RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
German
Menu
Menu
Menu
Menu
Research Article
Yu Wei*1,2, JiaLi Chen*3, Rui Fang*1,2, JingYa Liu1,2, MengChen Feng1,2, HuiRong Du2, MeiQing Wang2, Reziya Abulihaiti2, Hua Ling2,4, FuBiao Huang1,2
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
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Erratum Notice
Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice
Retraction Notice
The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice
In dieser Arbeit untersuchen wir die Wirkung von funktioneller Ergotherapie in Kombination mit assistierter aktiver oder passiver Bewegung auf die Funktion der oberen Extremitäten von Patienten mit Schädigung der rechten Hemisphäre und untersuchen die Wirkung der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie auf den Umbau der Gehirnfunktion.
Es sollten die Auswirkungen der funktionellen Ergotherapie (FOT) in Kombination mit verschiedenen Arten von Bewegung auf die Wiederherstellung der motorischen Funktion der oberen Gliedmaßen und den Umbau der Gehirnfunktion bei Patienten mit Schädigung der rechten Hemisphäre (RHD) durch Analyse der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) untersucht werden. Patienten (n = 32) mit RHD im Beijing Bo'ai Hospital wurden rekrutiert und nach dem Zufallsprinzip entweder FOT in Kombination mit passiver Bewegung (N=16) oder FOT in Kombination mit unterstützter aktiver Bewegung (N=16) erhalten. Die Gruppe für passive Bewegung (FOT-PM) erhielt eine funktionelle Ergotherapie für 20 Minuten und passive Übungen für 10 Minuten in jeder Sitzung, während die Gruppe für assistierte aktive Bewegung (FOT-AAM) eine funktionelle Ergotherapie für 20 Minuten und assistiertes aktives Training für 10 Minuten erhielt. Beide Gruppen erhielten eine konventionelle medikamentöse Therapie und andere Rehabilitationstherapien. Die Behandlung wurde einmal täglich, 5 Mal pro Woche für 4 Wochen durchgeführt. Die Wiederherstellung der motorischen Funktionen und Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL) wurde mit Hilfe des Fugl-Meyer Assessments der oberen Extremität (FMA-UE) und des modifizierten Barthel-Index (MBI) vor und nach der Behandlung beurteilt, und die Hirnaktivierung des bilateralen motorischen Bereichs wurde mit fNIRS analysiert. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass FOT in Kombination mit AAM wirksamer war als FOT in Kombination mit PM bei der Verbesserung der motorischen Funktion der oberen Gliedmaßen und Finger von RHD-Patienten, der Verbesserung ihrer Fähigkeit, Aktivitäten des täglichen Lebens auszuführen, und der Erleichterung des Umbaus der Gehirnfunktion des motorischen Bereichs.
Eine zerebrale hemisphärische Schädigung kann zu sensorischen und motorischen Funktionsstörungen der kontralateralen Gliedmaßen führen 1,2,3, die sich in unterschiedlichem Maße negativ auf die motorische Kontrolle, die Mobilität und das funktionelle Lernen der Patienten auswirken4 und daher Familien und die Gesellschaft stark belasten5. Bei Patienten mit Schädigung der rechten Hemisphäre (RHD) ist die Geschwindigkeit der Genesung nicht zufriedenstellend. In den meisten RHD-Fällen wurden die betroffenen linken Gliedmaßen, die sich auf der nicht-dominanten Seite des Körpers befinden, jedoch von der Patientin und dem Pflegepersonal nicht ausreichend beachtet. Angesichts der Tatsache, dass eine Funktionsstörung der oberen Gliedmaßen und Hände die Fähigkeit, tägliche Aktivitäten auszuführen, und die Lebensqualität ernsthaft beeinträchtigt, ist eine geeignetere Methode zur Verbesserung des Rehabilitationseffekts der Funktion der oberen Extremitäten bei RHD-Patienten erforderlich 6,7,8,9,10.
