JNER :中风患者使用自设定的康复游戏效果更好?

2021-09-26 MedSci原创 MedSci原创

中风后患者的活动和参与通常受到限制。据报道,58%的中风后慢性期患者出现行动不便,52%的患者出现疲劳,44%的患者出现运动功能下降。中风后的人可能只能走很短的距离,走得很慢,在日常活动中更容易疲劳,

中风后患者的活动和参与通常受到限制。据报道,58%的中风后慢性期患者出现行动不便,52%的患者出现疲劳,44%的患者出现运动功能下降。中风后的人可能只能走很短的距离,走得很慢,在日常活动中更容易疲劳,跌倒的风险更大。他们久坐不动的生活方式不仅与步行能力下降有关,还增加了再次中风和其他心血管疾病、抑郁症、心理社会障碍和生活质量下降的风险。体育锻炼计划可能有助于提高中风后患者的身体素质和灵活性。

活动视频游戏(AVG)就可用于中风患者康复,需要确定运动学习和治疗性运动的要素,以指导AVG在物理治疗实践以及康复研究中的应用。AVG已成为中风后患者康复工具的一部分。AVG被用于在各种临床环境中促进中风后患者的有氧运动。AVG能够满足中风后患者活动能力和体能缺陷的康复需求。虽然非定制AVG有较大的治疗前景,并且由于其低成本、高质量的图像和多样性而具有吸引力,但它们在将其纳入治疗方面有几个重要的限制。例如,它们不以用户为中心,也不提供性能指标。缺乏游戏控制尤其适用于游戏节奏,而不是玩家或自定节奏的游戏。AVG和虚拟环境也可能无法可靠地促进最佳运动模式。

在本研究中,比较精心匹配的标准护理活动和现成的AVG与定制的AVG是否能为中风后患者提供理想的运动强度和康复体验。本研究的具体目的是确定:(1)与定制AVG或标准护理治疗相比,使用现成AVG时,神经肌肉强度的运动结果和运动准确性是否优于常规AVG或标准护理治疗(2)与定制AVG或标准护理治疗相比,玩现成AVG时的享受、游戏偏好和感知是否不同,(3)与游戏节奏相比,两种自定节奏的AVG在神经肌肉和心血管强度(METs和HRmax的百分比)以及享受和游戏偏好方面是否存在差异。本文发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》。

中风后慢性期的个体如果在没有帮助的情况下步行100英尺,并且能够连续三分钟无支撑站立,则有资格参加。参与者熟悉四种运动条件,这四种运动条件分为两个区块,一个既定游戏节奏区块和一个自我设置节奏区块。使用伯格自感劳累量表(RPE)报告劳累。在熟悉和数据收集过程中,允许参与者使用辅助设备,并对其进行适当的安全防护。当参与者在重复和随机条件下练习自定义游戏VSTEP时,对受影响和未受影响的下肢分别校准每场游戏的步进量。在开始数据收集之前,已完成定制游戏的校准,并确认已了解每种情况下的游戏。在两个活动块之间,使用Fugl-Meyer评估量表的下肢部分测试参与者的运动控制(得分在0到34分之间)。

                                                                                            实验流程

参与者使用心率监测仪(Polar HC-10,芬兰)和便携式代谢(Cosmed KB4)面罩进行检测,以获取生理数据。在每种情况发生前的10分钟休息期间,参与者舒适地坐在光线昏暗的环境中,获得静息生理数据。然后,在每种条件下连续获得生理数据。在代谢单位记录事件标记物,以结束每个休息期和每个研究条件,以帮助数据提取。在每种情况的中点和终点记录RPE。一名研究小组成员举起一个剪贴板,上面用粗体字写着数字6-20及其各自的感知劳累水平(休息最大劳累)。当被询问时,参与者指出或口头表示他们的RPE分数。

四种研究条件:(1)Kinect Light Race:参与者以“轻松”难度玩现成的X-Box Kinect游戏Light Race。(2)VSTEP Random(VRAN):参与者在随机模式下玩自定义VSTEP游戏。(3)VSTEP Repeated(VREP):使用与VSTEP Random相同的屏幕显示的VSTEP。(4)护理标准(SOC):在SOC条件下,按照与VREP条件相同的顺序进行相同的运动,但没有任何视觉目标或反馈。

figure2

标准护理(SOC)和三种游戏的结果

这项研究包括15名参与者。他们的年龄从38岁到72岁不等。卒中后平均时间为8年。在Fugl-Meyer评估量表(FMAS)的下肢部分表现为轻度至中度严重程度。一名受试者没有完成研究的四个条件。因此,他的数据被排除在统计分析之外;对14名受试者的数据进行分析(n = 14)。在四种研究条件下,通过重复次数测量的神经肌肉强度在总步数重复方面存在显著差异。四种研究条件下的RPE得分存在显著差异。事后分析显示SOC的RPE评分显著高于VREP,Kinect LR的RPE评分显著高于VRAN。VREP和VRAN之间没有显著差异。

三种游戏模式下,下肢速度对比

基于METs和HR的心血管强度在所有情况下都具有可比性。虽然有统计学上的显著差异。通过定制AVG或现成AVG实现了类似的神经肌肉强度(重复)。重要的是,与定制AVG相比,现成Kinect LR游戏的强度是以牺牲运动准确性为代价实现的。如果将AVG纳入中风后患者的康复时考虑运动精度和运动学。与SOC相比,AVG具有优势,因为它们使用视觉反馈促进外部注意力集中。中风后的人已经证明,他们可以使用通过下肢产生的力的视觉反馈KP来减少LE不对称,改善行走,以及增加中风患者下肢的地面反作用力。

缺乏视觉反馈(SOC)导致受影响下肢的台阶高度降低,从而产生行进高度不对称。此外,步伐对于SOC也是不对称的,而对于VREP则不是。 对自定步调(VREP)或游戏步调(VRAN)的定制游戏进行比较,得出了有趣的结果。研究发现,对于步态,VREP的神经肌肉强度更大,而对于行进则相反。我们推测,VREP的复杂性较低,在VREP中,运动是可预测和重复的,因此更容易有更多的步骤。采用自我或游戏节奏的定制AVG可促进可比的神经肌肉(重复)和心血管(HR max和METs)强度,以仔细匹配现成AVG和标准护理活动,同时产生更准确的运动。两种定制游戏(自我游戏或游戏节奏)在舒服的环境中进行,在享受或感知到的努力方面没有差异,这表明这两种定制游戏都可以用来促进PA。享受是一种与内在动机相关联的积极情绪并且是PA参与的预测因子和结果。

与标准的护理踏步活动和精心匹配的现成(非定制)视频游戏相比,定制的活动视频游戏提供了相当的强度,但有更高的准确性、更大的乐趣和更少的感知消耗。游戏节奏和自定节奏的定制活动视频游戏之间没有差异。

Deutsch, J.E., James-Palmer, A., Damodaran, H. et al. Comparison of neuromuscular and cardiovascular exercise intensity and enjoyment between standard of care, off-the-shelf and custom active video games for promotion of physical activity of persons post-stroke. J NeuroEngineering Rehabil 18, 63 (2021). https://doi.org/10.1186/s12984-021-00850-2

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