Научна статия

iMedPub Journals

Stryla W and Banas A

Department of Social and Medical Rehabilitation and Treatment in Poznan

(Poland)

Physical Education Academy named

Eugeniusz Piasecki in Poznan, Poland

Използване на технологии за виртуална реалност по време на физиотерапия при паретичен горен крайник на пациенти след исхемичен инсулт

Резюме

Въведение: Инсултът е едно от най-честите заболявания на централната нервна система и е основна причина за увреждане. Очакваният  по-голям брой случаи на

инсулт в бъдеще е предизвикателство за физиотерапията и затова изисква

въвеждане на иновативни методи за рехабилитация на пациенти след инсулт.

Виртуалната рехабилитация все по-често се използва в процеса на възстановяване на

ефективността  на горния паретичен крайник при пациенти след инсулт, което е потвърдено от научни доклади през последните години.

Цел: Целта на следващата статия е да се определи въздействието на виртуалната

реалност  за подобряване на двигателните характеристики на горен паретичен

крайник и крайника, който не е  засегнат от пареза при пациенти след исхемичен инсулт.

Методи: По време на изследването е използвана компютърна програма "Neuroforma",  която прилага физиотерапия във виртуална среда.

Използвана е и скалата на Ashworth. Проучването включва 13 пациенти след исхемичен инсулт, които са останали в отделение за рехабилитация.

Изводи: В групата на участниците се забелязва подобрение в горен паретичен крайник и горния крайник без пареза,в скоростта на изпълнение на функционални задачи, както и силата на захвата.

Ключови думи: Виртуална реалност; Физиотерапия; Инсулт; Горен крайник

Въведение:

  Инсултът е едно от най-честите заболявания на централната нервна система и основна причина за увреждане. Текущите демографски прогнози сочат, че в бъдеще

ще се наблюдава постепенно увеличаване на броя на случаите на инсулт сред полското население. Очаква се по-големият брой такива случаи да е предизвикателство за физиотерапията и затова се изисква въвеждането на иновативни методи за рехабилитация на пациенти след инсулт. С развитието на науката и технологиите

неврологичните пациенти са изправени пред нови възможности за възстановяване на

психомоторната ми годност. Очевидно е, че всяка допълнителна форма на

подобряването на двигателните функции на пациента не е заместител на работата с физиотерапевт. Съществува обаче ясна необходимост от търсене на нови атрактивни и модерни форми на медицинска рехабилитация, които биха допълнили  формите на физиотерапия в неврологията. Над 69% от мозъчно-съдовите  инциденти са резултат от

ограничения на двигателните функции в горния крайник от страната ,противоположна на мозъчното полукълбо, където се е случило увреждането.

   Парезата на горния крайник значително намалява качеството на живот, а това значително възпрепятства извършването на дейностите от ежедневния  живот .Една от основните задачи в рехабилитацията на пациенти след инсулт е  максимално да се  възстанови  функцията на   горния паретичен крайник.

Физиотерапия във виртуална реалност

  С течение на времето, технологичният прогрес направи компютъра технология, която  все повече присъства в живота на  хората. Тази форма на напредък се използва и в медицинската рехабилитация като физиотерапия във виртуална реалност. Виртуалната реалност (VR) е компютърно генерирана, интерактивна симулация, която въздейства върху човешките сетива като показва активността в реално време с реална скорост. ВР изпраща на потребителя много сензорна информация. Тази модерна компютърна технология пресъздава процеса на обучение в реалния свят, като същевременно има бърза обратна връзка и може да се увеличава  честотата, продължителността и дори интензивността на упражнението. Виртуалната среда  дава  на потребителя възможност за взаимодействие с различни обекти и ситуации. Тази платформа създава добре дефинирани и персонализирани дейности, съчетаващи фактори като интензивност, ниво на трудност и специфичност на задачите, които са значими за увеличаване на пластичността на мозъка. Технологиите за виртуална реалност създават симулирана среда, в която постоянното изпълнение на упражненията и обратната връзка осигуряват на пациента безопасна и ефективна рехабилитация. Използването на виртуална реалност може да е с „потапяне“ и „без потапяне“. И двете форми позволяват по различен начин терапия във виртуална реалност. С  "потапяне" в триизмерната среда се определя като поставяне на потребителя в  среда с  дисплей, монтиран на главата , който може значително да  увеличи "чувството за присъствие" във ВР, което от своя страна води до впечатлението, че  упражненията изглеждат много реални. Виртуално обучение без "потапяне" на упражненията в двуизмерна среда, използва стандартен компютърен екран или стена. Основното предимство на тази форма на терапия е ниската цена на специализиран софтуер и възможност на пациентите за самостоятелни упражнения.

