Robotická rehabilitace chůze


Robotic Gait Therapy

Robotic gait therapy, one of advanced rehabilitation technologies, original­ly evolved as a modification of the body weight-supported treadmill therapy. At present, a range of various systems based on dif­ferent principles is available, includ­ing mobile as­sistive exoskeletons. Neurophysiological es­sence of this therapy is based on the spinal cord autonomy (central pattern generators), plasticity of the central nervous system and motor learning. With respect to the evidence-based medicine, benefits of this therapy are still unclear; unambiguously positive is the reduced physical burden on a therapist. Indications must, therefore, be based on a rational consideration.

Key words:
robotics – central pattern generators – plasticity – motor learning

The authors declare they have no potential conflicts of interest concerning drugs, products, or services used in the study.

The Editorial Board declares that the manu­script met the ICMJE “uniform requirements” for biomedical papers.


Autoři: I. Vařeka 1,2;  M. Bednář 1;  R. Vařeková 3
Působiště autorů: Rehabilitační klinika LF UK a FN Hradec Králové 1;  Katedra fyzioterapie, FTK UP v Olomouci 2;  Katedra přírodních věd v kinantropologii, FTK UP v Olomouci 3
Vyšlo v časopise: Cesk Slov Neurol N 2016; 79/112(2): 168-172
Kategorie: Přehledný referát

Za cenné připomínky děkujeme doc. MUDr. Evě Vaňáskové, Ph.D. (Rehabilitační klinika LF UK a FN Hradec Králové) a prof. MUDr. Jaroslavu Opavskému, CSc. (Katedra fyzioterapie, FTK UP v Olomouci).

Souhrn

Robotická rehabilitace chůze, která náleží mezi pokročilé rehabilitační technologie, původně vznikla jako modifikace terapie chůze na běžícím pásu při odlehčení v závěsném systému. V současnosti je k dispozici řada systémů pracujících na základě různých principů vč. mobilních asistivních exoskeletů. Neurofyziologický podklad této terapie je založen na míšní autonomii (centrální generátory vzorů), plasticitě centrálního nervového systému a motorickém učení. Z hlediska medicíny založené na důkazech je přínos této terapie zatím nejasný. Jednoznačným kladem je ulehčení fyzické práce terapeuta. Indikace proto musí vycházet z racionální úvahy.

Klíčová slova:
robotika – centrální generátory vzorů – plasticita – motorické učení

Úvod

Robotická rehabilitace chůze je součástí pokročilých rehabilitačních technologií, které se stávají předmětem zájmu odborné veřejnosti během posledních tří dekád. První práce o principech terapie chůze na běžícím pásu s odlehčením pa­cienta v závěsu byly publikovány na začátku 90. let 20. století [1,2]. Tato terapie byla velmi náročná na fyzickou práci dvou terapeutů v ergonomicky nepříznivé poloze při manuálním vedení dolních končetin, třetí kontroloval posturu. První komerční verze systému robotické chůze „Lokomat“ (Hokoma) proto vznikla jen o pár let později, v roce 1999. Prakticky neustále se v posledních letech setkáváme s novými typy přístrojů různých výrobců, což je zásluha průmyslové sféry, pro kterou je tato oblast zajímavá jako slibně se rozvíjející nový trh. Nová technika nesporně přitahuje zájem zdravotníků i samotných pa­cientů a jsou do ní vkládána velká očekávání. Je ale nutno řešit, jak a u koho tyto sofistikované systémy efektivně používat a v neposlední řadě zvažovat poměr cost/ benefit, tedy poměr nákladů (cena přístroje, provoz, opravy, zaškolení obsluhy) a reálného přínosu pro pa­cienta či úspory práce terapeuta. Cílem tohoto textu je nabídnout průvodce pro lepší orientaci v této nové a složité problematice a podnítit další diskuzi. Přestože je hlavním předmětem našeho zájmu robotická rehabilitace chůze, nelze se vyhnout exkurzím do širší oblasti pokročilých rehabilitačních technologií.

