Armeo Spring zlepšuje kvalitu pohybu i života po iktu

Overview

Úvod: Pacienti po mozkových příhodách se potýkají s poruchami motoriky a jejího řízení. Jejich důsledkem dochází k omezení funkce a soběstačnosti a ke snížení kvality života. Náš výzkum ukazuje na využití zařízení Armeo Spring k hodnocení kvality pohybu. Posuzuje její souvislost s funkcí horní končetiny (HK) a s kvalitou života spojenou se zdravím (HRQoL). Cílem pilotní studie bylo zhodnocení vlivu terapie Armeo Spring na kvalitu pohybu HK, její funkci a změnu kvality života pacientů po absolvování lůžkové rehabilitace.

Metodika: Prospektivní randomizovaná studie probíhala na lůžkové stanici KRTL FN Ostrava v dubnu až září 2022. Intervenční skupinu (IG) tvořilo šest osob (čtyři muži, dvě ženy, průměrný věk 67,33 ± 13,25 let), kontrolní skupinu (CG) tvořilo šest osob (čtyři ženy a dva muži, průměrný věk 65,33 ± 13,38 let). Hodnocení zahrnovalo dotazník kvality života EuroQoL EQ-5D-5L, kineziologický rozbor, hodnocení AGOAL (angl., česky Cíl A) na Armeo Spring, testování pomocí modifikovaného Frenchayského testu paže a soběstačnosti podle Barthelové. Doba denní terapie byla 120 minut, CG absolvovala 120 minut konvenční fyzioterapie a ergoterapie denně. IG pak 30 minut denně na Armeo Spring a 90 minut konvenční terapie po iktu. Celkový počet terapeutických sezení byl 10 až 12 po dobu 3 týdnů.

Výsledky: IG dosáhla vyššího skóre ve třech z celkem čtyř sledovaných domén. U HRQoL jsme sledovali proměnnou EQ-5D index, kde dosáhla statisticky významného rozdílu IG. V rámci hodnocení parametrem HPR dosáhli probandi z IG většího zlepšení, které však není statisticky významné z důvodu malého počtu probandů. V hodnocení Modifikovaným Frenchayským testem paže pacienti v IG dosáhli statisticky významného rozdílu skóre. V Základním testu ADL podle Barthelové došlo ke statisticky významnému zlepšení u IG.

Závěr: Funkční trénink na exoskeletu s antigravitační podporou HK vede k signifikantnímu zlepšení funkce končetiny a HRQoL Došlo i ke zvýšení přesnosti pohybu HK, přestože tento rozdíl nebyl statisticky signifikantní. Studie je východiskem pro další výzkum, který by měl pracovat s vyšším počtem probandů a podrobněji prozkoumat domény kvality života specifické pro populaci po iktu.

Klíčová slova:

cévní mozková příhoda – kvalita života – paréza horní končetiny – Armeo Spring – hand path ratio

ÚVOD

Cévní mozková příhoda (CMP) je jednou z nejčastějších příčin dlouhodobé disability zvláště v populaci seniorů (9). Většina přeživších trpí poruchami motoriky spojenými s poklesem kvality života a soběstačnosti v běžných denních činnostech (ADL). Podle principů Mezinárodní klasifikace funkčních schopností, disability a zdraví usilujeme o návrat porušené tělesné funkce, která limituje participaci jedince v aktivitách. Narušená participace negativně ovlivňuje kvalitu života. Neurorehabilitace používá v terapii centrální parézy pokročilé technologie, které můžeme jednoduše rozdělit na systémy robotické (mající vlastní pohonnou jednotku) a systémy elektromechanické (nemají vlastní pohon). Cílem zavedení těchto technologií do praxe není nahrazení terapeutů, ale poskytnutí prostředku k zefektivnění terapie a urychlení funkčního uzdravení. Navíc umožňují kvantifikaci účinku rehabilitačních intervencí na motorické poruchy. Podle poslední systematické přehledové práce od Mehrholz et al. z roku 2018 mají osoby po CMP, které podstoupí terapii pomocí elektromechanických nebo robotických zařízení, vyšší pravděpodobnost zlepšení soběstačnosti v ADL a funkce paretické horní končetiny (HK). V klinické rehabilitační praxi mohou elektromechanická nebo robotická zařízení zvýšit počet repetic a intenzitu terapie, a proto mohou být použita jako doplněk konvenční terapie (11).

