Eine Pilotstudie: Ein innovatives haptisches Endeffektor-Gerät im Einsatz bei subakuten und chronischen Schlaganfallpatienten - Schlaganfallzentrum

Einleitung

Der Schlaganfall ist derzeit die häufigste Ursache für dauerhafte Behinderungen und geht häufig mit funktionellen Beeinträchtigungen der oberen Extremitäten einher, die in der Regel häufiger auftreten als solche der unteren Extremitäten. Die motorische Dysfunktion der oberen Extremitäten ist oft mit weiteren neurologischen Symptomen verbunden, welche die Wiederherstellung der motorischen Funktion behindern und daher eine systematische und fachgerechte therapeutische Intervention erfordern.

Das Hauptziel der Schlaganfallrehabilitation besteht darin, die funktionelle Erholung der geschädigten Extremität zu fördern, um das funktionelle Ergebnis zu maximieren und die Lebensqualität zu verbessern. Studien haben gezeigt, dass eine hochintensive Therapie und ein aufgabenspezifisches Übungstraining in Kombination mit roboterassistierten und traditionellen Rehabilitationsprogrammen bessere Ergebnisse erzielen können. Neuere Studien haben gezeigt, dass der Einsatz von Robotik in der Rehabilitationstherapie bei Patienten mit chronischem Schlaganfall gut angenommen und gut vertragen wird. Die aktuelle Analyse des Mechanismus der motorischen Erholung bei Schlaganfallpatienten stützt sich lediglich auf klinische Ergebnismaße, während das Robotersystem verschiedene biomechanische Datenaufzeichnungen liefern kann, etwa Geschwindigkeit, Kraft usw., die zur Analyse und Bewertung der Erholung von Schlaganfallpatienten herangezogen werden können.

Das Hauptziel dieser Studie besteht darin, die Auswirkungen der roboterassistierten Rehabilitation der oberen Extremität auf die motorische Erholung von Schlaganfallpatienten zu bewerten, die eine auf einem haptischen Gerät basierende Behandlung erhielten.

Methoden

Insgesamt 39 Schlaganfallpatienten (23 subakut und 16 chronisch) absolvierten ein Rehabilitationstraining mit dem neuartigen Endzug-Rehabilitationsroboter für die obere Extremität. Zum Vergleich wurden 13 gesunde Probanden rekrutiert.

Die folgenden klinischen Ergebnismaße wurden verwendet: Chedoke-McMaster Stroke Assessment (CMSA), Modifizierte Ashworth-Skala (MAS) zur Bewertung des Schweregrads des Schlaganfalls, Fugl-Meyer Assessment Upper Extremity Scale (FMA-UE), Medical Research Council (MRC), Motricity Index (MI), Box-and-Block-Test (B&B) und modifizierter Barthel-Index (MBI).

Die folgenden Parameter wurden berechnet: mittlere Geschwindigkeit, maximale Geschwindigkeit, mittlere Zeit, Weglänge, standardisierter Jerk, mittlere Kraft, mittlerer Fehler, mittlerer Energieaufwand und Prozentsatz der aktiven Patient-Roboter-Interaktionen. Die Bewertungen wurden vor und nach der Behandlung durchgeführt.

Ergebnisse

Wie in Tabelle 3 dargestellt, absolvierten neununddreißig Schlaganfallpatienten (dreiundzwanzig subakut und sechzehn chronisch) ein Rehabilitationstraining mit dem haptischen System MOTORE/Armotion. Zu Vergleichszwecken wurden dreizehn gesunde Probanden rekrutiert. Die folgenden klinischen Ergebnismaße wurden verwendet: Chedoke-McMaster Stroke Assessment, Modifizierte Ashworth-Skala (MAS), Fugl-Meyer Assessment (FM), Medical Research Council, Motricity Index (MI), Box-and-Block-Test (B&B) und modifizierter Barthel-Index (mBI). Die folgenden Parameter wurden berechnet: mittlere Geschwindigkeit, maximale Geschwindigkeit, mittlere Zeit, Weglänge, normalisierter Jerk, mittlere Kraft, mittlerer Fehler, mittlerer Energieaufwand und Prozentsatz der aktiven Patient-Roboter-Interaktionen. Die Bewertungen wurden vor und nach der Behandlung durchgeführt.

Abb. 4-6 zeigen die Ergebnisse der kinematischen Analyse: In beiden Gruppen wurden signifikante Veränderungen der mittleren Geschwindigkeit beobachtet (Abb. 4): Insbesondere waren die Patienten am Ende der Behandlung in der Lage, die Greifaufgabe mit einer höheren Geschwindigkeit auszuführen als zu Beginn der Rehabilitationsbehandlung. Die maximale Geschwindigkeit und die Weglänge (Abb. 4) veränderten sich in keiner der beiden Gruppen signifikant. Signifikante Veränderungen der mittleren Zeit (Abb. 4), der mittleren Kraft und des mittleren Energieaufwands (Abb. 5) wurden in der subakuten Gruppe beobachtet; schließlich stieg in der subakuten Gruppe der Prozentsatz der positiven Patient-Roboter-Interaktionen am Ende der roboterassistierten Therapie signifikant an, wie in Abb. 6 dargestellt.

Schlussfolgerungen

Sowohl bei subakuten als auch bei chronischen Patienten ist das eingesetzte innovative haptische Gerät mindestens ebenso wirksam wie ein bestehendes Gerät, das in ähnlichen Studien verwendet wurde. Im Vergleich zu ähnlichen haptischen Geräten liegen die Vorteile des neuartigen Geräts jedoch in seinem geringen Gewicht, seiner kompakteren Bauweise und seiner Tragbarkeit, wodurch es das Potenzial für den Einsatz im häuslichen Umfeld besitzt.

Auf Grundlage des oben genannten Forschungshintergrunds hat Syrebo den tragbaren Rehabilitationsroboter für die obere Extremität, SY-UEA2, entwickelt, der eine neue Rehabilitationsmethode für die obere Extremität und eine zuverlässigere Rehabilitationsoption für die Mehrheit der Patienten bietet.

Der Rehabilitationsroboter für die obere Extremität von Syrebo verwendet ein mobiles Chassis mit vollem Funktionsumfang und eine hochpräzise optische Positionierungstechnologie und bietet den Nutzern verschiedene wirksame zielorientierte Trainingseinheiten, um Kraft, Geschwindigkeit und Genauigkeit der oberen Extremität zu steigern und die Funktionalität der oberen Extremität wiederherzustellen.

Im Vergleich zur traditionellen Trainingsmethode für die Rehabilitation der oberen Extremität setzt SY-UEA2 auf fortschrittliche Bewegungssteuerungstechnologie und hochpräzise optische Positionierungssensortechnologie, die einen Positionierungsfehler von <0,03 mm ermöglicht, den Bewegungszustand des Patienten präzise erfasst und ein intelligentes Bewegungs-Rehabilitationstraining entsprechend den Rehabilitationsanforderungen durchführt. Gleichzeitig bietet es fünf Vorteile, wie die Integration von Training und Bewertung, aufgabenorientierte Szenario-Interaktion, vollständige Abdeckung des gesamten Rehabilitationszyklus, mehrdimensionales synchrones Training und mehrfachen Sicherheitsschutz.

Referenz: Mazzoleni S, Battini E, Crecchi R, et al. Upper limb robot-assisted therapy in subacute and chronic stroke patients using an innovative end-effector haptic device: A pilot study. NeuroRehabilitation. 2018;42(1):43-52.