Terminologie, definice a rozdělení

Termín pokročilé rehabilitační technologie (Advanced Rehabilitation Technology; ART) používaný v tomto textu je odvozen z názvu společnosti International Industry Society in Advanced Rehabilitation Technology (IISART). Obecně přijímanou či alespoň navrženou definici ART nelze dohledat. Při pracovním vymezení oblasti ART se proto nabízí srovnání s konvenční fyzikální terapií (FT) [3]. Níže uvedené rozdíly neplatí absolutně, výjimky lze nalézt na obou stranách a hranice není ostrá. Například ně­kte­ré pokročilé mechanické systémy bez řídicího anebo hnacího modulu je možné zařadit do mechanoterapie v rámci konvenční FT. Pro ART je charakteristické následující:

  • a) cílem je vyvolat vyšší odpovědi než jen primitivní reflexní reakce;
  • b) obvykle je kladen důraz na vlastní aktivitu pa­cienta (u „tradiční“ FT je téměř výhradně pasivní);
  • c) většinou je využívána zpětná vazba pomocí různých senzorů, zpravidla současně s využitím virtuální reality;
  • d) přístroje jsou technicky i softwarově výrazně sofistikovanější (a dražší), než je tomu u FT;
  • e) v případě robotické terapie obvykle přístroj vykonává (cílenou) mechanickou práci, kterou ulehčuje či nahrazuje pohyb pa­cienta anebo práci terapeuta (viz původní význam pojmu robot), případně kladou řízený odpor pohybu pa­cienta.

Orientace v rychle se rozvíjející oblasti ART rozhodně není jednoduchá. Může k ní napomoci systém, který na svých webových stránkách prezentuje společnost IISART. Zařazení ně­kte­rých položek je ovšem diskutabilní, např. zařazení (povrchové) (poly)elektromyografie (sEMG) či funkční elektrické stimulace (FES) nebo přístrojů pro rozvoj kardiovaskulární a aerobní kapacity. Chybí naopak rozlišení mezi přístroji pro rehabilitační terapii, což jsou téměř všechny do tohoto dělení zahrnuté, a asistivními (kompenzačními) systémy. Do druhé skupiny patří např. mobilní chůzové exoskelety dolních končetin, přestože mohou být použity i v rámci terapie jako mobilní verze systémů robotické chůze. Mezi asistivní systémy ART by logicky měly náležet i bio­nické protézy, ale ty obvykle tvoří samostatnou skupinu vyčleněnou zcela mimo, protože nejde jen o nácvik funkce či kompenzaci její ztráty, ale o funkční náhradu části těla.

Problematiku nových technologií reflektuje i vznik Komise robotické rehabilitace (Robotic in Rehabilitation Com­mittee) Evropské společnosti fyzikální a rehabilitační medicíny (ESPRM), která se ale zabývá i „nerobotickými“ systémy, takže je současně používán název In­novative Technologies in Rehabilitation Medicine Com­mittee. Zkratka termínu in­novative technologies (IT) je ale dnes již zcela jednoznačně spojována se širokým oborem informačních technologií, což může vést k nedorozumění. Pozitivní stránkou dělení dle ESPRM naopak je, že uvádí asistivní technologie (as­sistive technology) odděleně. Také rozlišuje mezi využitím pro rehabilitační terapii a pro výzkum, čímž reflektuje rozdíl mezi potřebami běžné praxe a možnostmi specifického výzkumu.

Robotická rehabilitace chůze vznikla jako modifikace terapie chůze na běžícím pásu při odlehčení v závěsném systému (Body-Weight Supported Treadmill Therapy; BWSTT, BWST). Tato terapie má několik synonym a jejich zkratek (Partial Body-Weight Support­­ed Treadmill Training; PBWSTT; Body-Weight Supported Locomotor Training; BWSLT), v dalším textu zůstaneme u nejstručnější zkratky BWST, pouze v přehledových tabulkách s převzatou terminologií použijeme původní názvy. Původní zařazení robotické terapie chůze mezi systémy BWST dle autorů Nooijen et al demonstruje tab. 1 [4]. Termín driven gait orthosis používá Dietz [5], jeden z průkopníků robotické rehabilitace chůze. Jako synonymum je užíván termín locomotor robot. Pro terapii jsou používány termíny robot-driven gait therapyrobotic driven gait therapy. V posledních letech se objevují robotické asistivní/ kompenzační systémy označované jako chůzové exoskelety či zkráceně exoskelety. Mehrholz et al používají ve svých přehledových studiích termín electromechanical-as­sisted gait training [6,7] či robotic-as­sisted gait training [8]. Tyto elektromechanické systémy dělí Mehrholz et al [6] do dvou hlavních skupin: 1) robot driven exoskeleton orthoses, 2) end-ef­fector devices. Konkrétní příklady budou uvedeny níže. Na druhém konci spektra leží systémy overground walk­ing (OG), což jsou závěsné systémy pro chůzi po místnosti (viz níže).

Tab. 1. Rozdělení závěsné terapie na běžícím pásu dle Nooijen et al [4].
Rozdělení závěsné terapie na běžícím pásu dle Nooijen et al [4].

