Neurobiomechanické aspekty roboticky asistované chůze


Neurobiomechanical Aspects of Robotic Assisted Gait Training

In the last 15 years robotic assistive devices are coming to the fore of the neurorehabilitation field. According to existing results, these devices are a supportive frame in the rehabilitation process in patients with central motor impairment. After significant proof of concept in adults, therapy has been implemented in the pediatric neurorehabilitation field, especially in cerebral palsied children (CP). The aim of the article is to introduce and summarize neurobiomechanical aspects of robotic assistive gait training in current research results of CP children. Up to current research, positive effect of the robotic assistive gait therapy has been proved. Particularly, improvement in gross motor, balance, increase of range of motion, decrease of spasticity and active participation were observed. Although there is a lack of randomized clinical trials, robotic assistive gait therapy seems to be a convenient and promising method in modern approach of pediatric neurorehabilitation.

Keywords:
Lokomat®, cerebral palsy, gait cycle, biomechanics, physiotherapy


Autoři: D. Žarković ;  M. Šorfová
Působiště autorů: Katedra anatomie a biomechaniky, Fakulta tělesné výchovy a sportu Univerzity Karlovy v Praze
Vyšlo v časopise: Rehabil. fyz. Lék., 24, 2017, No. 1, pp. 43-49.
Kategorie: Přehledový článek

Souhrn

Za posledních 15 let se do popředí neurorehabilitace dostávají roboticky asistovaná terapeutická zařízení, která dle dosavadních výzkumů usnadňují a urychlují rehabilitační proces nácviku chůze u centrálně motoricky postižených pacientů. Po průkazných výsledcích u dospělých pacientů se začala tato zařízení využívat v pediatrické neurorehabilitaci, a to především u pacientů s dětskou mozkovou obrnou (DMO). Cílem tohoto přehledového článku je seznámit čtenáře s neurobiomechanicým aspektem na roboticky asistovanou chůzi a výsledky této terapie u dětí s DMO. Z dosavadních výzkumů je prokázán pozitivní vliv roboticky asistované terapie u dětí s DMO v hrubé motorice, balančních schopnostech, zvýšením kloubních rozsahů, snížením spasticity a také zvýšením aktivní participace dítěte v terapii. I přes nedostatek randomizovaných klinických studií a reprezentativního počtu probandů, je roboticky asistovaná terapie považována za vhodnou doplňující terapií, tvořící součást moderní pediatrické neurorehabilitace.

Klíčová slova:
Lokomat®, dětská mozková obrna, chůzový cyklus, biomechanika, fyzioterapie

ÚVOD

Člověk je ve svém fylogenetickém vývoji zcela jedinečný tím, že z kvadrupedální lokomoce přešel do lokomace bipedální. S tím se pojí typicky “lidské” motorické dovednosti jako je extendované posturální držení, rotabilita páteře, pohyb ramenního a pánevního pletence ve všech 3 anatomických rovinách a především variabilita pohybu. Lidská chůze je proces, který postupně dozrává společně s centrálním nervovým systémem (CNS) na základě senzomotorické zkušenosti v průběhu prvních 3 let dítěte (8, 15, 17, 26, 35).

ONTOGENEZE CHŮZE

Chůze – proces, který je výsledkem interakce centrálního nervového systému (CNS) a muskuloskeletálního aparátu, je definován jako progresivní translační pohyb těla, který probíhá v čase, prostoru a podléhá fyzikálním zákonům. Chůze je charakteristická svojí rytmicitou, alternujícími propulzními a retropulzními pohyby horních a dolních končetin. Dle Véleho stojí na pomezí hrubé a jemné motoriky, kdy jedinec musí být schopný iniciovat reciproční rytmický děj, ale také jej ukončit, generovat optimální svalový tonus, posturálně stabilizovat a mít schopnost selektivní diferenciace pohybů (8, 17, 26, 35).

Pro diagnostiku, její interpretaci a následnou terapii chůze u pacientů s motorickým postižením, je zásadní znalost jednotlivých fází chůze z hlediska svalového timingu, kinematických řetězců a především pochopení jejího promítnutí v kontextu celé postury dle kineziologie a biomechaniky (15, 26, 35). Z biomechanického hlediska lze chůzi posuzovat pomocí 3D kinematické analýzy, snímáním svalové činnosti povrchovou elektromyografií (EMG), detekcí kontaktních sil s podložkou a objektivizovat tak tzv. krokový cyklus. Tento cyklus se skládá ze 2 základních fází - fáze stojné a fáze švihové. Dle Perry je cyklus 1 kroku rozdělen do 100 procentních bodů (časový interval), během kterého dojde ke kompletnímu pravidelně se opakujícímu sledu fází. V jednotlivých fázích dochází ke změně kinematického řetězce, kdy končetina pracuje jak v uzavřeném, tak v otevřeném kinematickém řetězci (8, 15, 26).