Zařízení pro terapii horní končetiny klasifikujeme na dvě hlavní skupiny, a to na exoskelety a tzv. end-efektory. End-efektory jsou přichyceny pouze k jednotlivým segmentům končetiny, interagují s pacientem pomocí virtuální reality. Exoskelety jsou konstruovány jako ortéza připevněná ke končetině s antigravitační podporou. Jsou osazeny senzory snímajícími polohu končetiny v prostoru. Pacient tak dostává informaci o svém výkonu pomocí rozšířené zpětné vazby na monitoru zařízení.

Hlavním cílem studie bylo zhodnocení změn kvality života pacientů v subakutním stadiu po iktu v souvislosti se zlepšením funkce HK a soběstačnosti po absolvování rehabilitace. Novým přístupem je využití hodnocení přesnosti pohybu pomocí Armeo Spring. Přístrojové hodnocení vlastností pohybu může být použito k objektivnímu a kvantitativnímu posouzení poruch HK (8). Jako sekundární výstup jsme zvolili zlepšení soběstačnosti pomocí testu denních činností podle Barthelové – Základní Barthel Index a zhodnotili vztah uvedených proměnných.

SOUBOR PACIENTŮ A METODIKA

Pilotní prospektivní monocentrická randomizovaná studie probíhala na lůžkové stanici Kliniky rehabilitace a tělovýchovného lékařství od dubna 2022 do září 2022. Výzkum byl zaměřen na pacienty s dominujícím postižením horní končetiny v subakutním stadiu po iktu (maximálně 6 týdnů od příhody). Soubor 12 participantů byl rekrutován z pacientů Neurologické kliniky FN Ostrava. Pacienti byli indikováni konziliárně rehabilitačním lékařem k intenzivní lůžkové rehabilitaci, následně byla posouzena jejich způsobilost k účasti ve studii. Osoby zařazené do studie splňovaly inkluzní kritéria: stav do 6 týdnů po ischemické CMP, věk nad 18 let, centrální paréza horní končetiny se zachovanou aktivní hybností bez přítomnosti nebo s mírným stupněm spasticity (maximálně stupně 1 podle Ashwortha) (4), kardiovaskulární stabilita. Vylučovací kritéria vycházela z kontraindikací intenzivní rehabilitace a přístroje Armeo Spring – těžký kognitivní nebo smyslový deficit a nespolupráce (screening pomocí Montrealského kognitivního testu prováděného ergoterapeutkou) (13), těžká fatická porucha bránící spolupráci (objektivizováno klinickou logopedkou), těžká osteoporóza, porušená integrita kůže v oblasti trupu a horních končetin, kardiovaskulární nestabilita. Nebyly zařazeny osoby mladší 18 let. Vstupní charakteristiky probandů jsou uvedeny v tabulce 1a,b. Pacienti byli počítačovým programem randomizováni do dvou skupin. Intervenční skupinu tvořilo šest osob (dvě ženy, čtyři muži, průměrný věk 67,33 ± 13,25 let), kontrolní skupina zahrnovala šest probandů (čtyři ženy, dva muži, průměrný věk 65,33 ± 13,38 let).

Obě skupiny v průběhu studie podstoupily celkem tři vyšetření. Objektivizace funkčního deficitu probíhala tak, aby ji pacienti tolerovali a výsledky nebyly zkresleny únavou. Vstupní a výstupní vyšetření zahrnovala dotazníkové šetření kvality života, kineziologický rozbor, hodnotící cvičení AGOAL na přístroji Armeo Spring, testování funkčních schopností pomocí modifikovaného Frenchayského testu paže a testování podle Barthelové (Základní a Rozšířený Barthel Index). Vyšetření v mezidobí zahrnovalo hodnocení AGOAL.