Neurofyziologický podklad pokročilých rehabilitačních technologií

Jak již bylo uvedeno, rozvoj ART úzce souvisí s rozvojem nových poznatků neurofyziologie, především poznatků o plasticitě centrálního nervového systému (CNS) a zvláště mozku. Ve stručném souhrnu můžeme konstatovat, že plasticita CNS je nejvyšší v dětství, zvláště raném, ale ani ve středním a vyšším věku není potenciál mozkové plasticity zanedbatelný a po poškození CNS se přechodně výrazně zvyšuje (overplasticity). Tento fakt je dobře znám z praxe –  např. u pa­cientů po cévní mozkové příhodě (CMP) se schopnost chůze obnovuje do šesti měsíců, přičemž největších pokroků dosahují během prvních tří měsíců po inzultu [9]. Neurofyziologické mechanizmy plasticity jsou vrozené a probíhají spontán­ně. Rehabilitací je nelze přímo ovlivnit, ale je možné je využít v rámci podpory motorického učení prostřednictvím vhodné aferentace [9]. Bylo prokázáno, že efektivita využití časného terapeutického okna se zvyšuje při dodržení následujících podmínek:

  1. (časově) intenzivní rehabilitace,
  2. cílená rehabilitace (task-specific, goal-oriented) s měřitelnými výsledky,
  3. multisenzorická zpětná vazba,
  4. motivace pa­cienta (viz body 2 a 3) [10– 12].

Podle těchto zásad je optimální, když pa­cient cíleně rehabilituje téměř po celou dobu, kdy je v bdělém stavu, a současně je schopen spolupracovat. A právě tomu by měly napomoci ART, jejichž propagátoři poukazují na fakt, že v současnosti tráví pa­cient většinu bdělého stavu v nečin­nosti [13]. Poněkud přitom ale přehlížejí skutečnost, že fyzické i psychické kapacity pa­cienta jsou v tomto období výrazně omezeny a rychle u něj dochází k vyčerpání. I v případě robotické rehabilitace horní končetiny, která je fyzicky méně náročná než robotická rehabilitace chůze, jsou psychické nároky motorického učení často vyšší v důsledku vyšší cílenosti „úkolově orientované“ rehabilitace.

Inspirací pro vznik BWST byly objevy míšní autonomie, z nichž ně­kte­ré jsou staré více než jedno století. V polovině 19. století Pflüger popsal stírací reflex (wip­ing reflex) žab, v současnosti se jeho vlastnostmi zabývají např. Richardson et al [14]. Během 19. století probíhala také pozorování lokomočních pohybů spinalizovaných ptáků a savců [15– 16]. Zásadní pokrok učinil Brown [17], který na začátku minulého století v Sher­ringtonově laboratoři prováděl pokusy s chůzí spinalizovaných koček po běžícím pásu. Jak uvádí Stuart et al, v té době a prakticky až do 60. let panovala představa o reflexní podstatě krokových pohybů (stepping), zaštítěná autoritou Sher­ringtona, později např. Graye [18]. Nicméně Brown prokázal, že v míše existují centra, která produkují rytmické krokové pohyby končetin bez vlivu vyšších etáží CNS (spinalizace) a bez vlivu af­ferentace (přetětí zadních provazců), což vylučovalo reflexní podstatu těchto krokových mechanizmů [17]. Vliv propriocepce označil jako regulační, ale ne vnitřní (intrinsic) součást tohoto neuronálního mechanizmu. Teoreticky také popsal mechanizmus funkce neuronálních okruhů zajištujících střídavou flexi a extenzi končetin (tzv. half-center model)[16]. Brownovy pokusy později zopakovali další autoři, v nedávné době např. Ros­signol et al [19,20]. V 60. letech minulého století došlo k odklonu od reflexního pohledu na podstatu lokomoce, i když např. u nás tento pohled částečně přetrvává, viz např. Vojtova reflexní lokomoce. Byl také zaveden termín centrální generátor vzorů (Central Pattern Generátor; CPG)[20], původně pro generátor letového vzoru sarančete [21]. Jako CPG nyní označujeme síť neuronů, která je schopna produkovat výstup opakovaně, rytmicky a automaticky, nezávisle na senzorické zpětné vazbě a vyšších úrovních CNS. Tato samostatná funkce CPG je ale samozřejmě možná jen za laboratorních podmínek, u intaktního organizmu je funkce CPG vždy modulována výše uvedenými vlivy. Podrobněji o vývoji různých modelů CPG viz Guertin [16]. Později byly CPG prokázány u dalších živočichů, především u bezobratlých, ale také u ně­kte­rých neprimátních savců (kočka, myš, krysa) a pro různé základní životní funkce (srdeční rytmus, dýchání, žvýkání, zvracení) či lokomoci (plavání, lezení, chůze, létání) [16,23– 25]. U bezobratlých jsou CPG dobře zmapovány a jejich aktivitu lze dobře modifikovat a indukované změny zaznamenat [26]. U savců je mapování ztíženo komplexitou populací interneuronů [27], nicméně je možné dobře studovat jejich funkci pomocí tzv. fiktivní lokomoce [25]. U lidí jsou důkazy pro existenci lokomočních CPG jen nepřímé. Patří k nim ně­kte­ré jevy pozorované u pa­cientů s míšní lézí, konkrétně mimovolní krokové vzory, noční myoklony a krokové vzory vyvolané vibrační či elektrickou stimulací [26]. Dietz v této souvislosti připomíná tzv. novorozeneckou chůzi, kterou lze pozorovat i u anencefalických dětí [5]. Zajímavá je otázka vrozenosti funkce spinálních lokomočních GPG sítí, kterou Molinari analyzoval a shrnul tak, že jsou vrozené, ale jejich konečná organizace je závislá na zkušenosti a v důsledku tréninku se jejich součástí mohou stát i další neurony [26]. Dietz upozorňuje, že pokud nejsou spinální lokomoční okruhy využívány, typicky u pa­cientů s míšní lézí, tak jejich funkce vyhasíná během jednoho roku [5]. Právě pozorování pa­cientů s míšní lézí vedlo k prvním pokusům s využitím BWST [2] a následně i k robotické rehabilitaci chůze.