Bewegungstherapie ist eine wichtige Methode, um Patienten zu helfen, ihre Gliedmaßenfunktion wiederzuerlangen. Für die frühe Rehabilitation von Patienten mit Hirnverletzungen werden in der Regel passive Bewegungs- (PM) und assistierte aktive Bewegung (AAM) Trainingsmethoden eingesetzt. AAM beinhaltet die Aktivität bestimmter Gelenke, die durch eine Kombination aus eigener Muskelkraft und externer Unterstützung vervollständigtwerden 11. Entscheidend ist, dass der Patient aktiv an der assistierten Rehabilitation teilnimmt. Die Bereitschaft des menschlichen Gehirns zur Aktivierung kann dazu beitragen, das motorische System zu stimulieren und in den Zyklus der motorischen Steuerung zu integrieren. Viele Studien haben gezeigt, dass AAM neuroplastische Veränderungen induzieren kann, was zu einer erhöhten funktionellen Erholung bei Patienten führt12,13.
Die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) ist ein bildgebendes Verfahren, das auf optischen Prinzipien basiert. Entsprechend der Korrelation zwischen der Abschwächung des Lichts im Gewebe und den unterschiedlichen Konzentrationen lichtabsorbierender Substanzen kann fNIRS Konzentrationsänderungen von sauerstoffreichem Hämoglobin und sauerstoffarmem Hämoglobin im Hirngewebe quantitativ analysieren und dadurch die funktionelle Aktivität der Großhirnrinde überwachen14. Viele Studien haben gezeigt, dass fNIRS ein wichtiges Mittel zur Überwachung der Sauerstoffversorgung des Gehirns und des Energiestoffwechsels nach einer Verletzung der Gehirnhälfte ist 15,16,17. Daher könnte fNIRS eine geeignete Überwachungsmethode sein, um Veränderungen der Großhirnrinde im Zusammenhang mit der Wiederherstellung der motorischen Funktion der oberen Gliedmaßen nach einer Verletzung der Gehirnhälfte zu untersuchen.
Die motorischen Signale, die durch verschiedene sensorische Eingabemethoden erzeugt werden, und die Anpassungszustände des sensorischen Kortex sind unterschiedlich18,19. Die sensorischen Reize, die durch passive und aktive Bewegungen erzeugt werden, stehen in engem Zusammenhang mit der Stabilität der Wahrnehmung und der Fähigkeit, genaue Repräsentationen der eigenen Umgebung zu erstellen, die dann das Verhalten leiten20. Diese Studie wurde entwickelt, um die Auswirkungen verschiedener Trainingsmodi auf die frühe Rehabilitation der oberen Gliedmaßen und die Gehirnaktivierung bei Patienten mit zerebralen hemisphärischen Verletzungen durch die Analyse von fNIRS-Daten zu untersuchen und wissenschaftliche Strategien für die umfassende Rehabilitation von Patienten in der Zukunft bereitzustellen.
Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen von FOT in Kombination mit verschiedenen Arten von Bewegung auf die Funktion der oberen Gliedmaßen und den Umbau des Gehirns bei RHD-Patienten zu untersuchen. Wir stellten die Hypothese auf, dass FOT-AAM bei der Verbesserung der Funktion der oberen Gliedmaßen und der Gehirnaktivierung bei RHD-Patienten wirksamer ist als FOT-PM.
Bei dieser Studie handelte es sich um eine einfachblinde, randomisierte, kontrollierte Studie, die von der Ethikkommission des China Rehabilitation Research Center (CRRC-IEC-RF-SC-005-01) genehmigt und im chinesischen Register für klinische Studien (MR-11-23-023832) registriert wurde.
1. Teilnehmer
2. Randomisierung und Zuteilung
3. Intervention
4. Würdigung
5. Statistik
Grundlinie
Von Oktober 2021 bis Juni 2023 rekrutierten wir 35 Patienten, von denen 32 die Studie schließlich abschlossen; Bei keinem Patienten traten während der Studie unerwünschte Ereignisse auf.
Hinsichtlich der klinischen Symptome der beiden Patientengruppen (Tabelle 1) betrug das Durchschnittsalter der EG und der CG 53,19 ± 10,72 bzw. 55,88 ± 12,32 Jahre (P = 0,515). Es gab keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf Geschlecht, Krankheitstyp, FMA-UL-Scores oder MBI-Scores (P > 0,05). Vor der Intervention lagen die FMA-WH-Scores aller Patientinnen und Patienten in beiden Gruppen bei 0 Punkten.
