tel. kom. 693-396-774
tel./fax: (71) 336 10 36
e-mail: centrum@biomed.org.pl

Neurorehabilitacja- doniesienia z badań

Wyszukaj w serwisie

Nowe technologie w rehabilitacji pacjentów
z uszkodzeniami funkcji motorycznych oraz poznawczych.
 

1. Rehabilitacja definicja

Rehabilitacja jest kompleksowym działaniem na rzecz osoby, w pewnym zakresie niesprawnej, mającym na celu przywrócenie pełnej lub maksymalnej na dany moment sprawności, w obszarach, które tego wymagają. Jest procesem, który nie dzieje się od razu, ale wymaga czasu.

Jedną z najprężniej rozwijających się gałęzi rehabilitacji jest neurorehabilitacja, która wykorzystuje najnowsze osiągnięcia technologiczne do przywracania lub rozwijania różnych funkcji pacjenta, głównie:
• poznawczych (np. pamięć, koncentracja, spostrzegawczość, uwaga)
• motorycznych (koordynacja ruchową, prawidłowy czas reakcji, precyzja ruchów).

Poniżej przedstawiamy kilka badań, do których udało nam się dotrzeć, a które dotyczą skuteczności metod opartych na tych samych technologiach, którymi zajmujemy się w Centrum Biomed we Wrocławiu.
Wprowadzane metody i terapie oparte są na rozwiązaniach połączonych z nowoczesnymi technologiami. Dzięki temu możliwe jest to, co wcześniej było nieosiągalne za pomocą konwencjonalnych metod. Nowe metody i działania muszą mieć swoje empiryczne potwierdzenie w postaci badań, w celu sprawdzenia skuteczności ich stosowania.  Badani muszą mieć w podobnym stopniu podobne zaburzenia (ze względu na ujednolicenie grupy badawczej).
Poniżej przedstawiamy kilka obserwacji, dotyczących skuteczności metod neurorehabilitacji opartych na stosowaniu nowoczesnych technologii.

neurorehabilitacja

 

2. Badania naukowe na temat neurorehabilitacji.

2.1. Badanie z zastosowaniem „Playstation eyetoy games” (Yavuzer, Senel, Atay i Stam, 2008)

Cel: ocena efektywności "Playstation EyeToy Games" w przywracaniu sprawności motorycznych kończyn górnych i powiązanych z tym funkcji u pacjentów po przebytym udarze.

Autorzy opracowali badanie na zrandomizowanej grupie osób przy zastosowaniu metody ślepej próby. Trwało ono przez 4 tygodnie, z trzymiesięczna obserwacją.
Wszyscy z 20 pacjentów (n=20) biorących udział w badaniu byli dotknięci połowicznym niedowładem (średnia wieku pacjentów: M=61,1 lat), i wszyscy w ciągu ostatnich 12 miesięcy przebyli udar. Oprócz tradycyjnego programu rehabilitacyjnego (5 dni w tygodniu, od 2 do 5 godzin dziennie przez 4 tygodnie) przeprowadzano pacjentom również codzienną 30 minutową terapię "Playstation EyeToy Games", składającą sie z różnego rodzaju ćwiczeń trenujących barki, łokcie, nadgarstki. Tak było w grupie badawczej, w której wprowadzono manipulację.
W grupie kontrolnej nie odbywały się ćwiczenia, a jedynie pacjenci oglądali grę przez taki sam czas jak grupa ćwiczących, jednak bez fizycznego angażowania pacjentów w ćwiczenia. Pomiar FIM (Functional Independence Measure) był badany przed całym czterotygodniowym cyklem (pomiar 0), po przebytej rehabilitacji (pomiar po terapii) oraz po trzy miesięcznej obserwacji (pomiar monitorujący).

Wyniki z przyjętym przedziałem ufności na poziomie 95% (p=0.018) wykazały znaczącą poprawę
w grupie, w której stosowano terapię "Playstation EyeToy Games" w stosunku do grupy kontrolnej.

