1. Úvod

Cévní mozková příhoda je hlavní příčinou invalidity.Předchozí studie uváděly, že 3 měsíce po nástupu zůstává jedna třetina přeživších pacientů závislá na invalidním vozíku a u přibližně 80 % ambulantních pacientů je významně snížena rychlost chůze a vytrvalost [1–3].Obnovení funkce chůze je proto hlavním cílem časné rehabilitace, abychom pomohli pacientům v jejich následném návratu do společnosti [4].

Dosud jsou předmětem diskusí nejúčinnější možnosti léčby (frekvence a trvání) pro zlepšení chůze časně po cévní mozkové příhodě, stejně jako zjevné zlepšení a trvání [5].Na jedné straně bylo pozorováno, že opakující se úkolově specifické metody s vyšší intenzitou chůze mohou vést k většímu zlepšení chůze pacientů po cévní mozkové příhodě [6].Konkrétně bylo hlášeno, že lidé, kteří absolvovali kombinaci elektrického nácviku chůze a fyzikální terapie po mrtvici, vykazovali větší zlepšení než ti, kteří absolvovali pouze pravidelný trénink chůze, zejména v prvních 3 měsících po mrtvici, a měli větší pravděpodobnost, že dosáhnou nezávislosti. chůze [7].Na druhou stranu u účastníků subakutní cévní mozkové příhody se středně těžkou až těžkou poruchou chůze se uvádí, že různé konvenční tréninkové intervence chůze jsou účinnější než roboticky asistovaný trénink chůze [8, 9].Kromě toho existují důkazy, že výkonnost chůze se zlepší bez ohledu na to, zda trénink chůze využívá robotický trénink chůze nebo cvičení na zemi [10].

Od konce roku 2019, v souladu s čínskými domácími a místními politikami zdravotního pojištění, ve většině částí Číny, pokud se zdravotní pojištění používá k úhradě nákladů za hospitalizaci, mohou být pacienti s mrtvicí hospitalizováni pouze na 2 týdny.Protože konvenční 4týdenní hospitalizace byla zkrácena na 2 týdny, je důležité vyvinout přesnější a účinnější rehabilitační metody pro pacienty s ranou mozkovou příhodou.Abychom tento problém prozkoumali, porovnali jsme účinky raného léčebného plánu zahrnujícího trénink robotické chůze (RT) s konvenčním tréninkem nadzemní chůze (PT), abychom určili nejpřínosnější plán léčby pro zlepšení chůze.

 

2. Metody

2.1.Studovat design.Jednalo se o jednocentrovou, jednoduše zaslepenou, randomizovanou kontrolovanou studii.Studie byla schválena First Affiliated Hospital of University of Science and

Technology of China (IRB, Institutional Review Board) (č. 2020-KY627).Kritéria pro zařazení byla následující: první mrtvice střední cerebrální arterie (dokumentovaná počítačovou tomografií nebo zobrazením magnetickou rezonancí);doba od začátku mrtvice kratší než 12 týdnů;Brunnstromovo stadium funkce dolních končetin, které bylo od stadia III do stadia IV;Montreal Cognitive Assessment (MoCA) skóre ≥ 26 bodů, schopný spolupracovat na dokončení rehabilitačního tréninku a schopen jasně vyjádřit pocity z tréninku [11];ve věku 35-75 let, muž nebo žena;a souhlas s účastí na klinickém hodnocení, poskytnutím písemného informovaného souhlasu.