Z biokybernetického pohledu se jedná o proces, který podléhá několika úrovním motorického řízení. U zdravého dítěte se všechny tyto fáze chůze postupně vyvíjejí na základě dozrávání motorických drah (myelinizací) a senzomotorické zkušenosti. V ontogenezi bipedální lokomoce se dítě nejprve pohybuje ve frontální rovině. Obchází předměty, nábytek, teprve poté se pustí v prostoru a provede samostatné kroky v rovině sagitální. První kroky mohou být realizovány až v okamžiku, kdy si dítě zajistí posturální kontrolu nad všemi částmi svého těla a je schopné udržet určitý stupeň rovnováhy. Zpočátku je chůze kolébavá, dítě si osvojuje schopnosti jak “najít” těžiště, udržet nebo měnit jeho polohu v prostoru. Ve stejné době nepozorujeme výraznou diferenciaci dolních končetin. Nejvíce práce se odehrává v kyčlích a kolenou, kde převažují flekční pohyby, zatímco kotník zůstává relativně rigidní. Páteř a horní končetiny kompenzuji laterální pohyby. Švihové pohyby, které jsou v chůzi typické, dozrávají až později. Reciproční švihový pohyb horních končetin se objeví tehdy, když se objeví i švihový pohyb dolních končetin. Během fyziologické ontogeneze dítě dosahuje samostatné chůze mezi 12. - 18. měsícem (8, 17, 26).

Jiná situace však nastává v případě patologické ontogeneze, jako je tomu u dětské mozkové obrny (DMO). DMO je zastřešující název pro patologické změny v CNS, které zasahují do oblasti motorické, senzorické a intelektové (6). U těchto dětí je zpravidla porušena motorická kortikospinální dráha v periventrikulární bílé hmotě, která je zodpovědná za selektivní pohyby končetin a trupu. Selektivní motorická kontrola je definována jako schopnost izolované aktivity v příslušném svalu v motorickém vzoru v důsledku volní motorické hybnosti. Selektivní volní motorická kontrola je definována jako schopnost provést izolovaný pohyb v kloubu a vyžaduje přímou aktivaci kortikospinální dráhy. I když je tato dráha porušena zpravidla od narození, některé typy DMO, jako je např. spastická diparéza, dosáhnou milníku narušeného psychomotorického vývoje - jsou schopny vertikalizace a chůze v prostoru s / bez kompenzační pomůcky. Pokud k této fázi dojde, děje se tak zpravidla kolem 3. roku života dítěte (6, 11, 12, 13).

U těchto dětí je insuficience selektivní hybnosti dobře pozorovatelná v jednotlivých fázích krokového cyklu a významně ovlivňuje biomechaniku chůze. Hovoříme o fyziologických sdružených (coupling) a nesdružených pohybech. V chůzi je během fáze mezistoj, kyčelní a kolenní kloub v extenzi (fyziologický sdružený pohyb), zatímco během fáze konečného švihu je kyčelní kloub ve flexi a kolenní kloub v extenzi (fyziologický nesdružený pohyb). Pacienti se sníženou schopností selektivní hybnosti nezvládají pohybovou disociaci. Pohyb provádějí v patologických sdružených vzorcích se sníženou rychlostí pohybu, s doprovodnými zrcadlovými pohyby (mirror movements), abnormální reciproční svalovou aktivitou a iradiací pohybu z proximálních až do distálních segmentů. Tyto patologické jevy u dětí s DMO jsou zpravidla doprovázeny spasticitou, svalovými kontrakturami, sníženým rozsahem pohybu v kloubu stejně jako deformitami nosných kloubů, které dítě výrazně limitují, a proto je nutné přistoupit k chirurgické intervenci (6, 11, 12, 13, 14, 36).

Časná konzervativní terapeutická intervence a ortotická léčba jsou zcela zásadní od útlého věku dítěte s DMO. Jaká je ale úspěšnost roboticky asistované terapie u těchto dětí?

POČÁTKY ROBOTIKY V REHABILITACI

Počátky robotických systémů a myšlenky o jejich užitečnosti pacientům s centrálním motorickým postižením sahají do minulého století. První pokusy sestavit exoskeleton pochází z 50. let. V roce 1972 byl vyvinut na tehdejší dobu nejúspěšnější exoskeleton, za kterým stojí Miomir Vukobratović z bělehradského Institutu Mihajla Pupina (27, 37).