Podsumowując - w połączeniu z konwencjonalnym programem rehabilitacji pacjentów po udarze mózgu metody z zastosowaniem terapii przy pomocy "Playstation EyeToy Games" mają potencjał do zwiększenia siły kończyn górnych oraz polepszenia funkcjonowania pacjentów po udarach mózgu.


2.2. „Innowacyjne zastosowanie wirtualnej rzeczywistości w unowocześnianiu terapii lustrzanej w niedowładzie kończyny górnej” (Opara, Rycerski, Szczygieł, Mazurek i Wardejn, 2015)

Cel: ocena skuteczności leczenia za pomocą nowatorskiego urządzenia zwanego wirtualnym lustrem u pacjentów w początkowym stadium powrotu do zdrowia po udarze.

Autorzy badania zwrócili uwagę na fakt, iż poprawa sprawności funkcji motorycznych kończyny górnej jest kluczowym elementem nowoczesnej rehabilitacji po udarze mózgu, a terapia lustrzana jest nowym sposobem na poprawę tych funkcji u pacjentów. Jak twierdzą autorzy mimo, że badania kliniczne
i metaanalizy badań sprawdzające skuteczność terapii lustrzanej były publikowane w ostatnich latach, sprawdzanie i weryfikacja owych metod nadal jest konieczna: głównie ze względu na ograniczenia metodologiczne, jak i ograniczone wielkości prób badawczych.
Aparatura w badaniu składała się z urządzeń opartych o technologię przechwytywania ruchu (ang. motion capture) i nakładania wygenerowanego obrazu. W skład kompletnego zestawu wchodzą: kamerka internetowa z urządzeniem zwanym kontrolerem ruchu (czujnik ruchu), duży wyświetlacz (np. odbiornik TV), system komputerowy i system optyczny w technologii 3D umożliwiający trójwymiarową analizę obrazu.
W badaniu wzięło udział 20 uczestników: chorych z niedowładem połowiczym, o ograniczonej funkcjonalności kończyn górnych, którzy przeszli wczesnej rehabilitację poszpitalną (do 3 miesięcy po udarze). Uczestnicy brali udział w terapii trwającej przez 4 tygodnie: 5 dni w tygodniu. Zestaw ćwiczeń, które zastosowano w badaniu przedstawiono w tabeli 1 (Opara i in., 2015). Grupa badana z wprowadzoną manipulacją badawczą (n = 10) wykonywała ćwiczenia wykorzystując aparaturę wirtualnego lustra, podczas gdy uczestnicy grupy kontrolnej (n = 10) wykonywali te samy ćwiczenia jednak bez użycia wirtualnego lustra.
Wyniki zostały ocenione za pomocą:
• Wskaźnika Funkcjonalnego „Repty” (WFR);
• skali ręki Frenchay;
• testu szybkiego otwierania i zamykania dłoni (Rapid Hand Flick Time – RHFT);
• oceny siły mięśni obydwu rąk przed terapią i po zakończonej terapii.
Oczekiwano, że ćwiczenia kończyn górnych u pacjentów z wykorzystaniem nowoczesnej terapii lustrzanej, będą wpływać pozytywnie na wyniki u pacjentów. To z kolei pomoże w stworzeniu nowoczesnej, alternatywnej, ale atrakcyjnej metody dla terapii lustrzanych.
 

Tabela 1: Tabela ćwiczeń wykonywanych przez uczestników badania Opary i współpracowników (2015) zaczerpnięta z artykułu autorów badania. Tabela do wglądu w Załączniku 1.

Badanie wykazało, że w obydwu grupach badanych, chorzy:
• są w stanie wykonać większą ilość czynności niedowładną kończyną;
• potrzebują mniej czasu na wykonywanie danych czynności niż przed terapią (np. dwudziestokrotne zamykanie i otwieranie dłoni);
• wzrosła siła mięśniowa obydwu kończyn.

W Tabeli 2 (Opara i in., 2015) przedstawiono wyniki uzyskane w badaniu, które wskazują na widocznie większy postęp w rehabilitacji w grupie badanej w stosunku do grupy kontrolnej.
 