Kritéria vyloučení byla následující: přechodná ischemická ataka;předchozí mozkové léze, bez ohledu na etiologii;přítomnost zanedbání hodnocená pomocí Bellsova testu (rozdíl 5 z 35 vynechaných zvonků mezi pravou a levou stranou indikuje hemispatiální zanedbání) [12, 13];afázie;neurologické vyšetření k posouzení přítomnosti klinicky relevantního somatosenzorického postižení;těžká spasticita postihující dolní končetiny (skóre podle Ashworthovy škály větší než 2);klinické vyšetření k posouzení přítomnosti motorické apraxie dolních končetin (s pohybovými chybami typů pohybů končetin klasifikovanými pomocí následujících kritérií: neobratné pohyby při absenci základních pohybů a senzorických deficitů, ataxie a normální svalový tonus);nedobrovolná automatická disociace;variace skeletu dolních končetin, deformity, anatomické abnormality a postižení kloubů s různými příčinami;lokální kožní infekce nebo poškození pod kyčelním kloubem dolní končetiny;pacientů s epilepsií, u kterých nebyl jejich stav účinně kontrolován;kombinace jiných závažných systémových onemocnění, jako je těžká kardiopulmonální dysfunkce;účast na jiných klinických hodnoceních do 1 měsíce před hodnocením;a nepodepsání informovaného souhlasu.Všichni dobrovolníci byli dobrovolníci a všichni poskytli písemný informovaný souhlas s účastí ve studii, která byla provedena v souladu s Helsinskou deklarací a schválena etickou komisí První nemocnice přidružené k Čínské univerzitě vědy a technologie.

Před testem jsme náhodné účastníky rozdělili do dvou skupin.Přiřadili jsme pacienty do jedné ze dvou léčebných skupin na základě omezeného randomizačního schématu generovaného softwarem.Vyšetřovatelé, kteří zjišťovali, zda je pacient způsobilý k zařazení do studie, při rozhodování nevěděli, do které skupiny (skryté přiřazení) bude pacient zařazen.Další zkoušející kontroloval správné rozdělení pacientů podle randomizační tabulky.Kromě léčebných postupů zahrnutých v protokolu studie tyto dvě skupiny pacientů dostávaly každý den 0,5 hodiny konvenční fyzioterapie a žádný jiný typ rehabilitace nebyl prováděn.

2.1.1.RT Group.Pacienti zařazení do této skupiny podstoupili nácvik chůze prostřednictvím systému nácviku a hodnocení chůze A3 (NX, Čína), což je řízený elektromechanický robot chůze, který poskytuje opakovatelný, vysoce intenzivní a úkolově specifický nácvik chůze.Automatizovaný cvičební trénink byl prováděn na běžeckých pásech.Pacienti, kteří se hodnocení nezúčastnili, podstoupili léčbu pod dohledem s upravenou rychlostí běžeckého pásu a podporou hmotnosti.Tento systém zahrnoval dynamické a statické systémy hubnutí, které dokážou simulovat skutečné změny těžiště při chůzi.Jak se funkce zlepšují, úrovně podpory hmotnosti, rychlost běžeckého pásu a naváděcí síla se všechny upravují tak, aby byla zachována slabá strana extenzorů kolenního svalu během stoje.Úroveň podpory hmotnosti se postupně snižuje z 50 % na 0 % a vodicí síla se snižuje ze 100 % na 10 % (snížením vodicí síly, která se používá ve stání i ve švihové fázi, je pacient nucen používat kyčelní a kolenní svaly, aby se aktivněji podílely na procesu chůze) [14, 15].Navíc podle tolerance každého pacienta se rychlost běžeckého pásu (z 1,2 km/h) zvýšila o 0,2 až 0,4 km/h za průběh léčby až na 2,6 km/h.Efektivní doba pro každou RT byla 50 minut.

2.1.2.Skupina PT.Konvenční nadzemní trénink chůze je založen na tradičních technikách neurovývojové terapie.Tato terapie zahrnovala nácvik rovnováhy sed-stoj, aktivního přesunu, sed-stoj a intenzivní trénink u pacientů se senzomotorickými poruchami.Se zlepšením fyzického fungování se dále zvyšovala obtížnost tréninku pacientů, včetně dynamického balančního tréninku ve stoje, který se nakonec vyvinul ve funkční trénink chůze, přičemž pokračoval intenzivní trénink [16].

Pacienti byli zařazeni do této skupiny pro trénink chůze na zemi (účinná doba 50 minut na lekci), zaměřený na zlepšení kontroly držení těla během chůze, přenášení váhy, fáze stoje, stability fáze volného švihu, plného kontaktu s patou a režimu chůze.Stejný vyškolený terapeut léčil všechny pacienty v této skupině a standardizoval provedení každého cvičení podle dovedností pacienta (tj. schopnosti účastnit se progresivním a aktivnějším způsobem během chůze) a intenzity tolerance, jak bylo dříve popsáno pro skupinu RT.

2.2.Postupy.Všichni účastníci absolvovali tréninkový program skládající se z 2hodinového kurzu (včetně odpočinku) každý den po dobu 14 po sobě jdoucích dnů.Každý trénink se skládal ze dvou 50minutových tréninkových úseků s jednou 20minutovou přestávkou mezi nimi.Pacienti byli hodnoceni na začátku a po 1 týdnu a 2 týdnech (primární cíl).Stejný hodnotitel neměl znalosti o zařazení do skupiny a hodnotil všechny pacienty.Testovali jsme účinnost postupu zaslepení tím, že jsme hodnotitele požádali, aby provedl kvalifikovaný odhad.

2.3.Výsledky.Hlavními výsledky byly výsledky FMA a výsledky testů TUG před a po tréninku.Časoprostorová analýza parametrů chůze byla také provedena pomocí systému hodnocení funkce rovnováhy (model: AL-080, Anhui Aili Intelligent Technology Co, Anhui, Čína) [17], včetně doby kroku (s), doby fáze (s) jednoho postoje. , doba fáze dvojitého postoje (s), doba fáze švihu (s), doba fáze fáze postoje (s), délka kroku (cm), rychlost chůze (m/s), kadence (kroky/min), šířka chůze (cm), a vychylovací úhel (deg).

V této studii lze poměr symetrie mezi bilaterálními parametry prostor/čas použít ke snadné identifikaci stupně symetrie mezi postiženou stranou a méně postiženou stranou.Vzorec pro poměr symetrie získaný z poměru symetrie je následující [18]:

Když je postižená strana symetrická k méně postižené straně, výsledek poměru symetrie je 1. Když je poměr symetrie větší než 1, distribuce parametrů odpovídající postižené straně je relativně vysoká.Když je poměr symetrie menší než 1, distribuce parametrů odpovídající méně postižené straně je vyšší.

2.4.Statistická analýza.K analýze dat byl použit software pro statistickou analýzu SPSS 18.0.K posouzení předpokladu normality byl použit KolmogorovSmirnovův test.Charakteristiky účastníků v každé skupině byly testovány pomocí nezávislých t-testů pro normálně rozdělené proměnné a Mann–Whitney U testů pro nenormálně rozdělené proměnné.Wilcoxonův znaménkový rank test byl použit k porovnání změn před a po léčbě mezi těmito dvěma skupinami.Hodnoty P < 0,05 byly považovány za statistickou významnost.

3. Výsledky

Od dubna 2020 do prosince 2020 se k účasti v experimentu přihlásilo celkem 85 dobrovolníků, kteří splnili kritéria způsobilosti s chronickou mrtvicí.Byli náhodně rozděleni do skupiny PT (n = 40) a skupiny RT (n = 45).31 pacientů nedostalo přidělenou intervenci (odstoupení před léčbou) a nemohli být léčeni z různých osobních důvodů a omezení podmínek klinického screeningu.Školení se nakonec zúčastnilo 54 účastníků, kteří splnili kritéria způsobilosti (skupina PT, n = 27; skupina RT, n = 27).Smíšený vývojový diagram znázorňující návrh výzkumu je znázorněn na obrázku 1. Nebyly hlášeny žádné závažné nežádoucí příhody ani závažná rizika.

3.1.Základní linie.Při výchozím hodnocení nebyly mezi těmito dvěma skupinami pozorovány žádné významné rozdíly, pokud jde o věk (P = 0:14), dobu nástupu mrtvice (P = 0:47), skóre FMA (P = 0:06) a skóre TUG (P = 0:17).Demografické a klinické charakteristiky pacientů jsou uvedeny v tabulkách 1 a 2.