Technické principy a algoritmy řízení robotické chůze

Většina systémů robotické rehabilitace chůze kombinuje principy BWST a virtuální reality. Z hlediska algoritmu řízení se řadí do první, nejrozšířenější skupiny asistivního řízení [28], i když využívá i prvky dalších dvou skupin (tab. 2).

Tab. 2. Hlavní skupiny algoritmů řízení robotické rehabilitace dle Marchal-Crespo et al [28].
Hlavní skupiny algoritmů řízení robotické rehabilitace dle Marchal-Crespo et al [28].

Dle technického řešení lze tyto systémy rozdělit do řady skupin. Podrobný přehled nabízí Kubo et al [29] a Diaz et al [30], přičemž oba zdroje zahrnují i nekomerční systémy a druhý z nich poněkud překvapivě i systémy pro poúrazovou terapii kloubů končetin metodou kontinuálního pasivního pohybu [31].

Mehrholz et al používají jednoduché rozdělení do dvou skupin [6]. První skupinu tvoří systémy robotického exoskeletu, ve kterém je uchyceno více segmentů dolní končetiny. Reprezentativním zástupcem je „Lokomat“ (Hokoma), do jehož exoskeletu je uchycena noha, bérec, stehno a pánev. Na podobném principu pracuje také „ReoAmbulator“ (Motorika) či „AutoAmbulator“ (HealthSouth). Druhou skupinu tvoří systémy typu „end-ef­fector“, ve kterých jsou fixovány pouze nohy, pa­cienti jsou přitom v závěsu nebo se opírají o bradla. Do této skupiny patří např. „G-EO-System“ (Reha Technology), „LokoHelp“ (Woodway) či „Gait Trainer“ (Reha-Stim). Zvláštní modifikací je systém Erigo (Hokoma), což je kombinace vertikálního lůžka, do kterého je upoután trup pa­cienta, a přístroje typu „end-ef­fector“.

Mimo výše uvedené rozdělení stojí např. „Rehawalk“ (Zebris), který využívá pružné tahy brzdící omezující pohyb stehen a bérců v klasickém BWST systému. Asistivní/ kompenzační chůzové exoskelety, k nejznámějším patří „ReWalk“ (ReWalk Robotics, původně Argo Medical Technologies), „HAL“ (Cyberdyne), „Ekso“ (Ekso Bionics) či REX (Rex Bionics), lze považovat za podskupinu robotických exoskeletů. Mají ale svoji vlastní historii a také z hlediska určení, především kompenzační funkce v běžném životě, spíše tvoří zvláštní skupinu. U většiny z nich pa­cient používá francouzské hole k podpoře stability a v ně­kte­rých případech i k ovládání systému. Posledně jmenovaný systém je natolik stabilní, že opora horních končetin není nutná, takže je vhodný např. i pro vyšší spinální léze, současně je ale jeho pohyb dosti pomalý.