V rámci studie strávila intervenční skupina 30 minut denně terapií na Armeo Spring a 90 minut konvenční fyzioterapií a ergoterapií po CMP. Obtížnost tréninku se progresivně navyšovala podle tolerance pacienta. Kontrolní skupina měla stejnou celkovou časovou dotaci jako intervenční skupina, tj. 120 minut denně složenou z konvenční fyzioterapie a ergoterapie. Délka terapeutické jednotky se systémem Armeo Spring je stanovena na 30 minut. Celkový počet terapeutických sezení byl 10 až 12 po dobu 3 týdnů.

Moderní mechanický exoskelet z konceptu Armeo – Armeo Spring (obr. 1) je určen pro pacienty s omezenou funkcí horní končetiny. Funguje jako terapeutické i diagnostické zařízení, jehož účelem je zlepšení rozsahu pohybu, svalové síly a motorických dovedností horní končetiny. Jeho konstrukce je určena k uchycení oslabené končetiny, které poskytuje adekvátní antigravitační podporu a napomáhá optimálnímu provedení pohybu při terapii. Přístroj je vybaven senzory k detekci pozice paže v prostoru a monitoraci síly úchopu. Senzory exoskeletu jsou vstupním zařízením softwaru Armeocontrol, který slouží jako uživatelské rozhraní pro terapeuta i pacienta. Systém zahrnuje cvičební a hodnotící režim. Pro úspěšnost terapie je klíčová motivace pacienta, cvičení proto mají formu her. Jsou rozdělena podle trénovaného segmentu končetiny nebo typu pohybu. Rehabilitace probíhá v prostředí nonimerzivní virtuální reality s rozšířenou (vnější) zpětnou vazbou. Jednotlivé úkoly simulují běžné denní činnosti, jsou specifické a cílené. Obtížnost úkolů lze přizpůsobit schopnostem a stavu pacienta. V režimu hodnotících cvičení analyzujeme kvalitu pohybu a koordinaci končetiny. Terapii i hodnocení provádí ergoterapeut.

Cvičení AGOAL (anglický název cvičení – česky Cíl A) (15) hodnotí přesnost hrubé motoriky, tedy kvalitu pohybu. Na monitoru se zobrazuje ukazatel, domácí základna a cíl. Po umístění ukazatele na domácí základnu se objeví cíl. Pacient musí přesunout ukazatel na cíl dokonale lineárním pohybem a poté zůstat přesně ve středu cíle po dobu 3 sekund. Když cíl zmizí, pacient se musí vrátit do domovské základny a nový cíl se objeví na jiném místě. Výstup generovaný pro toto cvičení zobrazuje výsledky pro hodnotu hand path ratio (HPR – poměr dráhy ruky) (obr. 2). Používá se k vyhodnocení kvality pohybu končetiny. Vypočítá se podílem délky dráhy ruky pacienta a nejkratší přímé vzdálenosti mezi body. Dokonale přímý pohyb má hodnotu HPR 1. Čím více se HPR blíží této hodnotě, tím je pohyb dokonalejší.

Přístroj zohledňuje další dvě charakteristiky pohybu: Odchylka zobrazuje vzdálenost ukazatele ke střednímu bodu cíle. Popisuje schopnost pacienta splnit přesnost polohy. Perfektní shoda ukazatele a výsledné polohy cíle představuje hodnotu odchylky 0. Např. hodnota odchylky 2 znamená, že cílová poloha byla minuta o 2 cm.

Nestabilita znázorňuje standardní odchylku bodů na dráze od jejich průměrných souřadnic. Hodnota popisuje schopnost pacienta udržovat stálou polohu. Udržování dokonale stabilní polohy má hodnotu nestability 0.

