الحمراء (fNIRS). تم تجنيد المرضى (ن = 32) الذين يعانون من RHD في مستشفى بكين Bo’ai وتوزيعهم عشوائيا لتلقي إما FOT جنبا إلى جنب مع الحركة السلبية (N = 16) أو FOT جنبا إلى جنب مع الحركة النشطة المساعدة (N = 16). تلقت مجموعة الحركة السلبية (FOT-PM) علاجا وظيفيا وظيفيا لمدة 20 دقيقة وتمرينا سلبيا لمدة 10 دقائق في كل جلسة ، بينما تلقت مجموعة الحركة النشطة المساعدة (FOT-AAM) علاجا وظيفيا وظيفيا لمدة 20 دقيقة وتمرينا نشطا مساعدا لمدة 10 دقائق. تلقت كلتا المجموعتين العلاج الدوائي التقليدي وعلاجات إعادة التأهيل الأخرى. تم إجراء العلاج مرة واحدة في اليوم ، 5 مرات في الأسبوع لمدة 4 أسابيع. تم تقييم استعادة الوظيفة الحركية وأنشطة الحياة اليومية (ADL) باستخدام تقييم Fugl-Meyer للطرف العلوي (FMA-UE) ومؤشر بارثيل المعدل (MBI) قبل وبعد العلاج ، وتم تحليل تنشيط الدماغ للمنطقة الحركية الثنائية باستخدام fNIRS. أشارت النتائج إلى أن FOT جنبا إلى جنب مع AAM كان أكثر فعالية من FOT جنبا إلى جنب مع PM في تحسين الوظيفة الحركية للأطراف العلوية والأصابع لمرضى RHD ، وتحسين قدرتهم على أداء أنشطة الحياة اليومية ، وتسهيل إعادة تشكيل وظائف المخ في المنطقة الحركية.

Introduction

يمكن أن يؤدي الضرر الدماغي في نصف الكرة الغربي إلى خلل وظيفي حسي وحركي للأطراف المقابلة1،2،3 ، مما يؤثر سلبا على التحكم الحركي للمرضى وحركتهم وتعلمهم الوظيفي بدرجات متفاوتة4 وبالتالي فرض أعباء ثقيلة على الأسر والمجتمع5. بالنسبة للمرضى الذين يعانون من تلف نصف الكرة الأيمن (RHD) ، تكون سرعة الشفاء أقل من مرضية. ومع ذلك ، في معظم حالات RHD ، لم تتلق الأطراف اليسرى المصابة ، التي كانت على الجانب غير المهيمن من الجسم ، اهتماما كافيا من المريض ومقدمي الرعاية. بالنظر إلى أن الخلل في الأطراف العلوية واليدين يؤثر بشكل خطير على القدرة على أداء الأنشطة اليومية ونوعية الحياة ، هناك حاجة إلى طريقة أكثر ملاءمة لتحسين تأثير إعادة تأهيل وظيفة الطرف العلوي في مرضى RHD6،7،8،9،10.

العلاج بالتمارين الرياضية هو وسيلة مهمة لمساعدة المرضى على استعادة وظيفة أطرافهم. لإعادة التأهيل المبكر للمرضى الذين يعانون من إصابات في الدماغ ، عادة ما يتم استخدام طرق التدريب على الحركة السلبية (PM) والحركة النشطة المساعدة (AAM). يستلزم AAM نشاط مفاصل محددة مكتملة من خلال مزيج من قوة العضلات الخاصة بهم والمساعدة الخارجية11. المفتاح هو أن يشارك المريض بنشاط في إعادة التأهيل المساعد. يمكن أن يساعد استعداد الدماغ البشري للتنشيط في تحفيز ودمج النظام الحركي في دورة التحكم الحركي. أظهرت العديد من الدراسات أن AAM يمكن أن تحفز التغيرات العصبية ، مما يؤدي إلى زيادة الانتعاش الوظيفي لدى المرضى12,13.

التحليل الطيفي الوظيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة (fNIRS) هو تقنية تصوير تعتمد على المبادئ البصرية. وفقا للعلاقة بين توهين الضوء في الأنسجة والتركيزات المختلفة للمواد الممتصة للضوء ، يمكن ل fNIRS تحليل تغيرات التركيز كميا في الهيموغلوبين المؤكسج والهيموغلوبين غير المؤكسج في أنسجة المخ ، وبالتالي مراقبة النشاط الوظيفي للقشرة الدماغية14. أظهرت العديد من الدراسات أن fNIRS هو وسيلة مهمة لمراقبة أكسجة الدماغ واستقلاب الطاقة بعد إصابة نصف الكرة المخية15،16،17. لذلك ، قد يكون fNIRS طريقة مراقبة مناسبة لدراسة تغيرات القشرة الدماغية المتعلقة باستعادة الوظيفة الحركية للطرف العلوي بعد إصابة نصف الكرة المخية.

تختلف الإشارات الحركية التي تنتجها طرق الإدخال الحسية المختلفة وحالات ضبط القشرة الحسية18,19. ترتبط المحفزات الحسية التي تنتجها الحركات السلبية والنشطة ارتباطا وثيقا باستقرار الإدراك والقدرة على بناء تمثيلات دقيقة لبيئة الفرد ، والتي توجه سلوكالفرد بعد ذلك 20. تم تصميم هذه الدراسة لاستكشاف آثار أنماط مختلفة من التمارين على إعادة تأهيل الأطراف العلوية المبكرة وتنشيط الدماغ في المرضى الذين يعانون من إصابات نصف الكرة الدماغية من خلال تحليل بيانات fNIRS وتوفير استراتيجيات علمية لإعادة التأهيل الشامل للمرضى في المستقبل.

