Summary
Den nuværende protokol skitserer, hvordan det VR-baserede digitale erhvervsuddannelsessystem forbedrer rehabiliteringen af patienter med kognitiv svækkelse og dysfunktion i overekstremiteterne efter et slagtilfælde.
Abstract
Rehabilitering af slagtilfælde kræver ofte hyppig og intensiv terapi for at forbedre funktionel genopretning. Virtual reality (VR) teknologi har vist potentialet til at imødekomme disse krav ved at tilbyde engagerende og motiverende behandlingsmuligheder. Det digitale erhvervsuddannelsessystem er en VR-applikation, der bruger banebrydende teknologier, herunder multi-touch-skærme, virtual reality og interaktion mellem menneske og computer, til at tilbyde forskellige træningsteknikker til avanceret kognitiv kapacitet og hånd-øje-koordinationsevner. Formålet med denne undersøgelse var at vurdere effektiviteten af dette program til forbedring af kognitiv funktion og rehabilitering af øvre ekstremiteter hos patienter med slagtilfælde. Træningen og vurderingen består af fem kognitive moduler, der dækker opfattelse, opmærksomhed, hukommelse, logisk ræsonnement og beregning sammen med hånd-øje-koordinationstræning. Denne forskning indikerer, at det digitale erhvervsuddannelsessystem efter otte ugers træning kan forbedre kognitiv funktion, daglige livsfærdigheder, opmærksomhed og egenomsorgsevner hos slagtilfældepatienter betydeligt. Denne software kan anvendes som en tidsbesparende og klinisk effektiv rehabiliteringshjælp til at supplere traditionelle en-til-en ergoterapisessioner. Sammenfattende viser det digitale erhvervsuddannelsessystem lovende og tilbyder potentielle økonomiske fordele som et værktøj til at støtte funktionel genopretning af slagtilfældepatienter.
Introduction
Der er en høj forekomst, dødelighed, invaliditetsrate og tilbagefald forbundet med slagtilfælde eller cerebrovaskulær ulykke1. Globalt har slagtilfælde overgået tumorer og hjertesygdomme for at blive den næststørste dødsårsag, og det er den primære årsag i Kina2. Forekomsten og den sociale byrde af slagtilfælde forventes at stige betydeligt i de kommende år, efterhånden som befolkningen bliver ældre. Overlevende af slagtilfælde kan fortsat opleve sensoriske, motoriske, kognitive og psykologiske svækkelser3. Virkningerne af et slagtilfælde kan omfatte lammelse af den ene side af kroppen, herunder ansigt, arme og ben, en tilstand kendt som hemiplegi. Dette er den mest almindelige efterfølger til slagtilfælde og påvirker folks livskvalitetbetydeligt 4.
Slagtilfælde udgør en betydelig trussel mod folks sundhed. På grund af hjernevævsskade kan slagtilfælde og hemiplegi resultere i hånddysfunktion, hindre patienternes daglige aktiviteter (ADL'er) og mindske deres livskvalitet5. Nedsat funktion af overekstremiteterne, især af hænderne som den distale kropsdel, udgør den største udfordring i genopretning af overekstremiteterne6. Derfor er funktionel genoptræning afgørende. Derudover oplever 20% -80% af slagtilfældepatienterne kognitiv svækkelse, hvilket fører til underskud i opmærksomhed, hukommelse, sprog og udøvende evner7.
I øjeblikket er den kliniske rehabilitering af hemiplegi i overekstremiteterne primært afhængig af omfattende træning i overekstremiteter og forskellige ergoterapier (f.eks. spejlboksbehandling8, suspension9, funktionel elektrisk stimulering10, blandt andre). For nylig er virtual reality og interaktive videospil opstået som alternative rehabiliteringsmetoder. Disse interventioner kan lette praksis med høj kapacitet og reducere kravene til terapeuternes tid11. Virtual reality-systemer har hurtigt udviklet sig til nye kommercielle enheder, der kan bruges til at forbedre kognitiv og øvre lemmers motoriske funktion hos slagtilfældeoverlevende 12. På trods af disse fremskridt er der stadig uudforskede veje på dette område.
