$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
W 2020 roku przybliżone wskaźniki udaru mózgu w Chinach kontynentalnych były następujące: wskaźnik rozpowszechnienia 2,6%, wskaźnik zapadalności 505,2 na 100 000 osób rocznie i wskaźnik śmiertelności 343,4 na 1 000 000 osób rocznie1. Ten wyniszczający stan powoduje niepełnosprawność funkcjonalną, upośledzenie motoryczne i uzależnienie u 70%-80% pacjentów2. Ponieważ chodzenie jest istotnym elementem ruchu człowieka, odgrywa kluczową rolę w niezależnym przenoszeniu, fizjologicznym samopoczuciu i ogólnej aktywności fizycznej3. Dlatego przywrócenie wzorców chodu u pacjentów po udarze mózgu jest kluczowym celem rehabilitacji, ponieważ zapewnia większą samodzielność. Podczas gdy tradycyjne metody ułatwiły chodzenie po udarze, terapia oparta na technologii poczyniła w ostatnich latach znaczne postępy w powrocie do zdrowia po udarze, tworząc bardziej intensywne modele treningowe2. Co więcej, postęp technologiczny w rehabilitacji po udarze mózgu może dodatkowo motywować i wspierać powrót do zdrowia u osób, które przeżyły udar.
Terapia egzoszkieletem kończyn dolnych (EXO) jest obiecującym i innowacyjnym podejściem do pomocy pacjentom, którzy nie mogą chodzić z powodu deficytów motorycznych kończyn dolnych3. Terapia ta oferuje program treningowy o wysokiej dawce i wysokiej intensywności, co pozwala na wcześniejszą mobilizację w bezpieczniejszy sposób. Ostatnie badania wykazały potencjalne korzyści płynące z tej terapii dla pacjentów po udarze, w tym poprawę siły mięśni, równowagi i zdolności chodzenia4. Inne badania porównujące osoby z uszkodzeniem rdzenia kręgowego wskazują, że zarówno trening lokomotoryczny egzoszkieletu, jak i trening oparty na aktywności znacznie poprawiają wskaźniki sercowo-naczyniowe, przy czym trening lokomotoryczny egzoszkieletu wykazuje większą skuteczność w wzmacnianiu reakcji serca na stres ortostatyczny i zmniejszaniu częstości akcji serca w pozycji stojącej5.
System treningu chodu wspomagany przez robota, używany w tym badaniu, został zaprojektowany, aby pomóc pacjentom w rehabilitacji chodu. Ten zrobotyzowany egzoszkielet, wyposażony w skomputeryzowane silniki w stawach biodrowych i kolanowych, umożliwia pacjentom pasywne lub aktywne chodzenie wspomagane, zgodnie z różnymi zaprogramowanymi wzorcami chodu. System zawiera zrobotyzowaną ramę, która wspiera kończyny dolne pacjenta, zapewniając jednocześnie kontrolowaną pomoc i opór podczas chodzenia. Mechanizmy sprzężenia zwrotnego są zintegrowane z systemem, aby kierować ruchami pacjenta i dostarczać lekarzom dane w czasie rzeczywistym, usprawniając proces uczenia się motorycznego.
Trening na bieżni z ciężarem ciała (BWSTT) to system treningu wspomaganego chodu, który łączy w sobie uprząż do częściowego podtrzymywania ciężaru ciała pacjenta oraz zmotoryzowaną bieżnię ułatwiającą ruch6. System podtrzymywania ciężaru zastosowany w tym badaniu wykorzystuje kombinację zawiesi i ram; System redystrybuuje część masy ciała pacjenta do urządzenia, skutecznie odciążając go podczas treningu. Ten regulowany system podtrzymywania ciężaru ciała zachęca pacjentów po udarze z uzależnieniem lub nieprawidłowymi wzorcami chodu do osiągnięcia wyższej jakości chodu. Pacjent może osiągnąć lepszą samopomocową kontrolę chorej kończyny poprzez zmniejszenie obciążenia kończyny dolnej po stronie porażenia połowiczego. Dodatkowo uprząż stanowi bezpieczny sposób zapobiegania upadkom podczas wczesnej i intensywnej mobilizacji. BWSTT wykazał niezwykły potencjał w promowaniu umiejętności równowagi, szybkości chodu i wytrzymałości chodu w szerokim zakresie funkcjonalnych poziomów chodu u pacjentów po udarze7.