Dotazníkové šetření kvality života – EuroQoL EQ-5D-5L

Dotazníkové šetření kvality života je standardizovaným nástrojem k hodnocení tzv. kvality života spojené se zdravím (HRQoL). Využívá se k terapeutickému rozhodování o efektivitě, ekonomice a celkovém efektu aplikované léčby. Jedná se o standardizovaný dotazník s dostupnou a certifikovanou českou verzí (5). Dotazníkové šetření provádí lékařka administrátorka studie formou rozhovoru. Odpovědi respondenta průběžně zaznamenává do originálního formuláře pro tazatele. Skládá se ze dvou částí:

1. Deskriptivní systém EQ – 5D (EQ-5D index): Poskytuje nám exaktní výsledky měření kvality života v pěti dimenzích – mobilita, sebepéče, aktivita, bolest, úzkost a deprese. Každá dimenze má pět úrovní závažnosti (žádné, mírné, střední, závažné a extrémní potíže), kde každé úrovni odpovídá číslice od 1 do 5, proto akronym EQ-5D-5L. Tak získáme jednoduchý pěticiferný profil zdravotního stavu respondenta. V některých zemích již proběhly národní validační studie, které každému zdravotnímu profilu přiřazují konkrétní hodnotu tzv. indexu. Soubory těchto hodnot jsou kódovány s ohledem na preference obecné populace v dané zemi nebo oblasti. V České republice zatím vlastní validační studie neproběhla, proto využívám hodnoty z Polska odpovídající preferencím populace střední Evropy (6).

2. Hodnocení subjektivně vnímaného celkového zdravotního stavu na vizuální analogové škále, kde 0 reprezentuje nejhorší možný zdravotní stav a hodnota 100 nejlepší možný zdravotní stav. Škála je druhou součástí dotazníku a představuje subjektivní názor pacienta na jeho momentální zdravotní stav. Liší se tedy od indexu EQ-5D, který odráží mínění populace.

Svolení k užití dotazníku a certifikovaný český překlad jsme obdrželi od společnosti EuroQoL. Hodnoty zdravotních indexů poskytl autor polské validační studie (6).

Pro hodnocení horní končetiny byl využit Modifikovaný Frenchayský test paže, který zjišťuje aktivní funkci horní končetiny u pacientů s hemiparézou. Vznikl modifikací původního Frenchayského testu paže z důvodu jeho nízké senzitivity. Průběh testu se natáčí na video, na jehož základě se hodnotí provedení deseti každodenních aktivit: Vlastní testování a následné hodnocení provádí lékařka administrátorka studie.

1. otevření a zavření zavařovací sklenice oběma rukama (paretická HK drží sklenici)
2. narýsování čáry pomocí pravítka (paretická HK drží pravítko)
3. uchopení a zvednutí velké lahve paretickou HK
4. uchopení a zvednutí malé lahve paretickou HK
5. simulované pití ze sklenice paretickou HK
6. připnutí tří kolíků na papírovou podložku (paretická ruka připíná kolíky)
7. simulované česání vlasů pomocí hřebenu paretickou HK
8. nanesení zubní pasty na kartáček (paretická ruka drží pastu)
9. simulované krájení příborem (oběma rukama)
10. zametání smetákem (oběma rukama)

Každý úkol je hodnocen na 10bodové vizuální analogové škále. Šest úkolů je bimanuálních a čtyři jsou prováděny unimanuálně paretickou končetinou (7).

Barthelové test všedních denních činností (ADL) Barthelové test je jedním z nejčastěji používaných nástrojů ke kvantifikaci soběstačnosti a funkční zdatnosti pacientů. Původně byl vyvinut k hodnocení chronických neuromuskulárních onemocnění (16). V praxi se užívá pro hodnocení denních aktivit Základní Barthelové test (ZBI). K hodnocení zvládání každodenních činností vyžadujících kognitivní schopnosti se využívá Rozšířený Barthelové test (RBI) (10). Testování provádí ergoterapeut.

