מחקר זה נתמך על ידי קרנות המחקר הבסיסיות למכוני מחקר מרכזיים לרווחת הציבור (2019CZ-11) ופרויקט מרכז המחקר לשיקום סין (מספר: 2021zx-Q5).

מחקר זה היה ניסוי אקראי מבוקר חד-סמיות ואושר על ידי ועדת האתיקה של מרכז המחקר לשיקום סין (CRRC-IEC-RF-SC-005-01) ונרשם ברישום הניסויים הקליניים הסיני (MR-11-23-023832).
1. משתתפים
<ol><li>בהתבסס על ספרותקיימת 21, השתמש בציוני הערכת פוגל-מאייר המדווחים בגפיים העליונות (FMA-UE) של קבוצת הניסוי וקבוצת הביקורת לאחר 4 שבועות של טיפול כסטנדרט לחישוב גודל המדגם. עבור גודל אפקט משוער של 0.28, רמת בדיקה (α) של 0.05, התפלגות דו-צדדית עבור ערך Z וחזקה של 0.8, גודל המדגם המחושב הוא 28. בהנחה של נשירה של 10%, גודל המדגם הסופי הדרוש הוא 32.</li>
	<li>גייסו מטופלים מהמחלקה לריפוי בעיסוק במרכז לחקר השיקום בסין. בחר חולים על פי קריטריוני ההכללה הבאים: אבחון של פגיעה המיספרית ימנית ראשונה (RHD); זמן התחלה בתוך 3 חודשים; גיל בין 18 ל -75 שנים; ציון בחינת מצב מיני-מנטלי (MMSE)22> 20; Brunnstrom שלב I או II23 עבור הגפה העליונה ואת היד; וימניות.</li>
	<li>לא לכלול חולים עם דיכאון ברור, חרדה או מחלות פיזיות קשות בו זמנית ואלה שלא שיתפו פעולה עם ההכשרה לא נכללו.</li>
	<li>כלול רק משתתפים שחתמו על טופס הסכמה מדעת לפני המחקר. תרשים זרימת הגיוס מוצג באיור 1.</li>
</ol>2. אקראיות והקצאה
<ol><li>הקצאה אקראית של החולים העומדים בקריטריוני הניסוי לקבוצת הניסוי (EG) ולקבוצת הביקורת (CG). הקצה מטפל שאינו מעורב בהערכת הנושא או בבחירתו לבצע את הליך האקראיות עם מחולל נתונים אקראי במחשב (https://www.randomizer.org/).</li>
</ol>3. התערבות
<ol><li>תן לשתי הקבוצות טיפול תרופתי קונבנציונלי ושיקום קונבנציונלי. תן לכל המטופלים 20 דקות של ריפוי בעיסוק פונקציונלי (FOT) ו -10 דקות של סוגים שונים של תרגילי גפיים עליונות (EG ביצע תנועה בסיוע פעיל וה- CG ביצע תנועה פסיבית) מדי יום במשך סך של 30 דקות ביום, 5 ימים בשבוע במשך 4 שבועות. כדי להבטיח את עקביות ההתערבות, בחר מטפל אחד שיבצע את כל ההתערבויות ויציע הכשרה טרום מחקרית לאותו מטפל.</li>
	<li>ריפוי בעיסוק פונקציונלי (FOT): הערה: המטופל משתמש במפרקים metacarpophalangeal ו interphalangeal של האצבע הפגועה כדי לבצע תנועות אחיזת אצבע מונע על ידי הכפפה בצד בריא.<ol><li>בקש מהמטפל להזיז באופן פסיבי את הכתף, המרפק, פרק כף היד, האגודל והאצבעות של הגפה הפגועה למשך כדקה.</li>
		<li>לאחר התנועות הפסיביות, הנחו את המטופל להשתמש באיבר וביד שלא נפגעו כדי להפעיל את האיבר והיד הפגועים לביצוע פעולות כגון דחיפת גליל קצף, הרמת יתד עץ, הרמת מקלות עץ קטנים והחזקת כדור. בחרו שתיים עד שלוש פעילויות לכל אימון בהתאם למצבו של המטופל.</li>
	</ol></li>
	<li>סיוע לתנועה פעילה (AAM)<ol><li>בחר מכשיר אימון שיקומי עבור היד כי יהיה מאומן. המכשיר נועד לסייע למטופל לבצע תנועות פסיביות או אקטיביות. בחר מצב מראה חכמה והגדר את השעה ל- 10 דקות. שאלו את המטופל על רגשותיו ובחרו מבין רמות 1-10 בהתאם לניסיונו ולסובלנותו של המטופל. לאחר מכן לחץ על לחצן התחל .</li>
