Uszkodzenie górnego motoneuronu, chód, systemy aparaturowe

Adres systemu informatycznego z dowodami wkładu działalności naukowej oraz dowodami wpływu społecznego

Bezpłatny dostęp do artykułów:

Wykorzystanie bieżni ruchomej z funkcją biofidbek w nauce chodu u chorych po udarze mózgu w okresie przewlekłym:

Wykorzystanie bieżni ruchomej z funkcją biofidbek w nauce chodu u chorych po udarze mózgu w okresie podostrym:

https://www.hindawi.com/journals/bmri/2018/3812602/

Zależności między prędkością chodu, wydolnością chodu a symetrią parametrów czasoprzestrzennych u osób po udarze mózgu w okresie przewlekłym:

http://www.actabio.pwr.wroc.pl/Vol19No3/16.pdf

Ocena dwóch modeli treningu chodu po udarze mózgu: konwencjonalnej terapii i ćwiczeń na bieżni:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6548526/

Wykorzystanie obserwacyjnej skali Wisconsin Gait Scale:

Wykorzystanie robota (Lokomat) w nauce chodu dzieci i młodzieży z porażeniem mózgowym

Wykorzystanie robotów typu exoskeleton w nauce chodu osób z stwardnieniem rozsianym

https://www.archives-pmr.org/article/S0003-9993(20)31224-7/fulltext - in press

Ewaluowany podmiot

Instytut Nauk o Zdrowiu, Kolegium Nauk Medycznych, Uniwersytet Rzeszowski

Dyscyplina naukowa

Nauki o zdrowiu

Tytuł opisu wpływu społecznego

Systemy aparaturowe w doskonaleniu i nauce chodu osób po uszkodzeniu ośrodkowego układu nerwowego

1. Wkład działalności naukowej

W latach 2010r.-2013r. realizowano projekt badawczy Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego pt. Badanie skuteczności rehabilitacji chorych z niedowładem połowiczym po udarze mózgu leczonych w późnym okresie z wykorzystaniem metod biofidbeku (Nr rej. N N 404 249639). Zespół badawczy składał się z Kierownika Projektu: prof. dr hab. n. med. Andrzej Kwolek, Wykonawcy: dr Mariusz Drużbicki, dr Grzegorz Przysada, mgr Agnieszka Guzik, mgr Agnieszka Brzozowska-Magoń. Realizacja projektu pozwoliła na ocenę skuteczności ćwiczeń z wykorzystaniem biologicznego sprzężenia zwrotnego w nauce chodu i równowagi chorych z niedowładem po udarze mózgu, ocenę poziomu i trwałości osiąganych efektów w zależności od intensywności stosowanego bodźca oraz opracowanie zasad metodycznych prowadzenia nauki chodu z wykorzystaniem biologicznego sprzężenia zwrotnego.

Uzyskane wyniki badań wskazały, że osoby po udarze mózgu mogą poprawić sprawność ruchową również w okresie późnym od wystąpienia udaru mózgu, jeżeli otrzymają zintensyfikowany program reedukacji chodu i równowagi uzupełniony o trening z wykorzystaniem biologicznego sprzężenia zwrotnego. Wykazano, że metoda biofedback jest skuteczną formą i uzupełnienia programu rehabilitacji.

W roku 2011 dwóch wykonawców projektu badawczego uzyskało zgody na otwarcie przewodów doktorskich: mgr Agnieszka Guzik, pt „Ocena skuteczności treningu na bieżni ruchomej z biologicznym sprzężeniem zwrotnym u pacjentów z niedowładem po udarze mózgu ”, mgr Agnieszka Brzozowska-Magoń pt „Wpływ rehabilitacji z wykorzystaniem laski sygnalizacyjnej i parapodium statyczno – dynamicznego z funkcją biofeedback na sprawność funkcjonalną chodu i równowagi osób po udarze mózgu. Wyniki badań przedstawiono na międzynarodowych konferencjach, i opublikowano w prestiżowych czasopismach naukowych.