ZBI obsahuje celkem deset položek: soběstačnost při jídle, transfer z invalidního vozíku na lůžko a zpět, osobní hygiena, koupání, použití WC a kontinence moči a stolice. Jednotlivé položky se skórují podle míry asistence – za samostatné provedení se uděluje 10 až 15 bodů, 5 bodů při provedení s dopomocí, 0 bodů při neprovedení. Maximální počet bodů je 100. Rozšířený Barthelové test má šest položek: chápání; komunikace; sociální interakce; řešení každodenních problémů; paměť, učení a orientace; zrak a neglect syndrome. Jednotlivé položky se skórují maximálně 15 body. Český překlad testu podle Barthelové je k dispozici na stránkách Ústavu zdravotnických informací a statistiky.

VÝSLEDKY

Pilotní studii dokončilo všech 12 probandů (šest mužů a šest žen) zařazených do studie. Získaná data byla nejprve analyzována pomocí MS Excel, kde byly provedeny výpočty deskriptivní statistiky. Všechny parametry byly testovány na normalitu pomocí Shapirova-Wilkova testu. Ve všech případech se jednalo o parametry s normálním rozložením. Dále následovala analýza rozptylu pomocí F-testu. Proměnné, které splnily test shody rozptylů, byly dále prověřovány pomocí párového t-testu. Proměnné, které test shody rozptylů nesplnily, byly testovány pomocí Welchova t-testu. Komparace rozdílů byla provedena na hladině významnosti α = 0,05. Dotazníkovým šetřením kvality života jsme sledovali dynamiku proměnné EQ-5D index, která reflektuje mínění populace. Zde dosáhla statisticky významného zlepšení výzkumná skupina (tab. 2, graf 1). O spojitosti se zlepšením funkce horní končetiny a soběstačnosti usuzujeme podle výsledků Modifikovaného Frenchayského testu paže (tab. 2, graf 2) a Základního Barthelové indexu, kde pacienti v intervenční skupině dosáhli statisticky významného rozdílu bodového skóre (tab. 2, graf 3). Údaje získané přístrojovým vyšetřením nám pomohly zhodnotit kvalitu pohybu. V rámci hodnocení AGOAL dosáhli probandi z intervenční skupiny sice větší průměrné zlepšení u parametru hand path ratio, toto však nebylo statisticky významné (tab. 2, graf 4).

DISKUZE

Pilotní studie hodnotila změny kvality života spojené se zdravím (HRQoL) v souvislosti se zlepšením kvality pohybu, funkčních dovedností postižené horní končetiny a schopností probandů provádět ADL. Systematická review z roku 2020 konstatuje, že terapie s využitím virtuální reality se jeví jako účinný prostředek ke zlepšení motorických funkcí HK a kvality života po iktu (3). U probandů v intervenční skupině jsme pozorovali statisticky významné rozdíly vstupních a výstupních hodnot skóre modifikovaného Frenchayského testu paže, který ilustruje funkční motorické dovedností paretické horní končetiny a Základního testu všedních denních činností podle Barthelové. Tyto nálezy jsou konzistentní s výsledky podobné pilotní studie chorvatských autorů (2) a práce španělských autorů (14), kde roboticky asistovaná rehabilitace v kombinaci s konvenční terapií zlepšila motoriku a funkční schopnosti probandů.

