Summary

Kognitiv funktion og genoptræning af overekstremiteter efter slagtilfælde ved hjælp af et digitalt erhvervsuddannelsessystem

Published: December 29, 2023
doi:

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.

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 …

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 eksperim…

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 …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

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

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

  1. Feigin, V. L., et al. World stroke organization (wso): Global stroke fact sheet 2022. Int J Stroke. 17 (1), 18-29 (2022).
  2. 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).
  3. Langhorne, P., Bernhardt, J., Kwakkel, G. Stroke rehabilitation. Lancet. 377 (9778), 1693-1702 (2011).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Ottosson, A. Signe brunnstrom’s influence on us physical therapy. Physical Therapy. 101 (8), (2021).
  16. Urban, P. P., et al. Occurence and clinical predictors of spasticity after ischemic stroke. Stroke. 41 (9), 2016-2020 (2010).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
check_url/kr/65994?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Yao, Z., Zhang, T., Chen, F., Shi, W., zheng, J., Zhang, Z., Chen, Z. Cognitive Function and Upper Limb Rehabilitation Training Post-Stroke Using a Digital Occupational Training System. J. Vis. Exp. (202), e65994, doi:10.3791/65994 (2023).

View Video