NEUROREHABILITÁCIÓ Új technológia alkalmazása a stroke-on átesett betegek rehabilitációs programjában Tavaszi Ibolya,1 Boros Erzsébet,1 Dénes Zoltán,1 Fazekas Gábor1,2 Országos Orvosi Rehabilitációs Intézet, Budapest,1 Szent János Kórház, Budapest2 Bevezetés: A stroke egyik következménye a felső végtagi funkciók romlása. A rehabilitáció eredményesebbé tételére számos új eljárást dolgoztak ki az elmúlt évtizedekben. Fejlett technológián alapuló, új alkalmazási lehetőségek közé tartoznak a célorientált, magas ismétlésszámú gyakorlatok kivitelezését elősegítő, gyakran, de nem feltétlenül robottal működő eszközök. Ezek alkalmazása napjainkban kezd elterjedni. Módszer: A szerzők egy felső végtagi tehermentesítést biztosító eszközzel (Armeo Spring), 12 stroke-on átesett, krónikus állapotú beteg bevonásával cross-over pilot tanulmányt végeztek. Minden beteg négyhetes rehabilitációs programban részesült, amely két részre oszlott: az egyik kéthetes időszakban (kontrollfázis) a betegek csak hagyományos gyógytornában részesültek, míg a másik kéthetes időintervallumban (vizsgálati fázis) az eszköz által biztosított kezelésben is, alkalmanként 30 percig, 10 egymást követő munkanapon át. A Fugl-Meyer-skála felső végtagi motoros tesztjét, a módosított Ashworth-értéket, a Functional Independent Measure (FIM) skálát és a Barthel-indexet mérték fel a terápiás program minden egyes fázisa előtt és után. Eredmények: A vizsgálati fázis ideje alatt öt betegnél, a kontrollidőszakban pedig két esetben mutatkozott javulás a Fugl-Meyer-értékben, míg öt esetben nem volt eltérés. A funkcionális skálákban érdemi változás nem volt, de ezek értéke már a beválasztáskor is magas volt. Minden részt vevő páciens hasznosnak találta a kezelést, és egy hasonló kezeléssorozatban újra szívesen részt vennének. Következtetés: A pilot vizsgálat arra utal, hogy a krónikus stádiumú stroke-on átesett betegek hagyományos rehabilitációs programjának kiegészítése célorientált, nagy ismétlésszámú gyakorlást biztosító eszközzel előnyös lehet még a viszonylag jó funkcionális állapotú betegek számára is. Kulcsszavak: rehabilitáció, stroke, új technológia, gyógytorna, felső végtag Application of new technology in the rehabilitation programme of patients post-stroke Introduction: Upper-limb functions are often impaired as a consequence of stroke. Several new methods aiming to improve the performance of patients post-stroke have been developed in the last decades. The application of high technology for executing goal-oriented, repetitive exercises is one of the new opportunities in this field: these systems often, but not in all cases contain robotic component. Nowadays the number of such systems has been spreading. Methods: Authors executed a cross-over pilot study with a gravity-supporting exoskeleton device (Armeo Spring) involving 12 patients post-stroke. All of them received a four-week-long rehabilitation programme. It consisted of two parts: through two weeks (control phase) each subject got only traditional physiotherapy, during the other two weeks (experimental phase) they also underwent on 10 consecutive working days a 30-minute-long session with the device. Upper limb subsection of Fugl-Meyer (FM), Modified Ashworth Scale, Functional Independence Measure, Barthel Index were assessed before and after each phase of the therapy programme. Results: FM improved in five patients during the experimental phase and in two cases during the control phase, while in five cases there were no improvement. There were no significant change in the functional scales, but these scores were relatively high even at inclusion. All subjects found this therapy useful and they would take part in such trial again with pleasure. Conclusion: This pilot study suggests that supplementation of the traditional rehabilitation programme of chronic stroke patients with goal-oriented, repetitive exercises applying a gravity-supporting exoskeleton may present some further advantages for patients even those in relatively good functional status. Keywords: rehabilitation, stroke, new technology, physiotherapy, upper limb Tavaszi Ibolya: Új technológia alkalmazása a stroke-on átesett betegek rehabilitációs programjában 195
