1. Uvod

Možganska kap je glavni vzrok invalidnosti.Prejšnje študije so poročale, da 3 mesece po začetku ena tretjina preživelih bolnikov ostane odvisnih od invalidskega vozička, hitrost hoje in vzdržljivost pa sta znatno zmanjšani pri približno 80 % ambulantnih bolnikov [1–3].Zato je glavni cilj zgodnje rehabilitacije, da bi bolnikom pomagali pri kasnejši vrnitvi v družbo [4], obnovitev funkcije hoje.

Do danes so najučinkovitejše možnosti zdravljenja (pogostost in trajanje) za izboljšanje hoje zgodaj po možganski kapi, pa tudi očitno izboljšanje in trajanje še vedno predmet razprave [5].Po eni strani je bilo ugotovljeno, da lahko ponavljajoče se metode, specifične za naloge, z večjo intenzivnostjo hoje privedejo do večjega izboljšanja hoje bolnikov po možganski kapi [6].Natančneje, poročali so, da so ljudje, ki so prejeli kombinacijo vadbe hoje s pomočjo elektrike in fizikalne terapije po možganski kapi, pokazali večje izboljšanje kot tisti, ki so prejemali samo redno vadbo hoje, zlasti v prvih 3 mesecih po kapi, in je bilo bolj verjetno, da bodo dosegli neodvisno hoja [7].Po drugi strani pa naj bi bilo za udeležence s subakutno možgansko kapjo z zmerno do hudo motnjo hoje različne intervencije konvencionalnega treninga hoje učinkovitejše od treninga hoje s pomočjo robota [8, 9].Poleg tega obstajajo dokazi, da se bo učinkovitost hoje izboljšala ne glede na to, ali se pri vadbi hoje uporablja robotsko vadbo hoje ali vadba na tleh [10].

Od konca leta 2019 so v skladu s kitajskimi domačimi in lokalnimi policami zdravstvenega zavarovanja v večini delov Kitajske, če se zdravstveno zavarovanje uporablja za poplačilo stroškov hospitalizacije, lahko bolniki po možganski kapi hospitalizirani le 2 tedna.Ker je bilo običajno 4-tedensko bivanje v bolnišnici skrajšano na 2 tedna, je pomembno razviti natančnejše in učinkovitejše rehabilitacijske metode za bolnike z zgodnjo možgansko kapjo.Da bi preučili to težavo, smo primerjali učinke zgodnjega načrta zdravljenja, ki je vključeval robotsko vadbo hoje (RT) s konvencionalnim nadzemnim treningom hoje (PT), da bi določili najbolj koristen načrt zdravljenja za izboljšanje hoje.

 

2. Metode

2.1.Oblikovanje študija.To je bilo enocentrično, enojno slepo, randomizirano kontrolirano preskušanje.Študijo je odobrila Prva pridružena bolnišnica Univerze za znanost in

Kitajska tehnologija (IRB, institucionalni revizijski odbor) (št. 2020-KY627).Merila za vključitev so bila naslednja: prva možganska kap srednje možganske arterije (dokumentirana z računalniško tomografijo ali slikanjem z magnetno resonanco);čas od začetka možganske kapi manj kot 12 tednov;Brunnstromova stopnja funkcije spodnjih okončin, ki je bila od stopnje III do stopnje IV;Montreal Cognitive Assessment (MoCA) rezultat ≥ 26 točk, sposoben sodelovati pri zaključku rehabilitacijskega usposabljanja in sposoben jasno izraziti občutke glede usposabljanja [11];stari 35-75 let, moški ali ženske;in soglasje za sodelovanje v kliničnem preskušanju, ki zagotavlja pisno informirano soglasje.