Badanie oceniające efekty nauki chodu dzieci z porażeniem mózgowym z wykorzystaniem robota Lokomat było jednym z pierwszych randomizowanych badań. Uzyskane wyniki nie wykazały wyższej poprawy chodu w porównaniu do konwencjonalnej fizjoterapii ale wskazały że metoda jest akceptowalna i wykonalna w tej grupie niepełnosprawnych osób. Wyniki badania były opublikowane w renomowanych czasopismach Drużbicki et al.,( h-index – 8 wg Scopus). Opublikowany w 2013 roku w czasopiśmie Journal of Rehabilitation Medicine ,, Functional effects of robotic-assisted locomotor treadmill therapy in children with cerebral palsy’’ cytowano na całym świecie (Cited by 51 documents, Scopus).

Konferencje:

1st European NeuroRehabilitation Congress The Kurhaus Meran, Merano, Italy październik 20-22, 2011 r.
“VII Konferencja Naukowa Katedry Fizjoterapii Wyższej Szkoły Zarządzania i Administracji w Zamościu „Nowoczesna klinimetria i metody obiektywnej oceny efektów rehabilitacji” Zamość, 18 listopada 2011r.
XIV Sympozjum Naukowo-Szkoleniowe PTReh, Chorzów/ Katowice, 16-17 września 2011 r.
IX Konferencja Naukowa Instytutu Fizjoterapii Uniwersytetu Rzeszowskiego, Myczkowce 18-19 czerwca 2011 r.
IV Międzynarodowe Dni Rehabilitacji „ Potrzeby i standardy rehabilitacji w chorobach i po urazach centralnego układu nerwowego”, 16-17 luty 2012 r. Rzeszów
VIII Międzynarodowy Kongres Polskiego Towarzystwa Rehabilitacji „Współczesne kierunki rehabilitacji po urazach wielonarządowych”, Poznań, 5-7 września 2013 r..
World Congress of International Society of Physical and Rehabilitation Medicine (ISPRM 2013), Beijing, China 16-20 czerwca, 2013r.

2.Dowody wkładu działalności naukowej

Drużbicki M, Guzik A, Przysada G, Kwolek A, Brzozowska-Magoń A. Efficacy of gait training using a treadmill with and without visual biofeedback in patients after stroke: A randomized study. Journal of Rehabilitation Medicine 2015; 47(5):419-25. DOI:10.2340/16501977-1949 (MNiSW: 35; IF: 1,595)
Drużbicki M, Guzik G, Przysada G, Kwolek A, Brzozowska-Magoń A, Sobolewski M. Changes in Gait Symmetry After Training on a Treadmill with Biofeedback in Chronic Stroke Patients: A 6-Month Follow-Up From a Randomized Controlled Trial. Med Sci Monit 2016; 22: 4859-4868. DOI: 10.12659/MSM.898420 (MNiSW: 20; IF: 1,585)
Drużbicki M, Przysada G, Guzik A, Kwolek A, Brzozowska-Magoń A, Sobolewski M. Evaluation of the impact of exercise of gait on a treadmill on balance of people who suffered from cerebral stroke. Acta of Bioengineering and Biomechanics 2016; 18,4: 41-48. (MNiSW 15; IF 0,914)
Drużbicki M, Przysada G, Guzik A, Brzozowska-Magoń A, Kołodziej K, Wolan-Nieroda A, Majewska J, Kwolek A. The Efficacy of Gait Training Using a Body Weight Support Treadmill and Visual Biofeedback in Patients with Subacute Stroke: A Randomized Controlled Trial. Biomed Res Int. 2018;5;2018:3812602. doi: 10.1155/2018/3812602. (MNiSW 25; IF 2,197)
Drużbicki M, Rusek W, Snela S, Dudek J, Szczepanik M, Zak E, Durmala J, Czernuszenko A, Bonikowski M, Sobota G. Functional effects of robotic-assisted locomotor treadmill thearapy in children with cerebral palsy. Journal of Rehabilitation Medicine 2013; 45(4):358-63. (MNISW 35; IF 1,895)

3.Charakterystyka wpływu społecznego

W Polsce rocznie udar mózgu dotyka około 80 tyś. Osób. Przyjmuje się że dwie trzecie osób które przeżyją udar mózgu będzie miała ograniczenia funkcjonalne i będzie potrzebowała rehabilitacji. Jednym z najcięższych skutków udaru jest utrata funkcji chodu. Brak niezależnego, bezpiecznego chodu eliminuje lub znacznie ogranicza chorego w realizacji podstawowych i złożonych czynności dnia codziennego.