كان الغرض من هذه الدراسة هو التحقيق في آثار FOT جنبا إلى جنب مع أنواع مختلفة من التمارين على وظيفة الطرف العلوي وإعادة تشكيل الدماغ في مرضى RHD. افترضنا أن FOT-AAM أكثر فعالية من FOT-PM في تحسين وظيفة الطرف العلوي وتنشيط الدماغ لدى مرضى RHD.

Protocol

كانت هذه الدراسة عبارة عن تجربة معشاة ذات شواهد أحادية التعمية وتمت الموافقة عليها من قبل لجنة الأخلاقيات التابعة لمركز أبحاث إعادة التأهيل الصيني (CRRC-IEC-RF-SC-005-01) ومسجلة في سجل التجارب السريرية الصيني (MR-11-23-023832). 1. المشاركون استنادا إلى الأدبيات الموجودة21 ، استخدم درجات الطرف العلوي لتقييم Fugl-Meyer المبلغ عنها (FMA-UE) للمجموعة التجريبية والمجموعة الضابطة بعد 4 أسابيع من العلاج كمعيار لحساب حجم العينة. بالنسبة لحجم التأثير المقدر 0.28 ، ومستوى الاختبار (α) 0.05 ، والتوزيع على الوجهين لقيمة Z ، والقوة 0.8 ، يكون حجم العينة المحسوب هو 28. بافتراض معدل تسرب بنسبة 10٪ ، فإن حجم العينة النهائي الضروري هو 32. تجنيد المرضى من قسم العلاج الوظيفي في مركز أبحاث إعادة التأهيل الصيني. اختيار المرضى وفقا لمعايير الإدراج التالية: تشخيص إصابة نصف الكرة الأيمن لأول مرة (RHD) ؛ وقت البدء في غضون 3 أشهر ؛ العمر بين 18 و 75 سنة ؛ فحص الحالة العقلية المصغر (MMSE) درجة22> 20 ؛ برونستروم المرحلة الأولى أو الثانية23 للطرف العلوي واليد ؛ واليد اليمنى. استبعاد المرضى الذين يعانون من الاكتئاب الواضح أو القلق أو الأمراض الجسدية الخطيرة المتزامنة وأولئك الذين لم يتعاونوا مع التدريب تم استبعادهم. قم بتضمين المشاركين الذين وقعوا فقط على نموذج الموافقة المستنيرة قبل الدراسة. يظهر مخطط تدفق التوظيف في الشكل 1. 2. التوزيع العشوائي والتخصيص قم بتخصيص المرضى الذين يستوفون المعايير التجريبية بشكل عشوائي في المجموعة التجريبية (EG) والمجموعة الضابطة (CG). قم بتعيين معالج غير مشارك في تقييم الموضوع أو اختياره لتنفيذ إجراء التوزيع العشوائي باستخدام مولد بيانات عشوائي على جهاز كمبيوتر (https://www.randomizer.org/). 3. التدخل إعطاء كلا المجموعتين العلاج الدوائي التقليدي وإعادة التأهيل التقليدي. امنح جميع المرضى 20 دقيقة من العلاج الوظيفي الوظيفي (FOT) و 10 دقائق من أنواع مختلفة من تمارين الأطراف العلوية (أجرى EG حركة مساعدة نشطة وأجرى CG حركة سلبية) يوميا لما مجموعه 30 دقيقة يوميا ، 5 أيام في الأسبوع لمدة 4 أسابيع. لضمان اتساق التدخل ، اختر معالجا واحدا لأداء جميع التدخلات وتقديم تدريب ما قبل البحث لهذا المعالج. العلاج الوظيفي الوظيفي (FOT):ملاحظة: يستخدم المريض المفاصل المشطية والسلامية للإصبع المصاب لأداء حركات الإمساك بالإصبع مدفوعة بالقفاز على الجانب الصحي.اطلب من المعالج تحريك الكتف والكوع والمعصم والإبهام وأصابع الطرف المصاب بشكل سلبي لمدة 1 دقيقة تقريبا. بعد الحركات السلبية ، اطلب من المريض استخدام الطرف واليد غير المتأثرين لتشغيل الطرف واليد المصابة لأداء أنشطة مثل دفع بكرة الرغوة ، ورفع الوتد الخشبي ، ورفع العصي الخشبية الصغيرة ، وحمل الكرة. اختر نشاطين إلى ثلاثة لكل جلسة تدريبية وفقا لحالة المريض. الحركة النشطة المساعدة (AAM)حدد جهاز تدريب إعادة التأهيل لليد التي سيتم تدريبها. تم تصميم الجهاز لمساعدة المريض على أداء الحركات السلبية أو النشطة. حدد وضع المرآة الذكية واضبط الوقت على 10 دقائق. اسأل المريض عن مشاعره واختر من المستويات 1-10 وفقا لتجربة المريض وتحمله. ثم انقر فوق الزر “ابدأ “. أثناء قيام اليد غير المصابة بالإمساك الطوعي ، اطلب من المريض مراقبة الحركة ومحاولة الإمساك باليد المصابة بمساعدة القفاز (الشكل 2 أ). عند فتح اليد غير المصابة طواعية ، اطلب من المريض مراقبة الحركة ومحاولة فتح أصابع اليد المصابة بمساعدة القفاز (الشكل 2 ب)ملاحظة: عندما تمسك اليد غير المتأثرة ، لا يمكن للمستشعرات الموجودة على القفاز غير المتأثر اكتشاف إشارة الضوء المحجوبة ، وسيتم تشغيل القفاز الموجود على الجانب غير المتأثر للإمساك. عندما تفتح اليد غير المتأثرة ، تكتشف المستشعرات الموجودة على القفاز غير المتأثر إشارة ضوئية وتطلق القفاز الموجود على اليد غير المتأثرة لفتحه. كرر العملية المذكورة أعلاه بشكل دوري لمدة 10 دقائق ، وبعد ذلك ستنهي المعدات عملية التدريب تلقائيا. الحركة السلبية (PM)اطلب من المريض استخدام نفس الجهاز لأداء الإمساك السلبي وفتح اليد. ضع القفاز المقابل على اليد المصابة. حدد الوضع السلبي ، واضبط الوقت على 10 دقائق ، واضبط الشدة من المستويات 1-10 وفقا لأحاسيس المريض ، ثم انقر فوق الزر “ابدأ”. اطلب من المريض أن يظل مسترخيا وأن يغلق ويفتح اليد المصابة بمساعدة القفاز (الشكل 2 ج). اطلب من المريض الاستمرار لمدة 10 دقائق ، وبعد ذلك سينهي الجهاز التدريب تلقائيا. 4. التقييم اجعل التقييمات السريرية التي أجراها معالج آخر غير معمى عن المهام الجماعية. اطلب من هذا المعالج تقييم كل مريض مرتين: مرة قبل التدخل ومرة مباشرة بعد 4 أسابيع من التدخل.