Jistou chvíli byl v terapii chůze nenahraditelný manuální asistovaný trénink na chodícím páse. Tento asistovaný trénink chůze spočíval v upevnění pacienta do bezpečnostních pásů a manuálním vedením pacientových dolních končetin 2 terapeuty, zatímco 3. terapeut zajišťoval pacientovi posturální stabilitu. Tato terapie byla z ergonomického hlediska pro terapeuty vyčerpávající a z hlediska efektu terapie – dosti mizivá. Terapie trvala velice krátkou dobu a synchronizace 2 terapeutů, kteří vedli dolní končetiny pacienta, byla značně komplikovaná (34). To vštípilo myšlenku švýcarskému týmu inženýrů, který se pustil do vývoje 1. roboticky asistovaného chodícího pásu s podporou tělesné hmotnosti (7, 19).

LOKOMAT

V roce 2000 se švýcarskému paraplegickému centru v Zurichu v čele s Gery Colombem podařilo vyvinout přístroj pro asistovaný lokomoční trénink - Lokomat® (Lokomat® by Hocoma, Volketswil, Švýcarsko). Lokomat® je dnes klinicky nejvíce používaný přístroj pro asistovaný lokomoční trénink pro dospělé i děti. Chodící pás “Woodway treadmill” tvoří základní příslušenství Lokomatu®. Jedná se o pás, který je zcela synchronizovaný se systémem podpory tělesné hmotnosti (Body Weight Support System) a softwarem počítače. Chodící pás obsahuje celou řadu senzorů, které mají základní funkci kontrolovat, měřit a monitorovat rychlost a vzdálenost, kterou pacient ujde. Příslušenství robotických ortéz Lokomatu® je vytvořeno speciálně pro děti a speciálně pro dospělé. Robotické ortézy jsou tvořeny aktivní komponentou v kyčelním a kolenním kloubu, avšak pasivní komponentou kotníku. Ortézy umožnují iniciaci a vedení pohybu pouze v sagitální rovině. Jsou synchronizovány s chodícím pásem, systémem podpory tělesné hmotnosti a systémem zpětné vazby. Terapie pracuje na neurofyziologickém principu centrálních generátorů vzorců a motorickém učení (4, 7, 19).

CENTRÁLNÍ GENERÁTORY VZORCŮ

Centrální generátory vzorců jsou síť míšních neuronů, ovládající repetitivní, automatizované a stereotypní pohyby. Síť míšních neuronů představuje generátor, který generuje rytmickou repetitivní aktivitu bez zevní zpětnovazebné kontroly či podílu supraspinální motorické kontroly. Každá končetina je vedena svojí sítí neuronů, zatímco interlimbická koordinace je dosažena sdružením sítí těchto neuronů. Každá síť se skládá z 1 generátoru, který přímo kontroluje svalovou aktivitu končetiny. Jeden kloub, který je obklopen agonistickým a antagonistickým svalem, je řízen 2 generátory. Generátory mezi sebou komunikují přes reciproční inhibiční synaptické interakce (9, 20).

SPECIFIKACE TERAPIE DĚTSKÉHO LOKOMATU

Jedním z hlavních cílů roboticky asistované terapie je zvýšení lokomoční dovednosti, díky které pacient dosahuje mnohem větší samostatnosti v aktivitách denní činnosti. Terapie se sestavuje individuálně a na základě motorických a kognitivních schopností pacienta (2). Před zahájením terapie na Lokomatu se musí vyloučit kontraindikace. Mezi nejdůležitější patří výrazná spasticita, závažné kontraktury, kostní dysplazie a výrazné osové odchylky končetin, kardiální insuficience či výrazně nespolupracující pacient. Dále je nutné provést vstupní antropometrické měření, na základě kterého se vybere vhodné příslušenství pro terapii a nastavení pacienta v robotických ortézách (19, 32). Pro každého pacienta je nutné sestavit terapeutický protokol, ve kterém se pracuje s postupným dávkováním parametrů, jako je podpora tělesné hmotnosti, rychlost chodícího pásu a jeho synchronizace s rychlostí robotických ortéz, rychlost chůze a zpětnovazebný systém. Principem terapie je intenzivní, vedený a repetitivní trénink orientovaný na cíl, což významně koreluje s procesem motorického učení. Tento aspekt je především důležitý pro dětského pacienta, jelikož potenciuje jeho neuroplasticitu (2). Ve většině studií se setkáváme s doporučeními frekvence terapie 2 - 4x týdně, celkový počet mezi 12 - 20 terapiemi a postupně navyšujícím se časovým trváním terapie od 15 do 45 minut (2, 4, 22).

