يصف هذا البروتوكول روبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي الذي يوفر ردود فعل ذكية من خلال أربعة أوضاع. تعمل هذه الأوضاع على تحسين وظيفة الطرف العلوي ومرونته ، وبالتالي تحسين نوعية حياة المرضى.
Method Article
يصف هذا البروتوكول روبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي الذي يوفر ردود فعل ذكية من خلال أربعة أوضاع. تعمل هذه الأوضاع على تحسين وظيفة الطرف العلوي ومرونته ، وبالتالي تحسين نوعية حياة المرضى.
تمثل الحوادث الدماغية الوعائية ، المعروفة باسم السكتات الدماغية ، حدثا عصبيا سائدا يؤدي إلى إعاقات كبيرة في الأطراف العلوية ، مما يؤثر بشكل عميق على أنشطة الأفراد في الحياة اليومية ويقلل من نوعية حياتهم. غالبا ما تعوق طرق إعادة التأهيل التقليدية لاستعادة الأطراف العلوية بعد السكتة الدماغية القيود ، بما في ذلك إجهاد المعالج والمريض ، والاعتماد على منهجيات التدريب الفردية ، ونقص الدافع المستدام. لمواجهة هذه التحديات ، تقدم هذه الدراسة روبوتا لإعادة تأهيل الأطراف العلوية ، والذي يستخدم التحكم الذكي في حركة التغذية المرتدة لتحسين النتائج العلاجية. يتميز النظام بقدرته على ضبط اتجاه وحجم ردود الفعل القوية ديناميكيا ، بناء على اكتشاف الحركات التشنجية أثناء التمارين ، وبالتالي تقديم تجربة علاجية مخصصة. تم تجهيز هذا النظام بأربعة أوضاع تدريب متميزة ، وتقييم ذكي لنطاق الحركة المشترك ، والقدرة على تخصيص برامج التدريب. علاوة على ذلك ، فإنه يوفر تجربة ألعاب تفاعلية غامرة إلى جانب تدابير أمان شاملة. هذا النهج متعدد الأوجه لا يرفع من مشاركة واهتمام المشاركين بما يتجاوز بروتوكولات إعادة التأهيل التقليدية فحسب ، بل يوضح أيضا تحسينات كبيرة في وظائف الأطراف العلوية وأنشطة الحياة اليومية بين مرضى شلل نصفي. يجسد النظام أداة متقدمة في إعادة تأهيل الأطراف العلوية ، حيث يقدم مزيجا تآزريا من الدقة والتخصيص والمشاركة التفاعلية ، وبالتالي توسيع الخيارات العلاجية المتاحة للناجين من السكتة الدماغية.
السكتة الدماغية ، التي تم تحديدها على أنها حدث عصبي حاد ناتج عن انسداد أو تمزق الأوعية الدماغية ، توقف الدورة الدمويةفي الدماغ 1 ، وتحتل المرتبة الثانية كسبب رئيسي للوفاة ومساهم رئيسي في الإعاقة طويلة الأجل في جميع أنحاء العالم. في اليوم الأول بعد السكتة الدماغية ، يعاني ما يصل إلى 80٪ من الناجين من خلل وظيفي في الأطراف العلوية ، مع 30٪ -66٪ لا يزالون يواجهون تحديات بعد ستة أشهر2. بعد عام واحد ، أبلغ أولئك الذين يعانون من إعاقات في الأطراف العلوية عن قلق متزايد ، وانخفاض نوعية الحياة ، وانخفاض السعادة3. علاوة على ذلك ، بحلول 16 شهرا بعد السكتة الدماغية ، يحصل حوالي 60٪ فقط من الأفراد المصابين بالشلل النصفي الذين يحتاجون إلى إعادة تأهيل في المستشفى على الاستقلال الوظيفي في الأنشطة اليومية الأساسية ، مع اعتماد أولئك الذين يعانون من الإعاقات الحسية والحركية والبصرية بشكل ملحوظ على دعم مقدمي الرعاية4. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ضعف الطرف العلوي يعيق فائدة اليد ، ويلاحظ بشكل خاص زيادة توتر العضلات بين المثنيات الضعيفة والباسطات أثناء المهام البدنية5.