Rehabilitáció 2016; 26(1): 195 201. Levelezési cím: DR. TAVASZI IBOLYA, Országos Orvosi Rehabilitációs Intézet, 1528 Budapest, Szanatórium utca 19., e-mail: tavaszi.ibolya@gmail.com A fejlett országokban a stroke magas incidenciájánál, az általa okozott többszörös fogyatékosságnál fogva a leggyakoribb tartós fogyatékossághoz vezető kórok.1 Bár elsősorban a mozgás érintett, számos nem motoros tünettel és következményes funkciózavarral is jár. Emiatt a stroke-on átesett betegek rehabilitációs programja összetett.8 A rehabilitáció eredményesebbé tételére számos új eljárást dolgoztak ki az elmúlt évtizedekben, és újabb technikai segédeszközök is megjelentek. Ezek közé tartoznak a gyógytornáztató rendszerek, melyekhez sorolhatók a terápiát támogató robotok is. A felhasználásukkal végzett klinikai vizsgálatok azt mutatják, hogy a hagyományos gyógytorna kiegészítése ezen rendszerekkel való kezeléssel, a motoros funkciókban jobb eredmény elérését teszi lehetővé, és az esetek egy részében a funkcionális tesztekben elért javulás is nagyobb.6,7 Ilyen eszközöket mind a felső, mind az alsó végtagi bénultak kezelésére kifejlesztettek. Ebben a munkában a felső végtagi funkciók javításának lehetőségeivel foglalkozunk. A gyógytornáztató rendszer által végzett kezelés (akár robotos, akár nem robotos) sohasem a gyógytornász helyettesítésére, hanem az ő közreműködésével végzett terápia kiegészítésére szolgál. A végezhető gyakorlatok a gyógytornász munkájához állnak a legközelebb, de elsősorban nem hagyományos értelemben vett tornagyakorlatokról van szó, hanem célorientált, a beteg aktuális képességeihez mért, változatos feladatok nagy ismétlésszámban való végzéséről. A jobb állapotú betegeknél nem feltétlenül szükséges az érintett végtag robot általi motoros vezetése. Ha a betegnek van elegendő saját izomereje, akkor a végtag felfüggesztésével, a nehézségi erő kikapcsolásával számos feladatot el tud végezni. Ebből a meggondolásból született egy svájci gyártó három elemből álló rendszere: a súlyosabban bénultak számára robot által vezetett gyógytornára alkalmas berendezést terveztek, a jobb állapotúaknak pedig robotot már nem, csak tehermentesítést biztosító eszközt. A harmadik elem otthoni gyakorlásra szolgál. A rendszer robotot nem tartalmazó, a gyártótól két hónapra kölcsönbe kapott eszközével, elsősorban tapasztalatszerzés céljából pilot tesztet végeztünk az Országos Orvosi Rehabilitációs Intézet orvos-mérnöki rehabilitációs kutatási programja keretében. A szerzők tudomása szerint hazánkban ilyen vagy hasonló eszközt még nem alkalmaztak. Betegek és módszer Résztvevők A vizsgálatba 12 olyan stroke-on átesett beteget vontunk be az Országos Orvosi Rehabilitációs Intézet Hemiplégia, Agysérültek és Vegyes Profilú Rokkantszötációs Osztályainak bentfekvő betegei közül, akiknél a stroke óta 12 60 hónap telt el. A rehabilitációs szakorvos által beválasztott betegek mindegyikénél CT-vel vagy MRI-vel igazoltan ischaemiás vagy haemorrhaghiás stroke alakult ki. Ennek következtében felső végtagi funkciózavar jött létre, de a feladat elvégzéséhez szükséges mértékű aktív felső végtagi mozgással rendelkeztek, azaz a Fugl-Meyer-skálán a felső végtagi értékek 18 és 56 között voltak. Másképpen megfogalmazva volt aktív mozgásuk a váll-könyökízület területén, és legalább gyenge fogó funkcióval rendelkeztek, de nem teljes mértékű felső végtagi