DOSAVADNÍ STUDIE V PEDIATRICKÉ NEUROREHABILITACI

Dosavadní studie s Lokomatem u dětských pacientů byly nejčastěji prováděny na dětech s DMO, avšak s úspěšností je tato terapie indikována i u dětí s meningomyelokélou, u posttraumatických stavů či získaných motorických poruch (periferní parézy aj.). Studie s Lokomatem® se zaměřují na jeho funkční vliv u dětských pacientů. Jedná se především o sledování časo-prostorových a kinematických parametrů chůze, balančních schopností, svalové aktivity, spasticity a hrubé motoriky.

Vědecká skupina Pediatric Rehab Research Group ze švýcarského rehabilitačního centra v Affoltern Am Albis v čele s fyzioterapeuty (Huubertus Van Hedel, Tabea Aurich - Schuler a kol.) a lékaři (Andreas Meyer-Heim a kol.) zkoumá vliv Lokomatu u dětí s motorickým postižením již několik let a je průkopníkem této terapie u dětských pacientů. Z jejich centra pochází i nejvíce odborných článků o roboticky asistované rehabilitaci a rehabilitaci založené na principu virtuální reality. Tato vědecká skupina došla opakovaně k závěrům, že roboticky asistovaná terapie významně zlepšuje hrubé motorické dovednosti dle Gross Motor Function Measurement (GMFM) u dětí s DMO (4, 10, 18, 22, 23, 24, 33) (obr. 1).

Lokomat<sup>®</sup> Pro s dětskými ortézami (se svolením Hocoma, Switzerland).
Obr. 1. Lokomat<sup>®</sup> Pro s dětskými ortézami (se svolením Hocoma, Switzerland).

Meyer-Heim a kol. zkoumali vliv Lokomatu® na skupině 26 dětí s vrozenou a získanou centrální motorickou poruchou. Prokázalo se, že v průměru po 19 terapiích došlo ke zlepšení v parametrech GMFM v dimenzích chůze (E) a stoje (D). Pozoruhodné je, že pozitivní výsledky přetrvávaly po dobu následujících šesti měsíců (follow-up). Autoři také spatřují význam v tom, že dochází ke snížení spasticity u spastických typů DMO (23).

Pozitivní vliv Lokomatu® u dětí odlišným stupněm motorického postižení zjistili Van Hedel a kolektiv. Zkoumali vliv Lokomatu® na GMFM u dětí s DMO v korelaci s frekvencí terapie. Zkoumali 67 dětí s Gross Motor Function Classification Score (GMFCS) II - IV. Autoři studie dospěli k závěru, že děti s GMFCS skórem IV (tedy nejvyšší stupeň postižení) měly méně intenzivní terapie, avšak pokrok, který udělaly, byl pro ně signifikantně významnější z funkčního hlediska, než pro děti s nižším stupněm motorického postižení (33).

Vliv Lokomatu® a konvenční fyzioterapie na kinematické parametry zkoumali Beretta a kolektiv. Studie sledovala vliv terapie na kinematické parametry kyčelního kloubu u skupiny dětí a dospělých s centrálním motorickým poškozením, kteří měli Lokomat® zahrnutý do komplexní péče. Po 20 terapiích byly prokázány pozitivní výsledky v GMFM v dimenzi D (stoj) a E (chůze). Signifikantní zlepšení bylo vypozorováno v 6minutovém testu chůze (6MWT). Kinematická analýza chůze zhodnotila zlepšení parametrů ve zrychlení tempa chůze, rychlosti a délce kroku a zvýšení rozsahu pohybů kyčelního kloubu v sagitální rovině (3).

K podobným závěrům došli i Schroeder a kolektiv. Po 3 týdnech a 12 terapiích zlepšilo 18 pacientů se spastickou diparézou své výsledky v testech hrubé motoriky dle GMFM v dimenzi D (stoj) a dle klasifikace International Classification of function (ICF) v dimenzích “aktivita” a “participace” (31).

Sledování vlivu Lokomatu na GMFM a časoprostorové kinematické parametry se věnoval autorský kolektiv Klobucké. Na případové studii 2 probandek s DMO zaznamenal po 12týdenní terapii pozitivní změny v motorických funkcích dle GMFM (především stabilita sedu a stoje). U 1 z pacientek byla zaznamenána pozitivní korelace GMFM s funkčním zlepšením chůzového stereotypu - výdrž v 6minutovém testu chůze a 10metrovém testu chůze (16).

Některé studie uvádějí, že kognitivní a mentální deficit může být považován za kontraindikaci. Meyer-Heim a kol. se na základě svých klinických zkušeností domnívají, že nácvik chůze u dětí s výrazným kognitivním a mentálním deficitem by mohl být proveden ještě efektivněji právě pomocí Lokomatu®. Pokud je dítě schopné signalizovat bolest, strach a nepohodlí, můžeme kognitivní deficit považovat pouze za částečnou kontraindikaci (24).