Merila za izključitev so bila naslednja: prehodni ishemični napad;predhodne možganske lezije, ne glede na etiologijo;prisotnost zanemarjanja, ocenjena z uporabo Bells testa (razlika petih od 35 izpuščenih zvončkov med desno in levo stranjo kaže na hemispatialno zanemarjanje) [12, 13];afazija;nevrološki pregled za oceno prisotnosti klinično pomembne somatosenzorične okvare;huda spastičnost, ki prizadene spodnje okončine (ocena po modificirani Ashworthovi lestvici večja od 2);klinični pregled za oceno prisotnosti motorične apraksije spodnjih okončin (z gibalnimi napakami tipov gibov okončin, razvrščenih po naslednjih kriterijih: nerodni gibi ob odsotnosti osnovnih gibov in senzoričnih izpadov, ataksija in normalen mišični tonus);neprostovoljna avtomatska disociacija;variacije skeleta spodnjih udov, deformacije, anatomske nenormalnosti in okvare sklepov zaradi različnih vzrokov;lokalna okužba kože ali poškodba pod kolčnim sklepom spodnje okončine;bolniki z epilepsijo, pri katerih njihovo stanje ni bilo učinkovito nadzorovano;kombinacija drugih resnih sistemskih bolezni, kot je huda kardiopulmonalna disfunkcija;sodelovanje v drugih kliničnih preskušanjih v 1 mesecu pred preskušanjem;in nepodpis informirane privolitve.Vsi subjekti so bili prostovoljci in vsi so dali pisno informirano soglasje za sodelovanje v študiji, ki je bila izvedena v skladu s Helsinško deklaracijo in jo je odobril Odbor za etiko prve bolnišnice, pridružene Univerzi za znanost in tehnologijo Kitajske.

Pred testom smo primerne udeležence naključno razporedili v dve skupini.Bolnike smo razporedili v eno od dveh skupin zdravljenja na podlagi sheme omejene randomizacije, ki jo je ustvarila programska oprema.Preiskovalci, ki so ugotavljali, ali je pacient primeren za vključitev v preskušanje, niso vedeli, v katero skupino (skrita dodelitev) bo pacient razporejen, ko so se odločali.Drugi raziskovalec je preveril pravilno razporeditev bolnikov glede na randomizacijsko tabelo.Poleg zdravljenj, vključenih v protokol študije, sta dve skupini bolnikov prejeli 0,5 ure običajne fizioterapije vsak dan in ni bila izvedena nobena druga vrsta rehabilitacije.

2.1.1.Skupina RT.Pacienti, ki so bili uvrščeni v to skupino, so bili podvrženi treningu hoje prek sistema za usposabljanje in ocenjevanje hoje A3 (NX, Kitajska), ki je gnani elektromehanski robot za hojo, ki zagotavlja ponovljiv, visoko intenziven in za nalogo specifičen trening hoje.Avtomatizirana vadba je potekala na tekalnih stezah.Bolniki, ki niso sodelovali pri ocenjevanju, so bili podvrženi nadzorovanemu zdravljenju s prilagojeno hitrostjo tekalne steze in podporo za težo.Ta sistem je vključeval dinamične in statične sisteme za hujšanje, ki lahko simulirajo dejanske spremembe težišča med hojo.Ko se funkcije izboljšujejo, se ravni podpore za težo, hitrost tekalne steze in vodilna sila prilagodijo tako, da ohranjajo šibko stran mišic iztegovalk kolena med stoječim položajem.Raven podpore za težo se postopoma zmanjša s 50 % na 0 %, sila vodenja pa se zmanjša s 100 % na 10 % (z zmanjšanjem sile vodenja, ki se uporablja tako v fazi stoje kot v fazi nihanja, je pacient prisiljen uporabiti mišice kolka in kolena, da bolj aktivno sodelujejo v procesu hoje) [14, 15].Poleg tega se je glede na toleranco vsakega bolnika hitrost tekalne steze (z 1,2 km/h) povečala za 0,2 do 0,4 km/h na potek zdravljenja, do 2,6 km/h.Učinkovito trajanje za vsako RT je bilo 50 minut.

2.1.2.Skupina PT.Običajni nadzemni trening hoje temelji na tradicionalnih tehnikah nevrorazvojne terapije.Ta terapija je vključevala vadbo ravnotežja sede-stoje, aktivno premeščanje, sede-stoje in intenzivno vadbo za bolnike s senzomotoričnimi motnjami.Z izboljšanjem fizičnega delovanja je vadba pacientov še bolj zahtevna, vključno z dinamično vadbo stoječega ravnotežja, ki se je nazadnje razvila v funkcionalno vadbo hoje, ob nadaljevanju izvajanja intenzivne vadbe [16].