funkcióval. Ezen túlmenően képesnek kellett lenniük a feladatok megértésére, elvégzésére, kezelőszékben biztonságos ülésre. Egyéb (traumás, degeneratív stb.), nem stroke következtében létrejött felső végtagi károsodással nem rendelkezhettek. Azon betegeket ki kellett zárni a klinikai vizsgálatból, akiknél az eszközzel való érintkezést és a feladat kivitelezését mozgásszervi vagy bőrelváltozás akadályozta; akik ortézist viseltek az érintett felső végtagon, vagy csontrendszeri instabilitást lehetett feltételezni (nagymértékű csontritkulás, friss törés); akiknél az érintett felső végtag kontraktúra/súlyos fokú spaszticitás miatt nehezen kimozgathatóvá vált; akiknek fájdalmas volt vagy szubluxálódott az érintett vállízületük; akiknél akaratlan mozgások fordultak elő. A betegek között öt férfi, hét nő volt; nyolc jobb oldali és négy bal oldali hemiparetikus. A 12 beválasztott páciens közül kilencen agyi ischaemiás inzultus következtében, míg hárman agyállományi vérzés kapcsán váltak felső végtagi funkciókárosodott hemiparetikus betegekké. A csoport tagjainak átlagéletkora 56 (24 86) év volt, a stroke óta átlagosan 32 (12 50) hónap telt el. A prog- 196 Rehabilitáció 2016; 26(1): 195 201.
ram első két hetében öten, a második két hetében pedig heten kaptak kiegészítő Armeo Spring terápiát. Az eszköz használata relatíve jó felső végtagi funkciót feltételezett. Eszköz Az Armeo Spring a T-WREX terápiás eszköz kereskedelmi forgalomban elérhető továbbfejlesztett változata, mely központi idegrendszeri eredetű bénultak felső végtagi funkciójavítása céljából az érintett felső végtag tornáztatására használható. Az eszközzel főként stroke-on átesett betegeket kezeltek, de más, centrális eredetű felső végtagi funkciózavar, agysérültek, sclerosis multiplexben szenvedők esetén ugyanígy használható.5 A terápia során a beteg egy kezelőszékben ül, az érintett felső végtagot az eszközhöz rögzítik. A nem robotizált, passzív rendszerű eszköznek öt szabadságfoka van (három a vállízületben, egy a könyökízületben, egy a kézben). Az állítható mechanikai karnak köszönhető a gravitáció részleges kikapcsolását biztosító, különböző szintű rugalmas mechanizmus. Mindez három dimenzióban teszi lehetővé az elmaradt felső végtagi funkció használatát, növelve az aktív mozgástartományt. Az egység nyomásra érzékenyített fogórésze lehetővé teszi továbbá a fogóerőtől kevésbé függő feladat végrehajtását. Virtuális tanító környezetben számítógép képernyőjén keresztül jeleníti meg az aktuális teendőt a rendszer. A különböző funkciókat jelentéssel megtöltött tevékenységek formájában végzi a páciens. Az eszköz pozícióját meghatározó szenzorok és ennek megfelelő software segítségével a végrehajtó eszköz gondoskodik vizuális és hangi visszajelzésről a gyakorlat során, valamint utána is. Utóbbit az elvégzett tevékenység teljesítésével igazolja. A gyakorlatok kivitelezése során a beteg az eszköz karjának mozgatásával mintegy kurzorral feladatokat old meg az előtte lévő képernyőn az 1. ábrának megfelelően. Ezek videojátékokra emlékeztetnek. A páciens azonnali visszajelzést kap az eredményről. A feladatok különböző nehézségi szinten végezhetők. Módszer Négy héten, azaz 20 munkanapon át vettek részt a vizsgálatban a beválasztott betegek. Ezen időszak alatt a hagyományos terápiában is folyamatosan részesültek, és 10 alkalommal (heti ötször, 30 perc/alkalom) Armeo- Spring kezelést is kaptak. A betegek egyik része az első két hétben, azaz az első 10 munkanapon csak hagyományos terápiában részesült; a második 10 munkanapon, azaz a második két hétben kapta a kiegészítő eszközös kezelést, ami naponta 30 perces Armeo Spring terápiát 1. ábra. A páciens az eszközt kurzorként mozgatva oldja meg a képernyőn megjelenő feladatokat is magában foglalt. A betegek másik részénél ez fordítva