اجمع معلومات المريض الأساسية ، بما في ذلك العمر والجنس ونوع الإصابة. تقييم الوظيفة الحركية للطرف العلوي قبل وبعد التدخل باستخدام تقييم Fugl-Meyer للطرف العلوي (FMA-UE)24. بالإضافة إلى ذلك ، استخدم مكون المعصم واليد في FMA (FMA-WH) لتقييم وظيفة اليد للمرضى. تقييم القدرة على أداء الأنشطة اليومية باستخدام مؤشر بارثيل المعدل (MBI)25. راقب تنشيط المناطق الحركية الأولية أثناء المهام الحركية السلبية باستخدام fNIRS. الحصول على بيانات التحليل الطيفي الوظيفي للأشعة تحت الحمراء القريبةالحصول على نظام تصوير وظيفي للدماغ بالأشعة تحت الحمراء القريبة من نوع البحث لجمع بيانات fNIRS. يستخدم هذا النظام ثلاثة أطوال موجية من ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة (780 و 805 و 830 نانومتر) لمراقبة التغيرات في تركيز أوكسي هيموغلوبين (Δ [Oxy-Hb]) وديوكسي هيموغلوبين (Δ [Deoxy-Hb]) وتركيز الهيموغلوبين الكلي (Δ [Hb]) ؛ معدل أخذ العينات هو 13 هرتز. وفقا للنظام الدولي 10-20 ، ضع 4 بواعث مصدر ضوء و 4 كاشفات على القشرة الحركية الأولية الثنائية (M1) ، بإجمالي 20 قناة. انظر الشكل 3 للاطلاع على المواضع المحددة. إجراء المهمةإجراء تقييم fNIRS في 5 تجارب متتالية في نموذج معياري (الراحة [15 ثانية] – المهمة [30 ثانية] – الراحة [15 ثانية]) ، كما هو موضح في الخطوات 4.1.6.2-4.1.6.9 (انظر الشكل 4). افتح واجهة الكمبيوتر fNIRS وأدخل المعلومات الأساسية للمريض. ثم اختر ترتيب البصريات 2X4 (R) ، 2X4 (L). اختر نموذج المهمة 15-30-15 ، واضبط وقت التقييم على 5. ضع جهاز نظام الأشعة تحت الحمراء القريبة على المريض وفقا لتخطيط البصريات. اضبط مواضع البواعث وأجهزة الكشف ، وقم بإزالة الشعر بعناية حتى تكون البصريات على اتصال وثيق بفروة الرأس. بعد اكتمال الضبط ، انقر فوق OK . انتقل إلى واجهة ضبط الإشارة التلقائية للنظام ، وانقر فوق وضع الاستعداد ، واضبط جميع القنوات لعرض اللون الأخضر (إشارة جيدة). ضع القفاز على يد المريض المصابة. حدد وضع التمرين السلبي . نظرا لأن تردد التدريب سيتغير مع القوة ، حدد متوسط القوة ، أي 5 تروس ، لكل موضوع أثناء الاختبار. انقر فوق الزر “ابدأ ” على واجهة الكمبيوتر fNIRS. أداء المهمة في 3 مراحل. قم بقياس مرحلة الراحة الأولية من 15 ثانية ، مع العد التنازلي من 15 ثانية حتى 0 ثانية. خلال هذه العملية ، اطلب من المريض الجلوس بهدوء على الكرسي ، والبقاء ساكنا ، وحاول ألا تفكر في أشياء أخرى حتى يكون الدماغ في حالة استرخاء. عندما يتم العد التنازلي للوقت إلى 0 ثانية ، انقر فوق الزر “ابدأ ” بجهاز اليد. ستبدأ يد المريض المصابة في الإمساك السلبي وفتح الحركات بمساعدة القفاز. في هذا الوقت ، سيبدأ الكمبيوتر في العد التنازلي من 30 ثانية ، وهي مدة الحركة السلبية. عندما يصل العد التنازلي إلى 0 ثانية ، انقر فوق الزر “إيقاف” بجهاز اليد لإنهاء التمرين. يتم تعيين وتيرة الإمساك والفتح بواسطة الجهاز ؛ سيتم الانتهاء من 3 دورات من الإمساك والفتح 3 مرات خلال مهمة 30 ثانية. ابدأ فترة راحة أخرى مدتها 15 ثانية كما هو موضح من قبل. عند مرور هذا الفاصل الزمني ، ينتهي اختبار الراحة والمهمة والراحة الأول. كرر اختبار الراحة والمهمة والراحة أعلاه 5 مرات ، ثم قم بإنهاء اختبار fNIRS. تحليل بيانات الأشعة تحت الحمراء القريبة:لهذا التحليل ، استخدم برنامج تحليل البيانات المثبت في نظام fNIRS ، كما هو موضح أدناه. تخلص من البيانات الشاذة الناتجة عن عناصر الحركة الشديدة في جميع القنوات والبيانات التي تم إسقاطها.ملاحظة: عند تنفيذ هذا البروتوكول ، تم حذف 1 قيمة شاذة في EG ، و 1 قيمة شاذة في CG ، و 2 حالات من البيانات التي تم إسقاطها في CG. تجاهل أي قنوات بها عناصر حركة واضحة. إجراء متوسط تراكب للقنوات اليمنى واليسرى (10 قنوات لكل جانب) بشكل منفصل. استخدم مرشح تمرير النطاق (0.01-0.08 هرتز) لإزالة مكونات الضوضاء ذات التقلبات الدورية الواضحة في الإشارة ، بما في ذلك الضوضاء الميكانيكية والضوضاء الفسيولوجية. تشمل أنواع الضوضاء الفسيولوجية التي يجب التخلص منها معدل ضربات القلب (حوالي 1 هرتز) ، والتنفس (حوالي 0.2-0.3 هرتز) ، وموجات ماير (حوالي 0.1 هرتز) ، والتقلبات الفسيولوجية منخفضة التردد للغاية (<0.01 هرتز). خذ 15 ثانية قبل وبعد بدء المهمة التجريبية كخط أساس ، وخذ كتلة (الراحة [15 ثانية] – المهمة [30 ثانية] – الراحة [15 ثانية]) كوحدة اختبار. تراكب الكتل الخمس وخذ المتوسط. استخدم طريقة سافيتزكي جولاي للتنعيم. اضبط عدد نقاط التجانس على 5 وعدد مرات التجانس على 126. بعد المعالجة المسبقة ، احسب القيم المتكاملة والمركزية. استخدام اختبار Shapiro-Wilk (Shapiro-Wilk، SW) لاختبار الحالة الطبيعية لقيم النقطه الوسطى والقيم المتكاملة واختلافاتها قبل وبعد التدخل في المجموعتين ؛ ضع في اعتبارك البيانات الموزعة عادة إذا كانت قيمة P الناتجة هي >0.05. استخدم اختبار t للعينة المستقلة لمقارنة البيانات بين المجموعتين قبل التدخل وبعده. استخدم اختبار t للعينة المزدوجة لمقارنة قيم النقطه الوسطى والقيم المتكاملة داخل المجموعتين قبل التدخل وبعده. 5. الإحصاء استخدم SPSS للتحليل الإحصائي. اختبر الحالة الطبيعية للبيانات باستخدام اختبار SW. قارن البيانات العامة للمرضى في كل مجموعة باستخدام اختبار فيشر الدقيق أو اختبار t لعينة مستقلة. تمت مقارنة البيانات السلوكية بين المجموعات وداخل المجموعات باستخدام ANOVA المتكرر ووصفت بأنها متوسط ± الانحراف المعياري.