U osób z niedowładem po udarze mózgu podczas stania i chodu obserwuje się asymetrię i przesunięcie obciążenia kończyn oraz środka ciężkości ciała w kierunku kończyny nieporażonej. Asymetria obciążenia kończyn dolnych powodują istotny wzrost ryzyka upadku, zmian osteoporotycznych i złamań. Zaburzenie symetrii obciążenia kończyn i asymetrii długości kroków to jedne z głównych zaburzeń symetrii wzorca chodu osób z niedowładem połowiczym po udarze mózgu. Fundamentem programów rehabilitacji osób po udarze mózgu jest uzyskanie maksymalnej sprawności funkcjonalnej, która zależy bezpośrednio od bezpiecznego i efektywnego chodu. Odtwarzanie funkcji chodu to fizjoterapia podstawowa ale również nowoczesne systemy aparaturowe i techniki wspomagające uczenie motoryczne jak biofeedback. Dodatkowa zewnętrzna informacja dostarczona bezpośrednio lub pośrednio podczas nauki ruchu pozwala na lepsze programowanie i planowanie wzorca zbliżonego do prawidłowego. Trening z wykorzystaniem biofeedbacku, ułatwia aktywować i kontrolować ruch. Poprzez czytelną formę dodatkowej informacji wizualnej lub akustycznej, archiwizowanie i łatwe porównywanie wyników można skutecznie wzmacniać motywację pacjenta do dalszego uczestniczenia w terapii.

Przedstawione badania prezentują metodykę prowadzenia nauki chodu z wykorzystaniem bieżni z funkcja biofeedback. Głównymi jej punktami jest czas trwania pojedynczej sesji nie krótszy niż 30 do 45 minut, częstotliwości 5 razy w tygodniu i całkowitym czasie nie krótszym niż 2 tygodnie. Cykl powyższych prac stanowi uzupełnienie wiedzy na temat metod fizjoterapii stosowanych w nauce chodu osób po udarach mózgu. Wyniki przedstawionych prac dotyczących osób po udarze mózgu wyraźnie wskazują, że metoda nauki chodu na bieżni z funkcją wizualnego biofeedbacku jest skutecznym sposobem postępowania w reedukacji funkcji chodu u osób w okresie przewlekłym po udarze mózgu. Należy podkreślić że wyniki odnoszą się tylko do osób posiadających umiejętność samodzielnego chodu. Metoda więc ułatwia doskonalenie chodu w zakresie jego prędkości i dystansu oraz jakości wyrażonej zmniejszeniem asymetrii parametrów czasowo – przestrzennych głównie asymetrii długości kroku co może mieć istotne znaczenie w zmniejszeniu ryzyka upadków oraz złamań kości u osób z niedowładem połowiczym po udarze mózgu.

Wykazano, że ocena asymetrii wzorców chodu osób po udarze mózgu w zakresie parametrów czasowo-przestrzennych, kinetycznych i kinematycznych jest obiektywną metodą opisywania poziomu kontroli motorycznej, zaburzeń chodu oraz oceny postępu rehabilitacji. Obserwacyjne skale oceny chodu jak Wisconsin Gait Scale pozwalają na jakościowa ocenę chodu na podstawie oceny różnic w wzorcu chodu. Wynik oceny w skali WGS jest powtarzalny, skala jest łatwa w zastosowaniu i co ważne wynik jest zgodny z oceną instrumentalna w tym oceną 3D. Skala więc może być prostym zamiennikiem drogich systemów stosowanym w codziennej praktyce rehabilitacyjnej.

Opracowane w ramach projektu zasady metodyczne prowadzenia nauki chodu z wykorzystaniem biologicznego sprzężenia zwrotnego po udarze mózgu zostały wdrożone (standard) do Kliniki Rehabilitacji Szpitala Wojewódzkiego Nr 2 w Rzeszowie. Wyniki opublikowanych badań ściśle korespondują i są zabieżne z zaleceniem programu POLKARD, który zaleca wyposażanie oddziałów rehabilitacji neurologicznej w urządzenia do ćwiczeń równowagi i nauki chodu wyposażone w systemy wizualnego i akustycznego biofedbeku.