Derfor har denne undersøgelse til formål at undersøge virkningerne af genoptræning af overekstremiteter kombineret med konventionel rehabilitering af overekstremiteter på kognitiv og øvre ekstremitetsmotorisk funktion hos patienter med slagtilfælde i genopretningsperioden for hemiparese, der typisk spænder over de første 6-24 uger efter hændelsesslagtilfælde. Derudover vil vi undersøge dens indvirkning på dagligdags evner. Denne forskning søger at tilvejebringe værdifuld dokumentation for den kliniske anvendelse af robotinterventioner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denne undersøgelsesprotokol modtog godkendelse fra den etiske komité på First Affiliated Hospital of Zhejiang University (godkendelsesnummer IIT20210035C-R2), og informeret samtykke blev indhentet fra alle deltagere. En eksperimentel undersøgelse med anvendelse af kvasi-randomisering, enkeltblinding og en kontrolgruppe blev udført for at vurdere programmets gennemførlighed og effektivitet. 24 patienter indlagt på rehabiliteringsmedicinsk afdeling på First Affiliated Hospital of Zhejiang University blev inviteret til at deltage i dette eksperiment. Inklusionskriterier omfattede slagtilfældepatienter bekræftet ved computertomografi (CT) eller magnetisk resonansbilleddannelse (MR) i alderen 30-75 år, 6-24 uger efter slagtilfælde, en Montreal Cognitive Rating Scale (MoCA) score <2613, overekstremitetsdysfunktion14, ensidig hemiplegi, Brunnstrom fase 3-6 for siddeevne15 og samarbejde om vurdering og behandling. Eksklusionskriterierne omfattede en historie med kognitive lidelser, større organdysfunktion, syns- eller hørenedsættelse, unormal mental adfærd eller antipsykotisk stofbrug, alvorlig spasticitet (Ashworth-skala 3-4)16 og skuldersubluxation eller alvorlige smerter i overekstremiteterne.
1. Undersøgelsens udformning
- Opdel alle patienterne i kontrolgruppen og forsøgsgruppen (12 i hver gruppe) i henhold til tilfældighedstabelmetoden2.
BEMÆRK: Før eksperimentet blev følgende vurderinger gennemført af en erfaren ergoterapeut for alle patienter: Montreal Cognitive Assessment (MoCA)13, Fugl-Meyer Assessment Upper Extremity Scale (FMA-UE)14 og Modified Barthel Index (MBI)17. - Kontroller og bekræft, at patienter i forsøgsgruppen gennemgik konventionel lægemiddelbehandling, herunder medicin til antihypertensiva, antidiabetika, blodplader, lipidregulerende midler osv., Som foreskrevet af deres respektive læger.
- Sørg desuden for, at de modtog 30 minutters rutinemæssig ergoterapitræning hver dag, der omfatter kognitiv funktionstræning og træning i overekstremitetsfunktion. Desuden bekræfte, at de dedikerede 30 minutter dagligt til det digitale erhvervsuddannelsessystem i en varighed på 8 uger.
BEMÆRK: Udtrykket "konventionel lægemiddelterapi" refererer til standardmedicin, der er ordineret til pleje efter slagtilfælde, og de specifikke lægemidler kan variere mellem patienter og klinikker.
- Sørg desuden for, at de modtog 30 minutters rutinemæssig ergoterapitræning hver dag, der omfatter kognitiv funktionstræning og træning i overekstremitetsfunktion. Desuden bekræfte, at de dedikerede 30 minutter dagligt til det digitale erhvervsuddannelsessystem i en varighed på 8 uger.
- Sørg for, at patienter i kontrolgruppen modtager rutinemæssig ergoterapi (OT) i 1 time hver dag i forbindelse med konventionel lægemiddelbehandling.