3.2.Výsledek.Finální analýzy tedy zahrnovaly 54 pacientů: 27 ve skupině RT a 27 ve skupině PT.Věk, týdny po mrtvici, pohlaví, strana mrtvice a typ mrtvice se mezi těmito dvěma skupinami významně nelišily (viz tabulka 1).Zlepšení jsme měřili výpočtem rozdílu mezi výchozím a dvoutýdenním skóre každé skupiny.Vzhledem k tomu, že data nebyla normálně distribuována, byl Mann–Whitney U test použit k porovnání výchozích a posttréninkových měření mezi těmito dvěma skupinami.Mezi skupinami nebyly žádné významné rozdíly v měřeních výsledků před léčbou.

Po 14 tréninkových lekcích obě skupiny vykazovaly významné zlepšení alespoň v jednom výstupním měření.Kromě toho skupina PT vykazovala významně větší zlepšení výkonu (viz tabulka 2).Pokud jde o skóre FMA a TUG, porovnání skóre před a po 2 týdnech tréninku odhalilo významné rozdíly v rámci skupiny PT (P < 0:01) (viz tabulka 2) a významné rozdíly ve skupině RT (FMA, P = 0: 02), ale výsledky TUG (P = 0:28) nevykazovaly žádný rozdíl.Srovnání mezi skupinami ukázalo, že mezi těmito dvěma skupinami nebyl žádný významný rozdíl ve skóre FMA (P = 0:26) nebo skóre TUG (P = 0:97).

Pokud jde o analýzu časového parametru chůze, při srovnání v rámci skupiny nebyly zjištěny žádné významné rozdíly před a po každé části postižené strany dvou skupin (P > 0:05).Při vnitroskupinovém srovnání kontralaterální swingové fáze byla skupina RT statisticky významná (P = 0:01).V symetrii obou stran dolních končetin před a po dvou týdnech tréninku ve stoji a švihu byla skupina RT ve vnitroskupinové analýze statisticky významná (P = 0:04).Kromě toho fáze postoje, fáze švihu a poměr symetrie méně postižené a postižené strany nebyly v rámci skupin ani mezi nimi významné (P > 0:05) (viz obrázek 2).

Pokud jde o analýzu prostorového parametru chůze, před a po 2 týdnech tréninku byl ve skupině PT významný rozdíl v šířce chůze na postižené straně (P = 0:02).Ve skupině RT vykazovala postižená strana významné rozdíly v rychlosti chůze (P = 0:03), úhlu špičky (P = 0:01) a délce kroku (P = 0:03).Po 14 dnech tréninku však tyto dvě skupiny nevykazovaly žádné významné zlepšení kadence.Kromě významného statistického rozdílu v úhlu vychýlení špičky (P = 0:002) nebyly ve srovnání mezi skupinami zjištěny žádné významné rozdíly.

4. Diskuze

Hlavním účelem této randomizované kontrolované studie bylo porovnat účinky roboticky asistovaného tréninku chůze (skupina RT) a konvenčního tréninku chůze na zemi (skupina PT) u pacientů s ranou mozkovou příhodou s poruchou chůze.Současná zjištění odhalila, že ve srovnání s konvenčním pozemním tréninkem chůze (skupina PT) měl trénink chůze s robotem A3 pomocí NX několik klíčových výhod pro zlepšení motorických funkcí.

Několik předchozích studií uvedlo, že robotický trénink chůze v kombinaci s fyzikální terapií po mrtvici zvýšil pravděpodobnost dosažení samostatné chůze ve srovnání s tréninkem chůze bez těchto zařízení, a byli nalezeni lidé, kteří dostávali tento zásah v prvních 2 měsících po mrtvici, a ti, kteří nemohli chodit k největšímu prospěchu [19, 20].Naší původní hypotézou bylo, že robotický nácvik chůze by byl efektivnější než tradiční nácvik pozemní chůze při zlepšování atletických schopností tím, že poskytuje přesné a symetrické vzorce chůze k regulaci chůze pacientů.Kromě toho jsme předpověděli, že raný trénink za pomoci robota po mrtvici (tj. dynamická regulace ze systému hubnutí, úprava naváděcí síly v reálném čase a aktivní a pasivní trénink kdykoli) bude přínosnější než tradiční trénink založený na informace prezentované jasným jazykem.Kromě toho jsme také spekulovali, že trénink chůze s robotem A3 ve vzpřímené poloze by aktivoval muskuloskeletální a cerebrovaskulární systém opakovaným a přesným vstupem do pozice při chůzi, čímž by se zmírnila spastická hypertonie a hyperreflexie a podpořilo by se brzké zotavení z mrtvice.

Současná zjištění plně nepotvrdila naše původní hypotézy.Skóre FMA odhalilo, že obě skupiny vykazovaly významná zlepšení.Navíc v rané fázi vedlo použití robotického zařízení k trénování prostorových parametrů chůze k výrazně lepšímu výkonu než tradiční pozemní rehabilitační trénink.Po nácviku chůze za pomoci robota pacienti možná nebyli schopni rychle a zručně zavést standardizovanou chůzi a časové a prostorové parametry pacientů byly o něco vyšší než před tréninkem (ačkoli tento rozdíl nebyl významný, P > 0:05), přičemž žádný významný rozdíl ve skóre TUG před a po tréninku (P = 0:28).Bez ohledu na metodu však 2 týdny nepřetržitého tréninku nezměnily časové parametry v chůzi pacientů ani frekvenci kroků v prostorových parametrech.

Současná zjištění jsou v souladu s některými předchozími zprávami a podporují názor, že úloha elektromechanického/robotického zařízení je stále nejasná [10].Výzkumy některých předchozích studií naznačovaly, že nácvik robotické chůze by mohl hrát ranou roli v neurorehabilitaci a poskytovat správný senzorický vstup jako předpoklad neurální plasticity a základ motorického učení, které je nezbytné pro dosažení vhodného motorického výkonu [21].Pacienti, kteří absolvovali kombinaci elektricky asistovaného tréninku chůze a fyzikální terapie po cévní mozkové příhodě, měli větší pravděpodobnost, že dosáhnou samostatné chůze ve srovnání s těmi, kteří absolvovali pouze konvenční trénink chůze, zejména v prvních 3 měsících po cévní mozkové příhodě [7, 14].Některé studie navíc ukázaly, že spoléhání se na trénink robotů může zlepšit chůzi pacientů po mrtvici.Ve studii Kim et al. bylo 48 pacientů do 1 roku od onemocnění rozděleno do roboticky asistované léčebné skupiny (0:5 hodiny robotického tréninku + 1 hodina fyzikální terapie) a konvenční léčebné skupiny (1,5 hodiny fyzické terapie), přičemž obě skupiny dostávaly 1,5 hodiny léčby denně.Ve srovnání se samotnou tradiční fyzikální terapií výsledky odhalily, že kombinace robotických zařízení s fyzikální terapií je lepší než konvenční terapie, pokud jde o autonomii a rovnováhu [22].

Mayr a kolegové však provedli studii na 66 dospělých pacientech s průměrem 5 týdnů po cévní mozkové příhodě, aby vyhodnotili dopad dvou skupin, které podstoupily 8týdenní hospitalizační rehabilitační léčbu zaměřenou na schopnost chůze a rehabilitaci chůze (nácvik chůze za pomoci robota a tradiční terén trénink chůze).Bylo hlášeno, že i když to vyžadovalo čas a energii k dosažení příznivých účinků cvičení chůze, obě metody zlepšily funkci chůze [15].Podobně Duncan a kol.zkoumali účinky raného cvičebního tréninku (2 měsíce po nástupu mrtvice), pozdního cvičebního tréninku (6 měsíců po nástupu mrtvice) a domácího cvičebního plánu (2 měsíce po nástupu mrtvice) ke studiu běhu s podporou váhy po mrtvici, včetně optimální načasování a účinnost mechanické rehabilitační intervence.Bylo zjištěno, že u 408 dospělých pacientů s cévní mozkovou příhodou (2 měsíce po cévní mozkové příhodě) nebyl cvičební trénink, včetně použití tréninku na běžeckém pásu pro podporu hmotnosti, o nic lepší než cvičební terapie prováděná fyzioterapeutem doma [8].Hidler a kolegové navrhli multicentrickou RCT studii, která zahrnovala 72 dospělých pacientů méně než 6 měsíců po propuknutí cévní mozkové příhody.Autoři uvádějí, že u jedinců se středně těžkou až těžkou poruchou chůze po subakutní unilaterální cévní mozkové příhodě lze pomocí tradičních rehabilitačních strategií dosáhnout větší rychlosti a vzdálenosti na zemi než pomocí robotického tréninku chůze (pomocí přístrojů Lokomat) [9].V naší studii je ze srovnání mezi skupinami vidět, že kromě významného statistického rozdílu v úhlu špičky je ve skutečnosti léčebný efekt skupiny PT ve většině aspektů podobný jako u skupiny RT.Zejména z hlediska šířky chůze je po 2 týdnech tréninku PT vnitroskupinové srovnání významné (P = 0:02).To nám připomíná, že v rehabilitačních tréninkových centrech bez podmínek pro trénink robotů lze dosáhnout určitého terapeutického účinku i tréninkem chůze s konvenčním nadzemním tréninkem chůze.

Pokud jde o klinické důsledky, současné poznatky předběžně naznačují, že pro klinický trénink chůze pro časnou mozkovou příhodu, kdy je šířka chůze pacienta problematická, by měl být zvolen konvenční trénink chůze nad zemí;naproti tomu, když pacientovy prostorové parametry (délka kroku, tempo a úhel špičky) nebo časové parametry (poměr symetrie fáze postoje) odhalí problém s chůzí, může být vhodnější zvolit nácvik chůze za pomoci robota.Hlavním omezením současné randomizované kontrolované studie však byla relativně krátká doba tréninku (2 týdny), což omezovalo závěry, které lze z našich zjištění vyvodit.Je možné, že tréninkové rozdíly mezi těmito dvěma metodami by se ukázaly po 4 týdnech.Druhé omezení souvisí se studovanou populací.Současná studie byla provedena s pacienty se subakutními cévními mozkovými příhodami různého stupně závažnosti a nebyli jsme schopni rozlišit mezi spontánní rehabilitací (znamená spontánní zotavení těla) a rehabilitací léčebnou.Období selekce (8 týdnů) od začátku cévní mozkové příhody bylo relativně dlouhé, pravděpodobně zahrnovalo nadměrný počet různých křivek spontánního vývoje a individuální odolnost vůči (tréninkovému) stresu.Dalším důležitým omezením je nedostatek dlouhodobých měřicích bodů (např. 6 měsíců a více a ideálně 1 rok).Navíc včasné zahájení léčby (tj. RT) nemusí vést k měřitelnému rozdílu v krátkodobých výsledcích, i když se dosáhne rozdílu v dlouhodobých výsledcích.

5. Závěr

Tato předběžná studie ukazuje, že jak robotický trénink chůze A3, tak konvenční trénink chůze na zemi mohou částečně zlepšit schopnost chůze pacientů s mrtvicí během 2 týdnů.

Dostupnost dat

Soubory dat použité v této studii jsou k dispozici od odpovídajícího autora na přiměřenou žádost.

Střet zájmů

Autoři prohlašují, že nedochází ke střetu zájmů.

Poděkování

Děkujeme Benjaminu Knightovi, MSc., z Liwen Bianji, Edanz Editing China (http://www.liwenbianji.cn/ac), za úpravu anglického textu konceptu tohoto rukopisu.

Reference