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

תוכנית שיקום של אימון הליכון הנתמך במשקל גוף בסיוע שלד חיצוני עם מציאות מדומה לא סוחפת לחולי שבץ ...

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

תוכנית שיקום של אימון הליכון הנתמך במשקל גוף בסיוע שלד חיצוני עם מציאות מדומה לא סוחפת לחולי שבץ מוחי

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.

היעילות של שילוב אימון הליכון בסיוע שלד חיצוני ונתמך במשקל גוף עם מציאות מדומה מבוססת משחק על יכולת משימה כפולה אצל ניצולי שבץ עדיין לא נחקרה. לכן, תוכנית שיקום זו נועדה לחקור את הפונקציות והיתרונות הפוטנציאליים של שילוב זה בשיפור יכולת ההליכה במהלך התאוששות משבץ מוחי.

בדקנו אם שילוב של אימון הליכון בסיוע שלד חיצוני עם VR מבוסס משחק יכול לשפר את ביצועי המשימה שלהם ואת שיווי המשקל שלהם אצל ניצולי שבץ במהלך שיקום מוקדם. זה עדיין מאתגר לשמור על מעורבות המטופל לאורך מפגשים אינטנסיביים, במיוחד בהתאוששות מוקדמת משבץ מוחי כאשר עייפות וליקויי קשב נפוצים. המחקר שלנו מציע שגישה משולבת זו עשויה לעזור לחולי שבץ לנהל טוב יותר את שיווי המשקל במהלך ההליכה. גישה זו משפרת הן את ההתאוששות הפיזית והן את המעורבות הקוגניטיבית, ומספקת חווית גמילה עשירה ויעילה יותר. הממצאים שלנו תומכים בשילוב טכנולוגיות רב-מודאליות בשיקום שבץ מוחי ומספקים ראיות ראשוניות להנחיית ניסויי בקרה אקראיים עתידיים.

[קריין] כדי להתחיל, סובב את שתי הידיות על הזרוע הרובוטית נגד כיוון השעון כדי לשחרר אותן. משוך את השלד החיצוני החוצה כדי לפנות את מסלול ההליכון וליצור מקום למטופל. הנח את המטופל על מסלול ההליכון מהרמפה האחורית לחזית. למטופלים שאינם מסוגלים ללכת, יש לסייע להם בכניסה עם כיסא גלגלים ולמקם אותם בחזית. הורד את רתמת מערכת המתלים באמצעות השלט הרחוק. כוונן את הרתמה כך שתשב צמוד עם או מעט מתחת לחלק האחורי של ראש המטופל כדי להבטיח יישור נכון. לאחר מכן שחרר את הרתמה כדי להתחיל לחבוש את המטופל. אם המטופל עומד, החל את הרתמה הלא מהודקת על פלג גוף עליון מאחור. ואבטח את הרצועות סביב פלג גוף עליון וירכיים. ודא שכל הרצועות מהודקות בנוחות. אם המטופל יושב בכיסא גלגלים, הרם מעט את פלג הגוף העליון ממשענת הגב. השחילו את הרתמה הלא מהודקת סביב פלג הגוף העליון ואבטחו את הרצועות בנוחות. עטפו את רצועות הרגליים סביב הירכיים והדקו אותן. כעת, הרם את המערכת הנתמכת במשקל כדי להביא את המטופל למצב עמידה. השתמש בשלט הרחוק כדי לכוונן את הפחתת המשקל לפי הצורך, וצפה בנתונים על מסך היחידה. הרם מעט את המטופל תוך הקפדה על כך שכפות רגליו לא תלויות. אם המטופל יושב בכיסא גלגלים, הרם אותו בהדרגה למצב עמידה באמצעות מערכת המתלים. לאחר הזקוף, הסר את כיסא הגלגלים מהמסלול. התאם את הפחתת המשקל באמצעות השלט הרחוק לפי הצורך. אפס את השלד החיצוני על ידי דחיפתו פנימה ממצבו הפתוח. לאחר מכן, סובב את שתי הידיות בכיוון השעון כדי להפעיל את מכשיר הקיבוע. לחץ כלפי מטה על השלד החיצוני המקופל והתלוי כדי להעביר אותו מתצורת ישיבה לעמידה. לאחר מכן הורה למטופל להישען לאחור על תמיכת פלג גוף עליון של השלד החיצוני, ולחבר את רצועות העיגון של בית החזה סביב החזה של המטופל בצורה מאובטחת. התאם את גובה השלד החיצוני כדי ליישר את הציר המוטורי של הזרועות עם מפרקי הירך והברכיים של המטופל. לאחר מכן אבטח את רצועות הירך והשוק, והבטיח התאמה צמודה ובטוחה. להפעלת השלד החיצוני, הפעל את תוכנת הבקרה במחשב. הזן את המידע הבסיסי של המטופל למערכת. התאם את פרמטרי הטיפול בתוך התוכנה. הגדר את מהירות ההליכה ל-1.5 קילומטר לשעה, משך ל-20 דקות, והחל את הגדרות ברירת המחדל של ניידות המפרקים הן עבור הירכיים והן עבור הברכיים. לאחר מכן לחץ על התחל כדי להתחיל בטיפול. לאחר מכן, הפעל את תוכנת ההדרכה וההערכה ZEPU במחשב. בחרו באפשרות המשחק כדי להפעיל את מצב אימון ה-VR. הנח את המטופל במהלך תנועה בעזרת שלד חיצוני. כאשר רגל אחת נמצאת בשלב הנדנדה, הנחו את המטופל לשלוט בה באופן פעיל. כאשר הרגל מוכנה להנעה, הורה למטופל להניע אותה בכוח ולבצע כיפוף ירך. ציון סולם האיזון של ברג הראה עלייה מובהקת סטטיסטית מ-43.88 ל-48.38 לאחר ארבעה שבועות של טיפול. זמן הבדיקה המתוזמן ירד מ-21.88 שניות ל-17.63 שניות, מה שמעיד על שיפור ללא מובהקות סטטיסטית. ציון מדד העצמאות התפקודית עלה מ-92.75 ל-98.75, המשקף מגמה חיובית מבחינה קלינית, אם כי לא מובהקת סטטיסטית.

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