على الرغم من جهود إعادة التأهيل المختلفة ، فإن المعالجة الفعالة لإصابات الأطراف العلوية لدى الناجين من السكتة الدماغية تمثل تحديا هائلا6. أظهر التدريب على المهام المتكررة عالية الكثافة نتائج مثالية ولكنه يتطلب مشاركة كبيرة من المعالج ، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف والأعباء اللوجستية7. لذلك ، هناك حاجة إلى تدخلات منخفضة التكلفة لا تزيد من عبء عمل المعالجين مع زيادة اهتمام المريض بالتدريب. يمكن أن يكون روبوت إعادة تأهيل الأطراف العلوية بمثابة علاج بديل لتعزيز التمارين عالية الكثافة وتقليل الاعتماد على المعالجين1. إنه نظام روبوت إعادة تأهيل ذكي للطرف العلوي تم تطويره حديثا (انظر جدول المواد). يمكن للجهاز إخراج مقاييس موضوعية (مثل السرعة وعزم الدوران ونطاق الحركة والموضع وما إلى ذلك) لتقييم ومراقبة تحسينات المرضى وتخصيص العلاج وفقا لدرجات متفاوتة من ضعف الحركة. لديها اتساق عالية واستنساخ للاستخدام على نطاق واسع. بالإضافة إلى ذلك ، تدعم الأدلة القوية التدريب عالي الكثافة والتكرار العالي والموجه نحو المهام في تسهيل التعافي الحركي بعد السكتة الدماغية8.
من ناحية أخرى ، تعد روبوتات إعادة التأهيل نهجا علاجيا مساعدا جديدا نسبيا مع مزايا مثل السلامة العالية والمتانة9. أصدرت جمعية السكتة الدماغية الأمريكية مؤخرا إرشادات تفيد بأن التدريب الحركي بمساعدة الروبوت يمكن أن يساعد المرضى على تحسين الوظيفة الحركية بعد السكتة الدماغية والتنقل بالإضافة إلى العلاج التقليدي10. ذكرت مقالة نشرت عام 2018 في مجلة طب إعادة التأهيل أن الجمع بين التدريب بمساعدة الروبوت وإعادة التأهيل التقليدي يمكن أن يحسن بشكل كبير الوظيفة الحركية للطرف العلوي لدى مرضى السكتة الدماغية ، مما يستدعي الترقية السريرية11. يتضمن النظام أربعة أوضاع تدريب: تدريب السرعة الثابتة ، والتدريب بمساعدة الطاقة ، والتدريب النشط ، وتدريب المقاومة ، ويمكنه إجراء تقييمات لنطاق الحركة المشتركة. أشارت مراجعة لإعادة التأهيل بمساعدة الروبوت لمرضى السكتة الدماغية تحت الحاد إلى أن التدخلات الروبوتية حسنت بشكل كبير وظائف الطرف العلوي ، لا سيما في أداء الكتف والكوع والساعد ، كما تم تقييمه بواسطة مقياس الاستقلال الوظيفي ومقياس تقييم Fugl-Meyer. كما عززت هذه التدخلات أنشطة الحياة اليومية ، مما أدى إلى تحسين نوعية الحياة10.
تهدف هذه الدراسة إلى تقييم فعالية روبوت إعادة تأهيل التغذية المرتدة الذكي في إعادة تأهيل الوظائف الحركية للطرف العلوي في المرضى الذين يعانون من شلل نصفي مبكر بعد السكتة الدماغية ، مما يوفر أساسا علميا لاستراتيجيات إعادة التأهيل لمرضى السكتة الدماغية المصابين بشلل نصفي.
تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل لجنة الأخلاقيات في المستشفى التابع الأول لجامعة تشجيانغ ، الصين ، وتم صياغة جميع بروتوكولات البحث وفقا لمبادئ إعلان هلسنكي. قدم جميع المرضى موافقة خطية مستنيرة للمشاركة في هذه الدراسة. جندت الدراسة 24 مريضا يعانون من شلل نصفي في الأطراف العلوية تم إدخالهم إلى جناح إعادة التأهيل في المستشفى التابع الأول لجامعة تشجيانغ من يناير 2023 إلى يونيو 2023. كانت معايير الإدراج: السكتة الدماغية الإقفارية أو النزفية الأولى التي تم تأكيدها عن طريق التصوير العصبي (CT أو MRI) ، الذين تتراوح أعمارهم بين 45 و 75 عاما ، في غضون 6 أشهر من البداية ، وضعف الوظيفة الحركية للطرف العلوي والشلل النصفي من جانب واحد (تقييم Fugl-Meyer للطرف العلوي ، FMA-UE ≤40) 12،13 ، مقياس أشوورث المعدل ≤214 ، فحص الحالة العقلية المصغر (MMSE) >20 (يشير إلى الوظيفة الإدراكية الكافية) 15، وحالة مستقرة سريريا مع أمراض كامنة يتم التحكم فيها بشكل جيد ، وتوقيع الموافقة المستنيرة. كانت معايير الاستبعاد: حالة غير مستقرة داخل الجمجمة ، وضعف إدراكي ولغوي ، وخلع جزئي في الكتف ، وضعف حركة الكتف / الكوع / الرسغ ، والتشنج الشديد (أشوورث 3-4) ، وضعف البصر. يتم سرد تفاصيل الروبوت والبرمجيات المستخدمة في هذه الدراسة في جدول المواد.
1. تصميم الدراسة
2. خطوات تشغيل محددة لروبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي
3. إجراءات المتابعة
تم تسجيل ما مجموعه 24 مريضا وتعيينهم عشوائيا إما إلى المجموعة الضابطة أو التجريبية (الجدول 1). لم يكن هناك فرق ذو دلالة إحصائية بين المجموعتين للجنس أو العمر أو مدة المرض أو نوع السكتة الدماغية (P > 0.05). بعد 8 أسابيع من تدريب الأطراف العلوية ، تم استخدام تقييم Fugl-Meyer للطرف العلوي (FMA-UE) 12 لتقييم الوظيفة الحركية للطرف العلوي ، بينما تم استخدام مرحلة استعادة Brunnstrom للذراع (BRS-Arm) 16 ومرحلة استعادة Brunnstrom لليد (BRS-Hand) لتقييم مرحلة استعادة الطرف العلوي. تم استخدام مؤشر بارثيل المعدل (MBI)17 لتقييم قدرات الحياة اليومية للمرضى.
بعد التدريب على إعادة التأهيل ، أظهرت كلتا المجموعتين تحسنا كبيرا في FMA-UE و BRS-Hand (الشكل 3 ، الجدول 2). علاوة على ذلك ، أظهرت مجموعة تدريب روبوت إعادة تأهيل الأطراف العلوية درجات FMA-UE و MBI متفوقة مقارنة بالمجموعة الضابطة ، مما يشير إلى أن الجمع بين تدريب روبوت إعادة تأهيل الأطراف العلوية والتدريب التقليدي يمكن أن يعزز الوظيفة الحركية للطرف العلوي ويعزز استعادة القدرة على الحياة اليومية لدى مرضى السكتة الدماغية خلال فترة التعافي.
فيما يتعلق بالفعالية ، كانت نتائج إعادة التأهيل لروبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي جنبا إلى جنب مع التدريب التقليدي لإعادة تأهيل الأطراف العلوية أفضل من نتائج استخدام التدريب التقليدي فقط ، مما يشير إلى أنه يمكن اعتبار روبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي طريقة علاج مساعدة في الممارسة السريرية.