Цел

  Основната цел на горната статия е да се анализира въздействието на физиотерапията във виртуална реалност за подобряване на моторните характеристики на паретичния горен крайник на пациенти след исхемичен инсулт. Допълнителна цел  е да се определи ефекта от упражненията във виртуална среда върху незасегнатия

горен крайник в същата група пациенти.

Изследователски метод

  По време на проучването е използвана компютърна програма "Neuroforma", която дава възможност за физиотерапия във виртуална среда. Програмата използва Motion Capture технология, която ви позволява, с помощта на камера, да следите и анализирате движението на обекти и Augmented Reality система, която свързва реалния свят с компютърно създадената среда. "Neuroforma" е иновативна програма,  която подпомага процеса на двигателно-когнитивната рехабилитация във виртуална реалност с динамична обратна връзка. Упражненията с "Neuroforma" се провеждат във виртуална среда без "потапяне", а самата програма е създадена за работата с неврологични пациенти- след инсулт и други. По време на терапия пациентът стои пред екрана на системата, където той  вижда собственото си огледално отражение, докато много виртуални обекти се движат около него. Работата на пациента е да хване, избегне, удари или проследи тези визуализации. Благодарение на модерна технология, програмата осигурява незабавна обратна връзка, която показва дали упражнението е направено правилно. Система "Neuroforma" е проектирана във вид на  медицински мини-игри, които са предназначени за подобряване на двигателните функции на горните крайници като едновременно се  ангажират и когнитивни функции, напр. процесите на възприемане, планиране, внимание и памет. В същото време системата предлага изпълняването на  двойни задача: когнитивни и двигателна, и позволява на физиотерапевтът да наблюдава работата на пациента и да коригира грешките му. Разликата между  Neuroforma и други системи от този вид е, че дейсността на потребителя не е случайна, а е проектирана и адаптирана към нуждите му. Трябва да се отбележи, че и пациентът и терапевтът имат възможност за контрол и проследяване на резултатите от терапията. Показателите на програмата, като например скорост на реагиране, ефективност на движението и количеството грешки се записват и съхраняват. Системата е мотивираща за пациента и  позволява да се комбинира приятно изкарано време с ефективни физически упражнения. Характерна особеност на  Neuroforma са двете форми на системата: домашна версия на програмата и телерехабилитационен модул, използван в центровете и рехабилитационни отделения. Софтуерът Neuroforma е лицензиран за използване в отделението  „Социална и Медицинска рехабилитация“ в град Познан (Полша).

  За да се оцени ефекта от физиотерапията във виртуалната реалност върху моторните показатели на горните крайници при пациенти след исхемичен инсулт

беше използван  Wolf Motor Function Test. За всеки пациент тестът се прилага два пъти: първите пет дни и през последните три дни на хоспитализация в отделението за рехабилитация. WMFT е количествена скала, състояща се от 17 задачи и функционални упражнения. Общото време на завършване на задачите е приблизително 30 минути. Задачите на WMFT са разделени на 16 упражнения "с време" и една от задачите, насочени към оценка на силата на ръката. Задачите „с времето“ бяха оценявани с помощта на хронометър, а измерването на сила - с помощта на електронен динамометър Charder MG4800.

  Друга скала ,която се използва е на Ашуърт : първите пет дни и през последните пет дни от хоспитализирането.

  Основен предмет на изследването по време на проучването беше да се тренира и незасегнатия горен крайник като база за сравнение с паретичния крайник.

Участници в групата

  Проучването включваше 13 пациенти след исхемичен инсулт, които бяха в отделението за Социална и медицинска рехабилитация , в Познан (Полша). Пациентите бяха приети в отделението за рехабилитация поради ограничени двигателни функции в горния паретичен крайник. Критериите за включване в проучването бяха: състояние  след исхемичен инсулт, пареза на горния крайност и възраст между 50 и 85 години.

