JNER:使用一种上肢康复游戏机器人系统用于中风患者康复

2021-09-17 MedSci原创 MedSci原创

中风是全世界死亡、身体残疾的主要原因之一。在过去几年中,中风患者的患病率有所增加,从而对康复有了更高的需求。上肢瘫痪是中风后常见的损伤,只有10-20%的患者完全康复:对于这些患者,手臂康复的主要目的

中风是全世界死亡、身体残疾的主要原因之一。在过去几年中,中风患者的患病率有所增加,从而对康复有了更高的需求。上肢瘫痪是中风后常见的损伤,只有10-20%的患者完全康复:对于这些患者,手臂康复的主要目的是恢复失去的功能。如今,使中风患者的康复有效的关键因素被认为是训练强度、重复使用具有挑战性和功能导向的活。机器人辅助康复和基于家庭的远程康复越来越受到人们的欢迎。机器人的精确运动能够客观地测量患者的运动。基于家庭的远程康复允许患者通过增加和延长治疗时间来提高康复效果。

基于游戏的远程康复和机器人系统的结合为患者创造了一个积极的环境。患者从这些专门为康复任务设计的“游戏”中获得的乐趣,可以极大地提高治疗的质量。MERLIN是一种机器人系统,用于中风患者的上肢远程康复。它是一种价格合理且易于使用的解决方案,允许患者在家中进行强化康复,并与治疗师进行持续远程监控和沟通。该系统由一个上肢康复机器人和一个软件平台组成,该平台引导和测量患者的运动,并允许医生定制治疗计划和监测患者的发展。本研究的目的是展示MERLIN机器人系统的可用性验证。开展的研究还旨在证明将机器人治疗作为日常康复计划的补充的可行性。本文发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》。

在中风后上肢恢复的不同阶段招募12名患者,以测试尽可能多的系统功能。受试者根据其恢复阶段分为三组:亚急性(中风恢复2-6个月)、短期慢性(6-12个月)和长期慢性(超过12个月)。每个阶段招募4名患者。参与本研究的纳入标准为:18岁以上的中风后上肢偏瘫、单侧偏瘫以及理解、接受和积极参与可用性研究的认知能力的受试者。每位患者使用MERLIN系统3周:在理疗师的监督下,进行1周的培训,在患者家中进行1周的监督,并在理疗师的远程支持和监督下独自在患者家中进行1周的康复训练。在基线检查时(开始训练前第1天)和最后一天评估手臂和手的功能。系统的可用性和参与者的动机在最后一天使用不同的验证量表进行评估。

figure1

机器人系统

MERLIN系统的开发旨在将神经康复带到中风后患者的家中,目的是在治疗师的间接监督下提供日常、强化、激励和患者定制的康复。该系统由ArmAssist(AA)和Antari家庭护理平台组成,ArmAssist(AA)是一个基于TECNALIA开发的严肃游戏的经济高效的机器人系统,用于远程监督、组织和定制患者的日常训练,Antari家庭护理平台由GMV开发。AA系统是一个模块化解决方案,包括一个价格合理的便携式机器人设备,用于完成上肢康复,用于激励患者并评估他们的训练。有7种训练游戏可供选择。康复治疗包括使用MERLIN系统进行的11个疗程,为期3周。用于此目的的训练动作和游戏由治疗师选择,治疗师根据患者的进化或认知状况决定治疗中训练的强度水平和动作。

figure4

患者使用机器人训练

9名患者参与并完成了研究。可用性评估报告了高水平的满意度:平均SUS分数71.94。ArmAssist调查问卷的结果显示,平均7分中有6分,这表明MERLIN非常直观、易于学习和使用。关于临床评估,Fugl-Meyer评分显示,从训练前到训练后,运动功能总分有中度改善(p = 0.002)。改良Ashworth量表结果无显著变化(p = 0.169)。在本研究中, 旨在观察参与试验后患者临床状况的可能变化,因此还增加了一些额外的临床测量。在开发新的康复技术时,必须考虑最终用户的特殊需求及其移动限制,以确保系统设计满足其实际需求和要求。

figure5

SUS量表

IMI的平均分为6.06分(满分为7分),每个分量表的最低分为5.67分,这表明参与者认为该系统是一个有趣的康复系统。 关于QUEST和AA问卷的结果,参与者认为这种疗法有趣、有动机,而且简单、直观、易于使用。然而,与其他人相比,P4和P8表达了略为消极的观点。P4不习惯使用新技术,在和电脑和游戏互动时感到沮丧。P8有严重的运动障碍,这意味着与其他参与者相比,移动手臂需要付出更多的努力。尽管有这些缺点,两名患者都决定完成训练。100%的参与者会向其他患者推荐使用MERLIN系统,88.9%的人会使用它超过6周。所有的参与者都报告说,在家里独自使用MERLIN时,压力很低。尽管普遍持积极看法,但参与者还认为MERLIN需要一些改进,这将在系统进一步开发时予以考虑。

figure6

临床实验结果

 