FMA-UL hat eine hohe klinische Bedeutung und kann die Beteiligung der oberen Extremitäten bei Patienten mit Hirnverletzungen effektiv und zuverlässig beurteilen. Der FMA-UL hat insgesamt 33 Bewertungspunkte für die oberen Gliedmaßen, und jede unidirektionale Punktzahl wird als 2 Punkte für vollständige Fertigstellung, 1 Punkt für teilweise Fertigstellung und 0 Punkte für keine Fertigstellung vergeben. Die Gesamtpunktzahl für die Bewegung der oberen Gliedmaßen beträgt 66 Punkte. Als Unterkategorie der FMA-UL besteht die Handgelenk-Hand-Waage (FMA-WH) aus 12 Items mit einer möglichen Gesamtpunktzahl von 24 Punkten.
Die Ergebnisse der Varianzanalyse mit wiederholten Messungen zeigten, dass der Haupteffekt der Gruppe auf den FMA-UL-Score signifikant war: F = 5,564, p = 0,030, ɳ2p = 0,214; der Haupteffekt der Zeit war signifikant, F = 34,716, p < 0,001, ɳ2p = 0,831; Der Wechselwirkungseffekt von Gruppe und Zeit war signifikant, F = 5,554, p = 0,030, ɳ2p = 0,256. (Tabelle 2)
Der Haupteffekt der Gruppe auf den FMA-WH-Score war signifikant, F = 8,817, p = 0,006, ɳ2p = 0,227; der Haupteffekt der Zeit war signifikant, F = 13,357, p = 0,001, ɳ2p = 0,308; Der Wechselwirkungseffekt zwischen Zeit und Gruppe war signifikant, F = 8,817, p = 0,006, ɳ2p = 0,227. (Tabelle 2).
Der modifizierte Barthel-Index wird häufig verwendet, um die Fähigkeit zu beurteilen, tägliche Aktivitäten auszuführen, und misst die Fähigkeit einer Person, zehn solcher grundlegenden Aktivitäten auszuführen. Die mögliche Gesamtpunktzahl auf dem Barthel-Index beträgt 100 Punkte, und je höher die Punktzahl ist, desto stärker ist die Fähigkeit des Patienten, Aktivitäten des täglichen Lebens auszuführen.
Der Haupteffekt der Gruppe auf den MBI-Score war signifikant, F = 8,512, p = 0,007, ɳ2p = 0,221; der Haupteffekt der Zeit war signifikant, F = 588,559, p < 0,001, ɳ2p = 0,952; Der Wechselwirkungseffekt zwischen Gruppe und Zeit war signifikant, F = 10,425, p = 0,003, ɳ2p = 0,258. (Tabelle 2).
Der integrale Wert ist das Integral des Blutsauerstoffsignals während der Ausführung der Aufgabe und spiegelt das Ausmaß der hämodynamischen Reaktion während der Aufgabe wider. Der Schwerpunktwert ist die Zeit(en), die durch die vertikale Linie des Zentrums des Blutsauerstoffsignaländerungsbereichs während des gesamten Aufgabenzeitraums dargestellt wird, und ist ein Indikator für Zeitverlaufsänderungen während der gesamten Aufgabe, der die Geschwindigkeit der hämodynamischen Reaktion darstellt27.
Es gab keinen signifikanten Unterschied in den Integral- oder Schwerpunktwerten zwischen den beiden Gruppen vor der Intervention (Abbildung 5A) (P > 0,05). Nach der Intervention betrug der Integralwert der rechten Hemisphäre der Probanden in der CG 0,20 ± 0,32, der Integralwert der rechten Hemisphäre der Probanden in der EG betrug -0,06 ± 0,24, und es gab einen signifikanten Unterschied in den Gesamtmittelwerten der beiden Gruppen (t=-2,489, d=0,92, P = 0,020, P < 0,025 gilt als statistisch signifikant) (Tabelle 3). Nach der Intervention betrug der Integralwert der linken Hemisphäre der Probanden in der CG 0,18 ± 0,32, der Integralwert der linken Hemisphäre der Probanden in der EG-Gruppe betrug -0,04±0,26, und es gab keinen signifikanten Unterschied in den Gesamtmittelwerten der beiden Gruppen (t=-1,975, P=0,059, d=0,75). Es gab keine signifikanten Unterschiede in den Schwerpunktwerten zwischen den beiden Gruppen nach der Intervention (P > 0,025) (Abbildung 5B).