Labruyère a kol. zkoumali, jakým způsobem kognitivní schopnosti a motorický handicap ovlivňují reakci dítěte a jeho participaci na počítačové hře při roboticky asistované chůzi na Lokomatu®. Došli k závěru, že děti s motorickým postižením jsou schopné přizpůsobit svojí aktivitu dle požadavků scénáře počítačové hry během chůze na Lokomatu®. Rozhodující je míra postižení jak v kognitivní, tak i v motorické oblasti (18).

Kombinace roboticky asistované chůze a rehabilitace s prvky virtuální reality obohacuje pacienta svým nekonvenčním přístupem a jejich cílem je, aby se pacient interaktivně podílel na scénáři virtuálně reálného prostředí. Jelikož dětský pacient nedokáže udržet pozornost po dlouhou dobu, byl vyvinut speciální systém zpětné vazby pro děti, tzv. child-friendly biofeedback, který zlepšoval motorické učení. Nejen prvky virtuální reality, ale především přítomnost terapeuta je při roboticky asistované rehabilitaci velice důležitá. Z klinických zkušeností bylo vypozorováno, že dítě velice dobře reaguje na přítomnost terapeuta a jeho verbální motivační doprovod. Terapeut v průběhu tréninku dítě verbálně koriguje a pomáhá mu k lepšímu uvědomění si postury. Nicméně, roboticky asistovaný nácvik chůze představuje namáhavý a zdlouhavý trénink, který je výzvou pro děti i jejich terapeuty (5, 21, 29).

Tomuto fenoménu se věnovaly i Schuler a kolektiv. Ve své studii autorky pozorovaly, jestli rehabilitace s prvky virtuální reality může být používána jako vhodný motivační prvek a zvyšovat svalovou aktivitu dolních končetin (DKK) u dětí s DMO. Zároveň sledovaly, jaký má vliv verbální motivační doprovod terapeuta na svalovou aktivitu DKK. Autorky porovnávaly skupinu dětí, která v průběhu terapie Lokomat® sledovala hru na počítači (zpětná vazba) a byla verbálně motivována ze strany terapeuta se skupinou, kde chyběl verbální motivační doprovod. Data byla měřena pomocí povrchové elektromyografie (SEMG) a Lokomatových® senzorů během náhodně vybraných sekvencí v průběhu terapie. Výsledky studie prokázaly, že hodnoty SEMG byly signifikantně zvýšeny u skupiny dětí, která byla verbálně motivována ze strany terapeuta, v porovnání s běžnou chůzí na Lokomatu® bez motivačního doprovodu (30).

Jakým způsobem ovlivňuje Lokomat® balanční schopnosti dětí s DMO zkoumali Drużbicki a kolektiv. Studie zahrnovala děti s DMO, které jsou schopné samostatně stát v prostoru (GMFCS skóre II - III). Děti byly rozděleny do 2 skupin (experimentální a kontrolní) a jejich balanční schopnosti byly objektivně vyšetřeny pomocí stabilometrické plošiny před a po skončení terapie s Lokomatem®. Experimentální skupina dětí, která absolvovala trénink na Lokomatu®, prokázala signifikantní zlepšení balančních schopností v porovnání s kontrolní skupinou (10).  

Dlouhodobý vliv 2 odlišných přístupů lokomočního tréninku u dětí s DMO zkoumali Arellano-Martinez a kolektiv. V této studii náhodně rozdělili 14 dětí do 2 skupin, kdy jedna skupina absolvovala roboticky asistovaný trénink chůze na Lokomatu®, zatímco druhá skupina trénovala chůzi na subaquálním trenažéru. Výsledky byly měřeny ihned po skončení rehabilitačního programu a znovu po ročním sledování (follow-up). Autoři zaznamenali symetrizaci chůze u skupiny dětí, která absolvovala trénink na Lokomatu, zatímco druhá skupina velký rozdíl neprokázala. Po ročním sledování (follow-up) přetrval pozitivní vliv terapie pouze u pacientů, kteří absolvovali terapie na Lokomatu® (1).

Reliabilitu vyšetřovacího nástroje Lokomatu®L-Stiff“, který je určen k objektivizaci svalového tonu a spasticity, zkoumali Schmartz a kolektiv. U 10 dětí se spastickým typem DMO autoři zkoumali změny svalového tonu před a po ukončení jedné terapie na Lokomatu®. Již po jedné terapii došlo k výraznému snížení spasticity. Výsledky měření ukázaly vysokou reliabilitu (0,83 – 0,97) vyšetřovacího nástroje „L-Stiff“ pro vyšetření v oblasti kyčelního a kolenního kloubu (28).