		<li>כאשר היד הלא מושפעת מבצעת אחיזה רצונית, הורו למטופל להתבונן בתנועה ולנסות לתפוס עם היד הפגועה בעזרת הכפפה (איור 2A).</li>
		<li>כאשר היד הלא מושפעת נפתחת מרצון, הנחו את המטופל להתבונן בתנועה ולנסות לפתוח את אצבעות היד הפגועה בעזרת הכפפה (איור 2B) הערה: כאשר היד שאינה מושפעת אוחזת, החיישנים על הכפפה שאינה מושפעת אינם יכולים לזהות את אות האור החסום, והכפפה בצד שאינו מושפע תופעל לאחיזה. כאשר היד הלא מושפעת נפתחת, החיישנים על הכפפה הלא מושפעת מזהים אות אור ומפעילים את הכפפה על היד הלא מושפעת להיפתח.</li>
		<li>חזור על התהליך הנ"ל באופן מחזורי במשך 10 דקות, ולאחר מכן הציוד יסיים את תהליך האימון באופן אוטומטי.</li>
	</ol></li>
	<li>תנועה פסיבית (PM)<ol><li>בקש מהמטופל להשתמש באותו מכשיר כדי לבצע אחיזה פסיבית ופתיחת ידיים. הניחו את הכפפה המתאימה על היד הפגועה. בחר מצב פסיבי, הגדר את הזמן ל -10 דקות, התאם את העוצמה מרמות 1-10 בהתאם לתחושות המטופל ולאחר מכן לחץ על לחצן התחל.</li>
		<li>הנחו את המטופל להישאר רגוע ולסגור ולפתוח את היד הפגועה בעזרת הכפפה (איור 2C). בקש מהמטופל להמשיך במשך 10 דקות, ולאחר מכן המכשיר יסיים את האימון באופן אוטומטי.</li>
	</ol></li>
</ol>4. הערכה
<ol><li>יש לבצע את ההערכות הקליניות על ידי מטפל אחר מבלי להיות עיוור למשימות קבוצתיות. בקש ממטפל זה להעריך כל מטופל פעמיים: פעם אחת לפני ההתערבות ופעם אחת מיד לאחר 4 שבועות ההתערבות.<ol><li>אסוף מידע בסיסי על מטופלים, כולל גיל, מין וסוג הפציעה.</li>
		<li>להעריך את התפקוד המוטורי בגפיים העליונות לפני ואחרי התערבות באמצעות הערכת פוגל-מאייר לגפיים העליונות (FMA-UE)24. בנוסף, השתמש ברכיב פרק כף היד של FMA (FMA-WH) כדי להעריך את תפקוד היד של מטופלים.</li>
		<li>הערך את היכולת לבצע פעילויות יומיומיות באמצעות מדד Barthel שונה (MBI)25.</li>
		<li>עקוב אחר ההפעלה של אזורים מוטוריים ראשוניים במהלך משימות מוטוריות פסיביות באמצעות fNIRS.</li>
		<li>איסוף נתונים פונקציונלי של ספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה<ol><li>השג מערכת דימות תפקודי של המוח מסוג אינפרא-אדום קרוב שבאמצעותה ניתן לאסוף את נתוני fNIRS. מערכת כזו משתמשת בשלושה אורכי גל של אור תת-אדום קרוב (780, 805 ו-830 ננומטר) כדי לעקוב אחר שינויים בריכוז האוקסיהמוגלובין (Δ[Oxy-Hb]) והדאוקסיהמוגלבין (Δ[Deoxy-Hb]) ובריכוז ההמוגלובין הכולל (Δ[Hb]); קצב הדגימה שלו הוא 13 הרץ.</li>
			<li>על פי מערכת 10-20 הבינלאומית, מקם 4 פולטי מקור אור ו -4 גלאים על קליפת המוח המוטורית הראשונית הדו-צדדית (M1), עם סך של 20 ערוצים. ראו איור 3 למיקומים הספציפיים.</li>
		</ol></li>
		<li>הליך משימה<ol><li>לבצע את הערכת fNIRS ב-5 ניסויים רצופים בפרדיגמה מודולרית (מנוחה [15 שניות]-מטלה [30 שניות]-מנוחה [15 שניות]), כמתואר בשלבים 4.1.6.2-4.1.6.9 (ראה איור 4).</li>
			<li>פתח את ממשק המחשב fNIRS והזן את המידע הבסיסי של המטופל. לאחר מכן, בחר את סידור optode 2X4(R), 2X4(L). בחר את פרדיגמת המשימות 15-30-15 , והגדר את זמן ההערכה ל - 5.</li>
