İnme Hastalarında Üst Ekstremitenin Fonksiyonel İyileşmesi için Dual Üst Ekstremite Görev Odaklı Robotik Sistemin Uygulanması

Summary

Bu deneysel protokol, üst ekstremite disfonksiyonu olan inme hastaları için çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistemin kullanımını özetlemektedir. Bulgular, bu sistemin inme hastalarının üst ekstremite fonksiyonlarını ve günlük yaşam aktivitelerini önemli ölçüde iyileştirebileceğini göstermektedir.

Abstract

Son derece tekrarlayan ve görev odaklı eğitimin inme hastalarında uzuv fonksiyonunun iyileşmesini teşvik ettiği gösterilmiştir. Ek olarak, iki taraflı kol eğitimi, felçten kurtulanların üst ekstremite fonksiyonlarını yeniden kazanmalarına ve günlük aktivitelerini iyileştirmelerine yardımcı olabilir. Çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem, inme hastasının sağlıklı tarafına, robotik bir cihaz kullanarak iki taraflı kol eğitimi vermek için etkilenen tarafı sürmede yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Ayrıca hastaya çift üst ekstremite koordineli hareketler gerçekleştirme konusunda rehberlik edebilir ve onları kuvvet geri bildirimi ve insan-bilgisayar etkileşimi teknolojisini kullanarak görev odaklı bir sanal oyuna dahil edebilir. Bu çalışma, inme hastalarında sistemin üst ekstremite fonksiyonlarını ve günlük yaşam aktivitelerini geliştirmedeki etkinliğini değerlendirmeyi amaçladı. Kullanılan değerlendirme yöntemleri arasında motor uyarılmış potansiyel (MEP), hemiplejik üst ekstremite için fonksiyonel test-Hong Kong (FTHUE-HK), Fugl-Meyer Değerlendirme Üst Ekstremite Ölçeği (FMA-UE) ve modifiye Barthel indeksi (MBI) yer aldı. Çalışmanın sonuçları, çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistemin, 6 haftalık tedaviden sonra inme hastalarında kortikospinal yolu, üst ekstremite fonksiyonunu ve günlük yaşam aktivitelerini önemli ölçüde iyileştirebileceğini göstermektedir. Bu sistem, inme geçirenlerde üst ekstremite fonksiyonel rehabilitasyonuna etkili bir yardımcı olarak hizmet edebilir ve rehabilitasyon terapistlerine bağımlılığı azaltabilir. Sonuç olarak, çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem, inme sonrası ekstremite fonksiyonel rehabilitasyonu için yeni bir strateji sağlar ve belirli sosyal ve finansal faydalar sunduğu için uygulama için büyük bir potansiyele sahiptir.

Introduction

İnme, sakatlığın en önemli nedenlerinden biridir ve küresel olarak ikinci önde gelen ölüm nedenidir ^1,2. İnme hastaları genellikle motor, duyusal ve bilişsel eksiklikler gibi çeşitli zorluklarla karşı karşıya kalırlar³. Üst ekstremite disfonksiyonu, inme sonrası kas güçsüzlüğü, spastisite ve hemiplejik tarafta üst ekstremitenin motor yeteneğinin azalması ile karakterize yaygın bir sorundur⁴. İnme hastalarının %70'inden fazlasında mevcut olduğu ve sadece yaklaşık %5'inin normale döndüğünü, %20'sinin ise bazı üst ekstremite yeteneklerini yeniden kazandığı bildirilmektedir⁵. İnsan yaşamının yarısından fazlası üst ekstremitelerin katılımını gerektirir⁶ ve inme sonrası üst ekstremite disfonksiyonu hastaların günlük yaşam aktivitelerini ciddi şekilde etkiler⁷, yaşam kalitelerini önemli ölçüde azaltır⁸ ve mali yüklerini artırır⁹. Bu nedenle, üst ekstremite fonksiyonel rehabilitasyonunun etkili yöntemlerini araştırmak özellikle önemlidir.