Jedním z limitujících faktorů chůze pro dětského pacienta s DMO jsou svalové kontraktury, které vedou ke snížení pasivního kloubního rozsahu v oblasti kyčelního, kolenního a hlezenního kloubu. Vrečar a kol. provedly retrospektivní studii na 24 dětech s DMO s odlišným stereotypem chůze. Autorky sledovaly vliv 4týdenního tréninku na Lokomatu na rozsah pohybu v kyčelním, kolenním a hlezenním kloubu. Během 4týdenního tréninku, kdy každé dítě absolvovalo v průměru 16 tréninků, došlo ke statisticky významným výsledkům - zvýšení pasivního rozsahu ve všech nosných kloubech dolní končetiny (36).

DISKUSE

Z dosavadních výsledků plyne, že roboticky asistovaná terapie má pozitivní vliv na děti s DMO. Z neurobiomechanického aspektu - vlivem vedeného, koordinovaného a repetitivního pohybu - je pozitivně ovlivněn muskuloskeletální aparát. Dochází k optimalizaci svalového tonu - snížení spasticity, která limituje dítě ve volní hybnosti a snižuje kloubní rozsah (23). Jelikož se jedná o repetitivní pohyb, kdy je na přístroji možné nastavit minimum a maximum rozsahu, je možné pomocí Lokomatu® trénovat pasivní a aktivní pohyby za cílem udržení a zvýšení rozsahu pohybu v kloubu. Pacient během terapie nacvičuje svalovou koordinaci a pod vedením přístroje se učí generování optimální svalové síly (36). Terapie probíhá v centrovaném postavení (alignment), které je nejlepší možné vzhledem ke stavu pacienta. Pokud je včas indikována a vhodně doplněna ortotickou léčbou a konvenční fyzioterapií, má velký význam z hlediska prevence kontraktur a deformit (36). Přestože je DMO neprogresivní postižení CNS, díky velkému počtu repetitivních pohybů je potenciována neuroplasticita vlivem motorického učení (22, 23, 33). Pacient může použít několik způsobů zpětné vazby (od běžného zrcadla až po počítačově řízenou zpětnou vazbu). Počítačově řízenou zpětnou vazbu indikujeme v případě, že pacient je schopný ji sledovat a podílet se na scénáři počítačové hry. Zároveň je nutná přítomnost terapeuta, který pacienta koriguje a vede jej k lepšímu uvědomění si své postury a kompenzačních souhybů (18, 29, 30). Dále je vypozorováno zlepšení v hrubých motorických dovednostech dle GMFM - fáze stoj a chůze. Vlivem podporované napřímené posturální pozice v Lokomatu dítě trénuje schopnost lépe aktivovat trupové svalstvo, čímž si vylepšuje své balanční schopnosti a snižuje deviace trupu při chůzi (16, 22, 23, 31, 33).

ZÁVĚR

Z dosavadních studií lze konstatovat, že roboticky asistovaná terapie chůze u dětí s DMO má jednoznačně pozitivní vliv v mnoha aspektech. DMO sebou nese trvalé poškození CNS, které se projektuje do mnoha oblastí, proto je multidisciplinární přístup a včasné zahájení terapeutické intervence zcela žádoucí. Roboticky asistovaná terapie chůze není samozřejmě jediný přístup, který je nadřazený ostatním konvenčním fyzioterapeutickým metodám, ale při jeho racionální indikaci a začlenění do komplexní péče o dítě s DMO může pomoci v mnoha aspektech.

Finanční podpora: Tento článek vznikl za podpory SVV 2016 – 260346.

Adresa ke korespondenci:

Mgr. Dragana Žarković

Katedra anatomie a biomechaniky FTVS UK

José Martího 296/31

162 52 Praha 6

e-mail: draganazarkovic.physiotherapy@gmail.com


Zdroje

1. ARELLANO-MARTÍNEZ, I. T., RODRÍGUEZ-REYES, G., QUINONES-URIOSTEGUI, I., ARELLANO-SALDANA, M. E.: Spatial-temporal analysis and clinical findings of gait : comparison of two modalities of treatment in children with cerebral palsy-spastic hemiplegia. Preliminary report. Cir. Cir, 81, 2013, s. 14-20. 

2. BARON, C., RAYA, R., LERMA, L. S., RAMIREZ, O., SERRANO, J. I., ROCON, E.: Robotic therapies for children with cerebral palsy: A Systematic Review. Translational Medicíně, 44, 2016, 7(1), s. 1-10.

