Тренировка когнитивных функций и реабилитации верхних конечностей после инсульта с использованием цифровой системы профессиональной подготовки
Summary
В действующем протоколе описывается, как цифровая система профессиональной подготовки на основе виртуальной реальности улучшает реабилитацию пациентов с когнитивными нарушениями и дисфункцией верхних конечностей после инсульта.
Abstract
Реабилитация после инсульта часто требует частой и интенсивной терапии для улучшения функционального восстановления. Технология виртуальной реальности (VR) продемонстрировала потенциал для удовлетворения этих потребностей, предоставляя увлекательные и мотивирующие варианты терапии. Цифровая система профессионального обучения представляет собой VR-приложение, в котором используются передовые технологии, включая мультисенсорные экраны, виртуальную реальность и взаимодействие человека с компьютером, чтобы предложить различные методы обучения для развития когнитивных способностей и зрительно-моторной координации. Целью данного исследования являлась оценка эффективности данной программы в улучшении когнитивных функций и реабилитации верхних конечностей у пациентов, перенесших инсульт. Тренинг и оценка состоят из пяти когнитивных модулей, охватывающих восприятие, внимание, память, логическое мышление и вычисления, а также тренировку зрительно-моторной координации. Это исследование показывает, что после восьми недель обучения цифровая система профессиональной подготовки может значительно улучшить когнитивные функции, повседневные навыки, внимание и способность к самообслуживанию у пациентов, перенесших инсульт. Это программное обеспечение может быть использовано в качестве экономящего время и клинически эффективного реабилитационного пособия в дополнение к традиционным сеансам индивидуальной трудотерапии. Подводя итог, можно сказать, что цифровая система профессионального обучения является многообещающей и предлагает потенциальные финансовые преимущества в качестве инструмента для поддержки функционального восстановления пациентов, перенесших инсульт.
Introduction
Отмечается высокая заболеваемость, смертность, инвалидность и рецидивы, связанные с инсультом или нарушением мозгового кровообращения1. Во всем мире инсульт обогнал опухоли и сердечно-сосудистые заболевания, став второй по значимости причиной смерти, ав Китае он является основной причиной. Ожидается, что заболеваемость и социальное бремя инсульта значительно возрастут в ближайшие годы по мере старения населения. Люди, перенесшие инсульт, могут по-прежнему испытывать сенсорные, двигательные, когнитивные и психологические нарушения3. Последствия инсульта могут включать паралич одной стороны тела, включая лицо, руки и ноги, состояние, известное как гемиплегия. Это наиболее распространенное последствие инсульта, которое значительно влияет на качество жизни людей4.
Инсульт представляет значительную угрозу для здоровья людей. Из-за повреждения тканей головного мозга инсульт и гемиплегия могут привести к дисфункции рук, препятствуя повседневной деятельности пациентов (ADL) и снижая качество их жизни5. Снижение функции верхних конечностей, особенно кистей рук как дистальной части тела, представляет собой наиболее серьезную проблему при восстановлении верхних конечностей6. Поэтому функциональная реабилитация имеет решающее значение. Кроме того, 20–80% пациентов, перенесших инсульт, испытывают когнитивные нарушения, приводящие к дефициту внимания, памяти, речи и исполнительных способностей7.
В настоящее время клиническая реабилитация гемиплегии верхних конечностей в основном основывается на комплексной тренировке верхних конечностей и различных методах трудотерапии (например, лечение зеркальной коробкой8, подвеска9, функциональная электростимуляция10 и др.). В последнее время в качестве альтернативных методов реабилитации появились виртуальная реальность и интерактивные видеоигры. Эти вмешательства могут способствовать высокопроизводительной практике и снижать затраты времени терапевтов11. Системы виртуальной реальности быстро превратились в новые коммерческие устройства, которые могут быть использованы для улучшения когнитивных и двигательных функций верхних конечностей у людей, перенесших инсульт12. Несмотря на эти достижения, в этой области все еще есть неисследованные направления.
Таким образом, это исследование направлено на изучение влияния реабилитационных тренировок верхних конечностей в сочетании с традиционной реабилитацией верхних конечностей на когнитивную и двигательную функцию верхних конечностей у пациентов с инсультом в период восстановления после гемипареза, обычно охватывающий начальные 6-24 недели после инсульта. Кроме того, мы рассмотрим его влияние на повседневные жизненные способности. Данное исследование направлено на предоставление ценных доказательств клинического применения роботизированных вмешательств.
Protocol
Representative Results
Discussion
Для поддержки восстановления пациентов, перенесших инсульт, была внедрена система реабилитации в виртуальной реальности с использованием новейшей технологии мультисенсорного экрана для повышения вовлеченности в обучение, погружения, интерактивности и концептуализации. Эта система…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим пациентов и медицинский персонал Первой аффилированной больницы Медицинской школы Чжэцзянского университета за их поддержку и сотрудничество на протяжении всего исследования.
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
- Feigin, V. L., et al. World stroke organization (wso): Global stroke fact sheet 2022. Int J Stroke. 17 (1), 18-29 (2022).
- Liu, G., Cai, H., Leelayuwat, N. Intervention effect of rehabilitation robotic bed under machine learning combined with intensive motor training on stroke patients with hemiplegia. Front Neurorobot. 16, 865403 (2022).
- Langhorne, P., Bernhardt, J., Kwakkel, G. Stroke rehabilitation. Lancet. 377 (9778), 1693-1702 (2011).