الشكل 1: الإعداد لإعادة تأهيل الأطراف العلوية. يجلس الموضوع في روبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي ، بمساعدة معالج فيزيائي. يوضح الإعداد تحديد المواقع والتفاعل بين الموضوع ومعدات إعادة التأهيل. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: واجهة اللعبة في روبوت إعادة تأهيل الأطراف العلوية. يعرض الشكل محتوى اللعبة المدمج في مخطط حركة روبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي. تم تصميم هذه الواجهة لإشراك الموضوع وتسهيل التمارين العلاجية من خلال اللعب التفاعلي. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: التحليل الإحصائي لنتائج إعادة التأهيل. يعرض الشكل التحليل الإحصائي ل (أ) تقييم فوغل ماير للطرف العلوي (FMA-UE) ، (ب) مراحل استعادة برونستروم للذراع (BRS-Arm) و (ج) اليد (BRS-Hand) ، و (د) مؤشر بارثيل المعدل (MBI) للمجموعات الضابطة والتجريبية قبل وبعد العلاج. يشار إلى فروق ذات دلالة إحصائية ب * P < 0.05 و ** P < 0.01 و ***P < 0.001. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| مجموعة | n | الجنس (ن) | العمر ('x±s, y) | مسار المرض ('x±s ، d) | نوع السكتة الدماغية (n) | الجانب الشلل النصفي (ن) | |||
| ذكر | أنثى | الدماغيه | النزفيه | يسار | يمين | ||||
| المجموعة الضابطة (ن = 12) | 12 | 7 | 5 | 52.25 ± 6.81 | 33.33 ± 9.51 | 8 | 4 | 6 | 6 |
| المجموعة التجريبية (ن = 12) | 12 | 8 | 4 | 53.50 ± 7.98 | 32.41 ± 9.39 | 6 | 6 | 5 | 7 |
| P | >0.05 | >0.05 | >0.05 | >0.05 | >0.05 | ||||
الجدول 1: خصائص خط الأساس للمجموعات الضابطة والتجريبية.
| مجموعة | FMA-UE | بي آر إس آرم | بي آر إس هاند | إم بي آي | |
| المجموعة الضابطة (ن = 12) | لكل علاج | 18.50 ± 3.09 | 2.75 ± 0.97 | 1.92 ± 0.79 | 53.58 ± 11.22 |
| ما بعد العلاج | 21.08 ± 2.94 * | 3.17 ± 1.03 | 2.75 ± 0.97 * | 56.75 ± 12.18 | |
| المجموعة التجريبية (ن = 12) | لكل علاج | 18.67 ± 3.73 | 2.92 ± 0.79 | 2.00 ± 0.60 | 54.5 ± 12.04 |
| ما بعد العلاج | 24.08 ± 2.78 ***# | 3.83 ± 0.94 * | 3.5 ± 1.09 *** | 67.83 ± 12.63 *# | |
| * P < 0.05 ، مقارنة بالمعالجة المسبقة ؛ #P < 0.05 ، مقارنة بالمجموعة الضابطة | |||||
الجدول 2: مقارنة بين درجات FMA-UE و MBI قبل وبعد التدريب. يقارن هذا الجدول تقييم Fugl-Meyer للطرف العلوي (FMA-UE) ودرجات مؤشر بارثيل المعدل (MBI) بين المجموعات الضابطة والتجريبية قبل وبعد فترة التدريب. يتم تقديم القيم كمتوسط ± الانحراف المعياري (x ± s).
بناء على البحثالسابق 20 ، تتبنى هذه الدراسة نهجا متكاملا من خلال الجمع بين التدريب الروبوتي لإعادة تأهيل الأطراف العلوية والطرق العلاجية التقليدية للتعافي بعد السكتة الدماغية. تشير النتائج الحالية إلى أن هذا التكامل يعزز بشكل كبير الوظيفة الحركية للطرف العلوي ويحسن القدرة على أداء أنشطة الحياة اليومية (ADLs) ، متجاوزا النتائج التي تحققت باستخدام تقنيات إعادة التأهيل التقليدية وحدها.