本研究的目的是评估系统的可用性,由于训练时间和患者数量太少,无法充分证明治疗的有效性。然而,临床评估显示上肢运动功能有中度改善,这与在家庭环境中使用类似机器人系统进行的其他研究结果一致。在个体水平上,根据Fugl-Meyer量表的基线测量,九名参与者的运动功能被分为轻度(6名患者)、中度(2名)和重度(1名)。受试者在训练后取得了显著的进步,这是通过Fugl-Meyer运动功能量表进行评估的。事实上,P6,一个处于慢性期的患者,经历了最大的运动变化。P6、P2和P3发生了最显著的变化:这些患者处于不同的进化阶段,基线也不同,分别如表1和表3所示。因此,在本研究中,没有发现运动功能改善与进展之间的关系,并且由于大多数参与者也参与了额外的治疗,这些改善不能完全归因于MERLIN系统的使用。

这项可用性研究表明,使用MERLIN系统进行上肢家庭康复是安全、有用、可行和激励的。

Guillén-Climent, S., Garzo, A., Muñoz-Alcaraz, M.N. et al. A usability study in patients with stroke using MERLIN, a robotic system based on serious games for upper limb rehabilitation in the home settingJ NeuroEngineering Rehabil 18, 41 (2021). https://doi.org/10.1186/s12984-021-00837-z

 



版权声明:
本网站所有注明“来源:梅斯医学”或“来源:MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言

相关资讯

机器人治疗前列腺癌!智慧医疗时代 泌尿外科“黑科技”有多牛?

科技创新是我国经济社会发展的重要战略。随着科技与医学的融合,新理念、新技术在泌尿外科领域得到了广泛应用和实践,如激光技术、机器人、“互联网+”、5G等等。为了更好地促进泌尿外科新技术的应用,医学基础走向转化,临床与科技相结合,以及互联网医疗赋能专科和基层。8月4日, 由国家远程医疗及互联网医学中心、中日友好医院泌尿外科、北京医学会泌尿外科分会基础与转化研究学组联合主办的“2019中日泌尿新技术高峰

国内首例!上海九院成功完成机器人辅助人工耳蜗植入术

近日,上海交通大学医学院附属第九人民医院耳科团队完成国内首例手术机器人辅助人工耳蜗植入术。手术在上海九院安装了RobOtol耳科机器人的一体化手术室中进行,由院长吴皓教授主刀。据吴皓教授介绍,患者为中年男性,近十年双侧听力逐渐下降,近二年已发展为双侧极重度聋,已无法正常交流。吴皓教授表示,人工耳蜗是重度或极重度耳聋重建听觉的最有效手段,目前全球已经有超过80万耳聋患者接受了人工耳蜗植入。人工耳蜗手

全国首例!介入机器人“鲁班”完成机器人辅助全脑血管造影手术

2019年12月19日,首都医科大学附属北京天坛医院(下称“北京天坛医院”)通过远程遥控手术机器人“鲁班”,成功为一名来自陕西的患者完成了全脑血管造影手术。这是我国首例机器人辅助全脑血管造影手术。该手术由北京天坛医院神经介入中心主任医师李佑祥、吕明指挥,副主任医师江裕华操作。建立血管通路后,江裕华来到手术室外的医生主操作端,通过操纵2个手杆,远程遥控介入机器人“鲁班”,精确实施了对患者左、右颈动脉

中国首例机器人全膝人工关节置换手术在京完成

记者从中国科学技术协会获悉,中国首例机器人全膝人工关节置换(TKA)手术近日在北京完成。此次使用的HURWA关节手术机器人是中国自行研发的具有完全自主知识产权的现代尖端科技医用设备。 据介绍,该手术由北京协和医院关节外科林进、王炜团队实施。在麻醉科、手术室、放射科等相关科室和职能处室的合作下,“中国造”关节机器人完成了此次“首秀”。全膝人工关节置换手术技术要求高、操作难度大,而TKA手术

JNER:机器人训练有助于急性脑卒中患者运动功能恢复的生理机制

中风后遗留的半身不遂,需要进行康复训练,才能使部分机体功能得到恢复。大约60%的患者在中风后6个月后依然无法恢复。到目前为止,已经有多种康复疗法,如运动疗法、镜像疗法、虚拟现实、神经-肌肉电刺激。此外

JNER:机器人强化中风治疗的康复策略—一项初步研究

中风康复的绝大多数临床试验都集中于慢性中风患者。虽然中风后慢性期的治疗已被证明可减少运动损伤,但亚急性期似乎出现了改善运动能力的重大机会。研究表明,亚急性中风的强化干预可以提高运动能力的恢复。目前的研

拓展阅读

PLOS MED:长得高的人更容易发生心源性卒中,而且还与遗传相关!

在不同血统中,较高的成人身高与较高的心脏栓塞性卒中风险和较低的其他缺血性卒中亚型风险存在因果关系。

STROKE | 中国学者:坐姿太极拳来啦,能为中风患者提供更有效的功能恢复!

研究结果支持量身定制的坐姿太极拳项目对改善亚急性中风幸存者的康复效果

中国50万人研究:每多吃2两粗粮,糖尿病与中风风险分别下降14%和13%!so easy!

J Nutr.:粗粮摄入量与心脏代谢疾病风险:一项中国成年人的前瞻性队列研究

Circulation:家庭代盐计划来啦——不仅可以预防中风还可以改善生活质量

高盐摄入是一个主要的饮食风险因素,2019年全球约有180万人死亡,4400万残疾调整寿命年。

JAMA子刊:2万多人的研究发现,LDL-C小于1.8 mmol/L可能会降低复发性中风

缺血性卒中病史的患者,以他汀为基础的强化降脂治疗,LDL-C水平降至<1.8 mmol/L,能降低复发性卒中风险,但仅限于有动脉粥样硬化的患者。