中风康复中的触觉学

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简介|

[1].中风后最常见的损伤是手功能下降,严重影响行动能力[2][3].神经康复试图减少中风后的运动障碍[4].研究发现,由于常规物理治疗技术(CPT)固有的单调性,患者对其依从性较差[5].由于这些限制,像虚拟现实(VR)这样的技术辅助、增强体验的干预在过去十年中引起了人们的兴趣[5][6][7][8][9].虽然有大量的证据支持在中风患者的功能恢复中使用VR,但对触觉反馈的研究很少[10]

背景|

从上下文来看,“haptic”一词来源于希腊动词“触摸”或“处理”。目前,它指的是通过人机交互与触摸研究相关的扩展学科[11].近年来兴起的触觉技术发展迅速,已成为许多研究团体的焦点。随后,与触觉相关的产品已被用于商业、开发和研究目的,以及作为原型。虚拟环境与基于触觉的应用程序密切相关。这样的环境需要视觉感觉通道产生更真实的感觉[12].当与机器人、运动跟踪和传感手套系统联系在一起时,VR模拟可以提供一个迷人的、真实的和激励的环境,在虚拟世界中显示的肢体或工具的运动是由主体在现实世界中产生的运动的复制[8][7]

理论框架|

研究了各种虚拟现实系统,使用不同的触觉设备来恢复中风后的手部功能。这些设备通过应用振动刺激和运动反馈来增加沉浸感[8].这种多模态反馈已被提出,以提高力量,运动控制和灵巧结合相关运动任务的重复练习通过机制[6][13][14][15]

运动康复的感觉方面|

  • 运动系统最相关的感觉信息来源之一是躯体知觉[16].体感系统处理信息,并表示身体感觉的几种形式(即触摸、疼痛、温度、本体感觉)。然而,即使在运动系统中也会发生显著的处理。
  • 体感系统和运动系统之间功能相互作用的一个很好的例子是运动控制的感觉输入的门控。感觉门控是通过将来自外周受体的传入体感觉输入与上升感觉通路和大脑皮层的多个水平的运动输出整合而实现的,与从脊髓到初级体感觉皮层(SI),然后到初级运动皮层(MI)的传入感觉活动的串行传输一致。[16][17][18]
  • 各种形式的体感刺激,如周围神经刺激、肌肉-肌腱振动、配对联想刺激和触觉学习,已被证明可以通过增加皮质脊髓兴奋性和扩大被刺激身体部分在MI中的表现来促进运动行为和增强运动表现[19][20]

中风康复与物理疗法的相关性|

康复是任何旨在改善中风患者运动功能的计划中不可或缺的组成部分[21][22].为了克服传统康复的好处,新的策略正在出现[23].将触觉技术与虚拟现实环境结合使用正在成为一种普遍的方法,因为它们允许高强度、高剂量和重复的运动,从而促进运动学习[24].中风后,通过使用各种技术,如机器人、虚拟现实和基于传感器的设备,运动治疗可能比传统治疗方法更精确和有效[10].在目前的文献综述中,我们发现了案例研究和交叉随机对照研究。精细运动表现有显著改善[6].研究还表明,触觉辅助疗法显著改善了中风患者的上肢表现[12][13][14][15].莱文M F等(2006)[12]进行了一系列案例,以确定触觉增强虚拟现实系统在获得精确把握方面的功效。在这项研究中,12名患有慢性偏瘫的受试者参加了一个45分钟的实验,在这个实验中,他们使用Cyberglove™和Cybergrasp™系统进行触觉反馈,用偏瘫的手臂触摸并抓住3个物体。

Lehmann I等人(2017)进行了定性研究。[13].在这项研究中,五脑卒中患者接受了为期四周的YouGrabber™(YG)系统培训。在评估YG训练经验、YG训练对手臂功能的感知影响以及治疗治疗师的作用的结果方面,可以看到相当大的改善。同样,Maris A等人(2018)[14]进行了一个案例系列来评估机器人介导的适应性i - travel训练对慢性中风患者上肢功能受损的影响。在本病例系列中,14例慢性脑卒中患者使用i - travel™系统进行了36次疗程,每次疗程30分钟。评估的结果是积极的肩部ROM、握力、力量和WMFT活动。干预后肌肉力量明显改善。Thielbar KO等人(2019)的交叉随机试验[15]为了确定基于家庭的上肢中风治疗的有效性,使用多用户虚拟现实环境也显示出上肢功能的显著改善。20名慢性中风患者接受了4周的家庭治疗,每天1小时,使用VERGE™系统进行单用户和多用户应用。评估的结果是使用VERGE的Kinect骨骼数据,Fugl-Meyer上肢(FMUE)的手臂位移。两项结果指标均有显著改善。


参考文献|

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