Representative Results

الاساسمن أكتوبر 2021 إلى يونيو 2023 ، قمنا بتجنيد 35 مريضا ، أكمل 32 منهم الدراسة في النهاية. لم يتعرض أي مريض لأي أحداث سلبية أثناء التجربة. فيما يتعلق بالأعراض السريرية لمجموعتي المرضى (الجدول 1) ، كان متوسط أعمار EG و CG 53.19 ± 10.72 و 55.88 ± 12.32 سنة (P = 0.515) ، على التوالي. لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية في الجنس أو نوع المرض أو درجات FMA-UL أو درجات MBI (P > 0.05). قبل التدخل ، كانت درجات FMA-WH لجميع المرضى في كلا المجموعتين 0 نقطة. FMA-UL له أهمية سريرية عالية ويمكنه تقييم مشاركة الطرف العلوي بشكل فعال وموثوق في المرضى الذين يعانون من إصابات الدماغ. يحتوي FMA-UL على إجمالي 33 عنصرا من عناصر تقييم الأطراف العلوية ، ويتم تعيين كل درجة أحادية الاتجاه على أنها 2 نقطة للإكمال الكامل ، و 1 نقطة للإكمال الجزئي ، و 0 نقطة لعدم الإكمال. مجموع نقاط حركة الطرف العلوي الممكنة هو 66 نقطة. كفئة فرعية من FMA-UL ، يحتوي مقياس المعصم واليد (FMA-WH) على 12 عنصرا ، بإجمالي نقاط ممكنة تبلغ 24 نقطة. أظهرت نتائج تحليل المقاييس المتكررة للتباين أن التأثير الرئيسي للمجموعة على درجة FMA-UL كان معنويا ، F = 5.564 ، p = 0.030 ، ɳ2p = 0.214 ؛ كان التأثير الرئيسي للوقت كبيرا ، F = 34.716 ، p < 0.001 ، ɳ2p = 0.831 ؛ كان تأثير تفاعل المجموعة والوقت معنويا ، F = 5.554 ، p = 0.030 ، ɳ2p = 0.256. (الجدول 2) كان التأثير الرئيسي للمجموعة على درجة FMA-WH كبيرا ، F = 8.817 ، p = 0.006 ، ɳ2p = 0.227 ؛ كان التأثير الرئيسي للوقت كبيرا ، F = 13.357 ، p = 0.001 ، ɳ2p = 0.308 ؛ كان تأثير التفاعل بين الوقت والمجموعة معنويا ، F = 8.817 ، p = 0.006 ، ɳ2p = 0.227. (الجدول 2). يستخدم مؤشر بارثيل المعدل على نطاق واسع لتقييم القدرة على أداء الأنشطة اليومية ويقيس قدرة الشخص على أداء عشرة من هذه الأنشطة الأساسية. مجموع النقاط الممكنة على مؤشر Barthel هو 100 نقطة ، وكلما ارتفعت النتيجة ، زادت قدرة المريض على أداء أنشطة الحياة اليومية. كان التأثير الرئيسي للمجموعة على درجة MBI كبيرا ، F = 8.512 ، p = 0.007 ، ɳ2p = 0.221 ؛ كان التأثير الرئيسي للوقت كبيرا ، F = 588.559 ، p < 0.001 ، ɳ2p = 0.952 ؛ كان تأثير التفاعل بين المجموعة والوقت معنويا ، F = 10.425 ، p = 0.003 ، ɳ2p = 0.258. (الجدول 2). القيمة المتكاملة هي جزء لا يتجزأ من إشارة الأكسجين في الدم أثناء تنفيذ المهمة وتعكس حجم استجابة الدورة الدموية أثناء المهمة. قيمة النقطه الوسطى هي الوقت (الأوقات) الذي يظهره الخط الرأسي لمركز منطقة تغيير إشارة الأكسجين في الدم خلال فترة المهمة بأكملها وهي مؤشر على تغيرات الدورة الزمنية طوال المهمة ، وتمثل سرعة استجابة الدورة الدموية27. لم يكن هناك فرق كبير في القيم التكاملية أو المركزية بين المجموعتين قبل (الشكل 5 أ) التدخل (P > 0.05). بعد التدخل ، كانت القيمة المتكاملة لنصف الكرة الأيمن من الموضوعات في CG 0.20 ± 0.32 ، وكانت القيمة التكاملية لنصف الكرة الأيمن من الموضوعات في EG -0.06 ± 0.24 ، وكان هناك فرق كبير في الوسائل الإجمالية للمجموعتين (t = -2.489 ، d = 0.92 ، P = 0.020 ، P < 0.025 تعتبر ذات دلالة إحصائية) (الجدول 3). بعد التدخل ، كانت القيمة المتكاملة لنصف الكرة الأيسر للأشخاص في CG 0.18 ± 0.32 ، وكانت القيمة المتكاملة لنصف الكرة الأيسر للموضوعات في مجموعة EG -0.04±0.26 ، ولم يكن هناك فرق كبير في الوسائل الكلية للمجموعتين (t = -1.975 ، P = 0.059 ، d = 0.75). لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية في قيم النقطتين الوسطى بين المجموعتين بعد التدخل (P > 0.025) (الشكل 5B). الشكل 1: مخطط تدفق التوظيف. تم تجنيد ما مجموعه 35 موضوعا ، منها 2 من الأشخاص الذين لم يستوفوا المتطلبات و 1 موضوع تسربوا بسبب الوباء ، وتم تضمين 32 موضوعا في النهاية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 2: تدريب إعادة تأهيل الأطراف العلوية بأنماط حركة مختلفة. (أ، ب) على سبيل المثال أداء التدريب النشط لإعادة تأهيل اليدين. (ج) CG أداء التدريب السلبي لإعادة تأهيل اليد. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 3: ترتيب أشعة الضوء وموقعها. تمثل الدائرة الحمراء مصدر ضوء ، وتمثل الدائرة الزرقاء كاشفا ، ويظهر مسار الحزمة بينهما. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 4: نموذج المهمة. تم استخدام بقية (15 ثانية) – مهمة (30 ثانية) – راحة (15 ثانية) كوحدة اختبار وتكررت 5 مرات في المجموع. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. الشكل 5: مخططات مبعثرة توضح توزيعات قيم النقطه الوسطى والقيم المتكاملة لنصف الكرة الأيمن في مجموعتي المرضى. (أ) قبل التدخل. (ب) بعد التدخل. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. متغير PM (ن = 16) AAM (ن = 16) قيمة p الجنس (ذكر / أنثى) 9/7 8/8 1 العمر بالسنوات (المتوسط ± SD) 53.19 ± 10.72 55.88 ± 12.32 0.515 النوع (نزفي / إقفاري) 9/7 6/10 0.479 الجدول 1: خصائص الموضوع. FMA: تقييم فوغل ماير. MBI: مؤشر بارثيل المعدل ؛ PM: الحركة السلبية. AAM: حركة نشطة بمساعدة ؛ FOT: العلاج الوظيفي الوظيفي. مؤشرات التقييم التأثير الرئيسي (مجموعة) التأثير الرئيسي (الوقت) تأثير التفاعل (المجموعة × الوقت) F قيم P η²p F قيم P η²p F قيم P η²p FMA-UL 5.564 0.03 0.214 34.716 <0.001 0.831 5.554 0.03 0.256 FMA-WH 8.817 0.006 0.227 13.357 0.001 0.308 8.817 0.006 0.227 إم بي آي 8.512 0.007 0.221 588.559 <0.001 0.952 10.425 0.003 0.258 الجدول 2: نتائج تحليل ANOVA ثنائي الاتجاه المتكرر الذي أجري على GROUP و TIME وتأثير التفاعل على FMA-UL و FMA-WH و MBI. مجموعة الحركة النشطة المساعدة مجموعة الحركة السلبية يعني ± SD يعني ± SD قيمة ر قيمة P كوهين د قيمة متكاملة يسار -0.04 ± 0.26 0.18 ± 0.32 -1.975 0.059 0.75 يمين -0.06 ± 0.24 0.20 ± 0.32 -2.489 0.02 0.92 قيمة سنتويد يسار 13.03 ± 10.45 11.54 ± 9.13 0.396 0.695 0.15 يمين 11.04 ± 12.00 12.58 ± 10.98 -0.351 0.728 0.13 الجدول 3: مقارنة بيانات fNIRS بين المجموعتين بعد التدخل.

Discussion

في هذه الدراسة ، باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة ، استكشفنا تأثير FOT جنبا إلى جنب مع التدريب الوظيفي للطرف العلوي في أوضاع تمرين مختلفة على إعادة التأهيل المبكر لمرضى RHD. يساعد FOT المريض على تحريك الأطراف العلوية القاسية بشكل سلبي لتسهيل التدريب اللاحق. المفتاح هو أن اليد السليمة تقود اليد المصابة لأداء مهام وظيفية هادفة ومهمة وعملية ، واستخدام كائنات واقعية ، ومحاكاة سيناريوهات حقيقية قدر الإمكان28. هذا يمكن أن يحفز حماس المريض للعلاج ويزيد من حركة المريض النشطة. النقطة الأكثر أهمية في AAM هي أن حركة المريض مدفوعة بالطرف واليد غير المتأثرين ، بينما يقوم الطرف واليد المصابة بمحاولة نشطة تلقائية ، وهي أهم ميزة تميزها عن الحركة السلبية. تمنح أجهزة إعادة التأهيل المرضى ردود فعل بصرية ولمسية في الوقت الفعلي وتكمل حلقة مغلقة بين الجهاز العصبي المركزي والمحيط في تدريب إعادة التأهيل29.

لا توجد تقنيات معقدة متضمنة في التدريب على مهمة إعادة التأهيل ، ولكن هناك العديد من المحاذير التي يجب مراعاتها عند تقييم المرضى الذين يعانون من fNIRS. لضمان إشارة fNIRS جيدة ومنع القطع الأثرية الحركية من التدخل في نتائج الاختبار ، نضع عادة حامل رأس على الطاولة أمام الموضوع. نقوم بضبط ارتفاع الطاولة بحيث تقع ذقن الموضوع على حامل الرأس دون التسبب في أي إزعاج. هذا يساعد على تقليل تأثير الرأس أثناء الحركة. بالإضافة إلى ذلك ، سيؤثر زيت الجلد على فروة الرأس على الإشارة الضوئية ؛ وفقا لذلك ، نقوم بمسح الزيت من رأس المريض بورق ممتص للزيت قبل التجربة لضمان جودة الإشارة. بناء على التجربة السابقة ، وجدنا أيضا أن تقليل تأثير الضوء الطبيعي والصوت يحسن مجموعة إشارات fNIRS. لذلك ، نقوم بجمع جميع البيانات في بيئة مظلمة وهادئة30.

أظهرت الدراسات السابقة أن MT يمكن أن يحسن بشكل فعال مرونة الأصابع بعد السكتة الدماغية 31 ، خاصة بالنسبة لإعادة تأهيل الأطراف العلوية للمرضى تحت الحاد32 ، وبالتالي يظهر وعدا كبيرا في استعادة الوظيفة الحركية وتحسين القدرة على أداء الأنشطة اليومية بعد تلف نصف الكرة المخية33،34،35،36. عندما يحرك المريض ذراعه غير المتأثر ، يعتبر المريض أن الوهم البصري الذي تشكله المرآة هو حركة يده المصابة ، مما يزيد من نشاط مناطقه القشرية البصرية والحسية الجسدية ، مما يعزز انتباه المريض ويقلل من إمكانية الإهمال من جانبواحد 37,38. بهذه الطريقة ، يمكن للمريض أن يختار بوعي استخدام الأطراف المصابة في كثير من الأحيان39. على أساس MT التقليدي ، نقدم مباشرة التحفيز الحسي الجسدي وردود الفعل البصرية للطرف المصاب من خلال جهاز AAM ، مما يقلل من الشعور غير السار الناجم عن عدم تزامن الحس العميق لليد المصابة والرؤية40 ، مما يدل على إمكانات علاجية أوسع من MT التقليدية. تتميز معدات التدريب الخاصة بنا بإجراءات تشغيل بسيطة وملف تعريف أمان قوي ، مع خيار إيقاف التدريب على الفور بالنقر فوق زر الإغلاق لتجنب حالات الطوارئ التي قد تحدث أثناء الاختبار. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت بعض الدراسات أن MT يمكن أن يعزز تطبيع توازن نصف الكرة بعد السكتة الدماغية من خلال تنظيم استثارة M1. في دراسات المتابعة ، سنستخدم fNIRS لتقييم الاتصال الوظيفي لحالة الراحة للقشرة الدماغية للتحقق من تغيرات نصف الكرة المخية في مرضى RHD بعد العلاج41.

هذه الدراسة لديها العديد من القيود. أولا ، نموذج المهمة المختار لاختبار التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء القريبة سلبي ، في حين أن تنشيط الدماغ قد يحدث أكثر في الحركات النشطة. وبالتالي ، قد يكون نموذج مهمة المحاولات النشطة أكثر ملاءمة من الحركة السلبية. ثانيا ، راقبنا منطقة M1 فقط ، لكن MT يزيد أيضا من النشاط العصبي في المناطق المشاركة في تخصيص الانتباه والتحكم المعرفي ، والذي يمكن أن يعزز استعادة الوظيفة الحركية عن طريق زيادة الدور المعرفي في التحكم الحركي42 ؛ لذلك ، قد تكون مراقبة ديناميكا الدم قبل الجبهية ضرورية أيضا. بالإضافة إلى ذلك ، نظرا للعدد الكبير من خطط العلاج للمرضى الداخليين ، تم إجراء 10 دقائق فقط من التدريب على إعادة تأهيل اليد كل يوم. في المستقبل ، يجب تمديد وقت التدريب لاستكشاف تأثير إعادة التأهيل بشكل أفضل. هناك حاجة إلى دراسات متابعة لمراقبة التأثير طويل الأجل لهذا التدريب. في المستقبل ، من المتوقع أن توفر الدراسات متعددة المراكز ذات العينات الكبيرة أنسب استراتيجيات إعادة التأهيل لمرضى RHD المبكرين.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

تم دعم هذه الدراسة من قبل صناديق البحوث الأساسية لمعاهد أبحاث الرفاهية العامة المركزية (2019CZ-11) ومشروع مركز أبحاث إعادة التأهيل الصيني (رقم: 2021zx-Q5).