			<li>הניחו את מכשיר מערכת האינפרא אדום הקרוב על המטופל בהתאם לפריסת האופטודות. התאימו את מיקומם של הפולטים והגלאים, והסירו בזהירות את השיער כך שהאופטודות יהיו במגע הדוק עם הקרקפת. לאחר השלמת ההתאמה, לחץ על בסדר לחצן.</li>
			<li>עבור אל ממשק התאמת האותות האוטומטי של המערכת, לחץ על המתנה וכוונן את כל הערוצים כך שיוצגו בירוק (אות טוב).</li>
			<li>הניחו את הכפפה על היד הפגועה של המטופל. בחר במצב תרגיל פסיבי . מכיוון שתדירות האימונים תשתנה עם הכוח, בחר את הכוח הממוצע, כלומר 5 הילוכים, עבור כל נושא במהלך המבחן.</li>
			<li>לחץ על לחצן התחל בממשק המחשב fNIRS. בצע את המשימה בשלושה שלבים. מדוד שלב מנוחה ראשוני של 15 שניות, ספירה לאחור מ 15 שניות עד 0 שניות. במהלך תהליך זה, הנחו את המטופל לשבת בשקט בכיסא, לשמור על שקט ולנסות לא לחשוב על דברים אחרים, כך שהמוח יהיה במצב רגוע.</li>
			<li>כאשר הזמן סופר לאחור עד 0 שניות, לחץ על לחצן התחל של התקן היד. ידו הפגועה של המטופל תתחיל בתנועות אחיזה ופתיחה פסיביות בעזרת הכפפה. בשלב זה, המחשב יתחיל לספור לאחור מ -30 שניות, המהווה את משך התנועה הפסיבית. כאשר הספירה לאחור מגיעה ל-0 שניות, לחץ על לחצן עצור במכשיר היד כדי לסיים את התרגיל. תדירות האחיזה והפתיחה נקבעת על ידי המכשיר; 3 מחזורי אחיזה ופתיחה יושלמו 3 פעמים במהלך משימת 30 שניות.</li>
			<li>התחל עוד 15 שניות מנוחה כמתואר קודם. כאשר מרווח זמן זה חלף, מבחן המנוחה-משימה-מנוחה הראשון מסתיים.</li>
			<li>חזור על מבחן המנוחה-משימה-מנוחה לעיל 5 פעמים, ולאחר מכן סיים את מבחן fNIRS.</li>
		</ol></li>
		<li>ניתוח נתונים אינפרא אדום קרוב:<ol><li>לצורך ניתוח זה, השתמש בתוכנת ניתוח הנתונים המותקנת במערכת fNIRS, כמתואר להלן.</li>
			<li>בטל את הנתונים החריגים הנגרמים על-ידי תוצרי תנועה חמורים בכל הערוצים והנתונים שהושמטו. הערה: כאשר פרוטוקול זה בוצע, 1 חריג ב- EG, חריג אחד ב- CG ו- 2 מקרים של נתונים שנפלו ב- CG בוטלו.</li>
			<li>השליכו את כל הערוצים עם תוצרי תנועה ברורים.</li>
			<li>בצע ממוצע שכבת-על של הערוצים השמאלי והימני (10 ערוצים לכל צד) בנפרד.</li>
			<li>השתמש במסנן פסים (0.01-0.08 הרץ) כדי להסיר רכיבי רעש עם תנודות תקופתיות ברורות באות, כולל רעש מכני ורעש פיזיולוגי. סוגי רעש פיזיולוגי שיש לסלק כוללים קצב לב (כ 1 הרץ), נשימה (כ 0.2-0.3 הרץ), גלי מאייר (כ 0.1 הרץ), ותנודות פיזיולוגיות בתדר נמוך מאוד (<0.01 הרץ).</li>
			<li>קח את 15 השניות לפני ואחרי תחילת משימת הניסוי כקו הבסיס, וקח בלוק (מנוחה [15 שניות]-משימה [30 שניות]-מנוחה [15 שניות]) כיחידת הבדיקה. מניחים את חמשת הבלוקים ולוקחים את הממוצע.</li>
			<li>השתמשו בשיטת סביצקי-גולאי להחלקה. הגדר את מספר נקודות ההחלקה ל- 5 ואת מספר זמני ההחלקה ל- 126.</li>
			<li>לאחר עיבוד מראש, לחשב את הערכים אינטגרליים ו centroid.</li>