يفحص هذا التحقيق فعالية التدخلات الروبوتية داخل البيئات الافتراضية. طور Hondori et al. نظاما يستخدم تتبع علامات الألوان المستندة إلى كاميرا الويب لإعادة تأهيل اليد ، لكنه واجه قيودا مثل الاعتماد على العلامات الخارجية ودقة تتبع اليد21. وبالمثل ، استخدم Cipresso et al. و Avola et al. كاميرات عمق Kinect والأشعة تحت الحمراء لإعادة التأهيل القائمة على الواقع الافتراضي ، والتي كانت محدودة بسبب تنوع الألعاب وعدم الراحة من الشاشات المثبتة على الرأس22,23. في المقابل ، يستخدم نظامنا ملاحظات مرئية متقدمة وبيانات كمية في الوقت الفعلي ، مما يعزز بشكل كبير مشاركة المرضى وفعالية التدريب.
تم إحراز المزيد من التقدم في تحسين قفازات الهيكل الخارجي وتعزيز قدرات إعادة التأهيل عن بعد. ركز Cordella et al. و Farulla et al. على تكرار الحركة بدقة وردود الفعل القسرية باستخدام أنظمة الكاميرا المتطورة وآليات التحكم في السيدوالعبد 24,25. تم إدخال التطورات الحديثة في التحكم بالإيماءات وواجهات الدماغ / الكمبيوتر العصبي لإعادة تأهيل اليد بمساعدة الهيكل الخارجي من قبل Liu Wei و Soskadar et al. ، الذين يستخدمون شارات ذراع MYO ويدمجون تقنيات EEG و EOG لتعزيز التعرف على الإيماءات والقدرة على التكيف مع النظام بمرور الوقت26،27،28. يعتمد نظامنا على هذه التطورات من خلال تقديم تعديل تلقائي للمساعدة أو المقاومة بناء على قوة عضلات المريض ، مما يضمن تحسين التدريب الشخصي والديناميكي ، والذي يتماشى مع الدراسات السابقة التي توضح فوائد التدريب الشخصي29.
في هذه الدراسة ، تم إجراء تحليل شامل للميزات الفريدة لروبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي وقدرته على تجاوز طرق إعادة التأهيل التقليدية في الممارسة السريرية. في البداية ، يستخدم روبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي نظام تغذية مرتدة بصرية متقدم ، مما يوفر ملاحظات بصرية كمية في الوقت الفعلي من خلال شاشات كبيرة وتفاعل السيناريو30. يستخدم النظام تنسيق ألعاب تقدمي ، والذي لا يعزز التفاعل وجاذبية التدريب فحسب ، بل يزيد أيضا بشكل كبير من مشاركة المريض واستباقيته ، على غرار نتائج الدراسات السابقة. أظهرت الأبحاث أن هذه الطريقة تحسن بشكل فعال الانتعاش الوظيفي للطرف العلوي المصاب من خلال تحسين عملية تجنيد ألياف العضلات31.
بالمقارنة مع التدريب التقليدي على ألواح الصنفرة ، فإن ردود الفعل المرئية لروبوت إعادة تأهيل الأطراف العلوية والتدريب الموجه نحو المهام توفر مزايا واضحة ، مرددة نتائج الأبحاث السابقة30. أظهرت إحدى الدراسات أن آلية التغذية المرتدة البصرية للنظام لا تسهل فقط الربط الصحيح بين المجموعة الحسية والتحكم الحركي ولكنها تعزز أيضا أنماط الحركة الدقيقة من خلال التحفيز المستمر للدماغ ، مما يعزز التنسيق والدقة في حركات الأطراف العلوية30. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لروبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي ضبط المساعدة أو المقاومة المطبقة تلقائيا بناء على التغييرات في قوة عضلات المريض ، وبالتالي تحقيق تحسين شخصي وديناميكي للتدريب. تعزز هذه الميزة بشكل كبير مبادرة المريض ونتائج التدريب ، بما يتفق مع الأبحاث السابقة32.