Materials

Hand Active Passive Rehabilitation Trainer Soft Robot Technology Co., Ltd. H1000 FOT-AAM group training/FOT-PM group training
Near-Infrared Brain Functional Imaging System Shimadzu (China) Co.,Ltd. LIGHTNIRS Assessment
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Kajtazi, N. I., et al. Ipsilateral weakness caused by ipsilateral stroke: A case series. J Stroke Cerebrovasc Dis. 32 (7), 107090 (2023).
  2. Edwards, L. L., King, E. M., Buetefisch, C. M., Borich, M. R. Putting the "sensory" into sensorimotor control: The role of sensorimotor integration in goal-directed hand movements after stroke. Front Integr Neurosci. 13, 16 (2019).
  3. Peng, Y., et al. Contralateral s1 nerve root transfer for motor function recovery in the lower extremity among patients with central nervous system injury: Study protocol for a randomized controlled trial. Ann Palliat Med. 10 (6), 6900-6908 (2021).
  4. Ingemanson, M. L., et al. Somatosensory system integrity explains differences in treatment response after stroke. Neurology. 92 (10), e1098-e1108 (2019).
  5. Li, X., Huang, F., Guo, T., Feng, M., Li, S. The continuous performance test aids the diagnosis of post-stroke cognitive impairment in patients with right hemisphere damage. Front Neurol. 14, 1173004 (2023).
  6. Hart, E., et al. Neuromotor rehabilitation interventions after pediatric stroke: A focused review. Semin Pediatr Neurol. 44, 100994 (2022).
  7. Yang, S., et al. Exploring the use of brain-computer interfaces in stroke neurorehabilitation. Biomed Res Int. 2021, 9967348 (2021).
  8. Huo, C. C., et al. Prospects for intelligent rehabilitation techniques to treat motor dysfunction. Neural Regen Res. 16 (2), 264-269 (2021).
  9. Carlsson, H., Gard, G., Brogårdh, C. Upper-limb sensory impairments after stroke: Self-reported experiences of daily life and rehabilitation. J Rehabil Med. 50 (1), 45-51 (2018).
  10. Carey, L. M., Matyas, T. A., Baum, C. Effects of somatosensory impairment on participation after stroke. Am J Occup Ther. 72 (3), 7203205100 (2018).
  11. Haghshenas-Jaryani, M., Patterson, R. M., Bugnariu, N., Wijesundara, M. B. J. A pilot study on the design and validation of a hybrid exoskeleton robotic device for hand rehabilitation. J Hand Ther. 33 (2), 198-208 (2020).
  12. Xie, H., et al. Effects of robot-assisted task-oriented upper limb motor training on neuroplasticity in stroke patients with different degrees of motor dysfunction: A neuroimaging motor evaluation index. Front Neurosci. 16, 957972 (2022).
  13. Shin, J., et al. Comparative effects of passive and active mode robot-assisted gait training on brain and muscular activities in sub-acute and chronic stroke. NeuroRehabilitation. 51 (1), 51-63 (2022).
  14. Tsow, F., Kumar, A., Hosseini, S. H., Bowden, A. A low-cost, wearable, do-it-yourself functional near-infrared spectroscopy (diy-fnirs) headband. HardwareX. 10, e00204 (2021).
  15. Wong, A., et al. Near infrared spectroscopy detection of hemispheric cerebral ischemia following middle cerebral artery occlusion in rats. Neurochem Int. 162, 105460 (2023).
  16. Wu, C. W., et al. Hemodynamics and tissue optical properties in bimodal infarctions induced by middle cerebral artery occlusion. Int J Mol Sci. 23 (18), 10318 (2022).
  17. Nogueira, N., et al. Mirror therapy in upper limb motor recovery and activities of daily living, and its neural correlates in stroke individuals: A systematic review and meta-analysis. Brain Res Bull. 177, 217-238 (2021).
  18. French, R. L., Deangelis, G. C. Multisensory neural processing: From cue integration to causal inference. Curr Opin Physiol. 16, 8-13 (2020).
  19. Azim, E., Seki, K. Gain control in the sensorimotor system. Curr Opin Physiol. 8, 177-187 (2019).
  20. Brooks, J. X., Cullen, K. E. Predictive sensing: The role of motor signals in sensory processing. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging. 4 (9), 842-850 (2019).
  21. Wen, X., et al. Therapeutic role of additional mirror therapy on the recovery of upper extremity motor function after stroke: A single-blind, randomized controlled trial. Neural Plast. 2022, 8966920 (2022).
  22. Khaw, J., et al. Current update on the clinical utility of MMSE and MoCA for stroke patients in asia: A systematic review. Int J Environ Res Public Health. 18 (17), 8962 (2021).
  23. Pandian, S., Arya, K. N. Stroke-related motor outcome measures: Do they quantify the neurophysiological aspects of upper extremity recovery. J Bodyw Mov Ther. 18 (3), 412-423 (2014).
