A Rehabilitation Program of Exoskeleton-assisted Body Weight-Supported Treadmill Training with Non-immersive Virtual Reality for Stroke Patients

Zhengwei Chen; Qing Li; Yi Zheng; Houqiang Zhang; Lixia Chen

doi:10.3791/67342

برنامج إعادة تأهيل للتدريب على جهاز المشي المدعوم بوزن الجسم بمساعدة الهيكل الخارجي مع الواقع الا...

JoVE Journal
Medicine

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Medicine

A Rehabilitation Program of Exoskeleton-assisted Body Weight-Supported Treadmill Training with Non-immersive Virtual Reality for Stroke Patients

برنامج إعادة تأهيل للتدريب على جهاز المشي المدعوم بوزن الجسم بمساعدة الهيكل الخارجي مع الواقع الافتراضي غير الغامر لمرضى السكتة الدماغية

Full Text

1,350 Views

06:00 min

May 16, 2025

DOI: 10.3791/67342-v

Zhengwei Chen¹, Qing Li¹, Yi Zheng¹, Houqiang Zhang¹, Lixia Chen¹

¹Department of Rehabilitation Medicine,Peking Union Medical College Hospital

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study investigates the combination of exoskeleton-assisted treadmill training and game-based virtual reality to enhance dual-task capability in stroke survivors. The approach aims to improve both physical recovery and cognitive engagement during rehabilitation.

Key Study Components

Area of Science

Neuroscience
Rehabilitation
Stroke Recovery

Background

Stroke survivors often face challenges in balance and task performance during rehabilitation.
Maintaining patient engagement is crucial for effective recovery.
Combining physical and cognitive training may enhance rehabilitation outcomes.
Existing methods may not fully address the needs of stroke patients in early recovery.

Purpose of Study

To explore the efficacy of a combined rehabilitation approach.
To assess improvements in walking capability and balance.
To provide preliminary evidence for future randomized control trials.

Methods Used

Exoskeleton-assisted treadmill training was utilized.
Game-based virtual reality was integrated into the training sessions.
Patient performance was measured using the Berg Balance Scale and Timed Up and Go test.
Data was collected over a four-week treatment period.

Main Results

Berg Balance Scale scores increased significantly.
Timed Up and Go test times showed improvement, though not statistically significant.
Functional Independence Measure scores reflected a positive trend.
The combined approach may enhance both physical and cognitive rehabilitation.

Conclusions

Combining exoskeleton training with VR may improve rehabilitation outcomes.
Further research is needed to validate these findings.
This approach supports the integration of multimodal technologies in stroke rehabilitation.

Frequently Asked Questions

What is the main focus of this study?

The study focuses on the efficacy of combining exoskeleton-assisted treadmill training with game-based virtual reality for stroke rehabilitation.

How does the combined approach benefit stroke survivors?

It enhances both physical recovery and cognitive engagement, potentially improving balance and task performance.

What measurements were used to assess patient progress?

The Berg Balance Scale and Timed Up and Go test were used to evaluate improvements in balance and mobility.

What were the main findings of the study?

The study found significant improvements in balance scores and positive trends in functional independence.

Is further research planned based on these findings?

Yes, the study provides preliminary evidence to guide future randomized control trials.

What challenges do stroke patients face during rehabilitation?

Patients often struggle with maintaining engagement and managing fatigue and attention deficits during intensive sessions.

لم تتم بعد دراسة فعالية الجمع بين تدريب جهاز المشي بمساعدة الهيكل الخارجي والمدعوم بوزن الجسم والواقع الافتراضي القائم على الألعاب على القدرة على المهمة المزدوجة لدى الناجين من السكتة الدماغية. لذلك ، يهدف برنامج إعادة التأهيل هذا إلى التحقيق في الوظائف والمزايا المحتملة لهذا المزيج في تعزيز القدرة على المشي أثناء التعافي من السكتة الدماغية.

استكشفنا ما إذا كان الجمع بين تدريب جهاز المشي بمساعدة الهيكل الخارجي والواقع الافتراضي القائم على الألعاب يمكن أن يعزز أداء المهام والتوازن لدى الناجين من السكتة الدماغية أثناء إعادة التأهيل المبكر. لا يزال من الصعب الحفاظ على مشاركة المريض خلال الجلسات المكثفة ، خاصة في التعافي المبكر من السكتة الدماغية عندما يكون التعب ونقص الانتباه شائعين. تشير دراستنا إلى أن هذا النهج المشترك قد يساعد مرضى السكتة الدماغية على إدارة التوازن بشكل أفضل أثناء المشي. يعزز هذا النهج كلا من التعافي البدني والمشاركة المعرفية ، مما يوفر تجربة إعادة تأهيل أكثر ثراء وفعالية. تدعم النتائج التي توصلنا إليها دمج التقنيات متعددة الوسائط في إعادة تأهيل السكتة الدماغية وتوفر أدلة أولية لتوجيه تجارب التحكم العشوائية المستقبلية.