O systému „overground walking“ se zmiňujeme přesto, že se nejedná o robotickou terapii a princip BWST je modifikován, především chybí běžící pás. Výhodou je, že umožňuje pohyb po místnosti, a tím i přirozenější nácvik chůze pa­cientům, kteří alespoň částečně chůzi zvládají. Tyto systémy lze rozdělit do dvou skupin. Do první skupiny patří pevně instalované systémy, obvykle u stropu místnosti, tvořené soustavou vodicích a nosných lan, které pa­cienta především zachytí při pádu, ně­kte­ré umožní i jeho nadlehčení při chůzi. Typickým příkladem je systém „FLOAT“ (Lutz Medical Engineering). Druhou skupinu tvoří mobilní rámové systémy s vlastním pohonem, které se pohybují po podlaze místnosti spolu s pa­cientem a případně jej nadlehčují. Příkladem je „KineAs­sist“ (Kinea Design) či Andago (Hokoma).

K pokroku dochází i v oblasti původních systémů BWST. Například systém „BalanceTutor“ (MediTouch) využívá algoritmu „výzva“ (challenge-based; tab. 2) a aplikuje výrazné pertubace v předozadním i laterolaterálním směru, což využívají i systémy „Grail“, „Caren“, a „M-Gait“ (Motekforce Link) v mimořádně kvalitním virtuálním prostředí (haptic-stimulation).

Robotická rehabilitace chůze a medicína založená na důkazech

Výzkum robotické rehabilitace chůze se soustředí především na efekt u pa­cientů s míšní lézí a CMP.

Právě pa­cienti s míšní lézí byli první, u kterých byla aplikována BWST. Mehrholz et al provedli metaanalýzu randomizovaných kontrolovaných studií (RTC) z databází Cochrane, MEDLINE, EMBASE a dalších. Vybrané studie zahrnovaly 309 pa­cientů [8]. Došli k závěru, že nelze prokázat lepší efekt BWST ve srovnání s dalšími metodami a zvláště u robotické rehabilitace chůze je efekt nejasný. Jedna studie dokonce zjistila pokles „chůzové kapacity“ (walk­ing capacity) u pa­cientů s robotickou terapií. Morawietz et al analyzovali studie zaměřené na efekt této terapie u pa­cientů s částečnou míšní lézí a stejně jako předešlá metaanalýza se zaměřili na RTC, kterých nalezli v renomovaných databázích sedm [32]. Poukázali zvláště na fakt, že studijní vzorky byly velmi malé, což výrazně limituje průkaznost závěrů. U akutních případů se ukázal mírně lepší efekt BWST a robotické terapie na chůzové parametry, u chronických pa­cientů byla efektivnější kombinace BWST či OG (overground training) s FES než BWST, robotická terapie či konvenční terapie. Také Wes­sels et al analyzovali 17 studií pa­cientů s částečnou míšní lézí [33]. Dvě RTC studie prokázaly vyšší skóre FIM (Functional Independence Measurement) u pa­cientů s OG terapií než u pa­cientů s BWST, rozdíl byl statisticky významný u pa­cientů se stupněm postižení C a D dle klasifikace American Spinal Injury As­sociation (ASIA).

Výsledky studií pa­cientů po CMP jsou alespoň částečně povzbudivé. Mehrholz et al provedli metaanalýzu 23 RTC studií, které zahrnovaly 999 pa­cientů [7]. Podle jejich závěru mají větší naději na samostatnou chůzi ti pa­cienti, kteří absolvovali konvenční fyzioterapii společně s robotickou rehabilitací. Zvláštní přínos má robotická terapie během prvních tří měsíců a u pa­cientů neschopných chůze, nicméně dosud není jasné, jakou roli tato metoda hraje v celém systému terapie. Srovnání různých typů robotické terapie [6] na základě analýzy 18 studií s 885 pa­cienty ukázalo, že systémy typu „end-ef­fector“ mají signifikantně větší efekt při nácviku samostatné chůze než exoskelety.

Jelikož je robotická terapie chůze modifikací principu BWST, doplňujeme přehled o reprezentativní metaanalýzu efektu chůze po běžícím pásu a chůze BWST [34], která zahrnovala 44 studií s 2 658 pa­cienty s CMP. Robotické systémy (electromechanical device training) byly vyloučeny. Závěr je takový, že uvedené metody zvyšují rychlost chůze a vytrvalost, ale nezvyšují naději na samostatnou chůzi oproti konvenční fyzioterapii, takže užitek mají pouze ti pa­cienti, kteří již jsou schopni chůze.