- Implementer rutinemæssig kognitiv funktionstræning, der er skræddersyet til typerne af patienters kognitive svækkelse ved at følge nedenstående trin:
BEMÆRK: Både kontrol- og eksperimentel gruppe af patienter modtager disse træninger.- For hukommelsesdysfunktion: Vejled patienter til at deltage i aktiviteter som at diskutere billeder, recitere afsnit, stihukommelsesøvelser og huske livsplot.
- For opmærksomhedsdysfunktion: Instruer patienter i at deltage i øjensporingstræning, nummerklassificeringsøvelser og lignende billedgenkendelsestræning.
- Til dyscalculia: Bed patienter om at udføre enkle additions- og subtraktionsøvelser, der involverer tal mindre end 50, sammen med aktiviteter som shopping og finansiel simuleringstræning.
- Til Visuospatial forstyrrelse: Guide patienter gennem aktiviteter som stabling af træ, løsning af puslespil, tegning og drejning af genstande.
- For Executive dysfunktion: Led patienter i aktiviteter som origami, håndfremstilling, maling, vanding af blomster og andre.
- Til tænkning og ræsonnement dysfunktion: Vejled patienter i at klassificere varer, arrangere tal, simulere supermarkedsindkøb, gå videre fra generel ræsonnement til specifik ræsonnement.
- Instruer patienter til at engagere sig i konventionelle funktionelle øvelser i overekstremiteterne, der omfatter passive og dominerende bevægelser af hvert led i overekstremiteten. Dette omfatter aktiviteter som rulletræning, ekstraktion af overekstremiteter, kast og fangst af bolden og kontroltræning til skulder-, albue- og håndledsbevægelser.
- Derudover inkluderer underarmspronation og supination, fingerfine bevægelser og koordinationsfleksibilitetstræning, såsom brug af et stiftbræt og skrueskrue.
BEMÆRK: Dressing og stripping træning, selvhjælp udstyr ansøgning, og andre øvelser til at forbedre evnen til dagligdags aktiviteter bør primært fokusere på den berørte side, med passende inkorporering af den sunde side til at hjælpe i træningen af den berørte side. Alle eksperimentelle trin udføres i afdelingens rehabiliteringsrum. Den nævnte træning udføres 5 dage om ugen i en varighed på 8 uger.
- Derudover inkluderer underarmspronation og supination, fingerfine bevægelser og koordinationsfleksibilitetstræning, såsom brug af et stiftbræt og skrueskrue.
2. Uddannelsesprocessen i det digitale erhvervsuddannelsessystem
BEMÆRK: Kun forsøgsgruppen modtager disse træninger.
- Instruer patienten i at stå eller sidde foran enheden (figur 1), og juster displayet til en passende højde og hældningsvinkel, hvilket giver nem adgang for patientens hænder til at røre skærmen.
- Opret en individualiseret profil for hver patient, herunder deres fulde navn, alder, hospitalsidentifikationsnummer, diagnose og andre relevante medicinske detaljer.
- Vælg det passende træningsprogram baseret på patientens kognitive svækkelsestype og den resterende muskelstyrke i de øvre ekstremiteter. Indstil parametre for hvert program, såsom træningsvarighed, sværhedsgrad og venstre eller højre side (figur 2).
- Forklare og demonstrere den korrekte operationsmetode for hvert program for at sikre, at patienten fuldt ud forstår formålet med træningen.
- Udfør kognitiv funktionstræning.
- For patienter med hukommelsesdysfunktion skal du følge træningsprocessen som nævnt nedenfor.
BEMÆRK: Hvis patienten har hukommelsesdysfunktion, kan terapeuter vælge mellem følgende træningsprocedurer: "Rapid Matching Training", "Memory Matrix Training" og "Card Memory Training."- Hurtig matchningstræning: Klik på billeder på skærmen, og bed patienten om at huske det forrige billede. Bed derefter patienten om at klikke på ikonknappen for at bekræfte, om det aktuelle billede matcher det forrige.
- Hukommelsesmatrixtræning: Klik for at få tre lyse firkanter til at blinke forskellige steder på skærmmatrixen. Klik derefter for at mørkere alle firkanter og bede patienten om at klikke på de lyse firkanter.
- Træning i korthukommelse: Klik for at få vist to billeder på skærmen, og vend dem derefter om. Bed patienten om at finde det målkort, der matcher det, der vises på skærmen.
- For patienter med opmærksomhedsdysfunktion skal du udføre følgende træningsproces.
BEMÆRK: For patienter med opmærksomhedsdysfunktion skal du vælge mellem følgende træningsprocedurer: "Reaction Ability Training", "Color Matching Training", "Whack-A-Mole Game" og "Card Memory Training."- Reaktionsevnetræning: Når en kage falder over tegneserieavataren, skal du instruere patienten om hurtigt at klikke på fangstknappen for at forhindre, at kagen rammer hovedet.
- Farvematchende træning: Når bolden over banen er tæt på midten af cirklen, skal du guide patienten til at klikke på den tilsvarende farve for at få bolden til at hoppe, enten to eller fire slag afhængigt af sværhedsgraden.
- Whack-A-Mole Game: Introducer et spil, hvor skurken krydser landet, eller gopher stikker hovedet ud. Bed patienten om at klikke og ramme skurken eller gopheren for at optjene spilpoint.
- Træning i korthukommelse: Vis kortoplysninger, vend kortet, og skift dets position. Bed patienten om at finde og klikke på målkortet igen i henhold til de angivne krav.
- For patienter med nedsat talforståelse og dømmekraft skal du udføre følgende træningsproces.
BEMÆRK: Når patienten har nedsat talforståelse og dømmekraft, bør terapeuter vælge programmer som "Rock-Paper-Scissors", "Arithmetic Reasoning Training", "Sorting and Picking Training" og "Fishing Game."- Rock-Paper-saks: Vis en venstre-højre håndbevægelse på skærmen, og bed patienten om at foretage en hurtig vurdering ved at klikke for at afgøre, om venstre hånd vinder, højre vinder eller det er uafgjort.
- Aritmetisk ræsonnementstræning: Bed patienten om at beregne det aritmetiske problem på skærmen og sammenligne det med tallet ved at vælge knappen større end, mindre end eller lige . Forøg sværhedsgraden af det aritmetiske problem med indstillingens sværhedsgrad.
- Sorterings- og plukketræning: Bed patienten om at vælge og klikke på den relevante type og mængde varer fra listen i henhold til kravene i øverste venstre hjørne.
- Fiskespil: Efter de hurtige oplysninger skal du bede patienten om at klikke på skærmen for at fange en bestemt type og et bestemt antal fisk for at optjene spilresultater.
- For patienter med Visuospatial forstyrrelse skal du udføre følgende træningssessioner.
BEMÆRK: Følgende træningsprocedurer er egnede til patienter med visuospatiale forstyrrelser: "Unilateral Neglect Training", "Jigsaw Puzzle Training", "Picture Combination Training."- Ensidig forsømmelsestræning: Klik i henhold til videovejledningen for at styre den svømmende røde fisk med fingrene og spise så mange fisk som muligt.
- Puslespilstræning: Klik og sæt de ødelagte brikker i puslespillet i den rigtige position , så de danner et komplet billede igen.
- Billedkombinationstræning: Vælg passende billeder fra forskellige former og farver til venstre, og placer dem i den rigtige position til højre for at kombinere og danne et bestemt mønster.
- For patienter med Executive dysfunktion, udføre følgende træningssessioner.
BEMÆRK: Patienter med udøvende dysfunktion kan vælge programmet "Virtual Kitchen". Patienter kan gradvist afslutte produktionsprocessen af "krypteret tomat og æg" næsten under vejledning af systemet. Specifikke trin er som følger:- Forbered madmaterialer: Instruer patienten om næsten (på skærmen) at tænde vandhanen, rense tomaterne, skære tomaterne i stykker og placere dem på pladen. Kom derefter æggene i skålen og rør dem.
- Madlavning: Instruer patienterne om at tænde komfuret, hæld madolien, hæld de piskede æg og tilsæt derefter tomaterne.
- Server opvasken: Efter færdiggørelsen skal du lede patienten til at slukke for varmen og overføre den kogte skål til pladen.
- For patienter med tænkning og ræsonnement dysfunktion, udføre følgende.
BEMÆRK: Hvis patienten har navngivnings- og konceptuelle vanskeligheder, skal du vælge mellem "Navngivningstræning", "Korthukommelsesøvelse" og "Objektdifferentieringstræning."- Navngivningstræning: Vejled patienter til at finde og klikke på det rigtige billede blandt flere billeder baseret på kravene til tekstinformation og lyd, eller vælg og klik på det korrekte navn på elementet i henhold til billedinformationsprompterne.
- Korthukommelsesøvelse: Blandt de kort, der vises på skærmen, skal du bede patienterne om at finde og klikke på den , der er den samme som den i hånden på tegneseriemanden i øverste højre hjørne.
- Objektdifferentieringstræning: Blandt flere kolonner med figurer, der vises på skærmen, skal du bede patienterne om at identificere og klikke på den, der er unik og forskellig fra de andre.
- For patienter med hukommelsesdysfunktion skal du følge træningsprocessen som nævnt nedenfor.
- Udfør funktionel træning i overekstremiteter.
- Træn patienterne med hjælpeøvelser eller enhåndsøvelser.
BEMÆRK: Hvis det berørte lem ikke er i stand til at gennemføre træningen alene, skal du få den sunde hånd til at holde det berørte lem og fuldføre hjælpetræningen. Når det berørte lem genvinder et vist niveau af muskelstyrke, kan enhåndstræning påbegyndes. Følgende træningsprocedurer er egnede til hjælpeøvelser eller enhåndsøvelser: "Tegneøvelse", "Musikalsk rejse", "Walking The Maze."- Tegneøvelse: I henhold til stimeddelelserne, der vises på skærmen, skal du instruere patienterne om at tegne specifikke linjer eller konturer af mønsteret. Systemet genererer automatisk et smukt billede. Når vanskeligheden øges, skal du overveje at lade stien forsvinde og bede patienten om at skitsere billedet fra hukommelsen.
- Musikalsk rejse: Få patienten til at slette grå firkanter på skærmen synkroniseret med musikkens rytme og omdanne dem til farverige firkanter. Dette giver en intens behagelig oplevelse.
- Gå labyrinten: Instruer patienten om at holde fast i den lille kugle i labyrinten og guide bolden gennem labyrinten for at nå slutpunktet, hvor diamanten er placeret.
- Træn patienterne med tohånds koordinationsøvelser.
BEMÆRK: Hvis det berørte lem har god muskelstyrke, kan tohånds koordinationstræning påbegyndes. Vælg procedurer som "Balance Ball", "Fish Feeding Game", "Archery Practice" og "Reaction Coordination Training."- Balancebold: Få patienten til at placere deres venstre og højre næver i begge ender af balancebjælken, som har en lille blå kugle på. Instruer dem i at opretholde balancen og forhindre bolden i at rulle af begge sider.
- Fiskefodringsspil: Instruer patienterne i at holde foderet nede med den ene hånd og klikke på den lille fisk, der svømmer på skærmen med den anden hånd for at fuldføre fiskefodringsopgaven.
- Bueskydningsøvelse: Guide patienten til at placere den ene hånd på buen og den anden på pilen, klikke og styre pilen , så den rammer tyrens øje perfekt.
- Reaktionskoordinationstræning: Lad patienternes højre og venstre hånd holde hammeren nede og klik for at ramme den gule bold skiftevis, svarende til bordtennisspillet, for at træne patientens koordinations- og reaktionsevne.
BEMÆRK: Efter afslutningen af træningen for hver procedure giver instrumentet automatisk en analyse af træningsresultaterne og gemmer dem i patientens eksklusive fil. Terapeuten evaluerer patientens træningseffekt ved at sammenligne resultaterne hver gang (figur 3 og figur 4).
- Træn patienterne med hjælpeøvelser eller enhåndsøvelser.
- Når patientens funktion genoprettes, skal du bede terapeuten om regelmæssigt at kombinere træningsprogrammet og justere procedurens sværhedsgrad og varighed baseret på patientens præstationer.
BEMÆRK: I hele træningsperioden overvåger terapeuten hele patientens træningsproces, lytter tålmodigt til patientens behov, hjælper patienten, når han støder på vanskeligheder, og giver ros og opmuntring efter vellykket gennemførelse af træningsopgaver.
3. Opfølgningsprocedurer
- Efter 8 ugers behandling foretages en revurdering af alle patienter, der anvender MoCA, FMA-UE og MBI. Denne revurdering foretages af samme ergoterapeut.
- Statistisk analysere de indsamlede data fra vurderingerne før og efter træning for at bestemme betydningen af resultaterne.
BEMÆRK: Der blev anvendt passende statistiske metoder, afhængigt af datafordelingens normalitet, til at vurdere virkningen af det digitale erhvervsuddannelsessystem på genopretningen af kognitive og motoriske funktioner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
I denne undersøgelse blev 24 patienter inkluderet med dysfunktion i overekstremiteterne kombineret med forskellige typer kognitiv svækkelse efter et slagtilfælde. De observerede typer af kognitiv svækkelse omfattede blandt andet hukommelsestab, agnosi, udøvende dysfunktion, opmærksomhedsforstyrrelser. Der blev ikke fundet statistisk signifikante forskelle mellem de to grupper med hensyn til køn, alder, sygdomsvarighed og type slagtilfælde (P > 0,05), som beskrevet i tabel 1. Den eksperimentelle gruppe, der gennemgik rehabilitering af overekstremiteter ved hjælp af det digitale erhvervsuddannelsessystem, udviste større forbedringer i FMA-UE14, MoCA13 og MBI17 sammenlignet med konventionel terapi (tabel 2).
Efter træningsperioden viste forsøgsgruppen en signifikant forbedring i MoCA-score (P < 0,05), mens kontrolgruppen ikke viste signifikante forskelle (P > 0,05). Desuden var forbedringen i forsøgsgruppen mere udtalt end i kontrolgruppen (P < 0,05) (tabel 2). Med hensyn til FMA-score for overekstremiteter viste forsøgsgruppen signifikant forbedring efter 8 ugers træning (P < 0,05) med en bemærkelsesværdig forskel i forbedring sammenlignet med kontrolgruppen (P < 0,05) (tabel 2). Med hensyn til BI-score udviste begge grupper signifikante forbedringer sammenlignet med før interventionen (P < 0,05), og forbedringen i den eksperimentelle gruppe var signifikant forskellig fra forbedringen i kontrolgruppen (P < 0,05) (tabel 2). Disse resultater understreger effektiviteten af det digitale erhvervsuddannelsessystem til at forbedre patienternes kognitive evner og overekstremitetsevner og overgår traditionel rehabiliteringsterapi i kognitive forbedringer.
Statistiske analyser blev udført ved hjælp af et statistisk program (se materialetabel), hvor signifikansniveauet blev sat til en tosidet P < 0,05. Parametrisk analyse, forudsat datanormalitet og varianshomogenitet, anvendte de uafhængige prøver t-test til at sammenligne forskelle mellem grupper i skalascore.
Figur 1: Digitalt erhvervsuddannelsessystem. Systemets skærm er placeret i en ergonomisk passende højde og vinkel for slagtilfældepatienter i siddende eller stående stilling, hvilket fremmer interaktivt engagement til rehabiliteringsøvelser. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Spilindhold og anvendelse af kognitivt baseret VR-skema i overekstremiteterne. Denne figur illustrerer grafisk forskellige opgaver i spillet, hver omhyggeligt designet til at målrette specifikke kognitive og motoriske færdigheder. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Analyse af bueskydningsspils træningsresultater - antallet af ringe pr. målhit. Denne figur giver en statistisk opdeling af deltagernes præstationer inden for bueskydningsspillet og visualiserer antallet af ringe, der rammes pr. mål på tværs af flere sessioner. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 4: Analyse af bueskydning spil træningsresultater kort over aktive områder. Farvegradienterne repræsenterer områder med høj og lav aktivitet og giver indsigt i nøjagtigheden og fokuspunkterne for deltagernes forsøg og fungerer således som et visuelt værktøj til at vurdere motorisk kontrol og koordination gennem hele træningen. Klik her for at se en større version af denne figur.
| Gruppe | n | Køn (n) | Alder (x±s, y) | Sygdomsforløb (x±s, d) | Type slagtilfælde (n) | Hemiplegisk side (n) | |||||
| Mandlig | Kvindelig | Iskæmisk | Hæmoragisk | Venstre | Højre | ||||||
| Kontrolgruppe (n = 12) | 12 | 6 | 6 | 50.50 ± 5.50 | 37.08 ± 11.48 | 7 | 5 | 7 | 5 | ||
| Eksperimentel gruppe (n = 12) | 12 | 7 | 5 | 50.42 ± 5.52 | 36,0 ± 10,86 | 8 | 4 | 6 | 6 | ||
| P | >0,05 | >0,05 | >0,05 | >0,05 | >0,05 | ||||||
Tabel 1. Baseline karakteristika mellem de to grupper. Den præsenterer en omfattende sammenligning af baselinekarakteristika mellem kontrol- og eksperimentelle grupper. Dette inkluderer demografiske og kliniske data, der sikrer sammenlignelighed mellem grupperne og verificerer randomiseringsprocessen, hvilket bekræfter robustheden af den efterfølgende analyse.
| Gruppe | Moca | FMA-UE | MBI | |
| Kontrolgruppe (n = 12) | Pr. behandling | 18.25 ± 2.42 | 31.83 ± 6.26 | 57.42 ± 7.37 |
| Efterbehandling | 19,0 ± 3,16 | 35.58 ± 5.04 | 64.33 ± 6.51 * | |
| Eksperimentel gruppe (n = 12) | Pr. behandling | 18.33 ± 2.34 | 32.42 ± 5.84 | 57.33 ± 9.50 |
| Efterbehandling | 22.00 ± 2.92 **# | 40.67 ± 6.72**# | 71.42 ± 9.63 **# | |
| *P < 0,05 sammenlignet med forbehandling; #P < 0,05 sammenlignet med kontrolgruppen | ||||
Tabel 2. Sammenligning af MoCA-, FMA-UE- og MBI-score mellem to grupper før og efter træning (x ± s). *P < 0,05 sammenlignet med forbehandling. #P < 0,05 sammenlignet med kontrolgruppen. De statistisk signifikante værdier fremhæves, hvilket belyser virkningen af det VR-baserede træningsregime på kognitive og motoriske funktioner og viser de relevante forbedringer i deltagernes evner efter træning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Et virtual reality-rehabiliteringssystem blev implementeret for at understøtte genopretning af slagtilfældepatienter ved hjælp af den nyeste multi-touch-skærmteknologi til at forbedre træningsengagement, nedsænkning, interaktivitet og konceptualisering. Dette system giver interaktiv motorisk kontroltræning i overekstremiteterne, der integrerer syn, hørelse og berøring. Det inkluderer også rehabiliteringstræningsmoduler rettet mod hukommelse, opmærksomhed, rumlig opfattelse, computing, hånd-øje-koordination og virtuelle opgaver, der tilbyder personlig kognitiv træning. Desuden forbedrer den digitale rehabilitering kognitiv og øvre lemmer opsving gennem berigede virtuelle aktiviteter i dagligdagen (ADL) og kognitiv træning18,19.
Den nuværende tilgang til kognitiv funktionsrehabilitering efter slagtilfælde involverer typisk computerassisteret træning og ergoterapi, undertiden suppleret med metoder som hyperbar iltbehandling og transkraniel elektrisk stimulering20. I modsætning hertil tilbyder det VR-baserede træningssystem, der er beskrevet her, højintens, gentagen og meget reproducerbar motorisk træning21. Systemet justerer intelligent spillets sværhedsgrader baseret på patientens rehabiliteringsfremskridt og skræddersyr opgaver til træning med høj intensitet. Derudover er virtual reality-spil tilgængelige når som helst og hvor som helst, hvilket gør det muligt for patienter at deltage i rehabiliteringstræning oftere og opnå et højere antal gentagelser.
Sammenlignet med eksisterende VR-enheder skiller det digitale erhvervsuddannelsessystem sig ud som en mere personlig og fleksibel rehabiliteringsmulighed, der koncentrerer patienternes indsats og opmærksomhed for forbedrede resultater. Patienternes aktive deltagelse er afgørende under neuroplasticitet, motorisk læring og rehabilitering. Kombination af rehabiliteringsterapi med patienters frivillige motion har vist sig at fremme genopretning af tabte motoriske evner 22,23. Denne virtuelle rehabilitering giver fordele i motivation, sikkerhed og tilpasning, samtidig med at den giver mulighed for overvågning og analyse af brugernes præstationer under træning. Evalueringer ved hjælp af en 7-punkts Likert-type skala har vist positive resultater, hvilket indikerer forbedret acceptabilitet, forventningseffektivitet, tilfredshed og stabilitet af VR-systemet24. Baseret på feedback fra ergoterapeuter og personer med kognitiv svækkelse tyder resultaterne på, at dette træningssystem er både gennemførligt og brugbart.
Virtual reality-enheden kan øge opgavegentagelser (intensitet) ved at øge nydelsen for at tilskynde til engagement i specifikke opgaver. Sammenlignet med eksisterende VR-enheder tilbyder det digitale erhvervsuddannelsessystem et mere varieret udvalg af kognitive og daglige aktiviteter (ADL) træningsspil. Billige virtuelle rehabiliteringssystemer kan fungere som supplement til konventionel rehabilitering, hvilket kræver reduceret direkte tilsyn. Brugen af bevægelsessensorer sammen med VR-systemer gør det muligt for rehabiliteringspersonale digitalt at vurdere og spore patienternes funktioner25. Rehabilitering baseret på et digitalt træningssystem er et lovende værktøj, der gør det muligt for patienter at deltage aktivt i rehabiliteringsplaner og opnå bedre restitution af motoriske funktioner.
Der er dog dvælende spørgsmål, såsom at identificere de primære modtagere af virtual reality-rehabilitering, vurdere virkningen af fordybende vs. ikke-fordybende oplevelser og bestemme de mest effektive feedbackmekanismer26. Virtual reality kan også integreres i nye terapeutiske modaliteter, såsom hjerne-computer-grænseflader og ikke-invasiv hjernestimulering, for at forbedre neuroplasticiteten og forbedre restitutionsresultaterne27. Undersøgelsen stod over for begrænsninger, herunder udfordringer relateret til gestusgenkendelse, behovet for præcise bevægelsesvinkel- og timingjusteringer baseret på patienternes motoriske evner og kravet om omhyggelig implementering af tærskelgrænser6. Derudover begrænser den relativt lille stikprøvestørrelse generaliserbarheden af resultaterne.
Afslutningsvis forbedrer kognitiv funktionstræning gennem et digitalt rehabiliteringssystem signifikant kognition, overekstremitetsmotorisk funktion og ADL-kapaciteter hos slagtilfældepatienter. Denne tilgang har et betydeligt potentiale for klinisk rehabilitering og kan udvides til gavn for flere slagtilfælde rehabiliteringscentre i fremtiden. Desuden tillader alsidigheden af denne metode dens anvendelse på forskellige rehabiliteringsområder, herunder traumegenopretning og behandling af neurodegenerative sygdomme.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har udtalt, at der ikke er nogen interessekonflikter eller finansielle oplysninger forbundet med denne undersøgelse.
Acknowledgments
Vi takker patienterne og sundhedspersonalet på First Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine for deres støtte og samarbejde gennem hele denne undersøgelse.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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 |
References
- 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.
- 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).