Ayna terapisi, kısıtlamaya bağlı hareket terapisi, fonksiyonel elektrik stimülasyonu ve diğer aktif veya pasif eğitim gibi çeşitli klinik üst ekstremite rehabilitasyon tedavileri inme hastaları için yaygın olarak kullanılmaktadır ^3,10. Son yıllarda iki taraflı kol eğitimi daha fazla ilgi görmüştür ^6,11,12. Hem ipsilateral hem de kontralateral hemisferlerin sensorimotor alanları arasındaki nöral bağlantıyı arttırdığı gösterilmiştir¹². Bu tür bir eğitim, interhemisferik inhibisyondaki anormallikleri düzeltmeye yardımcı olur, beyin fonksiyonel ağlarının yeniden düzenlenmesini kolaylaştırır ve sonuçta üst ekstremite fonksiyonunda iyileşmelere yol açar^12,13. Ayrıca, robot destekli eğitimin, hastaların tutarlı bir şekilde doğru uzuv hareketleri yapmalarına ve göreve özel eğitime katılmalarına yardımcı olduğu da gösterilmiştir¹⁴. Bu süreç beyne önemli miktarda geri bildirim stimülasyonu sağlar, sonuçta nöroplastisiteyi artırır ve hemiplejili bireylerde üst ekstremite fonksiyonunun restorasyonuna yardımcı olur ^14,15. Şu anda inme hastaları için robot destekli çift üst ekstremite eğitimini kullanan stratejiler hakkında sınırlı araştırma bulunmaktadır. Bu çalışmada, robot destekli eğitimi iki taraflı üst ekstremite eğitimi ile birleştirmek için çift üst ekstremite görev odaklı bir robotik sistem kullanılmıştır. Robotik cihaz, inme hastalarının uygun bir hareket paterni içinde yüksek tekrarlarla çift üst ekstremite görev odaklı eğitim yapmalarına yardımcı olmak için kullanıldı. Araştırmanın amacı, üst ekstremite fonksiyonel rehabilitasyonu için yenilikçi stratejiler keşfetmek amacıyla, bu yöntemin inme geçirenlerde kortikospinal yol, üst ekstremite fonksiyonu ve günlük yaşam aktiviteleri üzerindeki etkilerini değerlendirmekti.

Protocol

Bu çalışma (Onay No. JXEY-2020SW038), Jiaxing İkinci Hastanesi Tıbbi Etik Komitesi tarafından onaylandı ve tüm katılımcılar bilgilendirilmiş onam verdi. Randomize, tek kör, kontrollü bir çalışma yoluyla bir protokolün fizibilitesini ve etkinliğini değerlendirmeyi amaçladı. Ocak ve Aralık 2021 arasında, Jiaxing'in İkinci Hastanesine kabul edilen 60 inme hastası kaydedildi.

NOT: Dahil edilme kriterleri şunları içeriyordu: 1) bilgisayarlı tomografi (BT) veya manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ile doğrulanmış serebral enfarktüs veya kanama tanısı, 2) hastalık süresi 2 hafta ila 3 ay arasında olan ilk başlangıçlı ve tek taraflı lezyon ve stabil bir durum, 3) 25-75 yaş, 4) hemianopsi veya tek taraflı mekansal ihmalin olmaması, ayrıca görsel veya işitsel kusur olmaması, 5) bilinçli, uyumlu ve rehabilitasyon tedavisine katılabilen, 6) modifiye edilmiş Ashworth ölçeği (MAS) derece ≤ 2¹⁶ ile tek taraflı üst ekstremite disfonksiyonunu açıklayın. Dışlama kriterleri şunları içeriyordu: 1) önceki kraniyoserebral yaralanma veya diğer intrakraniyal hastalıklar, 2) şiddetli miyokard enfarktüsü, anjina pektoris, karaciğer, böbrek, akciğer veya diğer önemli organ hastalıkları, malign tümörler vb., 3) önceki psikiyatrik bozukluklar ve epilepsi öyküsü, 4) ekstremitelerin hemiplejik tarafında şiddetli ağrı, uyuşma veya diğer duyusal eksiklikler, 5) bilateral üst ekstremitelerde önemli hareket kısıtlılığı.

1. Çalışma tasarımı

1. Belirtilen kriterleri karşılayan hastaları (n = 60) rastgele iki gruba ayırın: bir deney grubu (n = 30) ve bir kontrol grubu (n = 30).
2. 6 haftalık bir tedavi süresinden önce ve sonra grup görevlerinden habersiz olan yetenekli bir ergoterapistin aşağıdaki fonksiyonel değerlendirmeleri tamamlamasını sağlayın.
   1. Motor uyarılmış potansiyel (MEP):
      1. Groppa ve ^ark.17 tarafından belirlenen yönergeleri izleyerek manyetik stimülasyon tedavi sistemi kullanan hastalarda MEP'leri ortaya çıkarın.
      2. Test sırasında hastayı cihazın önüne stabil ve rahat bir şekilde yerleştirin ve kayıt elektrot pedlerini abdüktör pollicis brevis ve bilek eklemi kemik işlemi üzerine yerleştirin.
      3. Ardından, manyetik stimülasyon bobinini, bobin kolu sagital düzleme 45 ° açıyla yerleştirilmiş şekilde, beynin yaralı tarafındaki motor korteksin üzerinde ortalayın.
      4. Motor korteks alanının stimülasyonunu %100 yoğunlukta 10 kez gerçekleştirin ve motor uyarılmış potansiyellerin varlığını veya yokluğunu, gecikme süreleri ve genlikleri ile birlikte kaydedin.
         NOT: Tüm hastalarda motor uyarılmış potansiyellerin tespit edilememesi nedeniyle, iki hasta grubu arasında uyarılmış potansiyellerin gecikme ve genliğinin kapsamlı bir karşılaştırması ve analizi mümkün değildi. Bu nedenle, çalışma, MEP'lerin varlığını veya yokluğunu belirlemeyi ve iki hasta grubu arasında saptanabilir MEP'lerin yüzdesini karşılaştırmayı amaçladı. Saptanabilir MEP'lerin daha yüksek bir yüzdesi, inme hastalarında kortikospinal yolları geliştirmek için daha büyük bir potansiyele işaret eder.
   2. Hemiplejik üst ekstremite-Hong Kong (FTHUE-HK) için fonksiyonel test yapın.
      1. Hastanın elini dizine koymak ve bir bez sıkmak gibi 12 görevi içeren üst ekstremite işlevselliğini değerlendirmek için ölçeği kullanın.
         NOT: Her görev 3 dakika içinde tamamlanmalıdır ve en fazla 3 kez denenebilir. Ölçek 7 seviyeden oluşur ve daha yüksek seviyeler daha iyi üst ekstremite işlevselliğini gösterir¹⁸.
   3. Fugl-Meyer Değerlendirme Üst Ekstremite Ölçeği'ni (FMA-UE) kullanın.
      1. Omuz, dirsek, önkol, el bileği ve elin motor fonksiyonunu değerlendirmek için bu ölçeği kullanın.
         NOT: 0 puanı, belirtilen hareketin gerçekleştirilemediğini, 1 puanı, kısmi tamamlamayı ve 2 puanı, tam tamamlamayı gösterir. Ölçeğin maksimum puanı 66 puandır ve daha yüksek puanlar daha iyi üst ekstremite motor fonksiyonunu gösterir¹⁹.
   4. Değiştirilmiş Barthel indeksini (MBI) hesaplayın.
      1. Hastanın günlük yaşam aktivitelerindeki performansını değerlendirmek için bu ölçeği kullanın.
         NOT: Ölçek yemek yeme, giyinme, banyo yapma vb. olmak üzere 10 maddeden oluşur ve en fazla 100 puan alır. Daha yüksek bir puan, hastanın günlük yaşamında daha fazla bağımsızlık olduğunu gösterir²⁰.
3. Tüm hastalara, kendi durumlarına göre uyarlanmış anti-hipertansifler, anti-diyabetikler, lipid düzenleyiciler vb. dahil olmak üzere geleneksel ilaçların reçete edildiğinden emin olun.
   NOT: İnme hastaları için ilaç seçimi, benzersiz durumlarına bağlıdır ve bir hastadan diğerine farklılık gösterebilir.
4. Tüm hastaların 6 hafta boyunca rutin fizik tedavi, önkol ve el için mesleki terapi ve günlük yaşam aktiviteleri eğitimi aldığını onaylayın.
5. Kontrol grubundaki hastaların 6 hafta boyunca günde 1 saat üst ekstremite fonksiyonunu hedefleyen rutin ergoterapi aldığından emin olun.
   NOT: Üst ekstremite fonksiyonunu hedefleyen rutin ergoterapi, omuz ve dirsek eklemleri için motor kontrol eğitimi, silindir eğitimi, çember eğitimi ve nesnelere ulaşma eğitimini içerir.
6. Deney grubundaki hastaların, 6 hafta boyunca günde 30 dakika boyunca çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem eğitimine ek olarak, günde 30 dakika boyunca üst ekstremite fonksiyonunu hedefleyen rutin mesleki terapi aldıklarını onaylayın.

2. Çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem eğitim oturumu

NOT: Bu eğitimler sadece deney grubundaki inme hastalarına verilmiştir.

1. Robotik sistem ekipmanını başlatın, sistemin bilgisayar ekranını açın, ULCOT Rehab uygulamasını açın ve sistemin ana arayüzüne girin.
2. İlk eğitim oturumu sırasında, her hasta için ad, cinsiyet, yaş, vaka numarası, teşhis, etkilenen taraf ve diğer ilgili tıbbi içerikleri içeren kişisel bir dosya oluşturmak için Kaydol'a tıklayın.
3. Sistemin ana arayüzünde Oturum Aç'a tıklayın, listeden eğitime ihtiyacı olan hastayı seçin ve o hasta için eğitim sisteminin arayüzüne girin.
4. Hastanın kendisini robotik cihazın önünde konumlandırmasına yardımcı olarak güvenli ve rahat bir mesafe sağlayın.
5. Ekipman parametre ayarı arayüzüne girmek ve hasta için uygun parametreleri ayarlamak için hasta eğitim sisteminin arayüzünde Ayarlama'ya tıklayın.
   NOT: Her egzersiz seansı için parametrelerin ayarlanması gerekli değildir. Hastanın eğitim sistemi arayüzüne giriş yaptıktan sonra, sistem otomatik olarak hastanın önceki eğitim oturumu sırasında belirlenen parametrelere göre ayarlanır. Terapist daha sonra ilgili parametreleri terapötik hedeflere uygun olarak değiştirebilir. Parametrelerde herhangi bir değişiklik yapılması gerekmiyorsa, kullanıcı eğitim programı ayar arayüzüne erişmek için eğitim sistemi arayüzünde Eğitim'e tıklayabilir.
   1. Platform Yükseklik Ayarı modülünde platformun yüksekliğini artırmak veya azaltmak için + veya - işaretine tıklayın. Ekipman platformunun yüksekliğini hastanın boyuna göre ayarlayın.
   2. Kol Eğim Açısı Ayarı modülünde sistemin robot kolunun eğim açısını artırmak veya azaltmak için + veya - işaretine tıklayın. Robotik kolun eğim açısını hastanın omuz fleksiyon ve ekstansiyon eğitimi hedeflerine göre ayarlayın (hedef ne kadar yüksekse, açı o kadar büyük olur).
   3. Kol Açısı Ayarlama modülündeki iki robot kolu arasındaki açıyı artırmak veya azaltmak için + veya - işaretine tıklayın. Robotik kollar arasındaki açıyı hastanın üst ekstremite addüksiyon ve abdüksiyon eğitim hedeflerine göre ayarlayın (hedef ne kadar yüksekse, açı o kadar büyük olur).
6. Eğitim programı ayar arayüzüne girmek için hasta eğitim sistemi arayüzünde Eğitim'e tıklayın.
   1. Hastanın üst ekstremite fonksiyonel durumuna göre uygun bir eğitim programı seçin. Hemiplejik taraftaki üst ekstremite, mekanik kolu tüm hareket açıklığı boyunca aktif olarak manipüle edemediğinde, destekli eğitim programını tercih edin.
   2. Tersine, hemiplejik taraftaki üst ekstremite, tüm hareket aralığını tamamlamak için mekanik kolu aktif olarak manipüle edebiliyorsa, direnç antrenman programını seçin.
7. Seçilen öğelerin eğitim yöntemlerini açıklayın ve gösterin ve hastaların eğitim oturumunu güvenli ve doğru bir şekilde nasıl gerçekleştireceklerini bilmelerini sağlamak için ilgili önlemleri bildirin.
8. Hastanın ellerini iki robotik kolun ucundaki tutamaklara sabitlemesine yardımcı olun (Şekil 1).
9. Çift üst ekstremite görev odaklı robot sistemi eğitimi verin.
   1. Üst ekstremitenin hemiplejik tarafında tam bir hareket açıklığı elde etmek için mekanik kolu aktif olarak manipüle edemeyen hastalar için, yardımlı eğitim modu arayüzüne girmek için eğitim programı ayar arayüzünde Yardım'a tıklayın.
      NOT: Terapist, yardımlı eğitim modunda hasta için Havada Uçuş oyunu veya Masa Tenisi oyununu seçebilir. Hastaların eğitim seansı başına yalnızca bir oyun seçebileceği unutulmamalıdır.
      1. Eğitim Süresi modülünde süreyi 30 dakika olarak ayarlayın ve Yardımlı Seviye modülünde hasta için ayarlanan seviyeyi seçin.
         NOT: Bu mod, iki taraflı üst ekstremite eğitimi sırasında etkilenen üst ekstremitenin hem robot hem de sağlıklı üst ekstremite tarafından sürülmesini içeren 6. seviye ile 6 yardım seviyesi sunar. Öte yandan, seviye 1, etkilenen üst ekstremitenin dış kuvvet olmadan doğrudan bilateral üst ekstremite eğitimine katılmasını gerektirir. Eğitim seansı 6. seviyede başlar ve hasta her seviyede tam puan aldıktan sonra bir sonraki seviyeye geçebilir. Hasta, yardım seviyesi 1'de tam bir eğitim puanı elde ettiğinde, direnç modu eğitimine hazır kabul edilir.
      2. Air Flying veya Ping-Pong'a tıklayın, ardından oyun arayüzüne girmek için Başlat'a tıklayın.
      3. Havada Uçan oyun: Hastaya, etkilenen üst ekstremiteyi robotik bir cihaz yardımıyla sağlıklı taraftan manevra yaparak bilgisayar ekranında görüntülenen sanal bir uçağı kontrol etmesini söyleyin, bu da hastanın sanal uçağı belirlenen uçuş yörüngesi boyunca yönlendirme çabalarını optimize etmesini sağlarken aynı anda sanal altın paraları yakalar (Şekil 2).
      4. Masa tenisi oyunu: Robotun yardımıyla, hastaya sanal masa tenisi raketini kontrol etmek için etkilenen yan üst ekstremiteyi sürmek için etkilenmemiş tarafı kullanmasını ve uçan masa tenisini yakalamak için raketi hareket ettirmesini söyleyin (Şekil 3).
   2. Üst ekstremitenin hemiplejik tarafında tam bir hareket açıklığı elde etmek için mekanik kolu aktif olarak manipüle edebilen hastalar için, tıklayın Direnç Direnç eğitim modu arayüzüne erişmek için eğitim programı ayarları arayüzünde.
      NOT: Direnç antrenmanı modunda, katılımcılar mevcut beş oyun arasından seçim yapabilir: Hava Uçan, Masa Tenisi, Köprü ve Yol, Ağırlık Kaldırma, ve Pop Eşleştirme. Her eğitim oturumu için yalnızca bir oyun seçilebilir.
      1. Eğitim Süresi modülünde süreyi 30 dakika olarak ayarlayın ve Sağlıklı Seviye ve Etkilenen Seviye modüllerinde sırasıyla sağlıklı tarafın ve etkilenen tarafın direnç seviyelerini seçin.
         NOT: Direnç antrenmanı modunda, direnç seviyeleri, üst ekstremite kas gücüne bağlı olarak hastanın sağlıklı ve etkilenen tarafları için ayrı ayrı ayarlanabilir. Seviyeler 1 (en düşük direnç) ile 10 (en yüksek direnç) arasında değişir. İlk tedavi, Seviye 1 direncinin seçimini içeriyordu ve hastaların her eğitim seviyesinde mükemmel bir skor elde ettikten sonra bir sonraki seviyeye geçmelerine izin verildi.
      2. Sağlıklı Taraf Direnç Yönü ve Etkilenen Taraf Direnç Yönü modüllerinde, direnç eğitimi sırasında sırasıyla hastanın sağlıklı tarafı ve üst ekstremitenin etkilenen tarafı için sistem tarafından belirtilen direnç yönünü seçin.
         NOT: Direnç yönü, itme ve çekme dahil olmak üzere egzersizin amacına göre hasta için seçilir.
      3. Bekletme Süresi modülünde hedefin tutulması gereken süreyi seçin.
         NOT: Süre, hastanın 1 ila 10 s arasında değişen üst ekstremite fonksiyonuna göre belirlenir. Süre ne kadar uzun olursa, o kadar zorlu hale gelir. Ayarlanan tutma süresi 10 s ise ve eğitim puanı mükemmelse, bir sonraki seans için direnç seviyesi artırılacaktır. Hava Uçan ve Masa Tenisi oyunları bu adımı içermez.
      4. Aşağıdaki oyunlardan birini seçmek için tıklayın: Hava Uçan, Masa Tenisi, Köprü ve Yol, Ağırlık Kaldırma ve Pop Eşleştirme. Oyun arayüzüne girmek için Başlat'a tıklayın.
      5. Havada Uçan oyun: Hastaya, robotik kolun hem sağlıklı hem de etkilenen üst ekstremitelerde verdiği dirence direnerek sanal uçağı kontrol etmesini söyleyin, bu da hastanın sanal uçağı belirlenen uçuş yörüngesi boyunca yönlendirme çabalarını optimize etmesini sağlarken aynı anda sanal altın paraları yakalar.
      6. Masa Tenisi oyunu: Hastaya, robotik kolun hem sağlıklı hem de etkilenen üst ekstremitelerde verdiği dirence direnerek sanal masa tenisi raketini kontrol etmesini ve uçan masa tenisini yakalamak için raketi hareket ettirmesini söyleyin.
      7. Köprü ve Yol oyunu: Hastanın, robotik kolun hem sağlıklı hem de etkilenen üst ekstremitelere verdiği dirence direnerek ekrandaki ahşap bir köprünün her iki ucunu kontrol etmesini, farklı yüksekliklerde iki merdiven platformunu hareket ettirmesini ve sanal karakterin geçmesine izin vermek için belirli bir süre tutmasını sağlayın (Şekil 4).
      8. Ağırlık Kaldırma oyunu: Hastanın bir ekranda görüntülenen ağırlık kaldırma halterinin uçlarını, robotik kolun hem sağlıklı hem de sağlıklı bir şekilde verdiği dirence direnerek kontrol etmesini sağlayın.
         ve etkilenen üst ekstremiteler, mesafeyi değiştirerek hedef bir konuma ulaşmak için pozisyonunu ayarlayarak ve bu pozisyonu belirli bir süre boyunca koruyarak (Şekil 5).
      9. Pop Eşleştirme oyunu: Hastanın iki sanal kontrol etmesini sağlayın
         Ekranın sol ve sağ uçlarında bulunan parmaklar, robotik kolun hem sağlıklı hem de etkilenen üst ekstremitelerde verdiği dirence direnerek, sanal parmaklar aracılığıyla resimlerin sol ve sağ sütunlarından aynı öğeleri seçer ve bu pozisyonu bir süre korur.
         belirlenen süre (Şekil 6).
         NOT: Sistem, her iki taraftaki seçili resimlerin aynı olup olmadığını doğrular; Eğer öyleyse, seçilen resimler elenir. Eşleşmezlerse, hastadan yeniden seçim yapması istenir.

3. Takip prosedürü

1. Toplanan değerlendirme verilerini analiz etmek için istatistiksel yazılımlar kullanın, veri türüne göre uygun analiz yöntemlerini belirleyin.
2. Veri sonuçlarının önemini açıklayın ve inme hastalarında çift üst ekstremite görev odaklı robot sistemi eğitiminin üst ekstremite fonksiyonu üzerindeki etkisini değerlendirin.

Results

Bu çalışma için toplam 60 inme hastası kontrol grubu (n=30) ve deney grubu (n=30) olarak ayrıldı. İki grup arasında yaş, cinsiyet, inme tipi, hastalık süresi, hemipleji tarafı ve diğer genel bilgiler karşılaştırıldığında, karşılaştırılabilirliklerini gösteren istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmadı (P > 0.05). Çift üst ekstremite görev yönelimli robotik sistem ile eğitim alan deney grubundaki hastalar, konvansiyonel tedavi alanlara kıyasla MEP'ler, FMA-UE, FTHUE-HK ve MBI'de daha fazla iyileşme gösterdi.

6 haftalık eğitimden sonra, deney grubundaki motor uyarılmış potansiyellerin (MEP'ler) tespit oranı kontrol grubununkini aştı (P < 0.05) (Tablo 2). Eğitim periyodunu takiben, her iki hasta grubu da tedavi öncesi seviyelere kıyasla FTHUE-HK'de iyileşmeler gösterdi (P < 0.05), deney grubu kontrol grubundan (P < 0.05) daha belirgin bir iyileşme gösterdi (Tablo 3). Ayrıca, her iki hasta grubunda da tedavi öncesi seviyelere kıyasla FMA-UE ve MBI skorlarında iyileşmeler gözlendi (P < 0.05), deney grubu kontrol grubuna göre daha anlamlı iyileşmeler yaşadı (P < 0.05) (Tablo 4). Bu bulgular, inme hastalarında üst ekstremite fonksiyonunun iyileşmesini teşvik etmede çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistemin etkinliğini vurgulamaktadır.

İstatistiksel analiz, iki kuyruklu bir test için anlamlılık düzeyi P < 0.05 olarak ayarlanmış uygun bir yazılım kullanılarak gerçekleştirildi. Ölçüm verilerinin normal bir dağılıma bağlı kaldığı ve homojen varyanslar gösterdiği doğrulandı. Normal dağılımlı sürekli değişkenler için tedavi öncesi ve sonrası gruplar arası karşılaştırmalar için eşleştirilmiş t-testleri kullanılırken, gruplar arası karşılaştırmalar için iki bağımsız örneklem t-testi kullanıldı. Sayım verileri χ2 testi, grup içi sıralama değişkenleri Wilcoxon işaretli sıralar testi ve gruplar arası analiz Mann-Whitney testi kullanılarak değerlendirildi.

Şekil 1: Çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem. Bu sistem, üst ekstremite fonksiyonunun iyileşmesini desteklemek için iki taraflı üst ekstremite eğitimi ile inme hastalarına yardımcı olur. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Havada Uçan oyunu. Robotun yardımıyla hasta, sanal uçağın belirlenen uçuş yolu boyunca uçmasını sağlamak için bilgisayar ekranındaki sanal uçağı kontrol etmesi için yönlendirilir. Aynı zamanda, sanal uçak sanal altın paraları yakalar. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Masa tenisi oyunu. Robotun yardımıyla, hastaya sanal masa tenisi raketini kontrol etmesi ve uçan masa tenisini yakalamak için raketi hareket ettirmesi talimatı verilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: Köprü ve Yol oyunu. Hasta, ekran üzerindeki ahşap köprünün iki ucunu kontrol etmesi ve farklı mesafelerde hareket ettirmesi için yönlendirilir. Sanal kötü adamın sorunsuz bir şekilde geçebilmesi için farklı yüksekliklere sahip iki merdiven birbirine bağlanmalı ve belirli bir süre bakımı yapılmalıdır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 5: Ağırlık kaldırma oyunu. Hasta, ağırlık kaldırma halterinin iki ucunu ekran üzerinde kontrol etmeli, farklı mesafelere hareket ettirmeli, halteri hedef pozisyona kadar bastırmalı ve belirtilen süre boyunca tutmalıdır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 6: Pop Eşleştirme oyunu. Hasta, ekranın sol ve sağ uçlarındaki iki sanal parmağını sağlıklı taraf ve etkilenen taraf boyunca kontrol etmelidir. Üst uzuvların, resimlerin sol ve sağ sütunlarındaki aynı öğeleri seçmek ve bu konumu belirtilen süre boyunca korumak için sanal parmakları kullanması gerekir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Grup	n	Cinsiyet (n)		Yaş (x ± s, y )	Hastalığın seyri (x ± s, d)	İnme türü (n)		Hemiplejik taraf (n)
		Erkek	Dişi			Iskemik	Hemorajik	Sol	Sağ
Kontrol grubu (n=30)	30	16	14	56.70±7.60	38.77±15.71	14	16	14	16
Deney grubu (n=30)	30	17	13	57,17±6,93	39.47±16.23	17	13	17	13
P		>0,05		>0,05	>0,05	>0,05		>0,05

Tablo 1. İki grup arasındaki temel özellikler. Kontrol ve deney gruplarının temel özelliklerini kapsamlı bir şekilde karşılaştırır. Bu, gruplar arasında karşılaştırılabilirliği sağlayan demografik ve klinik verileri içerir.

Grup	n	Ön arıtma		Tedavi sonrası
		yanıt	Yanıt yok	yanıt	Yanıt yok
Kontrol grubu (n = 30)	30	8	22	10	20
Deney grubu (n = 30)	30	7	23	18	12
P		>0,05		<0,05

Tablo 2. İki grup arasında MEP'lerin yanıtlarının karşılaştırılması. İnme hastalarında çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistemin kortikospinal yollar üzerindeki etkisini göstermektedir.

Grup		FTHUE-HK (M(P25, P75))
Kontrol grubu (n = 30)	Ön arıtma	3(2,3)
	Tedavi sonrası	3(3,4)*
Deney grubu (n = 30)	Ön arıtma	3(2,3)
	Tedavi sonrası	4(3,5)*#
* P < 0.05, ön işleme kıyasla; #P < 0.05, kontrol grubuna kıyasla

Tablo 3. İki grup arasında FTHUE-HK'nin karşılaştırılması. İnme hastalarında çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistemin üst ekstremite fonksiyonu üzerindeki etkisini açıklar.

Grup		FMA-UE (x ± sn)	MBI (MBI) (x ± sn)
Kontrol grubu (n=30)	Ön arıtma	25.33±11.72	44.27±13.21
	Tedavi sonrası	34.63±13.06*	51.03±12.55*
Deney grubu (n=30)	Ön arıtma	25.93±11.87	44.93±14.10
	Tedavi sonrası	42.37±15.20*#	59.73±14.63*#
* P < 0.05, ön işleme kıyasla; #P < 0.05, kontrol grubuna kıyasla

Tablo 4. İki grup arasında FMA-UE ve MBI'nin karşılaştırılması. İnme hastalarında çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistemin üst ekstremite fonksiyonu ve günlük yaşam aktiviteleri üzerindeki etkisini göstermektedir.

Discussion

Bilateral eğitimin inme hastalarında interkortikal inhibisyonu normalleştirdiği, beyin fonksiyonel ağının yeniden düzenlenmesini kolaylaştırdığı ve nihayetinde üst ekstremite fonksiyonunu iyileştirdiği gösterilmiştir²¹. Bu çalışma, çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem kullanan inme hastalarında üst ekstremite fonksiyonel eğitimi için bir program sunmaktadır. Program, inme hastalarında üst ekstremite fonksiyonunun rehabilitasyonunu geliştirmek için bilateral üst ekstremite hareketi, görev odaklı aktiviteler ve robot destekli eğitimi entegre eder.

Çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem eğitiminin uygulanmasında birkaç önemli adıma dikkat edilmesi gerekmektedir. İlk olarak, terapist robotik kolun eğim açısını ve iki kol arasındaki açıyı hastanın üst ekstremitesinin fonksiyonel durumuna ve terapötik hedeflere bağlı olarak derhal ayarlamalıdır. İkinci olarak, sistem tarafından sağlanan yardım veya direnç seviyesi, hastanın üst ekstremite kas gücüne göre doğru bir şekilde seçilmelidir. Hastanın eğitim puanı maksimuma ulaştığında vakit kaybetmeden bir sonraki seviyeye geçilmelidir. Üçüncüsü, direnç eğitimi modunda, terapist, hastanın her iki taraftaki üst ekstremitelerinin kas gücüne bağlı olarak hem sağlıklı hem de etkilenen taraflar için direnç seviyelerini ve ayrıca direnç yönünü (itme ve çekme dahil) belirlemelidir.

Çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem eğitimi, üst ekstremitelerin çeşitli düzlemler ve yönler boyunca hareketlerini içerir. Bununla birlikte, eğitim sırasında bu düzlemler ve yönler arasında rastgele geçiş yapmak mümkün değildir, çünkü her geçiş, sistemi yeniden yenilemek için mevcut eğitim oturumunun durdurulmasını gerektirir. Bazı araştırmacılar, iki taraflı üst ekstremite eğitiminde hastalara üç boyutta yardımcı olmak için iki özdeş robot kullandılar⁴. Bu yaklaşım, hastaların antrenman sırasında birden fazla hareket yönüne girmelerini sağlarken, sağlıklı ve etkilenen uzuvlar arasında kuvvetlerin etkili bir şekilde aktarılmasında zorluklar doğurur. Çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem sonraki aşamalarda rafine edildiğinden, üst ekstremitenin çok yönlü hareket eğitimine uyum sağlamak için robotik kolun hareket serbestliği derecelerinin arttırılması esastır. Ek olarak, bazı hastaların çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem ile eğitim sırasında sergilediği telafi edici gövde hareketleri konusunu ele almak çok önemlidir. Bu tür telafi edici hareketler üst ekstremitelerin hareket açıklığını azaltabilir ve hatalı hareket paternlerinin gelişmesine yol açabilir. Bu sorunun etkisini azaltmak için, terapistler hastalara antrenman sırasında uygun oturma duruşunu sürdürmelerini ve doğru hareket kalıplarına uymalarını derhal hatırlatmalıdır.

Geleneksel bilateral üst ekstremite eğitim yöntemlerinin çoğu, etkilenen eli tutan veya iki eli bir cihazla (örneğin tahta bir çubuk) bağlayan sağlıklı elin kullanılmasını içerir. Buna karşılık, bu çalışmada kullanılan çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem eğitimi önemli avantajlar sunmaktadır. Araştırmalar, inme hastalarında uzuv fonksiyonunun iyileşmesinin, kesin ve oldukça tekrarlayan rehabilitasyon eğitimi ile geliştirildiğini göstermektedir²². Bununla birlikte, bir inmeyi takiben, hastalar genellikle etkilenen uzuvda azalmış kas kuvveti ve sağlıklı uzuvda azalmış motor fonksiyon sergilerler^23,24. Sonuç olarak, geleneksel bilateral üst ekstremite eğitimi sırasında, hastaların normal hareket kalıplarını uzun süreler boyunca sürekli ve tekrarlayıcı bir şekilde sürdürmeleri zorlaşır. Ayrıca, belirli bir hareketi gerçekleştirmek için, etkilenen üst ekstremite minimum kuvvet uygularken, sağlıklı üst ekstremite önemli ölçüde kuvvet uygulayabilir ve böylece etkilenen uzvun tam katılımını tehlikeye atabilir. Çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem eğitimi, hastanın etkilenen üst ekstremitenin kas gücüne bağlı olarak sağlıklı üst ekstremiteden etkilenen ekstremiteye iletilen kuvveti modüle edebilir ve böylece etkilenen ekstremitenin kademeli ve yapılandırılmış katılımını kolaylaştırabilir. Bu eğitim aynı zamanda hastaların beyne sürekli geri bildirim sağladığı gösterilen, fonksiyonel yeniden düzenlemeyi destekleyen ve nihayetinde uzuv fonksiyonunu geliştiren son derece tekrarlayan ve hassas hareketler gerçekleştirmelerini sağlamak için robotik yardım kullanır^14,22. Ek olarak, çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem eğitimine dahil edilen sanal oyunlar görev odaklıdır ve çalışmalar, bu tür bir eğitimin inme hastalarında üst ekstremite fonksiyonunu ve günlük yaşam aktivitelerini gerçekleştirme yeteneğini iyileştirebileceğini göstermiştir ^25,26.

Bu çalışmada, hastalardaki MEP'ler yalnızca saptanabilir MEP'nin varlığına veya yokluğuna dayanıyordu. Bu karar, bazı hastalarda MEP tespit edilemediği için MEP latansı ve genliğinin kapsamlı bir karşılaştırmalı analizinin mümkün olmaması nedeniyle verildi. Çalışma, 2 hafta ile 3 ay arasında değişen hastalık süreleri olan ve spontan iyileşmedeki farklılıklar nedeniyle sonuçları potansiyel olarak etkileyen hastaları içeriyordu. Hasta seçim kriterleri, spesifik beyin lezyonu alanlarını dikkate almadan yalnızca inme tipine ve hemiplejik lateral duruma odaklandı ve böylece etkinliğin karşılaştırmalı analizini etkiledi. Ek olarak, bu çalışmada tanımlanan başka sınırlamalar da vardır. İlk olarak, yüksek kas tonusu olan hastalar (MAS > 2), durumları eğitim sonuçlarını potansiyel olarak etkileyebileceği için deneyden çıkarıldı. İkinci olarak, deneyin etkinliğinin değerlendirilmesi, uzun vadeli takip verileri eksikken, müdahaleden sadece 6 hafta sonrasına kadar gerçekleştirildi. Üçüncüsü, tüm katılımcılar hastalığın başlangıcından sonraki 3 ay içindeydi ve bu eğitim yaklaşımının 3 aylık işaretin ötesindeki hastalar için etkinliği konusunda belirsizlik bıraktı. Ayrıca, çalışmanın örneklem büyüklüğü küçüktü ve daha büyük ve daha çeşitli bir örneklemle gelecekteki araştırmaların gerekliliğini vurguladı. Yukarıda belirtilen sorunlara yanıt olarak, çalışmanın sonraki aşamalarında daha fazla iyileştirme ve optimizasyon uygulayacağız.

Sonuç olarak, çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem, inme hastaları için üst ekstremite fonksiyonunu ve günlük yaşam aktivitelerini iyileştirmede umut vaat etmektedir. Bu yaklaşım, inme sonrası üst ekstremite fonksiyonel rehabilitasyonu için klinik ortamlarda daha geniş bir şekilde benimsenmeyi garanti eder.

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem	Auckland Tongji Rehabilitasyon Tıbbi Ekipman Araştırma Merkezi, Tongji Zhejiang College	N/A	Çift üst ekstremite görev odaklı robotik sistem, sağlıklı ve etkilenen üst ekstremiteler arasındaki kuvvet iletimini düzenleyerek inme hastalarına bilateral üst ekstremite sanal oyun eğitiminde yardımcı olabilir.
Manyetik stimülasyon tedavisi sistemi	Sichuan Junjian Wanfeng Medical Equipment Co., Ltd.	http://www.jjwf-med.com	Bu sistem, Motor uyarılmış potansiyeli (MEP) ölçmek için kullanılabilirSPSS
25.0	IBM	Sürüm 25.0	https://www.ibm.com/support/pages/downloading-ibm-spss-statistics-25