Novým přínosem naší studie je užití exoskeletu jako hodnotícího nástroje. Přístrojové vyšetření AGOAL prokázalo u probandů z intervenční skupiny sice větší zlepšení parametru hand path ratio, které však nebylo statisticky významné. Tato skutečnost může být způsobena nízkým počtem probandů ve studii. V navazujícím výzkumu bude nutné pracovat s větším testovaným souborem. V České republice obdobná studie Navrátilové a kol. dospěla ke zjištění, že terapie ve virtuálním prostředí se zdá být vhodným doplňkem konvenční rehabilitace, zlepšuje dovednosti horní končetiny a urychluje uzdravení a obnovu soběstačnosti (12). Z poklesu hodnot poměru trajektorie ruky také vyplývá, že trénink s antigravitační podporou horní končetiny přispívá k přesnějšímu provedení pohybu. Toto zjištění potvrzuje výsledek studie z roku 2019 (1). Loňská metaanalýza posuzující krátkodobý i dlouhodobý vliv roboticky asistované rehabilitace na motoriku a běžné denní činnosti pacientů po mrtvici uvádí, že RAR má okamžitý a významný přínos v krátkodobém časovém horizontu (17).

Limitací terapie na Armeo Spring jsou zejména rigidní prvky jeho konstrukce, které znemožňují jeho přizpůsobení potřebám některých pacientů. Omezením naší studie je malý počet probandů.

K úspěšné aplikaci terapie ve virtuální realitě je nutná kombinace čtyř vlastností, které představují zároveň i její hlavní výhody – intenzita, motivace pomocí hravých prvků, povzbuzení motorického učení a pozitivní zpětná vazba (3). Pacienti tak mají možnost sledovat své pokroky a úspěchy, což vede k jejich lepšímu zapojení do léčebného procesu. Terapie s prvky virtuální reality je proto využívaná jako doplněk konvenčních rehabilitačních metod.

Rehabilitace je ucelený, provázaný, koordinovaný a cílený proces. Měla by proto pokračovat i po dimisi pacienta z lůžek neurologických nebo rehabilitačních oddělení do domácího ošetření. Praktický lékař by si měl být vědom specifických potřeb pacientů po iktu a ujistit se, že jsou systematicky řešeny v součinnosti s odborníky. Pacienti a jejich blízké osoby by měly být dostatečně informováni o možnostech rehabilitace a mít přístup ke specializované rehabilitaci ať už ústavní, nebo ambulantní formou. Indikace k oběma formám rehabilitace je v kompetenci praktického lékaře. Je realizovatelná buď přímým odesláním pacienta k vyšetření rehabilitačním lékařem (zváží ambulantní nebo ústavní formu terapie) anebo vystavením návrhu k pobytu v rehabilitačním ústavu či lázních. U těchto návrhů je však nutné potvrzení specialistou z oboru rehabilitační a fyzikální medicíny. V České republice disponují pokročilými rehabilitačními technologiemi rehabilitační kliniky a oddělení, rehabilitační ústavy a lázeňská zařízení. Proto je nutné brát zřetel na pacientův plán další péče.

ZÁVĚR

Z výsledků lze usuzovat, že vyšší přesnost pohybu a funkční zdatnost HK souvisí se zlepšením kvality života. Výstupy této studie jsou podkladem pro budoucí výzkum, který by měl pracovat s větším počtem probandů a podrobněji prozkoumat jednotlivé domény kvality života specifické pro populaci po cévních mozkových příhodách. Předpokladem úspěšnosti rehabilitačního procesu je jeho kontinuita. Proto je nezbytné pečlivé interdisciplinární plánování péče, dostatečná informovanost pacientů a jejich rodin a dostupnost rehabilitace po dimisi do domácího ošetření.

Poděkování

Děkuji vedení KRTL FNO za umožnění realizace studie a kolegům za spolupráci.

Studie na lidských subjektech byla provedena v souladu s etickými standardy. Studie byla schválena Etickou komisí Fakultní nemocnice Ostrava 31. března 2022, jednací číslo: Armeo Spring 2022. Všichni pacienti podepsali informovaný souhlas.

Konflikt zájmu: žádný.

adresa pro korespondenci:
MUDr. Šárka Anežka Čechová
Klinika rehabilitace a tělovýchovného lékařství FN Ostrava
17. listopadu 1790/5, 708 52 Ostrava-Poruba
e-mail: sarka_anezka.cechova@fno.cz