- Feigin, V. L., Lawes, C. M., Bennett, D. A., Barker-Collo, S. L., Parag, V. Worldwide stroke incidence and early case fatality reported in 56 population-based studies: A systematic review. Lancet Neurol. 8 (4), 355-369 (2009).
- Han, Y., Xu, Q., Wu, F. Design of wearable hand rehabilitation glove with bionic fiber-reinforced actuator. IEEE J Transl Eng Health Med. 10, 2100610 (2022).
- Gu, Y., et al. A review of hand function rehabilitation systems based on hand motion recognition devices and artificial intelligence. Brain Sci. 12 (8), 1079 (2022).
- Baltaduonienė, D., Kubilius, R., Berškienė, K., Vitkus, L., Petruševičienė, D. Change of cognitive functions after stroke with rehabilitation systems. Translational Neuroscience. 10 (1), 118-124 (2019).
- Samuelkamaleshkumar, S., et al. Mirror therapy enhances motor performance in the paretic upper limb after stroke: A pilot randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil. 95 (11), 2000-2005 (2014).
- Xin, T. Effect of suspension-based digit work therapy system training on upper limb motor function in stroke hemiparesis patients. Chinese Journal of Rehabilitation Theory and Practice. 28, 1259-1264 (2022).
- Mccabe, J., Monkiewicz, M., Holcomb, J., Pundik, S., Daly, J. J. Comparison of robotics, functional electrical stimulation, and motor learning methods for treatment of persistent upper extremity dysfunction after stroke: A randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil. 96 (6), 981-990 (2015).
- Hung, J. W., et al. Comparison of kinect2scratch game-based training and therapist-based training for the improvement of upper extremity functions of patients with chronic stroke: A randomized controlled single-blinded trial. Eur J Phys Rehabil Med. 55 (5), 542-550 (2019).
- Cho, K. H., Song, W. K. Robot-assisted reach training with an active assistant protocol for long-term upper extremity impairment poststroke: A randomized controlled trial. Arch Phys Med Rehabil. 100 (2), 213-219 (2019).
- Lu, J., et al. Montreal cognitive assessment in detecting cognitive impairment in chinese elderly individuals: A population-based study. J Geriatr Psychiatry Neurol. 24 (4), 184-190 (2011).
- Page, S. J., Hade, E., Persch, A. Psychometrics of the wrist stability and hand mobility subscales of the fugl-meyer assessment in moderately impaired stroke. Phys Ther. 95 (1), 103-108 (2015).
- Ottosson, A. Signe brunnstrom’s influence on us physical therapy. Physical Therapy. 101 (8), (2021).
- Urban, P. P., et al. Occurence and clinical predictors of spasticity after ischemic stroke. Stroke. 41 (9), 2016-2020 (2010).
- Duffy, L., Gajree, S., Langhorne, P., Stott, D. J., Quinn, T. J. Reliability (inter-rater agreement) of the barthel index for assessment of stroke survivors: Systematic review and meta-analysis. Stroke. 44 (2), 462-468 (2013).
- Bao, X., et al. Mechanism of kinect-based virtual reality training for motor functional recovery of upper limbs after subacute stroke. Neural Regen Res. 8 (31), 2904-2913 (2013).
- Henderson, A., Korner-Bitensky, N., Levin, M. Virtual reality in stroke rehabilitation: A systematic review of its effectiveness for upper limb motor recovery. Top Stroke Rehabil. 14 (2), 52-61 (2007).
- Faria, A. L., Andrade, A., Soares, L., Sb, I. B. Benefits of virtual reality based cognitive rehabilitation through simulated activities of daily living: A randomized controlled trial with stroke patients. J Neuroeng Rehabil. 13 (1), 96 (2016).
- Chien, W. T., Chong, Y. Y., Tse, M. K., Chien, C. W., Cheng, H. Y. Robot-assisted therapy for upper-limb rehabilitation in subacute stroke patients: A systematic review and meta-analysis. Brain Behav. 10 (8), e01742 (2020).
- Zhang, L., Jia, G., Ma, J., Wang, S., Cheng, L. Short and long-term effects of robot-assisted therapy on upper limb motor function and activity of daily living in patients post-stroke: A meta-analysis of randomized controlled trials. J Neuroeng Rehabil. 19 (1), 76 (2022).
- Lu, C., Hua, The effects of digital cognitive training in occupational therapy on cognition, upper limb movement, and activities of daily living in stroke patients. Modern Medicine. 47, 373-376 (2019).
- Yun, S. J., et al. Cognitive training using fully immersive, enriched environment virtual reality for patients with mild cognitive impairment and mild dementia: Feasibility and usability study. JMIR Serious Games. 8 (4), 18127 (2020).
- Kim, W. S., et al. Clinical application of virtual reality for upper limb motor rehabilitation in stroke: Review of technologies and clinical evidence. J Clin Med. 9 (10), 3369 (2020).
- Høeg, E. R., et al. System immersion in virtual reality-based rehabilitation of motor function in older adults: A systematic review and meta-analysis. Frontiers in Virtual Reality. 2, 39-56 (2021).
- Bevilacqua, R., et al. Non-immersive virtual reality for rehabilitation of the older people: A systematic review into efficacy and effectiveness. Journal of Clinical Medicine. 8 (11), 1882 (2019).