Abbildung 1: Flussdiagramm für die Rekrutierung. Insgesamt wurden 35 Probanden rekrutiert, von denen 2 Probanden die Anforderungen nicht erfüllten und 1 Probanden aufgrund der Epidemie ausschied, und schließlich 32 Probanden eingeschlossen wurden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2: Rehabilitationstraining der oberen Gliedmaßen mit verschiedenen Bewegungsmodi. (A,B) Z.B. bei der Durchführung eines aktiven Handrehabilitationstrainings. (C) CG führt passives Handrehabilitationstraining durch. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3: Anordnung und Lage der Lichtstrahlen. Ein roter Kreis steht für eine Lichtquelle, ein blauer Kreis für einen Detektor und zwischen ihnen wird der Weg des Strahls angezeigt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4: Aufgaben-Paradigma. Eine Pause (15 s)-Aufgabe (30 s)-Pause (15 s) wurde als Testeinheit verwendet und insgesamt 5 Mal wiederholt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 5: Streudiagramme, die die Verteilungen der Schwerpunkt- und Integralwerte der rechten Hemisphäre in den beiden Patientengruppen zeigen. (A) Vor dem Eingriff. (B) Nach der Intervention. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
| Variable | PM (n = 16) | AAM (n = 16) | p-Wert |
| Geschlecht (männlich/weiblich) | 9/7 | 8/8 | 1 |
| Alter in Jahren (mittlere ± SD) | 53.19 ± 10.72 | 55,88 ± 12,32 | 0.515 |
| Typ (hämorrhagisch/ischämisch) | 9/7 | 6/10 | 0.479 |
Tabelle 1: Merkmale der Probanden. FMA: Fugl-Meyer Bewertung; MBI: Modifizierter Barthel-Index; PM: passive Bewegung; AAM: unterstützte aktive Bewegung; BAV: Funktionelle Ergotherapie.
| Bewertungsindikatoren | Haupteffekt (Gruppe) | Haupteffekt (Zeit) | Interaktionseffekt (Gruppe x Zeit) | ||||||
| F | p-Werte | η²p | F | p-Werte | η²p | F | p-Werte | 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 |
| MBI | 8.512 | 0.007 | 0.221 | 588.559 | 0,001 < | 0.952 | 10.425 | 0.003 | 0.258 |
Tabelle 2: Ergebnisse der Analyse der wiederholten bidirektionalen ANOVA, die für GROUP, TIME und den Interaktionseffekt auf FMA-UL, FMA-WH und MBI durchgeführt wurde.
| Assistierte Aktive Bewegungsgruppe | Gruppe Passive Bewegung | |||||
| Mittlerer ± SD | Mittlerer ± SD | t-Wert | P-Wert | Cohens d | ||
| Integraler Wert | Links | -0,04 ± 0,26 | 0,18 ± 0,32 | -1.975 | 0.059 | 0.75 |
| Rechts | -0,06 ± 0,24 | 0,20 ± 0,32 | -2.489 | 0.02 | 0.92 | |
| Zentoi-Wert | Links | 13.03 ± 10.45 Uhr | 11.54 ± 9.13 Uhr | 0.396 | 0.695 | 0.15 |
| Rechts | 11.04 ± 12.00 Uhr | 12.58 ± 10.98 Uhr | -0.351 | 0.728 | 0.13 |
Tabelle 3: Vergleich der fNIRS-Daten zwischen den beiden Gruppen nach der Intervention.
Die Autoren erklären, dass die Forschung in Ermangelung einer kommerziellen oder finanziellen Beziehung durchgeführt wurde, die als potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnte.
In dieser Arbeit untersuchen wir die Wirkung von funktioneller Ergotherapie in Kombination mit assistierter aktiver oder passiver Bewegung auf die Funktion der oberen Extremitäten von Patienten mit Schädigung der rechten Hemisphäre und untersuchen die Wirkung der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie auf den Umbau der Gehirnfunktion.
Diese Studie wurde von den Grundlagenforschungsfonds für zentrale Forschungsinstitute der öffentlichen Wohlfahrt (2019CZ-11) und dem Projekt des China Rehabilitation Research Center (Nummer: 2021zx-Q5) unterstützt.
| Aktiver Passiver Rehabilitationstrainer | Soft Robot Technology Co., Ltd. | H1000 | FOT-AAM-Gruppentraining / FOT-PM Gruppentraining |
| Nahinfrarot-System für funktionelle Bildgebung des Gehirns | Shimadzu (China) Co., Ltd. | LIGHTNIRS | Bewertung |