Málo přesvědčivé důkazy ohledně racionální indikce BWST a robotické rehabilitace chůze nejsou překvapivé. Obecně to platí pro rehabilitaci jako celek, jak dokládají např. Pen­nycott et al, což je ovšem v přímém rozporu se zkušenostmi z terapeutické praxe i se zkušenostmi pa­cientů [9]. Na nedostatky současného způsobu hodnocení lokomočních funkcí poukazuje Dietz [5] na příkladu parametru „walk­ing index“, který u SCI pa­cientů s nízkým skóre nezachytí výrazné pokroky během lokomočního tréninku.

Přednosti a omezení robotické rehabilitace chůze a doporučení pro praxi

K přednostem robotické rehabilitace chůze patří:

  1. náhrada fyzické práce terapeuta;
  2. odlehčení či naopak ztížení pohybu pa­cienta a přesnější dávkování zátěže;
  3. možnost vysokého počtu opakování a větší přesnosti trajektorie pohybu;
  4. cílená rehabilitace (virtuální realita) s měřitelnými výsledky;
  5. multisenzorická zpětná vazba;
  6. motivace pa­cienta, která zahrnuje dva předchozí body, a také určitou fascinaci moderní technikou, tedy alespoň zpočátku.

K nedostatkům robotické rehabilitace chůze patří:

  1. pořizovací cena a náklady na provoz;
  2. minimum důkazů o vyšší účin­nosti oproti konvenční „nerobotické“ rehabilitaci;
  3. doba nutná k upnutí pa­cienta do systému (dlouhá u hůře mobilních pa­cientů ve stacionárních systémech, velmi krátká v případě chodeckých exoskeletů) a problémy s tím spojené (např. vedení závěsných popruhů v tříslech je nepříjemné zvláště u mužů);
  4. omezená validita a opakovatelnost měření (zvláště v případě síly, resp. momentu síly);
  5. možné omezení vlastní aktivity pa­cienta („zlenivění“);
  6. robotické BWST systémy řeší jen omezeně či vůbec významný problém nácviku chůze, tedy posturu a posturální stabilitu.

Poslední bod si zasluhuje zvláštní pozornost, protože zvládnutí vlastního pohybu dolních končetin není jediný problém nácviku chůze. Významnou součástí lidské bipední chůze je zajištění dynamického zpevnění trupu (postura) a dynamické posturální stability. Tuto skutečnost zřetelně vidíme jak při sledování motorického vývoje dítěte [35– 39], tak i při rehabilitaci poruch chůze u dospělých pa­cientů. Také např. konstruktéři mechanických systémů pasivní chůze (pas­sive walking) [40,41], které překvapivě dobře imitují pohyb lidských dolních končetin během chůze bez potřeby řídicího či hnacího systému, se obvykle omezují jen na dolní končetiny spřažené přímo s „horními končetinami“. Vmezeření „trupu“ by celý mechanický systém komplikovalo přinejmenším z důvodu zvýšení těžiště a zhoršení stability, ale protipohyb „horních končetin“ je potřebný, protože eliminuje vertikální rotaci kolem oporné dolní končetiny. U člověka si takto zjednodušit situaci nelze, naopak se na trup a jeho dynamické zpevnění při rehabilitaci soustředíme, společně s nácvikem dynamické posturální stability.

Představa terapie chůze založená pouze na robotech nemá v současnosti reálné opodstatnění. Jako smysluplná se jeví kombinace BWST či robotické rehabilitace spolu s konvenční rehabilitací při dodržování několika jednoduchých zásad.

  1. Zvažte, nakolik je pro pa­cienta, který je schopen zvládnout BWST či OG, přínosná robotická rehabilitace chůze. Současně probíhající konvenční rehabilitace musí zahrnovat aktivaci postury a nácvik posturální stability. Pa­cientovi poskytujte jen (minimální) nutnou dopomoc (as­sistance as needed), což platí v rehabilitaci obecně, i když udělat to za něj bývá rychlejší a bezpečnější. Naopak je často efektivní pa­cientovi provedení pohybu či splnění úkolu ztížit přiměřeně jeho schopnostem.
  2. Při indikaci chůzových exoskeletů jako asistivních/ kompenzačních pomůcek nezapomínejte, že možnost bipední chůze je pro pa­cienta výraznou psychickou vzpruhou, ale nejefektivnějším způsobem přesunu je pro něj vozík.
  3. Používejte kritické myšlení a k terapii přistupujte racionálně. Pragmaticky zvažujte poměr cost/ benefit. Sledujte pokroky medicíny založené na důkazech a konfrontujte je s vlastní praxí. Nové poznatky individuálně aplikujte dle funkčního stavu pa­cienta a stanovte konkrétní a reálné cíle s praktickým dopadem do jeho každoden­ního života.

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

doc. MUDr. Ivan Vařeka, Ph.D.

LF UK a FN Hradec Králové

Nezvalova 265

500 03 Hradec Králové

e-mail: ivan.vareka@fnhk.cz

Přijato k recenzi: 5. 10. 2015

Přijato do tisku: 14. 12. 2015


Zdroje

1. Finch L, Barbeau H, Arsenault B. Influence of body weight support on normal human gait: development of a gait retraining strategy. Phys Ther 1991;71(11):842–55.

2. Wernig A, Müller S. Laufband locomotion with body weight support improved walking in persons with severe spinal cord injuries. Paraplegia 1992;30(4):229–38.

3. Poděbradský J, Vařeka I. Fyzikální terapie I a II. Praha: Grada 1998.

4. Nooijen CF, Ter Hoeve N, Field-Fote EC. Gait quality is improved by locomotor training in individuals with SCI regardless of training approach. J Neuroeng Rehabil 2009;6(36):36. doi: 10.1186/1743-0003-6-36.

5. Dietz V. Body weight supported gait training: from laboratory to clinical setting. Brain Res Bull 2009;78(1):I–VI. doi: 10.1016/S0361-9230(08)00410-3.

6. Mehrholz J, Pohl M. Electromechanical-assisted gait training after stroke: a systematic review comparing end-effector and exoskeleton devices. J Rehabil Med 2012;44(3):193–9. doi: 10.2340/16501977-0943.

7. Mehrholz J, Elsner B, Werner C, et al. Electromechanical-assisted training for walking after stroke. Cochrane Database Syst Rev 2013;7:CD006185. doi: 10.1002/14651858.CD006185.pub3.

8. Mehrholz J, Kugler J, Pohl M. Locomotor training for walk­ing after spinal cord injury. Cochrane Database Syst Rev 2012;11:CD006676. doi: 10.1002/14651858.CD006676.pub3.

9. Pennycott A, Wyss D, Vallery H, et al. Towards more effective robotic gait training for stroke rehabilitation: a review. J Neuroeng Rehabil 2012;9:65. doi: 10.1186/1743-0003-9-65.

10. Pantano P, Formisano R, Ricci M, et al. Motor recovery after stroke. Morphological and functional brain alterations. Brain 1996;119(6):1849–57.

11. Blakemore S, Goodbody S, Wolpert D. Predicting the consequences of our own actions: the role of sensorimotor context estimation. J Neurosci 1998;18(18):7511–8.

12. Kwakkel G, Wagenaar R, Twisk J, et al. Intensity of leg and arm training after primary middle-cerebral-artery stroke: a randomized trial. Lancet 1999;354(9174):191–6.

13. Zeiler SR, Krakauer JW. The interaction between training and plasticity in the poststroke brain. Curr Opin Neurol 2013;26(6):609–16. doi: 10.1097/WCO.0000000000000025.

14. Richardson AG, Slotine JJ, Bizzi E, et al. Intrinsic musculosceletal properties stabilize wiping movements in the spinalized frog. J Neurosci 2005;25(12):3181–91.

15. Clarac F. Some historical reflections on the neural control of locomotion. Brain Res Rev 2008;57(1):13–21.

16. Guertin PA. The mammalian central pattern generator for locomotion. Brain Res Rev 2009;62(1):45–56. doi: 10.1016/j.brainresrev.2009.08.002.

17. Brown TG. The intrinsic factors in the act of progres­sion in mammal. Proc R Soc B 1911;84(572):308–19.

18. Stuart DG, Hultborn H. Thomas Graham Brown (1885–1965), Anders Lundberg (1920–) and the neural control of stepping. Brain Res Rew 2008;59(1):74–95. doi: 10.1016/j.brainresrev.2008.06.001.

19. Rossignol S, Bouyer L. Adaptive mechanisms of spinal locomotion in cats. Integr Comp Biol 2004;44(1):71–9.

20. Rossignol S, Barrière G, Alluin O, et al. Re-expression of locomotor function after partial spinal cord injury. Physiology (Bethesda) 2009;24(2):127–39.

21. Wilson DM, Wyman RJ. Motor output patterns dur­ing random and rhythmic stimulation of loctus thoracic ganglia. Biophys J 1965;5(2):121–43.

