Summary

Entraînement de la fonction cognitive et de la rééducation des membres supérieurs après un AVC à l’aide d’un système numérique d’entraînement professionnel

Published: December 29, 2023
doi:

Summary

Le protocole actuel décrit comment le système de formation professionnelle numérique basé sur la RV améliore la réadaptation des patients atteints de troubles cognitifs et de dysfonctionnement des membres supérieurs après un AVC.

Abstract

La réadaptation post-AVC nécessite souvent une thérapie fréquente et intensive pour améliorer la récupération fonctionnelle. La technologie de réalité virtuelle (RV) a montré le potentiel de répondre à ces demandes en offrant des options thérapeutiques engageantes et motivantes. Le système de formation professionnelle numérique est une application de réalité virtuelle qui utilise des technologies de pointe, notamment les écrans tactiles, la réalité virtuelle et l’interaction homme-machine, pour offrir diverses techniques de formation pour les capacités cognitives avancées et les capacités de coordination œil-main. L’objectif de cette étude était d’évaluer l’efficacité de ce programme dans l’amélioration de la fonction cognitive et de la réadaptation des membres supérieurs chez les patients victimes d’un AVC. La formation et l’évaluation se composent de cinq modules cognitifs couvrant la perception, l’attention, la mémoire, le raisonnement logique et le calcul, ainsi qu’une formation à la coordination œil-main. Cette recherche indique qu’après huit semaines de formation, le système de formation professionnelle numérique peut améliorer considérablement la fonction cognitive, les compétences de la vie quotidienne, l’attention et les capacités d’autosoins chez les patients victimes d’un AVC. Ce logiciel peut être utilisé comme une aide à la réadaptation permettant de gagner du temps et d’être cliniquement efficace pour compléter les séances d’ergothérapie individuelles traditionnelles. En résumé, le système numérique de formation professionnelle est prometteur et offre des avantages financiers potentiels en tant qu’outil pour soutenir le rétablissement fonctionnel des patients victimes d’un AVC.

Introduction

L’incidence, la mortalité, le taux d’invalidité et la récidive associés à l’AVC ou à l’accident vasculaire cérébral sont élevés1. À l’échelle mondiale, l’AVC a dépassé les tumeurs et les maladies cardiaques pour devenir la deuxième cause de décès, et c’est la principale cause en Chine2. L’incidence et le fardeau social de l’AVC devraient augmenter considérablement dans les années à venir à mesure que la population vieillit. Les survivants d’un AVC peuvent continuer à présenter des déficiences sensorielles, motrices, cognitives et psychologiques3. Les effets d’un accident vasculaire cérébral peuvent inclure la paralysie d’un côté du corps, y compris le visage, les bras et les jambes, une affection connue sous le nom d’hémiplégie. Il s’agit de la séquelle la plus courante de l’AVC et elle a un impact significatif sur la qualité de vie des personnes4.

L’AVC constitue une menace importante pour la santé des gens. En raison de lésions du tissu cérébral, les accidents vasculaires cérébraux et l’hémiplégie peuvent entraîner un dysfonctionnement de la main, entraver les activités de la vie quotidienne des patients et diminuer leur qualité de vie5. La diminution de la fonction des membres supérieurs, en particulier des mains en tant que partie distale du corps, représente le défi le plus important dans la récupération des membres supérieurs6. Par conséquent, la rééducation fonctionnelle est cruciale. De plus, 20 à 80 % des patients victimes d’un AVC présentent des troubles cognitifs, entraînant des déficits de l’attention, de la mémoire, du langage et des capacités exécutives7.

Actuellement, la rééducation clinique de l’hémiplégie des membres supérieurs repose principalement sur une formation complète des membres supérieurs et diverses ergothérapies (par exemple, traitement de la boîte à miroir8, suspension9, stimulation électrique fonctionnelle10, entre autres). Récemment, la réalité virtuelle et les jeux vidéo interactifs sont apparus comme des méthodes de rééducation alternatives. Ces interventions peuvent faciliter la pratique à haute capacité et réduire les demandes de temps des thérapeutes11. Les systèmes de réalité virtuelle ont rapidement évolué vers de nouveaux dispositifs commerciaux qui peuvent être utilisés pour améliorer la fonction cognitive et motrice des membres supérieurs chez les survivants d’un AVC12. Malgré ces avancées, il reste encore des pistes inexplorées dans ce domaine.

Par conséquent, cette étude vise à étudier les effets de l’entraînement de réadaptation des membres supérieurs combiné à la réadaptation conventionnelle des membres supérieurs sur la fonction cognitive et motrice des membres supérieurs chez les patients victimes d’un AVC pendant la période de récupération de l’hémiparésie, s’étendant généralement sur les 6 à 24 premières semaines après l’AVC incident. De plus, nous examinerons son impact sur les capacités de la vie quotidienne. Cette recherche vise à fournir des preuves précieuses pour l’application clinique des interventions robotiques.

Protocol

Ce protocole d’étude a reçu l’approbation du comité d’éthique du premier hôpital affilié de l’Université du Zhejiang (numéro d’approbation IIT20210035C-R2), et le consentement éclairé a été obtenu de tous les participants. Une étude expérimentale utilisant la quasi-randomisation, le simple aveugle et un groupe témoin a été menée pour évaluer la faisabilité et l’efficacité du programme. 24 patients hospitalisés dans le service de médecine de réadaptation du premier hôpital affilié de …

Representative Results

Dans cette étude, 24 patients ont été recrutés présentant un dysfonctionnement des membres supérieurs combiné à divers types de troubles cognitifs à la suite d’un AVC. Les types de troubles cognitifs observés comprenaient l’amnésie, l’agnosie, le dysfonctionnement exécutif, les troubles attentionnels, entre autres. Aucune différence statistiquement significative n’a été observée entre les deux groupes en termes de sexe, d’âge, de durée de la maladie et de type d’AVC (P > 0,05), comm…

Discussion

Un système de réadaptation en réalité virtuelle a été mis en œuvre pour soutenir le rétablissement des patients victimes d’un AVC, en utilisant la dernière technologie d’écran tactile multipoint pour améliorer l’engagement, l’immersion, l’interactivité et la conceptualisation de la formation. Ce système fournit un entraînement interactif au contrôle moteur des membres supérieurs qui intègre la vision, l’ouïe et le toucher. Il comprend également des modules d’entraînement à la réadaptat…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nous remercions les patients et le personnel de santé du premier hôpital affilié de la faculté de médecine de l’Université du Zhejiang pour leur soutien et leur coopération tout au long de cette étude.

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/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