Roboty są stosowane w rehabilitacji w celu dostarczania ćwiczącemu dobrze określonych bodźców ruchowych (ruchów), które są powtarzalne i precyzyjne. Roboty współpracujące z bieżnią i systemem odciążenia pozwalają na chód z większą prędkością i na dłuższym dystansie ze znacznie większą liczą powtórzeń w porównaniu do konwencjonalnej. Trening chodu prowadzony z wykorzystaniem robota oraz przy aktywnym udziale pacjenta może indukować plastyczność ośrodkowego układu nerwowego. Roboty są nowym, obiecującym rozwiązaniem technologiczny w neurorehabilitacji. Wnioski z przeprowadzonego badania pomogły w podejmowaniu decyzji dotyczących planowania programu rehabilitacji dla dzieci z porażeniem mózgowym. Realizowane są obecnie wieloletnie programy terapeutyczne dla dzieci z porażeniem mózgowym w których stosowane są roboty wspomagające chód. Jednym z ośrodków jest centrum rehabilitacji którym kieruje jeden z autorów pionierskich badań zrealizowanych w 2013 roku. Wyniki badań zarówno oceniające metode biofeedback jak i roboty wspomagające chód były włączone do przeglądów systematycznych i metaanaliz co było implementacją do zastosowań klinicznych.

4.Dowody wpływu społecznego

1. Tabea Aurich-Schuler, Birgit Warken, Judith V Graser, Thilo Ulrich, Ingo Borggraefe, Florian Heinen 1, Andreas Meyer-Heim 2, Hubertus J A van Hedel 2, A Sebastian Schroeder 1Practical Recommendations for Robot-Assisted Treadmill Therapy (Lokomat) in Children with Cerebral Palsy: Indications, Goal Setting, and Clinical Implementation within the WHO-ICF Framework Neuropediatrics 2015;46(4):248-60. doi: 10.1055/s-0035-1550150. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26011438/

2. Rosalyn Stanton, Louise Ada, Catherine M Dean, Elisabeth Preston. Biofeedback improves performance in lower limb activities more than usual therapy in people following stroke: a systematic review. Journal of Physiotherapy 2017;63,1:11-16.DOI: 10.1016/j.jphys.2016.11.006 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1836955316300881

3. Sophie Lefmann, Remo Russo, Susan Hillie. The effectiveness of robotic-assisted gait training for paediatric gait disorders: systematic review. J Neuroeng Rehabil. 2017;14,1. doi: 10.1186/s12984-016-0214-x

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5217646/

4. Mehrholz J, Simone Thomas, Bernhard Elsner. Treadmill training and body weight support for walking after stroke. Cochrane Database Syst Rev. 2017; 2017(8): CD002840. doi: 10.1002/14651858.CD002840.pub4

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6483714/

5. Guzik A, Drużbicki M, Wolan-Nieroda A. Assessment of two gait training models: conventional physical therapy and treadmill exercise, in terms of their effectiveness after stroke Hippokratia 2018, 22(2):51-59, ISSN: 1108-4189 (MNiSW 20; IF 0.520)

5.Uzasadnienie interdyscyplinarności działalności naukowej o przełomowym znaczeniu dla rozwoju nauki

Działalność naukowa podjęta przez zespół jest działaniem interdyscyplinarnym. Zespoły reprezentujące nauki medyczne i nauki o zdrowiu zdefiniowały na podstawie własnego doświadczenia klinicznego i najnowszej wiedzy potrzebę wprowadzenia do praktyki narzędzia diagnostycznego i terapeutycznego. Badanie kliniczne zrealizowane było przez naukowców reprezentujących nauki medyczne i nauki o zdrowiu, a uzyskane rozwiązanie posiada cechy interdyscyplinarności, ponieważ obejmuje 3 dyscypliny naukowe: nauki o zdrowiu, nauki medyczne i nauki o kulturze fizycznej. Interdyscyplinarny jest również zespół badaczy w ujęciu praktyki zawodowej. Naukowcy są również praktykami. Praca w Klinikach rehabilitacji i praca z pacjentami z dysfunkcjami neurologicznymi pozwala na przenoszenie do praktyki potwierdzonych naukowo wyników. Mocnym przykładem jest metoda biofeedback stosowana w nauce chodu osób po udarach mózgu która jest włączona w standard postepowania rehabilitacyjnego w Klinice Rehabilitacji, którą kieruje jeden z członków zespołu naukowego.