3. BERETTA, E., ROMEI, M., MOLTENI, E., AVANTAGGIATO, P., STRAZZER, S.: Combined robotic-aided gait training and physical therapy improve functional abilities and hip kinematics during gait in children and adolescents with acquired brain injury. Brain Injury, 29, 2015, s. 955-962. 

4. ORGGRAEFE, I., SCHAEFER, J. S., KLAIBER, M., DABROWSKI, E., AMMANN-REIFFER, C., KNECHT, B., BERWECK, S., HEINEN, F., MEYER-HEIM, A.: Robotic-assisted treadmill therapy improves walking and standing performance in children and adolescents with cerebral palsy. Eur. J. Pediatr. Neurol., 14, 2010, s: 496-502.

5. BRUTSCH, K., KOENIG, A., ZIMMERLI, I.: Virtual reality for enhancement of robot-assisted gait training in children with central gait disorders. J. Rehabil. Med., 43, 2011, s. 493-499.

6. CAHILL-ROWLEY, K., ROSE, J.: Etiology of impaired selective motor control: emerging evidence and its implications for research and treatment in cerebral palsy. Dev. Med. Child Neurol., 56, 2014, s. 522-528.

7. COLOMBO, G., JOERG, M., SCHREIER, R., DIETZ, V.: Treadmill training of paraplegic patients using a robotic orthosis. J. Rehabil. Res. Dev., 37, 2000, 6, s. 693-700.

8. CRAIG, R. L., OATIS, C. A.: Gait analysis - Theory and application. 1st edition, St. Louis, Mosby, 1995, s. 1-35.

9. DIMITRIJEVIC, M. R., GERASIMENKO, Y., PINTER, M. M.: Evidence for a spinal central pattern generator in humans. Ann. N Y Acad. Sci., 16(860), 1998, s. 360 -376.

10. DRUZBICKI, M., RUSEK, W., SZCZEPANIK, M., DUDEK, J., SNELA, S.: Assessment of the impact of orthotic gait training on balance in children with cerebral palsy. Acta Bioeng. Biotech., 2010; 12, s. 53-58.

11. FOWLER, E., GOLDBERG, E. J.: The effect of lower extremity selective voluntary motor control on interjoint coordination during gait in children with spastic diplegic cerebral palsy. Gait Posture, 29, 2009, s. 102-107. 

12. FOWLER, E., STAUDT, L., GREENBERG, M. E., OPPENHEIM, W. L.: Selective control assessment of the lower extremity (SCALE): development, validation, and interrater reliability of a clinical tool for patients with cerebral palsy. Dev. Med. Child Neurol., 51, 2009, s. 607-614.

13. FOWLER, E., STAUDT, L., GREENBERG, M. E.: Lower extremity selective voluntary motor control in patients with spastic cerebral palsy: increased distal motor impairment. Dev. Med. Child Neurol., 52, 2010, s. 264-269.

14. GOLDBERG, E. J., FOWLER, E., OPPENHEIM, W. L.: Case reports: The influence of selective voluntary motor control on gait after hamstring lengthening surgery. Cain. Orthop. Relat. Res., 470, 2012, s. 1320-1326.

15. KAPANJI, I. A.: Physiology of the joints (Vol. 2) - The Lower Limb. New York, Churchill Livingstone, 1998.

16. KLOBUCKÁ, S., KOVÁČ, M., ŽIAKOVÁ, E.: Zlepšenie motorických funkcií testovaných GMFM u dvoch pacientov s detskou mozgovou obrnou po absolvovaní roboticky asistovaného lokomočného tréningu. Neurol. Prax, 12, 2011, 6, s. 418-426.

17. KOLÁŘ, P.: Neuromotorický vývoj a jeho vyšetření. In: Kolář P. et al., autoři. Rehabilitace v klinické praxi. 1. vyd., Praha: Galén, 2009, s. 94-105.

18. LABRUYÉRE, R., GERBER, C., BIRRER-BRUTSCH, K., MEYER-HEIM, A., VAN HEDEL, H. J.: Requirements for and impact of a serious game for neuro-pediatric robot-assisted gait training. Res. Dev. Disabil., 34, 2013, s. 3906-3915.

19. LOKOMAT® SYSTEM USER MANUAL BY HOCOMA [User Manual for Lokomat® System V5.0]. Hocoma AG, Volketswil; 2010. (Školící materiál dostupný pouze pro Lokomat terapeuty).

20. MARDER, E., BUCHER, D.: Central pattern generators and the control of rhythmic movements. Current Biology, 11/23, 2001, s. 986-996.

21. MESSIER, J., FERLAND, F., MAINEMER, A.: Play behavior of school age children with intellectual disability : Their capacities, interests and attitude. J. Dev. Phys. Disabil., 20, 2008, s. 193-207.