Pacienti so bili tej skupini dodeljeni za trening hoje po tleh (učinkoviti čas 50 minut na lekcijo), namenjen izboljšanju nadzora drže med hojo, prenosom teže, stoječo fazo, stabilnostjo faze prostega nihanja, popolnim stikom s peto in načinom hoje.Isti usposobljeni terapevt je zdravil vse paciente v tej skupini in standardiziral izvedbo vsake vaje glede na pacientove sposobnosti (tj. sposobnost progresivnega in bolj aktivnega sodelovanja med hojo) in intenzivnost tolerance, kot je bilo prej opisano za skupino RT.

2.2.Postopki.Vsi udeleženci so opravili program usposabljanja, ki je obsegal 2-urni tečaj (vključno s časom počitka) vsak dan 14 zaporednih dni.Vsak trening je bil sestavljen iz dveh 50-minutnih treningov z enim 20-minutnim počitkom med njima.Bolnike so ocenili na začetku in po 1 tednu in 2 tednih (primarni cilj opazovanja).Isti ocenjevalec ni poznal razporeditve v skupine in je ocenil vse bolnike.Učinkovitost postopka zaslepitve smo preizkusili tako, da smo ocenjevalca prosili, naj poda utemeljeno ugibanje.

2.3.Rezultati.Glavni rezultati so bili rezultati FMA in rezultati testov TUG pred in po treningu.Analiza hoje parametrov čas-prostor je bila izvedena tudi z uporabo sistema za ocenjevanje funkcije ravnotežja (model: AL-080, Anhui Aili Intelligent Technology Co, Anhui, Kitajska) [17], vključno s časom koraka (s), časom (s) faze posameznega položaja , čas faze dvojnega položaja (s), čas faze nihanja (s), čas faze položaja (s), dolžina koraka (cm), hitrost hoje (m/s), kadenca (koraki/min), širina hoje (cm), in kot prstov navzven (deg).

V tej študiji je mogoče uporabiti razmerje simetrije med dvostranskimi prostorsko/časovnimi parametri za enostavno prepoznavanje stopnje simetrije med prizadeto stranjo in manj prizadeto stranjo.Formula za razmerje simetrije, dobljeno iz razmerja simetrije, je naslednja [18]:

Ko je prizadeta stran simetrična glede na manj prizadeto stran, je rezultat razmerja simetrije 1. Če je razmerje simetrije večje od 1, je porazdelitev parametrov, ki ustreza prizadeti strani, relativno visoka.Ko je razmerje simetrije manjše od 1, je porazdelitev parametrov, ki ustreza manj prizadeti strani, višja.

2.4.Statistična analiza.Za analizo podatkov je bila uporabljena programska oprema za statistično analizo SPSS 18.0.Za oceno predpostavke o normalnosti je bil uporabljen test Kolmogorov-Smirnov.Značilnosti udeležencev v vsaki skupini so bile testirane z uporabo neodvisnih t-testov za normalno porazdeljene spremenljivke in Mann–Whitneyjevega U testa za nenormalno porazdeljene spremenljivke.Za primerjavo sprememb pred in po zdravljenju med obema skupinama je bil uporabljen Wilcoxonov test s predznakom.Šteje se, da vrednosti P < 0,05 kažejo na statistično pomembnost.

3. Rezultati

Od aprila 2020 do decembra 2020 se je za sodelovanje v poskusu prijavilo skupaj 85 prostovoljcev, ki so izpolnjevali merila za primernost s kronično možgansko kapjo.Naključno so bili razporejeni v skupino PT (n = 40) in skupino RT (n = 45).31 bolnikov ni prejelo dodeljene intervencije (odstop pred zdravljenjem) in jih ni bilo mogoče zdraviti zaradi različnih osebnih razlogov in omejitev pogojev kliničnega presejanja.Na koncu se je usposabljanja udeležilo 54 udeležencev, ki so izpolnjevali kriterije upravičenosti (PT skupina, n = 27; RT skupina, n = 27).Mešani diagram poteka, ki prikazuje načrt raziskave, je prikazan na sliki 1. Poročali niso o resnih neželenih dogodkih ali večjih nevarnostih.