لا يعزز تصميم النظام نتائج إعادة التأهيل فحسب ، بل يحسن أيضا تخصيص الموارد العلاجية ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة العلاج32. من خلال السماح للمعالج بالإشراف على العديد من المرضى باستخدام روبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي في وقت واحد ، يستخدم النظام بكفاءة طاقة معالجي قسم إعادة التأهيل ، بما يتفق مع الأبحاث السابقة. لذلك ، لا يظهر روبوت إعادة تأهيل الأطراف العلوية اختراقات في الابتكار التكنولوجي فحسب ، بل يظهر أيضا إمكانات هائلة في توفير خدمات إعادة التأهيل المستمرة والفعالة ، مما يجعله أداة حاسمة لتحسين تدريب إعادة التأهيل للمرضى الذين يعانون من إعاقات الأطراف العلوية بعد السكتة الدماغية. تؤسس هذه الميزات روبوت إعادة تأهيل الطرف العلوي كأداة ذات أهمية سريرية كبيرة في مجال إعادة تأهيل الأطراف العلوية.
من خلال التدريب المتكرر المكثف الذي يسهله روبوت إعادة تأهيل الأطراف العلوية ، يمكن تحسين وظائف متعددة في المرضى11. يعد التدريب المكثف والمتكرر الذي يوفره النظام الروبوتي مفيدا في تعزيز المرونة العصبية واستعادة الوظائف ، واستهداف العجز في الحس العميق وتعزيز التكامل الحسي الحركي. لا تعزز بيئة الألعاب الموجهة نحو المهام وبروتوكولات التدريب التدريجي للنظام تحفيز المريض فحسب ، بل تساهم أيضا في تحسينات ملحوظة في التحكم في المحركات33,34. ومع ذلك ، فإن قيود الدراسة ، بما في ذلك حجم العينة الصغير ، قد لا تمثل بشكل كامل السكان الأوسع. علاوة على ذلك ، فإن المدة المحدودة للدراسة وعدم وجود متابعة طويلة الأجل تسلط الضوء على ضرورة إجراء مزيد من الأبحاث لتأكيد الفوائد الدائمة للتدريب بمساعدة الروبوت في سياق إعادة تأهيل السكتة الدماغية. تدعو هذه الدراسة إلى دمج العلاجات الروبوتية والتقليدية ، مشيرة إلى تحسن كبير في نتائج التعافي ودعم التبني السريري الواسع النطاق لاستراتيجيات إعادة التأهيل الشخصية والجذابة.
يعلن المؤلفون عدم وجود تضارب في المصالح أو إفصاحات مالية تتعلق بهذه الدراسة.
نحن ممتنون أيضا لأخصائيي الرعاية الصحية والموظفين في المستشفى التابع الأول لجامعة تشجيانغ لدعمهم وتعاونهم طوال عملية البحث.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| روبوت إعادة تأهيل الأطراف العلوية [فورييه M2] | شنغهاي فورييه إنتليجنس ، الصين | ArmMotus M2 | نظام التدريب على التحكم في الحركة بقوة التغذية المرتدة الذكية للطرف العلوي [M2] هو جيل جديد من نظام تدريب روبوت إعادة تأهيل ردود الفعل الذكية للأطراف العلوية تم تطويره بشكل مستقل بواسطة Shanghai Fourier Intelligence. استنادا إلى التقنيات الأساسية مثل ردود الفعل القوية ، يمكن لنظام التدريب هذا الشعور بقوة المريض وما إذا كان هناك أي تشنج عندما يكمل المريض الإجراء المحدد مسبقا ، ثم تغيير مساعدة الطاقة أو مقاومة الجهاز نفسه ، وذلك لتحسين الخلل الوظيفي في محرك الطرف العلوي. من خلال التدريب الموجه نحو الهدف ، يمنح M2 الألعاب بالتدريب ، ويزيد من حماس المرضى ، ويمارس بشكل أكثر فعالية الوظيفة الحركية الإجمالية والوظيفة المعرفية للأطراف العلوية للمرضى. |
| برنامج SAS | SAS | https://www.sas.com/en_in/home.html | |
| برنامج SPSS | IBM | الإصدار 26 | https://www.ibm.com/products/spss-statistics |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission