Summary
Den nåværende protokollen skisserer hvordan det VR-baserte digitale yrkesopplæringssystemet forbedrer rehabiliteringen av pasienter med kognitiv svekkelse og dysfunksjon i øvre lemmer etter et slag.
Abstract
Slagrehabilitering krever ofte hyppig og intensiv behandling for å forbedre funksjonell restitusjon. VR-teknologi (Virtual Reality) har vist potensialet til å møte disse kravene ved å tilby engasjerende og motiverende behandlingsalternativer. Det digitale yrkesopplæringssystemet er et VR-program som bruker banebrytende teknologier, inkludert multi-touch-skjermer, virtuell virkelighet og menneskelig-datamaskin-interaksjon, for å tilby ulike treningsteknikker for avansert kognitiv kapasitet og hånd-øye-koordinasjonsevner. Målet med denne studien var å vurdere effektiviteten av dette programmet for å forbedre kognitiv funksjon og rehabilitering av øvre ekstremiteter hos slagpasienter. Opplæringen og vurderingen består av fem kognitive moduler som dekker oppfatning, oppmerksomhet, minne, logisk resonnement og beregning, sammen med hånd-øye-koordinasjonstrening. Denne forskningen indikerer at etter åtte ukers trening kan det digitale yrkesopplæringssystemet forbedre kognitiv funksjon, dagliglivsferdigheter, oppmerksomhet og egenomsorgsevner betydelig hos slagpasienter. Denne programvaren kan brukes som et tidsbesparende og klinisk effektivt rehabiliteringshjelpemiddel for å utfylle tradisjonelle en-til-en ergoterapi-økter. Oppsummert viser det digitale yrkesopplæringssystemet lovende og tilbyr potensielle økonomiske fordeler som et verktøy for å støtte funksjonell gjenoppretting av slagpasienter.
Introduction
Det er høy forekomst, dødelighet, uførhet og tilbakefall forbundet med hjerneslag, eller cerebrovaskulær ulykke1. Globalt har hjerneslag overgått svulster og hjertesykdom for å bli den nest største dødsårsaken, og det er den primære årsaken i Kina2. Forekomsten og den sosiale byrden av hjerneslag forventes å øke betydelig i de kommende årene etter hvert som befolkningen eldes. Overlevende etter hjerneslag kan fortsette å oppleve sensoriske, motoriske, kognitive og psykologiske funksjonsnedsettelser3. Effektene av et slag kan inkludere lammelse av den ene siden av kroppen, inkludert ansikt, armer og ben, en tilstand som kalles hemiplegi. Dette er den vanligste oppfølgeren til hjerneslag og påvirker folks livskvalitetbetydelig 4.
Stroke utgjør en betydelig trussel mot folks helse. På grunn av skade på hjernevev kan hjerneslag og hemiplegi føre til hånddysfunksjon, hindre pasientens daglige aktiviteter (ADL) og redusere livskvaliteten5. Redusert funksjon i øvre ekstremiteter, spesielt av hendene som den distale kroppsdelen, utgjør den viktigste utfordringen ved gjenoppretting av øvre lemmer6. Derfor er funksjonell rehabilitering avgjørende. I tillegg opplever 20% -80% av slagpasienter kognitiv svekkelse, noe som fører til underskudd i oppmerksomhet, minne, språk og utøvende evner7.
For tiden er den kliniske rehabiliteringen av øvre lemmerhemiplegi primært avhengig av omfattende trening i øvre lemmer og ulike yrkesterapier (f.eks. Speilboksbehandling8, suspensjon9, funksjonell elektrisk stimulering10, blant andre). Nylig har virtuell virkelighet og interaktive videospill dukket opp som alternative rehabiliteringsmetoder. Disse tiltakene kan legge til rette for høykapasitetspraksis og redusere krav til terapeutenes tid11. Virtual reality-systemer har raskt utviklet seg til nye kommersielle enheter som kan brukes til å forbedre kognitiv og øvre lem motorfunksjon i slagoverlevende12. Til tross for disse fremskrittene er det fortsatt uutforskede veier på dette feltet.
Derfor tar denne studien sikte på å undersøke effekten av rehabiliteringstrening i øvre lemmer kombinert med konvensjonell rehabilitering av øvre lemmer på kognitiv og øvre lemmermotorisk funksjon hos slagpasienter i gjenopprettingsperioden for hemiparese, vanligvis spenner over de første 6-24 ukene etter hendelsesslaget. I tillegg vil vi undersøke dens innvirkning på dagliglivets evner. Denne forskningen søker å gi verdifulle bevis for klinisk anvendelse av robotintervensjoner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Denne studieprotokollen fikk godkjenning fra etikkomiteen ved First Affiliated Hospital of Zhejiang University (godkjenningsnummer IIT20210035C-R2), og informert samtykke ble innhentet fra alle deltakerne. En eksperimentell studie som benytter kvasi-randomisering, single-blinding og en kontrollgruppe ble utført for å vurdere gjennomførbarheten og effektiviteten av programmet. 24 pasienter innlagt på rehabiliteringsmedisinsk avdeling ved First Affiliated Hospital of Zhejiang University ble invitert til å delta i dette eksperimentet. Inklusjonskriterier omfattet slagpasienter bekreftet ved computertomografi (CT) eller magnetisk resonanstomografi (MR), i alderen 30-75 år, 6-24 uker etter hjerneslag, Montreal Cognitive Rating Scale (MoCA) score <2613, øvre ekstremitetsdysfunksjon14, ensidig hemiplegi, Brunnstrom stadium 3-6 for sitteevne15, og samarbeid for utredning og behandling. Eksklusjonskriterier inkluderte tidligere kognitive forstyrrelser, alvorlig organdysfunksjon, syns- eller hørselshemming, unormal mental atferd eller bruk av antipsykotiske legemidler, alvorlig spastisitet (Ashworth-skala 3-4)16 og subluksasjon i skulderen eller sterke smerter i øvre ekstremiteter.
1. Studiedesign
- Del alle pasientene inn i kontrollgruppen og eksperimentgruppen (12 i hver gruppe) i henhold til tilfeldig talltabellmetode2.
MERK: Før eksperimentet ble følgende vurderinger gjennomført av en erfaren ergoterapeut for alle pasienter: Montreal Cognitive Assessment (MoCA)13, Fugl-Meyer Assessment Upper Extremity Scale (FMA-UE)14 og Modified Barthel Index (MBI)17. - Verifisere og bekrefte at pasienter i eksperimentgruppen gjennomgikk konvensjonell medisinbehandling, inkludert medisiner for antihypertensiva, antidiabetika, antiplatelets, lipidregulerende midler, etc., som foreskrevet av deres respektive leger.
- I tillegg sørget de for at de fikk 30 min rutinemessig ergoterapiopplæring hver dag, bestående av kognitiv funksjonstrening og trening i øvre lemmer. Videre bekrefter du at de viet 30 min daglig til det digitale yrkesopplæringssystemet i en periode på 8 uker.
MERK: Begrepet "konvensjonell medisinbehandling" refererer til standardmedisiner foreskrevet for post-stroke omsorg, og de spesifikke medisinene kan variere mellom pasienter og klinikker.
- I tillegg sørget de for at de fikk 30 min rutinemessig ergoterapiopplæring hver dag, bestående av kognitiv funksjonstrening og trening i øvre lemmer. Videre bekrefter du at de viet 30 min daglig til det digitale yrkesopplæringssystemet i en periode på 8 uker.
- Sørg for at pasienter i kontrollgruppen får rutinemessig ergoterapi (OT) i 1 time hver dag, i forbindelse med konvensjonell legemiddelbehandling.
- Implementere rutinemessig kognitiv funksjonstrening tilpasset pasientenes kognitive svekkelse ved å følge trinnene nedenfor:
MERK: Både kontroll- og eksperimentell gruppe pasienter får disse opplæringene.- For minnedysfunksjon: Veiled pasienter til å engasjere seg i aktiviteter som å diskutere bilder, resitere avsnitt, stiminneøvelser og huske livsplott.
- For oppmerksomhetsdysfunksjon: Instruer pasienter om å delta i øyesporingstrening, nummerklassifiseringsøvelser og lignende bildegjenkjenningstrening.
- For dyskalkuli: Be pasienter om å utføre enkle addisjons- og subtraksjonsøvelser som involverer tall mindre enn 50, sammen med aktiviteter som shopping og finansiell simuleringstrening.
- For visuospatial forstyrrelse: Veiled pasienter gjennom aktiviteter som stabling av tre, løse puslespill, tegne og snu gjenstander.
- For Executive dysfunksjon: Led pasienter i aktiviteter som origami, håndlaging, maling, vanning av blomster og andre.
- For tenkning og resonnement dysfunksjon: Veilede pasienter i å klassifisere elementer, arrangere tall, simulere supermarked shopping, gå fra generell resonnement til spesifikk resonnement.
- Instruere pasienter til å engasjere seg i konvensjonelle øvre lemmer funksjonelle øvelser, som omfatter passive og dominerende bevegelser av hvert ledd i øvre lem. Dette inkluderer aktiviteter som rulletrening, ekstraksjon av øvre lemmer, kasting og fangst av ballen, og kontrolltrening for skulder-, albue- og håndleddbevegelser.
- I tillegg inkluderer underarm pronasjon og supinasjon, finger fine bevegelser, og koordinering fleksibilitet trening, for eksempel ved hjelp av en pin-bord og skrue skrue.
MERK: Påklednings- og strippetrening, selvhjelpsutstyrsapplikasjon og andre øvelser for å forbedre evnen til dagliglivsaktiviteter, bør primært fokusere på den berørte siden, med passende innlemmelse av den sunne siden for å bistå i treningen av den berørte siden. Alle eksperimentelle trinn utføres i rehabiliteringsrommet på avdelingen. Den nevnte treningen utføres 5 dager i uken i en varighet på 8 uker.
- I tillegg inkluderer underarm pronasjon og supinasjon, finger fine bevegelser, og koordinering fleksibilitet trening, for eksempel ved hjelp av en pin-bord og skrue skrue.
2. Opplæringsprosessen i det digitale yrkesopplæringssystemet
MERK: Bare eksperimentgruppen mottar disse opplæringene.
- Be pasienten om å stå eller sitte foran apparatet (figur 1) og juster displayet til en passende høyde- og vippevinkel, slik at pasientens hender enkelt kan berøre skjermen.
- Opprett en individuell profil for hver pasient, inkludert fullt navn, alder, identifikasjonsnummer for sykehusinnleggelse, diagnose og andre relevante medisinske detaljer.
- Velg riktig treningsprogram basert på pasientens kognitive svekkelsestype og gjenværende muskelstyrke i overekstremitetene. Angi parametere for hvert program, for eksempel treningsvarighet, vanskelighetsgrad og venstre eller høyre side (figur 2).
- Forklar og demonstrer riktig operasjonsmetode for hvert program for å sikre at pasienten fullt ut forstår formålet med treningen.
- Gjennomføre kognitiv funksjonstrening.
- For pasienter med hukommelsesdysfunksjon, følg treningsprosessen som nevnt nedenfor.
MERK: Hvis pasienten har hukommelsesdysfunksjon, kan terapeuter velge mellom følgende treningsprosedyrer: "Rapid Matching Training", "Memory Matrix Training" og "Card Memory Training."- Rapid Matching Training: Klikk på bildene på skjermen og be pasienten huske det forrige bildet. Be deretter pasienten om å klikke på ikonknappen for å bekrefte om det nåværende bildet samsvarer med det forrige.
- Memory Matrix Training: Klikk for å få tre lyse firkanter til å blinke på forskjellige steder på skjermmatrisen. Klikk deretter for å mørke alle rutene og be pasienten om å klikke på de lyse rutene.
- Card Memory Training: Klikk for å vise to bilder på skjermen og deretter snu dem over. Be pasienten om å finne målkortet som samsvarer med det som vises på skjermen.
- For pasienter med oppmerksomhetsdysfunksjon, utfør følgende opplæringsprosess.
MERK: For pasienter med oppmerksomhetsdysfunksjon, velg fra følgende treningsprosedyrer: "Reaction Ability Training", "Color Matching Training", "Whack-A-Mole Game" og "Card Memory Training."- Reaksjonsevnetrening: Når en kake faller over tegneserieavataren, instruer pasienten om raskt å klikke på fangstknappen for å forhindre at kaken treffer hodet.
- Fargematchende trening: Når ballen over banen er nær midten av sirkelen, veiled pasienten til å klikke på den tilsvarende fargen for å få ballen til å sprette, enten to eller fire slag avhengig av vanskelighetsgraden.
- Whack-A-Mole Game: Introduser et spill der skurken krysser landet, eller gopher stikker hodet ut. Be pasienten om å klikke og treffe skurken eller gopheren for å tjene spillpoeng.
- Kortminneopplæring: Vis kortinformasjon, snu kortet og endre posisjonen. Be pasienten om å finne og klikke på målkortet igjen i henhold til de angitte kravene.
- For pasienter med tallforståelse og dømmekraft, gjennomfør følgende opplæringsprosess.
MERK: Når pasienten har tallforståelse og dømmekraft, bør terapeuter velge programmer som "Rock-Paper-Scissors", "Arithmetic Reasoning Training", "Sortering og plukketrening" og "Fiskespill."- Steinpapir-saks: Vis en venstre-høyre håndbevegelse på skjermen og be pasienten om å gjøre en rask vurdering, klikke for å avgjøre om venstre hånd vinner, høyre vinner eller det er uavgjort.
- Aritmetisk resonneringstrening: Be pasienten om å beregne det aritmetiske problemet på skjermen og sammenligne det med tallet, og velg større enn, mindre enn eller likhetsknappen . Øk vanskelighetsgraden på det aritmetiske problemet med innstillingens vanskelighetsgrad.
- Sorterings- og plukketrening: Be pasienten velge og klikke på riktig type og mengde varer fra listen i henhold til kravene i øvre venstre hjørne.
- Fiskespill: Etter den raske informasjonen, be pasienten om å klikke på skjermen for å fange en bestemt type og antall fisk for å få spillpoeng.
- For pasienter med visuospatiale forstyrrelser, gjennomfør følgende opplæringsøkter.
MERK: Følgende opplæringsprosedyrer er egnet for pasienter med visuospatiale forstyrrelser: "Unilateral Neglect Training", "Jigsaw Puzzle Training", "Picture Combination Training."- Ensidig forsømmelsestrening: Klikk i henhold til videomeldingene for å kontrollere den svømmende røde fisken med fingrene og spise så mange fisk som mulig.
- Puslespilltrening: Klikk og legg de ødelagte bitene i puslespillet i riktig posisjon slik at de danner et komplett bilde igjen.
- Bildekombinasjonstrening: Velg passende bilder fra forskjellige former og farger til venstre og plasser dem i riktig posisjon til høyre for å kombinere og danne et bestemt mønster.
- For pasienter med eksekutiv dysfunksjon, gjennomfør følgende treningsøkter.
MERK: Pasienter med utøvende dysfunksjon kan velge "Virtual Kitchen" -programmet. Pasienter kan gradvis fullføre produksjonsprosessen av "eggerøre tomat og egg" nesten under veiledning av systemet. Spesifikke trinn er som følger:- Forbered matmaterialer: Be pasienten om å slå på kranen virtuelt (på skjermen), rengjør tomatene, kutt tomatene i biter og legg dem på tallerkenen. Legg deretter eggene i bollen og rør dem.
- forberedelse: Be pasientene om å fyre opp komfyren, hell matoljen, hell de bankede eggene og tilsett deretter tomatene.
- Server oppvasken: Etter ferdigstillelse, veiled pasienten til å slå av varmen og overføre den kokte parabolen til tallerkenen.
- For pasienter med tenkning og resonnement dysfunksjon, gjennomføre følgende.
MERK: Hvis pasienten har navngivning og konseptuelle vanskeligheter, velg mellom "Naming Training", "Card Memory Exercise" og "Object Differentiation Training."- Navnetrening: Veiled pasienter til å finne og klikke på riktig bilde blant flere bilder basert på kravene til tekstinformasjon og lyd, eller velg og klikk på riktig navn på elementet i henhold til bildeinformasjonsinstruksjonene.
- Kortminneøvelse: Blant kortene som vises på skjermen, be pasientene om å finne og klikke på den som er den samme som den i hånden til tegneseriemannen i øvre høyre hjørne.
- Objektdifferensieringstrening: Blant flere kolonner med figurer som vises på skjermen, be pasientene om å identifisere og klikke på den som er unik og forskjellig fra de andre.
- For pasienter med hukommelsesdysfunksjon, følg treningsprosessen som nevnt nedenfor.
- Utfør Øvre lem funksjonell trening.
- Tren pasientene med hjelpeøvelser eller enhåndsøvelser.
MERK: Hvis den berørte lemmen ikke klarer å fullføre treningen alene, må den sunne hånden holde den berørte lemmen og fullføre hjelpeopplæringen. Når den berørte lemmen gjenvinner et visst nivå av muskelstyrke, kan enhåndstrening startes. Følgende treningsprosedyrer er egnet for hjelpeøvelser eller enhåndsøvelser: "Tegneøvelse", "Musikalsk reise", "Walking The Maze."- Tegneøvelse: I henhold til baneinstruksjonene som vises på skjermen, instruer pasientene om å tegne spesifikke linjer eller konturer av mønsteret. Systemet vil automatisk generere et vakkert bilde. Etter hvert som vanskeligheten øker, bør du vurdere å la banen forsvinne og be pasienten om å skissere bildet fra minnet.
- Musikalsk reise: Få pasienten til å slette grå firkanter på skjermen synkronisert med rytmen i musikken, og forvandle dem til fargerike firkanter. Dette gir en intenst behagelig opplevelse.
- Walking The Maze: Be pasienten om å holde fast på den lille ballen i labyrinten og lede ballen gjennom labyrinten for å nå endepunktet der diamanten ligger.
- Tren pasientene med tohånds koordinasjonsøvelser.
MERK: Hvis den berørte lemmen har god muskelstyrke, kan tohånds koordinasjonstrening startes. Velg prosedyrer som "Balance Ball", "Fish Feeding Game", "Archery Practice" og "Reaction Coordination Training."- Balanseball: La pasienten plassere venstre og høyre knyttneve i begge ender av balansebjelken, som har en liten blå ball på den. Be dem om å opprettholde balansen og forhindre at ballen ruller av hver side.
- Fôringsspill: Be pasientene holde nede fôret med den ene hånden og klikke på den lille fisken som svømmer på skjermen med den andre hånden for å fullføre fiskefôringsoppgaven.
- Bueskyting Practice: Guide pasienten til å plassere en hånd på buen og den andre på pilen, klikke og kontrollere pilen slik at den treffer oksen øye perfekt.
- Reaksjonskoordinasjonstrening: La høyre og venstre hånd på pasientene holde hammeren nede og klikke for å slå den gule ballen vekselvis, lik pingpongspillet, for å trene pasientens koordinering og reaksjonsevne.
MERK: Når opplæringen for hver prosedyre er fullført, gir instrumentet automatisk en analyse av treningsresultatene, og lagrer dem i pasientens eksklusive fil. Terapeuten evaluerer pasientens treningseffekt ved å sammenligne resultatene hver gang (figur 3 og figur 4).
- Tren pasientene med hjelpeøvelser eller enhåndsøvelser.
- Etter hvert som pasientens funksjon gjenoppretter, be terapeuten om å regelmessig rekombinere treningsprogrammet, justere vanskeligheten og varigheten av prosedyren basert på pasientens ytelse.
MERK: Gjennom hele treningsperioden overvåker terapeuten hele treningsprosessen til pasienten, lytter tålmodig til pasientens behov, hjelper pasienten når de møter vanskeligheter, og gir ros og oppmuntring etter vellykket gjennomføring av treningsoppgaver.
3. Oppfølgingsprosedyrer
- Etter 8 ukers behandling, utfør en revurdering av alle pasienter som bruker MoCA, FMA-UE og MBI. Denne revurderingen utføres av samme ergoterapeut.
- Analyser de innsamlede dataene fra vurderingene før og etter trening statistisk for å bestemme betydningen av resultatene.
MERK: Egnede statistiske metoder ble anvendt, avhengig av normaliteten til datadistribusjonen, for å vurdere virkningen av det digitale yrkesopplæringssystemet på gjenoppretting av kognitive og motoriske funksjoner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
I denne studien ble 24 pasienter inkludert med dysfunksjon i øvre ekstremiteter kombinert med ulike typer kognitiv svikt etter hjerneslag. De observerte typene kognitiv svekkelse inkluderte blant annet hukommelsestap, agnosi, eksekutiv dysfunksjon, oppmerksomhetssvikt. Det ble ikke funnet statistisk signifikante forskjeller mellom de to gruppene når det gjaldt kjønn, alder, sykdomsvarighet og type hjerneslag (P > 0,05), som beskrevet i tabell 1. Eksperimentgruppen, som gjennomgikk rehabilitering av øvre lemmer ved hjelp av det digitale yrkesopplæringssystemet, viste større forbedringer i FMA-UE14, MoCA13 og MBI17 sammenlignet med konvensjonell terapi (tabell 2).
Etter treningsperioden viste eksperimentgruppen en signifikant forbedring i MoCA-score (P < 0,05), mens kontrollgruppen ikke viste signifikante forskjeller (P > 0,05). Videre var forbedringen i eksperimentgruppen mer markert enn i kontrollgruppen (P < 0,05) (tab 2). Når det gjelder FMA øvre lemmer, viste eksperimentgruppen signifikant forbedring etter 8 ukers trening (P < 0,05), med en merkbar forskjell i forbedring sammenlignet med kontrollgruppen (P < 0,05) (tabell 2). Når det gjaldt BI-skår, viste begge gruppene signifikante forbedringer sammenliknet med før intervensjonen (P < 0,05), og forbedringen i eksperimentgruppen var signifikant forskjellig fra kontrollgruppen (P < 0,05) (tab 2). Disse funnene understreker effektiviteten av det digitale yrkesopplæringssystemet når det gjelder å forbedre pasientenes kognitive og øvre lemmer, og overgå tradisjonell rehabiliteringsterapi i kognitive forbedringer.
Statistiske analyser ble utført ved hjelp av et statistisk program (se materialtabell), med signifikansnivået satt til en tosidig P < 0,05. Parametrisk analyse, som antok datanormalitet og homogenitet av varians, benyttet de uavhengige utvalgenes t-test for å sammenligne forskjeller mellom grupper i skalaskår.
Figur 1: Digitalt yrkesopplæringssystem. Systemets skjerm er plassert i en ergonomisk passende høyde og vinkel for slagpasienter i sittende eller stående stilling, noe som fremmer interaktivt engasjement for rehabiliteringsøvelser. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Spillinnhold og anvendelse av kognitivt basert VR-skjema i øvre ekstremitet. Denne figuren illustrerer grafisk ulike oppgaver i spillet, hver omhyggelig designet for å målrette mot spesifikke kognitive og motoriske ferdigheter. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: Analyse av treningsresultater for bueskyting - antall ringer per måltreff. Denne figuren gir en statistisk oversikt over deltakernes prestasjoner i bueskytingsspillet, og visualiserer antall ringer truffet per mål over flere økter. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: Analyse av treningsresultater for bueskyting over aktive områder. Fargegradientene representerer områder med høy og lav aktivitet, og gir innsikt i nøyaktigheten og fokuspunktene til deltakernes forsøk, og fungerer dermed som et visuelt verktøy for å vurdere motorstyring og koordinering gjennom hele treningen. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
| Gruppe | n | Kjønn (n) | Alder (x±s, y ) | Sykdomsforløp (x±s, d) | Type hjerneslag (n) | Hemiplegisk side (n) | |||||
| Mannlig | Kvinnelig | Iskemiske | Hemoragisk | Venstre | Høyre | ||||||
| Kontrollgruppe (n = 12) | 12 | 6 | 6 | 50.50 ± 5.50 | 37.08 ± 11.48 | 7 | 5 | 7 | 5 | ||
| Eksperimentell 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 | ||||||
Tabell 1. Karakteristika ved baseline mellom de to gruppene. Den presenterer en omfattende sammenligning av baselinekarakteristika mellom kontroll- og eksperimentgruppene. Dette inkluderer demografiske og kliniske data, som sikrer sammenlignbarhet mellom gruppene og verifiserer randomiseringsprosessen, og dermed bekrefter robustheten til den påfølgende analysen.
| Gruppe | Moca | FMA-UE | MBI | |
| Kontrollgruppe (n = 12) | Per-behandling | 18.25 ± 2,42 | 31,83 ± 6,26 | 57,42 ± 7,37 |
| Etterbehandling | 19,0 ± 3,16 | 35,58 ± 5,04 | 64,33 ± 6,51 * | |
| Eksperimentell gruppe (n = 12) | Per-behandling | 18.33 ± 2,34 | 32,42 ± 5,84 | 57.33 ± 9.50 |
| Etterbehandling | 22.00 ± 2,92 **# | 40,67 ± 6,72**# | 71,42 ± 9,63 **# | |
| *P < 0,05, sammenlignet med før behandling; #P < 0,05, sammenlignet med kontrollgruppen | ||||
Tabell 2. Sammenligning av MoCA-, FMA-UE- og MBI-skår mellom to grupper før og etter trening (x ± s). *P < 0,05, sammenlignet med før behandling. #P < 0,05, sammenlignet med kontrollgruppen. De statistisk signifikante verdiene fremheves, belyser virkningen av det VR-baserte treningsregimet på kognitive og motoriske funksjoner og viser de relevante forbedringene i deltakernes evner etter trening.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Et rehabiliteringssystem for virtuell virkelighet ble implementert for å støtte gjenoppretting av slagpasienter, ved hjelp av den nyeste multi-touch-skjermteknologien for å forbedre treningsengasjement, nedsenking, interaktivitet og konseptualisering. Dette systemet gir interaktiv motorisk trening i øvre lemmer som integrerer syn, hørsel og berøring. Det inkluderer også rehabiliteringsopplæringsmoduler rettet mot minne, oppmerksomhet, romlig oppfatning, databehandling, hånd-øye-koordinering og virtuelle oppgaver, og tilbyr personlig kognitiv trening. Videre forbedrer den digitale rehabiliteringen kognitiv og øvre lemmer utvinning gjennom berikede virtuelle aktiviteter i dagliglivet (ADL) og kognitiv trening18,19.
Den nåværende tilnærmingen til kognitiv funksjonsrehabilitering etter hjerneslag involverer vanligvis datamaskinassistert trening og ergoterapi, noen ganger supplert med metoder som hyperbar oksygenbehandling og transkraniell elektrisk stimulering20. I motsetning til dette tilbyr det VR-baserte treningssystemet beskrevet her høy intensitet, repeterende og svært reproduserbar motortrening21. Systemet justerer vanskelighetsgraden basert på pasientens rehabiliteringsprogresjon, og skreddersyr oppgaver for høyintensitetstrening. I tillegg er virtual reality-spill tilgjengelige når som helst og sted, slik at pasienter kan delta i rehabiliteringstrening oftere og oppnå et høyere antall repetisjoner.
Sammenlignet med eksisterende VR-enheter, skiller det digitale yrkesopplæringssystemet seg ut som et mer personlig og fleksibelt rehabiliteringsalternativ, som konsentrerer pasientenes innsats og oppmerksomhet for forbedrede resultater. Aktiv deltakelse fra pasienter er avgjørende under nevroplastisitet, motorisk læring og rehabilitering. Kombinere rehabiliteringsbehandling med pasientens frivillige trening har vist seg å fremme gjenoppretting av tapte motoriske evner22,23. Denne virtuelle rehabiliteringen gir fordeler i motivasjon, sikkerhet og tilpasning, samtidig som den tillater overvåking og analyse av brukernes ytelse under trening. Evalueringer ved hjelp av en 7-punkts Likert-type skala har vist positive resultater, noe som indikerer forbedret akseptabilitet, forventningseffektivitet, tilfredsstillelse og stabilitet i VR-systemet24. Basert på tilbakemeldinger fra ergoterapeuter og personer med kognitiv svikt, tyder resultatene på at dette treningssystemet er både gjennomførbart og anvendbart.
Den virtuelle virkelighetsenheten kan øke oppgaverepetisjoner (intensitet) ved å øke glede for å oppmuntre til engasjement i bestemte oppgaver. Sammenlignet med eksisterende VR-enheter tilbyr det digitale yrkesopplæringssystemet et mer variert utvalg av kognitive og aktiviteter i dagliglivet (ADL) treningsspill. Rimelige virtuelle rehabiliteringssystemer kan tjene som supplement til konvensjonell rehabilitering, noe som krever redusert direkte tilsyn. Bruken av bevegelsessensorer sammen med VR-systemer gjør det mulig for rehabiliteringspersonell å digitalt vurdere og spore pasientenes funksjoner25. Rehabilitering basert på et digitalt treningssystem er et lovende verktøy som gjør det mulig for pasienter å delta aktivt i rehabiliteringsplaner og oppnå bedre gjenoppretting av motoriske funksjoner.
Imidlertid er det dvelende spørsmål, for eksempel å identifisere de primære mottakerne av rehabilitering av virtuell virkelighet, vurdere virkningen av oppslukende vs. ikke-oppslukende opplevelser, og bestemme de mest effektive tilbakemeldingsmekanismene26. Virtuell virkelighet kan også integreres i nye terapeutiske modaliteter, for eksempel hjerne-datamaskingrensesnitt og ikke-invasiv hjernestimulering, for å forbedre nevroplastisiteten og forbedre utvinningsresultatene27. Studien møtte begrensninger, blant annet utfordringer knyttet til gestgjenkjenning, behovet for presise bevegelsesvinkel- og tidsjusteringer basert på pasienters motoriske evner, og kravet om nøye implementering av terskelgrenser6. I tillegg begrenser den relativt lille prøvestørrelsen generaliserbarheten av funnene.
Avslutningsvis forbedrer kognitiv funksjonstrening gjennom et digitalt rehabiliteringssystem signifikant kognisjon, motorisk funksjon i øvre lemmer og ADL-evner hos slagpasienter. Denne tilnærmingen har et betydelig potensial for klinisk rehabilitering og kan utvides til fordel for flere slagrehabiliteringssentre i fremtiden. Videre tillater allsidigheten til denne metoden anvendelse på ulike rehabiliteringsfelt, inkludert traumergjenoppretting og behandling av neurodegenerative sykdommer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har uttalt at det ikke er noen interessekonflikter eller økonomiske opplysninger knyttet til denne studien.
Acknowledgments
Vi takker pasientene og helsepersonellet ved First Affiliated Hospital of Zhejiang University School of Medicine for deres støtte og samarbeid gjennom hele denne studien.
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).