történt. A klinikai vizsgálat cross-over jellege miatt minden betegnek saját maga volt a kontrollja, Armeo Spring terápiában nem részesülő csoport nem volt. A szerzők azt vizsgálták, hogy eredményesebb volt-e a javulás abban a két hétben, amikor az Armeo Spring kezeléssel is kiegészítették a terápiát. Az állapotfelmérést egy független gyógytornász végezte, aki a kezelésben nem vett részt. Klinikai állapotfelmérésre a Functional Independence Measure (FIM), a módosított Ashworth (MAS), a British Medical Research Council által ajánlott izomerő (MRC), a Barthel-, Fugl-Meyer- (FM) skála felső végtagi értékelését használtuk. Ezen értékek regisztrációjára az első kezelési nap előtt, a 10. után és a 20. után került sor (kezdő, közbülső és záró állapotfelmérés). Az Armeo Spring által nyújtott technikai állapotfelmérést is ugyanezeken a napokon végeztük. A betegek állapotváltozását tehát mindkét terápiás szakaszban mértük (hagyományos = kontrollfázis, illetve hagyományos + Armeo Spring terápia = vizsgálati fázis), és összehasonlítottuk az eredményeket. A kezeléssorozat végén egy kérdőívet is kitöltöttek a betegek, amelyben a szubjektív véleményüket kértük. Eredmények Vizsgálati fázis ideje alatt öt betegnél értünk el az alkalmazott skálák közül a legérzékenyebbel, legrészletesebbel (Fugl-Meyer) kimutatható javulást (maximális pontszám: 66; 3 8 pont közötti javulás). Ugyanakkor a kontrollidőszakban két esetben (7-7 pont) mutatkozott javulás a Fugl-Meyer-értékben. Mindketten az első két hétben részesültek Armeo Spring kiegészítő terápiában (egyikük jobb, másikuk bal oldali hemiparetikus beteg). Öt esetben nem tudtunk felmérő skálával javulást igazolni. Hárman az első két hétben részesültek Armeo Spring kiegészítő terápiában, ketten pedig az utolsó két hétben. Más értékekben nem volt jelentős változás. Tavaszi Ibolya: Új technológia alkalmazása a stroke-on átesett betegek rehabilitációs programjában 197
Megbeszélés Az eredmények elemzése során kiemelendő, hogy a Fugl-Meyer-skálát tekintik stroke-on átesett betegeknél a felső végtagi funkciók változásának kimutatására leginkább alkalmas értékelési rendszernek.2,3,4 A többi alkalmazott skála érzékenysége nem volt elegendő az eltérések, állapotváltozások detektáláshoz. A Fugl-Meyer-teszt felső végtagi pontszámaiban található kismértékű különbség betudható a beválasztási kritériumoknál szereplő eleve magas pontszámoknak. Ezt nem lehet figyelmen kívül hagyni az elemzés során. Ez ad magyarázatot az Armeo Spring időszaka alatt regisztrált 3 8 pontos abszolút pontszámemelkedésre. Azon két beteg esetében, akiknél a kontrollidőszakban értünk el javulást, mindketten az első két hétben részesültek Armeo Spring kiegészítő terápiában (egyikük jobb, másikuk bal oldali hemiparetikus beteg). Az első periódusban alkalmazott terápia feltehetően hozzájárult a későbbi javuláshoz. Öt olyan páciens is részt vett a klinikai vizsgálatban, akiknél pontszám alapján kimutatható eltérést nem regisztráltunk. Hosszabb időn keresztüli követés szükséges ennek pontos megítélése érdekében. Ugyanakkor az Armeo Spring által nyújtott technikai állapotfelmérés ezen betegeknél 2 4. ábra által bemutatott módon változott. A 2. ábra az Armeo Spring saját felmérő tesztje által rögzített diagramokon keresztül a kézremegést és a deviációt regisztrálja. Előbbit két, képernyőn kijelölt pont összekötése révén vizsgálja a rendszer, és az eltérést mm-ben kifejezve rögzíti a vizsgálat különböző Kézremegés Deviáció Instabilitás 1. 2. 3. 4. 5. 2. ábra. Az ArmeoSpring saját felmérő tesztje által rögzített diagram Kéz remegés: két pont összekötése során mért kitérés mm-ben; Deviáció: tartósan egy ponton tartva a kurzort, kitérés mérése mm-ben; Instabilitás: két fenti változóból adódó összesített eltérés 198 Rehabilitáció 2016; 26(1): 195 201.
szakaszaiban. A második diagram (deviáció) vizsgálata során a páciensnek tartósan egy ponton kellett tartania a kurzort, és a kitérést szintén mm-ben rögzíti a számítógép. A két fenti változóból egy származtatott instabilitási görbét hozott létre az eszköz. Minél kisebb az instabilitási érték, annál nagyobb javulást sikerült regisztrálni. Egyetlen beteg kapcsán a 3. ábrán mutatják be a szerzők az értékeléseket, amelyeket a vizsgálat során készít a rendszer. A feladatok kiválasztása (esőcseppek összegyűjtése, kapusjáték, léggömbjáték, rendrakás játéka, szigeten kulcs vitele, csőhálózat építése) nem véletlenszerű. Ugyanis mindegyik játékos jellegű feladat adott ízület aktív mozgástartományát vizsgálja (vállízületi abdukció-addukció, pronatio-suppinatio, horizontális síkban történő mozgás, elengedés-megfogás, elengedés-megfogás és megtartás együttes mérésére szolgált). Mindezeken túlmenően a rendszer a feladatok különböző szintű nehezítésére és a nehézségi szinteken belüli teljesítmény mérésére is lehetőséget ad. Az aktív ízületi mozgástartományokat páciensenként összesítve is ábrázolja az eszköz a 4. ábrának megfelelően. A változók csökkentése céljából az egység nyomásra érzékenyített fogórészének fogóerőtől függő beállítása változatlan maradt a feladatok végrehajtásának teljes időtartama alatt. Az ízületi mozgások tekintetében egy kivétellel vállízületi abdukció-addukciós mozgástartományban értünk el igazoltan javulást. Esőcseppek összegyűjtése Kapus játék vállízületi abd-add. pronatio-suppinatio Léggömb játék Rendrakás játéka horizontális síkban mozgás horizontális síkban mozgás elengedés-megfogás Szigeten kulcs vitele Csőhálózat építése horizontális síkban mozgás elengedés-megfogás és megtartás 3. ábra. Az 1., az FM-skálán javulást nem mutató beteg elért eredménye az elvégzett feladatok terén Esőcseppek összegyűjtése: vállízületi abductio-adductio mérésére szolgált (feladat nehezítése két változó által: cseppek esésének gyorsasága, cseppek méretének csökkenése); Kapus játék: pronatio-suppinatio mérésére szolgált (feladat nehezítése: cipőt beengedni, labdát kivédeni); Léggömb játék: horizontális síkban történő mozgás mérésére szolgált (feladat nehezítése: bombák kerülgetése); Rendrakás játéka: horizontális síkban történő mozgás és elengedés-megfogás mérésére szolgált (feladat nehezítése:tárgyak mennyisége és szélsőséges pozíciók); Szigeten kulcs vitele: horizontális síkban történő mozgás mérésére szolgált (feladat nehezítése: mozgó pallókon keresztül közlekedés); Csőhálózat építése: elengedés-megfogás és megtartás mérésére szolgált (feladat nehezítése: tárgyak mennyisége és szélsőséges pozíciók, megtartási idő növelése) A nehézségi szintet színekkel jelölték (zöld: könnyű, narancssárga: közepes, piros: nehéz), egy-egy szinten belüli teljesítmény mérésére is volt lehetőség (<30%, 30 60%, 60%<) Tavaszi Ibolya: Új technológia alkalmazása a stroke-on átesett betegek rehabilitációs programjában 199
1. 2. 3. 4. 5. Vállízületi abd-add. Pronatiosuppinatio Elengedésmegfogás Elengedés-megfogás és megtartás 4. ábra. Feladatonkénti diagramok ízületi mozgásokra lebontva mind az öt, az FM-skálán javulást nem mutató betegnél Az egység nyomásra érzékenyített fogórészének fogóerőtől függő beállításait változatlanul hagytuk a feladatok végrehajtásának teljes időtartama alatt. Az ízületi mozgások tekintetében az 1-es, 3-as, 4-es és 5-ös páciens vállízületi abdukció-addukciós mozgástartományában értünk el eredményt. 2-es páciens esetében a diagramok eredményeiben kifejezett javulás nem észlelhető Horizontális sík Az alkar és a felkar fogóereje mindvégig állandó maradt Armeo Spring rendszerrel további öt beteg gyakorolt, de mivel ők nem feleltek meg a beválasztási kritériumoknak, ez a klinikai vizsgálaton kívül történt. Összességében a pilot tanulmány alátámasztja, hogy a hagyományos post-stroke rehabilitációs program ötvözése javasolt a célorientált, nagy ismétlésszámú gyakorlást, tehermentesítést biztosító eszközökkel, amelyek további előnyöket hozhatnak még a relatíve jó funkcionális állapotú betegek számára is évekkel a stroke után. Továbbá nem elhanyagolható tény, hogy az ilyen formájú gyógytornáztató eszközök, amelyek azonnali visszajelzést is adnak, alkalmasak az érintett személy motiválására gyakorlatilag kortól, informatikai érdeklődéstől függetlenül. Ezt igazolja a betegek által kitöltött kérdőív. Minden páciens hasznosnak találta a kezelést, és egy hasonló kísérletben újra szívesen részt vennének. 200 Rehabilitáció 2016; 26(1): 195 201.
IRODALOM 1. Centers for Disease Control and Prevention. Prevalence and most common causes of disability among adults: United States, 2005. Morb Mortal Wkly Rep 2009; 58: 421-426. 2. Fugl-Meyer AR, Jääskö L, Leyman I, et al.: The post-stroke hemiplegic patient. Scand J Rehab Med 1975; 7: 13-31. 3. Fugl-Meyer AR: Post-stroke hemiplegia assessment of physical properties. Scand J Rehabil Med Suppl 1980; 7: 85-93. 4. Fugl-Meyer teszt. In: Vekerdy-Nagy Zs (szerk.): Rehabilitáció orvoslás. Medicina, Budapest, 2010; 758-763. 5. Gijbels D, Lamers I, Kerkhofs L et al.: The Armeo Spring as training tool to improve upper limb functionality in multiple sclerosis: a pilot study. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2011; 8:5.doi: 10.1186/1743-0003-8-5 6. Peter O, Fazekas G, Zsiga K, et al.: Robot mediated upper limb physiotherapy: review and recommendations for future clinical trials. Int J Rehabil Res 2011; 34(3): 196-202. 7. Sivan M, O Connor RJ, Makower S, et al.: Systematic review of outcome measures used in the evaluation of robot-assisted upper limb exercise in stroke. J Rehabil Med 2011; 43: 181-189. 8. Szél I: Stroke-betegek rehabilitációja. In. Vekerdy-Nagy Zs (szerk.): Rehabilitációs orvoslás. Medicina, Budapest, 2010; 473-485. Ragadja meg a mozgás helyreállításának lehetőségét! Hocoma d.o.o. Topniška 4a, 1000 Ljubljana, Slovenia info.slo@hocoma.com www.hocoma.com Visit www.hocoma.com/legalnotes for conditions of product use. Az ArmeoSpring játékos környezetben nyújt gyakorlási lehetőséget felsővégtagkárosodott személyek számára. Alkalmazása a felső végtag stroke következményeként kialakult funkciózavara esetén hasznos kiegészítője a hagyományos gyógytornának. We move you Tavaszi Ibolya: Új technológia alkalmazása a stroke-on átesett betegek rehabilitációs programjában 201