Критерии за недопускане до проучването бяха: значителна спастичност на горния паретичен  крайник  - по скала на Ашуърт (степен 3 и 4), ако са изминали над 10 години след прекарания инсулт и значително когнитивно нарушение, което пречи на

комуникацията. По време на престоя в рехабилитационния център пациентите

от проучваната група са преминали шест седмична рехабилитационна програма, съдържаща кинезитерапия, физиотерапия, лечебен масаж и 10 часа физиотерапия във виртуална реалност в терапевтични сесии. В хода на рехабилитационните сесии

с програмата "Neuroformа" в по - голямата част от упражненията пациентите са използвали освен паретичния и горния крайник без пареза. Само две от осемте програми на движение са били фокусирани само върху засегнатия крайник.

Резултати

  Участниците от проучваната група изпълняват по-бързо всички задачи от WMFT (с паретичен горен крайник и доста добре и с незасегнатия) . Скоростта за изпълнение на задачите в секунди е доста по-добра от тази отчетена в самото начало на рехабилитационното лечение. По - голямо подобрение е отбелязано в дейностите, извършени с горния паретичен крайник в сравнение с незасегнатия. Отбелязва се и подобрение в силата на захвата (на паретичния крайник се увеличава с 2,65кг и на незасегнатия с- 2,68кг.) в края на рехабилитационната програма. Установено е, че упражненията във виртуалната реалност са  подобрили силата на захвата както при паретичната ръка, така и ръката незасегната от пареза.

Дискусия

   Изследването на ефектите от виртуалната рехабилитация върху подобряване на движенията на горния крайник след инсулт, показва  положителен ефект от физиотерапията във виртуална среда върху функцията на горните крайници. Описаното по-горе изследване е направено с цел да анализира въздействието на физиотерапията във виртуална реалност с програмата Neuroforma върху горния паретичен крайник след прекаран инсулт. Изследванията помогнаха да се провери дали програмата е подходяща да се ползва освен във рехабилитационно отделение, и в дома на пациента. Нашето мнение е, че тя е полезен и безопасен инструмент за рехабилитация в дома. Освен това, проучването помогна да се анализира функционирането на Neuroforma в практика и реакцията на участниците към този вид рехабилитационна терапия. Беше наблюдавано, че нито един от пациентите нямаше някакъв страничен ефект, свързан с употребата на Neuroforma. Програмата беше много добре приета от участниците. Тя позволява терапевтични упражнения, съобразени с функционалния статус на всеки пациент. Трябва да се отбележи, че и пациентът и терапевтът могат да наблюдават резултатите от терапията. Докато се използва програмата , се запаметяват  параметри  като: продължителност на упражненията, степен на отговор, ефективност на движението и брои грешки. Много важно е да се отбележи, че системата е мотивираща за пациента и  позволява да се комбинират приятно изкарано време с ефект от упражненията.

   Провеждани са проучвания, насочени към сравняване на ефектите от физиотерапия във виртуалната реалност с традиционната форма или без физиотерапия. Обхванати са  37 изследователски проекта и 1 019 участници след инсулт. Изследването е предназначено да оцени въздействието на този тип терапия за подобряване на ефективността на горните крайници, функцията на походката, познавателните функции и дейностите от ежедневието. Според авторите 12 проучвания са доказали, че терапията във виртуална среда, която цели  да  подобри ефективността на горния крайник има  по-добър ефект от традиционните форми на рехабилитация. От друга страна, 9 опита са показали, че лечение с виртуална реалност, фокусирано върху подобряване на  функцията на горните крайници, дава значителни ефекти, ако се сравнява с пълната липса на рехабилитация.

Заключение

   Проучването имаше за цел да определи въздействието на физиотерапията във виртуална реалност върху двигателните функции на горните крайници след прекаран инсулт. Анализите показаха, че

   -Физиотерапията във виртуална реалност е много добър метод ,който може да се добави към физиотерапията на пациенти след исхемичен инсулт и да ускори подобряването на състоянието им.

                                                                                                                   Превел: Весела Енева,