3.1.Izhodišče.Pri osnovni oceni med obema skupinama niso opazili pomembnih razlik glede starosti (P ​​= 0:14), časa začetka možganske kapi (P = 0:47), rezultatov FMA (P = 0:06) in rezultatov TUG (P = 0:17).Demografske in klinične značilnosti bolnikov so prikazane v tabelah 1 in 2.

3.2.Izid.Tako je končna analiza zajela 54 bolnikov: 27 v skupini RT in 27 v skupini PT.Starost, tedni po možganski kapi, spol, stran možganske kapi in vrsta možganske kapi se med obema skupinama niso pomembno razlikovali (glejte tabelo 1).Izboljšanje smo izmerili z izračunom razlike med izhodiščnimi in 2-tedenskimi rezultati vsake skupine.Ker podatki niso bili normalno porazdeljeni, je bil za primerjavo izhodiščnih meritev in meritev po treningu med obema skupinama uporabljen Mann-Whitneyjev U test.Pri nobeni meritvi rezultatov pred zdravljenjem ni bilo pomembnih razlik med skupinami.

Po 14 treningih sta obe skupini pokazali pomembne izboljšave pri vsaj enem merilu izida.Poleg tega je skupina PT pokazala bistveno večje izboljšanje uspešnosti (glej tabelo 2).Kar zadeva rezultate FMA in TUG, je primerjava rezultatov pred in po 2 tednih treninga pokazala pomembne razlike znotraj skupine PT (P < 0:01) (glejte tabelo 2) in pomembne razlike v skupini RT (FMA, P = 0: 02), vendar rezultati TUG (P = 0:28) niso pokazali nobene razlike.Primerjava med skupinama je pokazala, da med obema skupinama ni bilo pomembne razlike v rezultatih FMA (P = 0:26) ali TUG (P = 0:97).

Kar zadeva analizo hoje časovnega parametra, v primerjavi znotraj skupine ni bilo pomembnih razlik pred in po vsakem delu prizadete strani obeh skupin (P > 0:05).V medskupinski primerjavi faze kontralateralnega nihanja je bila skupina RT statistično pomembna (P = 0:01).Pri simetriji obeh strani spodnjih okončin pred in po dveh tednih treninga v stoječem obdobju in zamahu je bila skupina RT statistično značilna v analizi znotraj skupine (P = 0:04).Poleg tega faza drže, faza nihanja in razmerje simetrije manj prizadete strani in prizadete strani niso bili pomembni znotraj in med skupinami (P > 0:05) (glej sliko 2).

Kar zadeva analizo hoje parametra prostora, je bila pred in po 2 tednih treninga značilna razlika v širini hoje na prizadeti strani (P = 0:02) v skupini PT.V skupini RT je prizadeta stran pokazala pomembne razlike v hitrosti hoje (P = 0:03), kotu navzven prstov (P = 0:01) in dolžini koraka (P = 0:03).Vendar pa po 14 dneh treninga obe skupini nista pokazali bistvenega izboljšanja kadence.Razen pomembne statistične razlike v kotu prstov navzven (P = 0:002) v primerjavi med skupinama ni bilo razkritih nobenih pomembnih razlik.

4. Razprava

Glavni namen tega randomiziranega kontroliranega preskušanja je bil primerjati učinke robotsko podprtega treninga hoje (RT skupina) in običajnega treninga hoje po tleh (PT skupina) za bolnike z zgodnjo možgansko kapjo z motnjo hoje.Trenutne ugotovitve so pokazale, da je v primerjavi s konvencionalnim treningom hoje po tleh (skupina PT) trening hoje z robotom A3 z uporabo NX imel več ključnih prednosti za izboljšanje motoričnih funkcij.

Več prejšnjih študij je poročalo, da je robotsko usposabljanje hoje v kombinaciji s fizikalno terapijo po možganski kapi povečalo verjetnost doseganja samostojne hoje v primerjavi z usposabljanjem hoje brez teh naprav, in našli so ljudi, ki so bili deležni tega posega v prvih 2 mesecih po kapi, in tiste, ki niso mogli hoditi. imeti največ koristi [19, 20].Naša začetna hipoteza je bila, da bi bil trening hoje s pomočjo robota učinkovitejši od tradicionalnega treninga hoje na tleh pri izboljšanju atletskih sposobnosti, saj bi zagotavljal natančne in simetrične vzorce hoje za uravnavanje hoje bolnikov.Poleg tega smo predvideli, da bi bilo zgodnje usposabljanje s pomočjo robota po možganski kapi (tj. dinamična regulacija iz sistema za hujšanje, prilagajanje sile vodenja v realnem času ter aktivno in pasivno usposabljanje kadar koli) bolj koristno od tradicionalnega usposabljanja, ki temelji na informacije predstavljene v jasnem jeziku.Poleg tega smo špekulirali tudi, da bi trening hoje z robotom A3 v pokončnem položaju aktiviral mišično-skeletni in cerebrovaskularni sistem s ponavljajočim se in natančnim vnosom drže pri hoji, s čimer bi ublažil spastično hipertonijo in hiperrefleksijo ter spodbudil zgodnje okrevanje po možganski kapi.

Trenutne ugotovitve niso v celoti potrdile naših začetnih hipotez.Rezultati FMA so pokazali, da sta obe skupini pokazali pomembne izboljšave.Poleg tega je v zgodnji fazi uporaba robotske naprave za urjenje prostorskih parametrov hoje vodila do bistveno boljše uspešnosti kot tradicionalna rehabilitacijska vadba na tleh.Po robotsko podprtem treningu hoje pacienti morda niso mogli hitro in spretno izvajati standardizirane hoje, pacientovi časovni in prostorski parametri so bili nekoliko višji kot pred treningom (čeprav ta razlika ni bila pomembna, P > 0:05), z ni pomembne razlike v rezultatih TUG pred in po treningu (P = 0:28).Vendar, ne glede na metodo, 2 tedna neprekinjenega treninga nista spremenila časovnih parametrov v bolnikovi hoji ali frekvence korakov v prostorskih parametrih.

Trenutne ugotovitve so skladne z nekaterimi prejšnjimi poročili in podpirajo idejo, da je vloga elektromehanske/robotske opreme še vedno nejasna [10].Raziskave nekaterih prejšnjih študij so pokazale, da bi robotsko usposabljanje hoje lahko imelo zgodnjo vlogo pri nevrorehabilitaciji, saj bi zagotovilo pravilen senzorični vnos kot predpostavko nevronske plastičnosti in osnovo motoričnega učenja, ki je bistvenega pomena za doseganje ustreznega motoričnega učinka [21].Bolniki, ki so po možganski kapi prejemali kombinacijo električnega treninga hoje in fizikalne terapije, so imeli večjo verjetnost, da bodo dosegli samostojno hojo v primerjavi s tistimi, ki so prejemali samo konvencionalni trening hoje, zlasti v prvih 3 mesecih po možganski kapi [7, 14].Poleg tega so nekatere študije pokazale, da lahko zanašanje na robotsko usposabljanje izboljša hojo bolnikov po možganski kapi.V študiji, ki so jo izvedli Kim in sod., je bilo 48 bolnikov v enem letu bolezni razdeljenih v skupino za zdravljenje s pomočjo robota (0:5 ur robotskega usposabljanja + 1 ura fizikalne terapije) in skupino za konvencionalno zdravljenje (1,5 ure fizičnega terapijo), pri čemer sta obe skupini prejemali 1,5 ure zdravljenja na dan.V primerjavi s samo tradicionalno fizikalno terapijo so rezultati pokazali, da je kombinacija robotskih naprav s fizikalno terapijo boljša od konvencionalne terapije v smislu avtonomije in ravnovesja [22].

Vendar pa so Mayr in sodelavci izvedli študijo na 66 odraslih bolnikih s povprečno 5 tednov po možganski kapi, da bi ocenili učinek dveh skupin, ki sta prejemali 8-tedensko bolnišnično rehabilitacijsko zdravljenje, osredotočeno na sposobnost hoje in rehabilitacijo hoje (vadba hoje s pomočjo robota in tradicionalna tla). trening hoje).Poročalo se je, da sta obe metodi izboljšali funkcijo hoje, čeprav sta bila za doseganje koristnih učinkov vadbe hoje potreben čas in energija [15].Podobno Duncan et al.preučevali učinke zgodnjega vadbenega treninga (2 meseca po možganski kapi), poznega vadbenega treninga (6 mesecev po možganski kapi) in načrta domače vadbe (2 meseca po možganski kapi), da bi preučili tek s podporo teže po možganski kapi, vključno z optimalnim čas in učinkovitost mehanskega rehabilitacijskega posega.Ugotovljeno je bilo, da pri 408 odraslih bolnikih z možgansko kapjo (2 meseca po možganski kapi) vadba, vključno z uporabo vadbe na tekalni stezi za podporo teže, ni bila nič boljša od vadbene terapije, ki jo izvaja fizioterapevt doma [8].Hidler in sodelavci so predlagali multicentrično študijo RCT, ki je vključevala 72 odraslih bolnikov manj kot 6 mesecev po začetku možganske kapi.Avtorji poročajo, da lahko pri posameznikih z zmerno do hudo motnjo hoje po subakutni enostranski možganski kapi uporaba tradicionalnih rehabilitacijskih strategij doseže večjo hitrost in razdaljo na tleh kot robotizirano usposabljanje hoje (z uporabo naprav Lokomat) [9].V naši študiji je iz primerjave med skupinama razvidno, da je učinek zdravljenja skupine PT v večini vidikov v resnici podoben učinku zdravljenja skupine RT, razen pomembne statistične razlike v kotu navzven.Zlasti glede širine hoje je po 2 tednih vadbe PT pomembna primerjava znotraj skupine (P = 0:02).To nas opominja, da lahko v rehabilitacijskih vadbenih centrih brez robotskih pogojev za vadbo doseže določen terapevtski učinek tudi vadba hoje s konvencionalno nadzemno vadbo hoje.

Kar zadeva klinične posledice, sedanje ugotovitve okvirno kažejo, da je treba za klinično vadbo hoje za zgodnjo možgansko kap, ko je bolnikova širina hoje problematična, izbrati običajno nadzemno vadbo hoje;Nasprotno pa, kadar pacientovi prostorski parametri (dolžina koraka, tempo in kot prstov) ali časovni parametri (razmerje simetrije faze položaja) razkrijejo težavo s hojo, je morda bolj primerna izbira vadbe hoje s pomočjo robota.Vendar je bila glavna omejitev trenutnega randomiziranega kontroliranega preskušanja razmeroma kratek čas usposabljanja (2 tedna), kar omejuje zaključke, ki jih je mogoče potegniti iz naših ugotovitev.Možno je, da bi se razlike med treningom med obema metodama pokazale po 4 tednih.Druga omejitev je povezana s študijsko populacijo.Trenutna študija je bila izvedena na bolnikih s subakutno možgansko kapjo različnih stopenj resnosti in nismo mogli razlikovati med spontano rehabilitacijo (pomeni spontano okrevanje telesa) in terapevtsko rehabilitacijo.Izbirno obdobje (8 tednov) od začetka možganske kapi je bilo razmeroma dolgo, verjetno je vključevalo preveliko število različnih krivulj spontanega razvoja in individualno odpornost na (trening) stres.Druga pomembna omejitev je pomanjkanje dolgoročnih merilnih točk (npr. 6 mesecev ali več in idealno 1 leto).Poleg tega zgodnji začetek zdravljenja (tj. RT) morda ne bo povzročil merljive razlike v kratkoročnih rezultatih, tudi če bo dosegel razliko v dolgoročnih rezultatih.

5. Zaključek

Ta predhodna študija kaže, da lahko trening hoje s pomočjo robota A3 in običajni trening hoje po tleh delno izboljšata sposobnost hoje bolnikov po možganski kapi v 2 tednih.

Razpoložljivost podatkov

Nabori podatkov, uporabljeni v tej študiji, so na razumno zahtevo na voljo pri ustreznem avtorju.

Nasprotja interesov

Avtorji izjavljajo, da ni konflikta interesov.

Zahvala

Zahvaljujemo se Benjaminu Knightu, MSc., iz Liwen Bianji, Edanz Editing China (http://www.liwenbianji.cn/ac), za urejanje angleškega besedila osnutka tega rokopisa.

Reference