[الراوي] للبدء ، أدر كلا المقبضين على الذراع الآلي عكس اتجاه عقارب الساعة لفكهما. اسحب الهيكل الخارجي للخارج لمسح مدرج جهاز المشي وخلق مساحة للمريض. قم بتوجيه المريض إلى مدرج جهاز المشي من المنحدر الخلفي إلى الأمام. بالنسبة للمرضى غير القادرين على المشي ، ساعدهم في الدخول باستخدام كرسي متحرك ووضعهم في المقدمة. اخفض حزام نظام التعليق باستخدام جهاز التحكم عن بعد. اضبط الحزام ليجلس بشكل متدفق مع أو أسفل الجزء الخلفي من رأس المريض لضمان المحاذاة المناسبة. ثم قم بفك حزام الحزام لبدء ارتداء ملابس المريض. إذا كان المريض واقفا ، فقم بتطبيق الحزام غير المثبت على الجذع من الخلف. وقم بتأمين الأشرطة حول الجذع والفخذين. تأكد من شد جميع الأشرطة بشكل مريح. إذا كان المريض على كرسي متحرك ، ارفع الجذع قليلا بعيدا عن مسند الظهر. قم بربط الحزام غير المثبت حول الجذع وقم بتأمين الأشرطة بشكل مريح. لف أحزمة الساق حول الفخذين واربطها. الآن ، ارفع النظام المدعوم بالوزن لإحضار المريض إلى وضع الوقوف. استخدم جهاز التحكم عن بعد لضبط تقليل الوزن حسب الحاجة ، وراقب البيانات الموجودة على شاشة الوحدة. ارفع المريض قليلا مع التأكد من عدم تعليق أقدامه. إذا كان المريض على كرسي متحرك ، فقم برفعه تدريجيا إلى وضع الوقوف باستخدام نظام التعليق. بمجرد وضع مستقيم ، قم بإزالة الكرسي المتحرك من المدرج. اضبط تقليل الوزن باستخدام جهاز التحكم عن بعد حسب الحاجة. أعد ضبط الهيكل الخارجي عن طريق دفعه إلى الداخل من موضعه المفتوح. بعد ذلك ، قم بتدوير كلا المقبضين في اتجاه عقارب الساعة لإشراك جهاز تثبيت الحركة. اضغط لأسفل على الهيكل الخارجي المطوي والمعلق لتحويله من تكوين الجلوس إلى الوقوف. ثم اطلب من المريض الاتكاء على دعامة جذع الهيكل الخارجي ، وإرفاق أحزمة التثبيت الصدري حول صدر المريض بإحكام. اضبط ارتفاع الهيكل الخارجي لمحاذاة المحور الحركي للذراعين مع مفاصل الورك والركبة للمريض. ثم قم بتأمين أحزمة الفخذ والساق ، مما يضمن ملاءمة مريحة وآمنة. لتشغيل الهيكل الخارجي ، قم بتشغيل برنامج التحكم على الكمبيوتر. أدخل المعلومات الأساسية للمريض في النظام. اضبط معلمات المعالجة داخل البرنامج. اضبط سرعة المشي على 1.5 كيلومتر في الساعة ، والمدة على 20 دقيقة ، وقم بتطبيق إعدادات حركة المفصل الافتراضية لكل من الوركين والركبتين. ثم انقر فوق ابدأ لبدء العلاج. بعد ذلك ، قم بتشغيل برنامج التدريب والتقييم المشي ZEPU على الكمبيوتر. حدد خيار اللعبة لتنشيط وضع تدريب الواقع الافتراضي. توجيه المريض أثناء الحركة بمساعدة الهيكل الخارجي. عندما تكون إحدى ساقيها في مرحلة التأرجح ، اطلب من المريض التحكم فيها بنشاط. عندما تكون الساق جاهزة للدفع ، اطلب من المريض دفعها بقوة وإجراء ثني الورك. أظهرت درجة مقياس بيرج التوازن زيادة ذات دلالة إحصائية من 43.88 إلى 48.38 بعد أربعة أسابيع من العلاج. انخفض وقت اختبار Timed Up and Go من 21.88 ثانية إلى 17.63 ثانية ، مما يشير إلى تحسن دون دلالة إحصائية. زادت درجة مقياس الاستقلال الوظيفي من 92.75 إلى 98.75 ، مما يعكس اتجاها إيجابيا سريريا ، وإن لم يكن ذا دلالة إحصائية.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos