デジタル職業訓練システムを用いた脳卒中後の認知機能と上肢リハビリテーション訓練
Summary
現在のプロトコルは、VRベースのデジタル職業訓練システムが、脳卒中後の認知障害および上肢機能障害患者のリハビリテーションをどのように強化するかを概説しています。
Abstract
脳卒中のリハビリテーションでは、機能回復を改善するために頻繁かつ集中的な治療が必要になることがよくあります。バーチャルリアリティ(VR)技術は、魅力的でやる気を起こさせる治療オプションを提供することで、これらの要求を満たす可能性を示しています。デジタル職業訓練システムは、マルチタッチスクリーン、仮想現実、ヒューマンコンピュータインタラクションなどの最先端技術を活用し、高度な認知能力と手と目の協調能力のための多様なトレーニング技術を提供するVRアプリケーションです。この研究の目的は、脳卒中患者の認知機能と上肢のリハビリテーションを強化する上でのこのプログラムの有効性を評価することでした。トレーニングと評価は、知覚、注意、記憶、論理的推論、計算をカバーする5つの認知モジュールと、手と目の協調トレーニングで構成されています。この研究は、8週間のトレーニング後、デジタル職業訓練システムが脳卒中患者の認知機能、日常生活スキル、注意力、およびセルフケア能力を大幅に改善できることを示しています。このソフトウェアは、従来の1対1の作業療法セッションを補完するために、時間を節約し、臨床的に効果的なリハビリテーション補助として使用することができます。要約すると、デジタル職業訓練システムは、脳卒中患者の機能回復をサポートするツールとして有望であり、潜在的な経済的利益を提供します。
Introduction
脳卒中や脳血管障害に関連する発生率、死亡率、障害率、再発率が高い1。世界的に見ると、脳卒中は腫瘍や心臓病を抜いて死因の第2位となり、中国では脳卒中が第1位となっています2。脳卒中の発症率と社会的負担は、人口の高齢化に伴い、今後数年間で大幅に増加すると予想されます。脳卒中の生存者は、感覚、運動、認知、および心理的障害を経験し続ける可能性があります3。脳卒中の影響には、顔、腕、脚を含む体の片側の麻痺、片麻痺として知られる状態が含まれる場合があります。これは脳卒中の最も一般的な後遺症であり、人々の生活の質に大きな影響を与えます4。
脳卒中は人々の健康に重大な脅威をもたらします。脳卒中や片麻痺は、脳組織の損傷により、手の機能障害を引き起こし、患者の日常生活動作(ADL)を妨げ、生活の質を低下させる可能性があります5。上肢機能の低下、特に身体の遠位部である手の機能低下は、上肢の回復において最も重要な課題となっています6。したがって、機能的リハビリテーションは非常に重要です。さらに、脳卒中患者の20%〜80%が認知障害を経験し、注意力、記憶力、言語能力、実行能力の障害を引き起こします7。
現在、上肢片麻痺の臨床リハビリテーションは、主に包括的な上肢トレーニングとさまざまな作業療法(ミラーボックス治療8、懸濁液9、機能的電気刺激10など)に依存しています。最近では、代替のリハビリテーション方法として、バーチャルリアリティやインタラクティブなビデオゲームが登場しています。これらの介入は、大容量の練習を促進し、セラピストの時間に対する要求を減らすことができます11。バーチャルリアリティシステムは、脳卒中生存者の認知機能や上肢の運動機能を強化するために利用できる新しい商用デバイスへと急速に進化しています12。これらの進歩にもかかわらず、この分野にはまだ未開拓の道があります。
したがって、この研究は、上肢リハビリテーショントレーニングと従来の上肢リハビリテーションを組み合わせた効果を調査することを目的としています 片麻痺患者の認知機能および上肢運動機能に対する片麻痺の回復期、通常、脳卒中後の最初の6〜24週間に及びます。さらに、日常生活能力への影響についても検討します。この研究は、ロボット介入の臨床応用のための貴重な証拠を提供することを目指しています。
Protocol
Representative Results
Discussion
脳卒中患者の回復を支援するために、最新のマルチタッチスクリーン技術を活用して、トレーニングのエンゲージメント、没入感、インタラクティブ性、概念化を強化するために、バーチャルリアリティリハビリテーションシステムが導入されました。このシステムは、視覚、聴覚、触覚を統合したインタラクティブな上肢運動制御トレーニングを提供します。また、記憶、注意、空間認識?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
浙江大学医学部第一附属病院の患者様と医療スタッフの皆様には、本研究を通じてご支援・ご協力いただき、誠にありがとうございます。
Materials
| FlexTable digital occupational training system | Guangzhou Zhanghe Intelligent Technology Co., Ltd. | Observation on the rehabilitation effect of digital OT cognitive function training on stroke patients with decreased attention function | FlexTable digital operation training system uses the latest multi-touch screen technology, virtual reality and human-computer interaction technology, integrates a variety of training methods, and provides digital advanced brain function and hand-eye coordination training |
| SPSS 25.0 | IBM | https://www.ibm.com/support/pages/downloading-ibm-spss-statistics-25 |
Referencias
- Feigin, V. L., et al. World stroke organization (wso): Global stroke fact sheet 2022. Int J Stroke. 17 (1), 18-29 (2022).
- Liu, G., Cai, H., Leelayuwat, N. Intervention effect of rehabilitation robotic bed under machine learning combined with intensive motor training on stroke patients with hemiplegia. Front Neurorobot. 16, 865403 (2022).
- Langhorne, P., Bernhardt, J., Kwakkel, G. Stroke rehabilitation. Lancet. 377 (9778), 1693-1702 (2011).
- Feigin, V. L., Lawes, C. M., Bennett, D. A., Barker-Collo, S. L., Parag, V. Worldwide stroke incidence and early case fatality reported in 56 population-based studies: A systematic review. Lancet Neurol. 8 (4), 355-369 (2009).
- Han, Y., Xu, Q., Wu, F. Design of wearable hand rehabilitation glove with bionic fiber-reinforced actuator. IEEE J Transl Eng Health Med. 10, 2100610 (2022).
- Gu, Y., et al. A review of hand function rehabilitation systems based on hand motion recognition devices and artificial intelligence. Brain Sci. 12 (8), 1079 (2022).
- Baltaduonienė, D., Kubilius, R., Berškienė, K., Vitkus, L., Petruševičienė, D. Change of cognitive functions after stroke with rehabilitation systems. Translational Neuroscience. 10 (1), 118-124 (2019).
- Samuelkamaleshkumar, S., et al. Mirror therapy enhances motor performance in the paretic upper limb after stroke: A pilot randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil. 95 (11), 2000-2005 (2014).
- Xin, T. Effect of suspension-based digit work therapy system training on upper limb motor function in stroke hemiparesis patients. Chinese Journal of Rehabilitation Theory and Practice. 28, 1259-1264 (2022).
- Mccabe, J., Monkiewicz, M., Holcomb, J., Pundik, S., Daly, J. J. Comparison of robotics, functional electrical stimulation, and motor learning methods for treatment of persistent upper extremity dysfunction after stroke: A randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil. 96 (6), 981-990 (2015).
- Hung, J. W., et al. Comparison of kinect2scratch game-based training and therapist-based training for the improvement of upper extremity functions of patients with chronic stroke: A randomized controlled single-blinded trial. Eur J Phys Rehabil Med. 55 (5), 542-550 (2019).
- Cho, K. H., Song, W. K. Robot-assisted reach training with an active assistant protocol for long-term upper extremity impairment poststroke: A randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil. 100 (2), 213-219 (2019).
- Lu, J., et al. Montreal cognitive assessment in detecting cognitive impairment in chinese elderly individuals: A population-based study. J Geriatr Psychiatry Neurol. 24 (4), 184-190 (2011).
- Page, S. J., Hade, E., Persch, A. Psychometrics of the wrist stability and hand mobility subscales of the fugl-meyer assessment in moderately impaired stroke. Phys Ther. 95 (1), 103-108 (2015).
- Ottosson, A. Signe brunnstrom’s influence on us physical therapy. Physical Therapy. 101 (8), (2021).
- Urban, P. P., et al. Occurence and clinical predictors of spasticity after ischemic stroke. Stroke. 41 (9), 2016-2020 (2010).
- Duffy, L., Gajree, S., Langhorne, P., Stott, D. J., Quinn, T. J. Reliability (inter-rater agreement) of the barthel index for assessment of stroke survivors: Systematic review and meta-analysis. Stroke. 44 (2), 462-468 (2013).
- Bao, X., et al. Mechanism of kinect-based virtual reality training for motor functional recovery of upper limbs after subacute stroke. Neural Regen Res. 8 (31), 2904-2913 (2013).
- Henderson, A., Korner-Bitensky, N., Levin, M. Virtual reality in stroke rehabilitation: A systematic review of its effectiveness for upper limb motor recovery. Top Stroke Rehabil. 14 (2), 52-61 (2007).
- Faria, A. L., Andrade, A., Soares, L., Sb, I. B. Benefits of virtual reality based cognitive rehabilitation through simulated activities of daily living: A randomized controlled trial with stroke patients. J Neuroeng Rehabil. 13 (1), 96 (2016).
- Chien, W. T., Chong, Y. Y., Tse, M. K., Chien, C. W., Cheng, H. Y. Robot-assisted therapy for upper-limb rehabilitation in subacute stroke patients: A systematic review and meta-analysis. Brain Behav. 10 (8), e01742 (2020).
- Zhang, L., Jia, G., Ma, J., Wang, S., Cheng, L. Short and long-term effects of robot-assisted therapy on upper limb motor function and activity of daily living in patients post-stroke: A meta-analysis of randomized controlled trials. J Neuroeng Rehabil. 19 (1), 76 (2022).
- Lu, C., Hua, The effects of digital cognitive training in occupational therapy on cognition, upper limb movement, and activities of daily living in stroke patients. Modern Medicine. 47, 373-376 (2019).
- Yun, S. J., et al. Cognitive training using fully immersive, enriched environment virtual reality for patients with mild cognitive impairment and mild dementia: Feasibility and usability study. JMIR Serious Games. 8 (4), 18127 (2020).
- Kim, W. S., et al. Clinical application of virtual reality for upper limb motor rehabilitation in stroke: Review of technologies and clinical evidence. J Clin Med. 9 (10), 3369 (2020).
- Høeg, E. R., et al. System immersion in virtual reality-based rehabilitation of motor function in older adults: A systematic review and meta-analysis. Frontiers in Virtual Reality. 2, 39-56 (2021).
- Bevilacqua, R., et al. Non-immersive virtual reality for rehabilitation of the older people: A systematic review into efficacy and effectiveness. Journal of Clinical Medicine. 8 (11), 1882 (2019).