Tabela 2: Tabela ukazująca wyniki badania przeprowadzone przez Oparę i współpracowników (2015) zaczerpnięta z artykułu autorów badania. Tabela do wglądu w Załączniku 2.

Według autorów, wyniki tego badania wskazują iż rehabilitacja przy zastosowaniu nowych technologii jest bardziej efektywna.
 

2.3. Zwiększenie objętości hipokampa i sprawności pamięci przestrzennej dzięki wpływowi ćwiczeń fizycznych. (Erikson, Voss, Prakash, Basak, Szabo, Chaddock, Kramer, 2011)

Hipokamp jest elementem układu limbicznego odpowiadającym w sporym stopniu za pamięć oraz orientację przestrzenną. Kurczy się on w okresie późnej dorosłości, co może prowadzić do zaburzeń pamięci i zwiększonego ryzyka wystąpienia demencji, dezorientacji przestrzennej. Hipokamp oraz przyśrodkowe części płata skroniowego są bardziej sprawne u zdrowszych fizycznie osób, a treningi różnego rodzaju funkcji mózgu zwiększają ukrwienie i sprawność tych obszarów. Jednak stopień w jakim ćwiczenia aerobowe mogą modyfikować objętość hipokampa w późnej dorosłości pozostaje nieznany.
Cel: autorzy badania chcieli zbadać wpływ tego typu aktywności na zmiany w tych obszarach mózgu.

Aktywność fizyczna, w takim samym stopniu, jak treningi funkcji poznawczych, dają nadzieję na skuteczniejszą walkę z problemem dotyczącym mniejszej sprawności hipokampa. Zabiegi te mają na celu usprawniać funkcje neuropoznawcze pacjentów. Są one ogólno dostępne, ponieważ różnego rodzaju ćwiczenia fizyczne nie wymagają nic poza chęciami do ich realizacji. Nie są też obciążone negatywnymi skutkami ubocznymi, które tak często towarzyszą terapiom farmakologicznym.

W zrandomizowanym badaniu, w którym udział brało 120 starszych osób (n=120), przedstawiony został wpływ ćwiczeń aerobowych na wzrost wielkości hipokampa, a co za tym idzie korzystny wpływ na funkcjonowanie pamięci i orientacji przestrzennej. Trening fizyczny w efekcie ćwiczeń zwiększył objętość hipokampu o około 2%, skutecznie odwracając straty związane z wiekiem. Wykazane również zostało iż zwiększenie hipokampa wiąże się z podniesieniem poziomu surowicy BDNF, pośrednikiem neurologicznym w ząbkowanym zakręcie kory mózgowej. Te istotne odkrycia wskazują, że tego typu aktywność jest skuteczna w terapiach mających na celu odwracanie utraty objętości hipokampa w wieku późnej dorosłości, a co za tym idzie usprawnienie funkcji pamięci oraz orientacji przestrzennej.
Pomiary były pobierane trzykrotnie: przed przeprowadzonym badaniem, po okresie 6 miesięcy oraz po roku od rozpoczęcia aktywności.
Grupy nie różniły się w pomiarach wyjściowych, co widoczne jest na Rycinie 1.

Hipocamp a rehabilitacja

Rycina 1: Rycina przedstawiająca wzrost hipokampa u obu grup biorących udział w badaniu. Rycina pochodzi z artykułu autora (Erikson i In., 2011). Rycina do wglądu w Załączniku 3.

Wyniki: interwencja związana z ćwiczeniami fizycznymi (aerobik), była skuteczniejsza w zwiększaniu wielkości hipokampa: grupa składająca się z uczestników wykonujący ćwiczenia (aerobik) wykazała wzrost hipokampa na poziomie 1,97% - 2,12%, podczas gdy grupa kontrolna wykonująca, przez taki sam okres czasu, ćwiczenia rozciągające wykazała wzrost na poziomie 1,40% - 1,43% (Rycina 1).