Systemy treningowe wirtualnej rzeczywistości (VR) oparte na grach pozwalają pacjentom po udarze na interakcję z obiektami i zdarzeniami w realistycznym środowisku za pośrednictwem rekreacyjnych aplikacji komputerowych6,8. System rzeczywistości wirtualnej zastosowany w tym badaniu nie opiera się na zestawach VR, ale zapewnia podstawowe wrażenia z rzeczywistości wirtualnej dzięki wykorzystaniu czujników na egzoszkielecie do przesyłania ruchów pacjenta do wirtualnego środowiska gry wyświetlanego na ekranie, symulując interaktywny scenariusz rzeczywistości wirtualnej. Ten system treningowy, który jest bardziej angażujący i inspirujący, zwiększa preferencje i przestrzeganie zaleceń wśród osób, które przeżyły udar, potencjalnie prowadząc do bardziej znaczących korzyści w porównaniu z konwencjonalnym treningiem fizycznym w całym czasochłonnym procesie rekonwalescencji. Co więcej, rehabilitacja VR jako interwencja zastępcza wykazała obiecujące wyniki w poprawie chodu, równowagi, zdolności poznawczych i czynności życia codziennego poprzez zapewnienie treningu dwuzadaniowego8. Obecne badanie wykazało, że VR, stosowany jako dodatek do treningu lokomotorycznego wspomaganego przez roboty, poprawił zarówno równowagę, jak i chód u pacjentów z przewlekłym udarem, podkreślając jego potencjał do zwiększania korzyści funkcjonalnych u osób z udarem9. Ponadto inne badania wykazały, że rehabilitacja wspomagana przez roboty, szczególnie w połączeniu z VR, może poprawić regenerację poznawczą i samopoczucie psychiczne u osób z przewlekłym udarem mózgu10.
Wyżej wymienione urządzenia terapeutyczne mogą być skutecznie łączone w celu stworzenia odrębnego programu rehabilitacyjnego dostosowanego do potrzeb każdego pacjenta. BWSTT wspomagany VR, jako połączenie, wydaje się wykonalny i obiecujący. Badania sugerują, że może zmniejszyć pochylenie miednicy i może przewyższyć tradycyjny trening chodu, zwłaszcza przy skromnej interwencji, pomagając wczesnym pacjentom z porażeniem połowiczym11. Dla porównania, przeprowadzono minimalne badania nad zastosowaniem egzoszkieletów zintegrowanych z VR do rehabilitacji kończyn dolnych w przeciwieństwie do rehabilitacji kończyn górnych12. Mirelman i in. wykazali skuteczność łączenia egzoszkieletów z VR i grami wideo w rehabilitacji stawu skokowego i stopy, co skutkuje zwiększoną prędkością chodzenia, lepszą kontrolą motoryczną niedowładu kostki, zwiększonym szczytowym momentem zgięcia podeszwowego i większym wytwarzaniem mocy kostki13.
Połączenie egzoszkieletu z BWSTT i VR zapewnia kompleksowe podejście do rehabilitacji po udarze (zobacz Rysunek 1). Ta zintegrowana terapia łączy w sobie zalety treningu chodu wspomaganego egzoszkieletem, nieimmersyjną technologię VR oraz regulowane wsparcie ciężaru zapewniane przez bieżnię. Takie podejście może poprawić regenerację motoryczną, równowagę i ogólne wyniki funkcjonalne u pacjentów po udarze6. Podczas gdy protokoły rehabilitacji wykorzystujące te technologie były badane w różnych badaniach naukowych, skuteczność połączenia BWSTT wspomaganego egzoszkieletem z VR opartym na grach w zakresie możliwości podwójnego zadania u osób, które przeżyły udar, była rzadko badana. Dlatego ten program rehabilitacyjny ma na celu zbadanie potencjalnych funkcji i zalet tej kombinacji w zwiększaniu zdolności chodzenia podczas rekonwalescencji po udarze.