22. MEYER-HEIM, A., AMMANN-REIFFER, C., SCHMARTZ, A., SCHÄFER, J., SENNHAUSER, F. H.: Improvement of walking abilities of robotic-assisted locomotion training in children with cerebral palsy. Arch. Dis. Child, 94, 2009, s. 615-620.

23. MEYER-HEIM, A., BORGGRAEFFE, I., AMMANN-REIFFER, C.: Feasibility of robotic-assisted locomotor training in children with central gait impairment. Dev. Med. Child Neurol., 49, 2007, s. 900-906.

24. MEYER-HEIM, A., VAN HEDEL, M. J.: Robot-assisted and computer-enhanced therapy for children with cerebral plasy: Current state and clinical implementation. Semi Pediatr. Neurol., 20, 2013, s. 139-145.

25. PANTELIADIS, C. P., STRASSBURG, H. M.: Classification. In: Cerebral Palsy: Principles and Management. 1st edition, Thieme, 2004, s. 17-21.

26. PERRY, J., BURNFIELD, J. M.: Pediatric gait analysis. In: Perry J., Burnfiled J.M, authors. Gait Analysis - normal and pathological function. 2nd ed., New Yersey: SLACK Incorporated, 2010, s. 341-364.

27. POPOVIĆ, M. B.: Biomechanics and robotics. 1st edition, Pan Stanford, 2013, s. 222.

28. SCHMARTZ, A., MEYER-HEIM, A., MULLER, R., BOLLIGER, M.: Measurement of muscle stiffness using robotic assisted gait orthosis in children with cerebral palsy: a proof of concept. Disabil. Rehabil. Assist. Technik., 2011, 6, s. 29-37.

29. SCHULER, T., BRUTSCH, K., MŰLLER, R.: Virtual realities as motivational tools for robotic assisted gait training in children: A surface electromyography study. NeuroRehabilitation, 2011; 28, s. 401-411. 

30. SCHULER, T., MÜLLER, R., VAN HEDEL, H. J.: Leg surface electromyography patterns in children with neuro-orthopedic disorders walking on a treadmill unassisted and assisted by a robot with and without encouragement. J. Neuroeng. Rehabil., 2013, 10, s. 78.

31. SCHROEDER, A. S., HOMBURG, M., WARKEN, B., AUFFERMANN, H., KOERTE, I., BERWECK, S.: Prospective controlled cohort study to evaluate changes of function, activity and participation in patients with bilateral spastic cerebral palsy after Robot-enhanced repetitive treadmill therapy. Eur. J. Pediatr. Neurol., 2014, 18, s. 502-510.

32. ŠPOLJAR, J.: Ústní sdělení (Školení Lokomat terapeutů - University Rehabilitation Institute of Republic Slovenia, listopad, 2015).

33. VAN HEDEL, H. J., MEYER-HEIM, A., RUSCH-BOHTZ, C.: Robot-assisted gait training might be beneficial for more severely affected children with cerebral palsy: Brief report. Dev. Neurorehabil., 2015, 4, s. 1-6.

34. VAŘEKA, I., BEDNÁŘ, M., VAŘEKOVÁ, R.: Robotická rehabilitace chůze. Cesk Slov. Neurol. N, 79/112, 2016, 2, s. 168-172.

35. VÉLE, F.: Kineziologie - Přehled klinické kineziologie a patokineziologie pro diagnostiku a terapii poruch pohybové soustavy. Praha, Triton, 2006, s. 97-100.

36. VREČAR, I., MAJDIČ, N., JEMEC, I., DAMJAN, H., GROLEGER, K.: Spremembe pasivne gibljivosti sklepov spodnjih udov pri otrocih s cerebralno paralizo po intenzivni vadbi na Lokomatu. Rehabilitacija, 12, 2013, 3, s. 38-45.

37. VUKOBRATOVIĆ, M.: Biography [Cit. 6.7.2016]. Dostupné na: http://www.pupin.rs/RnDProfile/vukobratovic.html

Štítky
Fyzioterapie Rehabilitace Tělovýchovné lékařství

Článek vyšel v časopise

Rehabilitace a fyzikální lékařství

Číslo 1

2017 Číslo 1

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Cesta pacienta s CHOPN
nový kurz
Autoři: doc. MUDr. Vladimír Koblížek, Ph.D.

Arteriální hypertenze ve světle nových evropských guidelines
Autoři: MUDr. Libor Jelínek

Precizní medicína v onkologii
Autoři:

Kožní toxicita cílené terapie inhibitory EGFR a VEGF
Autoři: MUDr. Karolína Svobodová

Jak na psoriázu v každodenní ambulantní praxi?
Autoři: MUDr. Jan Šternberský, Ph. D.

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