 


3. PODSUMOWANIE BADAŃ NAD NEUROREHABILITACJĄ

Dotychczas przeprowadzone badania wykazują jednoznaczny trend - wskazują na skuteczność
i potrzebę stosowania nowoczesnych metod stosowanych w neuroterapii.
Komputerowa gimnastyka umysłu (brain fitness) jest skuteczną formą terapii objawowej zarówno u osób chorych (całe spektrum zaburzeń neurologicznych, integracji sensomotorycznej), jak i osób zdrowych (np. w podeszłym wieku).
Skuteczność komputerowych systemów do ćwiczenia funkcji poznawczych badacze potwierdzają , m.in. w takich badaniach:

  • pamięci (Mahncke i wsp. 2006),
  • pamięci operacyjnej i uwagi (Brehmer i wsp. 2012),
  • szybkości przetwarzania informacji (Edwards i wsp. 2012),
  • funkcji wykonawczych (badania własne CogniFit).
  • rehabilitacji pamięci, uwagi oraz szybkości przetwarzania informacji (Smith i wsp. 2009) - jedno z największych badań klinicznych, które przeprowadzono do tej, a które pory wykazało skuteczność skomputeryzowanych ćwiczeń poznawczych BrainHQ (Posit Science) w rehabilitacji funkcji poznawczych.


Dynamiczny rozwój technologii komputerowej, informatycznej i wirtualnej rzeczywistości daje nowe możliwości rehabilitacji neurologicznej, co powszechnie zostało nazwane wirtualną rehabilitacją. Jej pozytywne skutki opisane są w ponad 50 publikacjach w bazie Pubmed. Dla przykładu, w badaniu przeprowadzonym na 20 chorych, którzy przeszli udar minimum rok przed badaniem (średnia wieku >60 lat) zauważono, że efektem dodatkowej sesji treningowej (30 min dziennie przez 4 tygodnie) ćwiczeń porażonej ręki z użyciem systemu Play Station była istotna poprawa samodzielności ruchowej, w porównaniu z grupą, która przeszła jedynie tradycyjną rehabilitację w ośrodku, bez ćwiczeń domowych (Yavuzer i wsp. 2008).

Narzędziem umożliwiającym pracę na zasadzie wirtualnej rzeczywistości jest Neuroforma, która oferuje prace w wielu obszarach nad różnymi funkcjami sprawnościowymi pacjentów. Jest to produkt medyczny opracowanym] w oparciu o wyniki niezależnych badań
w dziedzinie neurorehabilitacji . 
Neuroforma stanowi wsparcie klasycznego modelu rehabilitacji poznawczej i ruchowej – to trening usprawniający funkcje poznawcze i koordynację wzrokowo- ruchową, pozwalający na wielopoziomowy rozwój lub kompensację deficytów pacjenta.
Wykorzystano w niej technologie wirtualnej rzeczywistości, czujniki ruchu do rejestracji ruchów w 2D i 3D.

Neuroforma oferuje trzy wersje platformy, które posiadają różną funkcjonalność:

  • Wersje EXPERT i START – to zestawy przystosowane do pracy ośrodkach rehabilitacyjnych,  szkołach, przedszkolach oraz gabinetach terapeutycznych.
  • Neuroforma HOME to narzędzie do samodzielnej pracy w domu klienta.

Neuroforma rehabilitacja funkcji poznawczych



Źródła:

     Erickson, K. I., Prakash, R. S., Voss, M. W., Chaddock, L., Hu, L., Morris, K. S., ... Kramer, A. F. (2009). Aerobic fitness is associated with hippocampal volume in elderly humans. Hippocampus, 19(10), 1030-1039
     Yavuzer, G., Senel, A., Atay, M. B., Stam, H. J. (2008). ''Playstation eyetoy games''improve upper extremity-related motor functioning in subacute stroke: a randomized controlled clinical trial. European journal of physical and rehabilitation medicine, 44(3), 237-244.
     Opara, J., Rycerski, W., Szczygieł, J., Mazurek, J., Wardejn, E. (2015). Innovative application of virtual reality to advance mirror therapy in paretic upper limb after stroke. International Journal of Therapy & Rehabilitation, 22, S3-S3.