  24. Gladstone, D. J., Danells, C. J., Black, S. E. The fugl-meyer assessment of motor recovery after stroke: A critical review of its measurement properties. Neurorehabil Neural Repair. 16 (3), 232-240 (2002).
  25. Yang, H., et al. Activities of daily living measurement after ischemic stroke: Rasch analysis of the modified barthel index. Medicine (Baltimore). 100 (9), e24926 (2021).
  26. Bernardes-Oliveira, E., et al. Spectrochemical differentiation in gestational diabetes mellitus based on attenuated total reflection fourier-transform infrared (atr-ftir) spectroscopy and multivariate analysis. Sci Rep. 10 (1), 19259 (2020).
  27. Almhdawi, K. A., Mathiowetz, V. G., White, M., Delmas, R. C. Efficacy of occupational therapy task-oriented approach in upper extremity post-stroke rehabilitation. Occup Ther Int. 23 (4), 444-456 (2016).
  28. Huo, C., et al. Fnirs-based brain functional response to robot-assisted training for upper-limb in stroke patients with hemiplegia. Front Aging Neurosci. 14, 1060734 (2022).
  29. Lin, K. C., Huang, P. C., Chen, Y. T., Wu, C. Y., Huang, W. L. Combining afferent stimulation and mirror therapy for rehabilitating motor function, motor control, ambulation, and daily functions after stroke. Neurorehabil Neural Repair. 28 (2), 153-162 (2014).
  30. Li, H., et al. Upper limb intelligent feedback robot training significantly activates the cerebral cortex and promotes the functional connectivity of the cerebral cortex in patients with stroke: A functional near-infrared spectroscopy study. Front Neurol. 14, 1042254 (2023).
  31. Zhuang, J. Y., Ding, L., Shu, B. B., Chen, D., Jia, J. Associated mirror therapy enhances motor recovery of the upper extremity and daily function after stroke: A randomized control study. Neural Plast. 2021, 7266263 (2021).
  32. Hsieh, Y. W., et al. Treatment effects of upper limb action observation therapy and mirror therapy on rehabilitation outcomes after subacute stroke: A pilot study. Behav Neurol. 2020, 6250524 (2020).
  33. Hsieh, Y. W., Lee, M. T., Chen, C. C., Hsu, F. L., Wu, C. Y. Development and user experience of an innovative multi-mode stroke rehabilitation system for the arm and hand for patients with stroke. Sci Rep. 12 (1), 1868 (2022).
  34. Weatherall, A., Poynter, E., Garner, A., Lee, A. Near-infrared spectroscopy monitoring in a pre-hospital trauma patient cohort: An analysis of successful signal collection. Acta Anaesthesiol Scand. 64 (1), 117-123 (2020).
  35. Roldán, M., Kyriacou, P. A. Near-infrared spectroscopy (nirs) in traumatic brain injury (tbi). Sensors (Basel). 21 (5), 1586 (2021).
  36. Bretas, R., Taoka, M., Hihara, S., Cleeremans, A., Iriki, A. Neural evidence of mirror self-recognition in the secondary somatosensory cortex of macaque: Observations from a single-cell recording experiment and implications for consciousness. Brain Sci. 11 (2), 157 (2021).
  37. Szelenberger, R., Kostka, J., Saluk-Bijak, J., Miller, E. Pharmacological interventions and rehabilitation approach for enhancing brain self-repair and stroke recovery. Curr Neuropharmacol. 18 (1), 51-64 (2020).
  38. Schneider, D. M. Reflections of action in sensory cortex. Curr Opin Neurobiol. 64, 53-59 (2020).
  39. Gandhi, D. B., Sterba, A., Khatter, H., Pandian, J. D. Mirror therapy in stroke rehabilitation: Current perspectives. Ther Clin Risk Manag. 16, 75-85 (2020).
  40. Niu, H., et al. Test-retest reliability of graph metrics in functional brain networks: A resting-state fnirs study. PLoS One. 8 (9), e72425 (2013).
  41. Arun, K. M., Smitha, K. A., Sylaja, P. N., Kesavadas, C. Identifying resting-state functional connectivity changes in the motor cortex using fnirs during recovery from stroke. Brain Topogr. 33 (6), 710-719 (2020).
  42. Deconinck, F. J., et al. Reflections on mirror therapy: A systematic review of the effect of mirror visual feedback on the brain. Neurorehabil Neural Repair. 29 (4), 349-361 (2015).

Tags

Functional Near-infrared Spectroscopy (fNIRS)Right Hemisphere Damage (RHD)Functional Occupational Therapy (FOT)Passive MotionAssisted Active MovementFugl-Meyer Assessment Upper Extremity (FMA-UE)Modified Barthel Index (MBI)Motor Function RecoveryActivities Of Daily LivingBrain Function Remodeling

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Wei, Y., Chen, J., Fang, R., Liu, J., Feng, M., Du, H., Wang, M., Abulihaiti, R., Ling, H., Huang, F. Investigating the Effect of Different Types of Exercise on Upper Limb Functional Recovery in Patients with Right Hemisphere Damage Based on fNIRS. J. Vis. Exp. (204), e65996, doi:10.3791/65996 (2024).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image