22. Wilson DM. The central nervous control of flight in a locust. J Exp Biol 1961;38(2):471–90.

23. Ballion B, Morin D, Viala D. Forelimb locomotor generators and quadrupedal locomotion in the neonatal rat. Eur J Neurosci 2001;14(10):1727–38.

24. Grillner S. The motor infrastructure: from ion channels to neuronal networks. Nat Rev Neurosci 2003;4(7):573–86.

25. Kullander K. Genetics moving to neuronal networks. Trends Neurosci 2005;28(5):239–47.

26. Molinari M. Plasticity properties of CPG circuits in humans: impact on gait recovery. Brain Res Bull 2009;78(1):22–5. doi: 10.1016/j.brainresbull.2008.02.030.

27. Ivanenko YP, Poppele RE, Lacquaniti F. Distributed neural networks for controlling human locomotion: lessons from normal and SCI subjects. Brain Res Bull 2009;78(1):13–21. doi: 10.1016/j.brainresbull.2008.03.018.

28. Marchal-Crespo L, Reinkensmeyer DJ. Review of control strategies for robotic movement training after neurologic injury. J Neuroeng Rehabil 2009;16(6):20. doi: 10.1186/1743-0003-6-20.

29. Kubo K, Miyoshi T, Kanai, A, et al. Gait rehabilitation device in central nervous system disease: a review. J Robotics 2011;2011:348207.

30. Diaz I, Gil JJ, Sanchez E. Lower-limb robotic rehabilitation: literature review and challenges. J Robotics 2011;2011:759764.

31. Vařeka I, Vařeková R. Kontinuální pasivní pohyb v rehabilitaci kloubů po úrazech a operacích. Acta Chir Orthop Traumatol Cech 2015;82(3):186–91.

32. Morawietz C, Moffat F. Effects of locomotor train­ing after incomplete spinal cord injury: a systematic review. Arch Phys Med Rehabil 2013;94(11):2297–308. doi: 10.1016/j.apmr.2013.06.023.

33. Wessels M, Lucas C, Eriks I, et al. Body weight-supported gait training for restoration of walking in people with an incomplete spinal cord injury: a systematic review. J Rehabil Med 2010;42(6):513–9. doi: 10.2340/16501977-0525.

34. Mehrholz J, Pohl M, Elsner B. Treadmill training and body weight support for walking after stroke. Cochrane Database Syst Rev 2014;1:CD002840. doi: 10.1002/14651858.CD002840.pub3.

35. Kolář P et al. Rehabilitace v klinické praxi. Praha: Galén 2010.

36. Vařeka I. Revize výkladu průběhu motorického vývoje – monokinetické stadium až batolecí období. Rehab Fyz Lek 2006;13(2):82–91.

37. Vařeka I. Revize výkladu průběhu motorického vývoje - novorozenecké období a holokinetické stadium. Rehab Fyz Lek 2006;13(2):74–81.

38. Woollacott M, Shumway-Cook A. Attention and the control of posture and gait: a review of an emerging area of research. Gait Posture 2002;16(1):1–14.

39. Woollacott M, Shumway-Cook A. Motor control: translating research into clinical practice. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins 2012.

40. Collins SH, Wisse M, Ruina A. A three-dimensional passive-dynamic walking robot with two legs and knees. Int J Robotics Res 2001;20(7):607–15.

41. Collins SH, Ruina A. A bipedal walking robot with efficient and human-like gait. In: Proceedings of the 2005 IEEE International Conference on Robotics and Automation 2005, Barcelona, Spain.

Štítky
Dětská neurologie Neurochirurgie Neurologie

Článek vyšel v časopise

Česká a slovenská neurologie a neurochirurgie

Číslo 2

2016 Číslo 2

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Léčba bolesti v ordinaci praktického lékaře
nový kurz
Autoři: MUDr. PhDr. Zdeňka Nováková, Ph.D.

Revmatoidní artritida: včas a k cíli
Autoři: MUDr. Heřman Mann

Jistoty a nástrahy antikoagulační léčby aneb kardiolog - neurolog - farmakolog - nefrolog - právník diskutují
Autoři: doc. MUDr. Štěpán Havránek, Ph.D., prof. MUDr. Roman Herzig, Ph.D., doc. MUDr. Karel Urbánek, Ph.D., prim. MUDr. Jan Vachek, MUDr. et Mgr. Jolana Těšínová, Ph.D.

Léčba akutní pooperační bolesti
Autoři: doc. MUDr. Jiří Málek, CSc.

Nové antipsychotikum kariprazin v léčbě schizofrenie
Autoři: prof. MUDr. Cyril Höschl, DrSc., FRCPsych.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se