			<li>השתמש במבחן שפירא-וילק (שפירא-וילק, SW) כדי לבחון את נורמליות הערכים הצנטרואידיים, הערכים האינטגרליים וההבדלים ביניהם לפני ואחרי התערבות בשתי הקבוצות; שקול את הנתונים המופצים בדרך כלל אם ערך P המתקבל הוא >0.05.</li>
			<li>השתמש במבחן t מדגם בלתי תלוי כדי להשוות את הנתונים בין שתי הקבוצות לפני ואחרי ההתערבות. השתמש במבחן t מדגם זוגי כדי להשוות את הערכים הצנטרואידים והערכים האינטגרליים בשתי הקבוצות לפני ואחרי ההתערבות.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>5. סטטיסטיקה
<ol><li>השתמש ב- SPSS לניתוח סטטיסטי.</li>
	<li>בדוק את תקינות הנתונים באמצעות מבחן SW.</li>
	<li>השווה את הנתונים הכלליים של החולים בכל קבוצה באמצעות הבדיקה המדויקת של פישר או מבחן t מדגם בלתי תלוי.</li>
	<li>הנתונים ההתנהגותיים הושוו בין קבוצות ובתוך קבוצות באמצעות ANOVA חוזר ותוארו כממוצע ± סטיית תקן.</li>
</ol>

OT פונקציונלי וספקטרוסקופיית אינפרא-אדום קרוב לחקר עיצוב מחדש של תפקודי המוח

המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהיעדר כל קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד עניינים פוטנציאלי.

במחקר זה, על ידי שימוש בספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה, בחנו את ההשפעה של FOT בשילוב עם אימון תפקודי בגפיים העליונות במצבי אימון שונים על שיקום מוקדם של חולי RHD. FOT מסייע למטופל להזיז באופן פסיבי את הגפיים העליונות הנוקשות כדי להקל על האימון הבא. המפתח הוא שהיד הבריאה מובילה את היד הפגועה לבצע משימות תפקודיות תכליתיות, חשובות ומעשיות, להשתמש בחפצים אמיתיים ולדמות תרחישים אמיתיים ככל האפשר28. זה יכול לעורר את ההתלהבות של המטופל לטיפול ולמקסם את התנועה הפעילה של המטופל. הנקודה המכרעת ביותר של AAM היא שתנועת המטופל מונעת על ידי הגפה והיד הלא מושפעות, בעוד שהגפה והיד הפגועות מבצעות ניסיון אקטיבי ספונטני, שהוא התכונה החשובה ביותר המבדילה אותו מתנועה פסיבית. מכשירי השיקום מעניקים למטופלים משוב חזותי ומישושי בזמן אמת ומשלימים לולאה סגורה בין מערכת העצבים המרכזית לפריפריה בהכשרה שיקומית29.
אין טכניקות מורכבות המעורבות בהכשרה למשימת השיקום, אך ישנן אזהרות רבות שיש לקחת בחשבון בעת הערכת חולים עם fNIRS. כדי להבטיח אות fNIRS טוב ולמנוע מארטיפקטים תנועתיים להפריע לתוצאות הבדיקה, אנו בדרך כלל מניחים מחזיק ראש על השולחן לפני הנבדק. אנו מתאימים את גובה השולחן כך שהסנטר של הנושא מונח על מחזיק הראש מבלי לגרום לאי נוחות. זה עוזר להפחית את תנודת הראש במהלך התנועה. בנוסף, שמן העור על הקרקפת ישפיע על האות האופטי; בהתאם לכך, אנו מנגבים את השמן מראשו של המטופל עם נייר סופג שמן לפני הניסוי כדי להבטיח את איכות האות. בהתבסס על ניסיון קודם, מצאנו גם כי הפחתת ההשפעה של אור טבעי וקול משפרת את איסוף אותות fNIRS; לכן, אנו אוספים את כל הנתונים בסביבה חשוכה ושקטה30.
מחקרים קודמים הראו כי MT יכול לשפר ביעילות את גמישות האצבעות לאחר שבץ מוחי 31, במיוחד עבור שיקום הגפיים העליונות של חולים תת-חריפים32, ולכן מראה הבטחה גדולה בשיקום התפקוד המוטורי ושיפור היכולת לבצע פעולות יומיומיות לאחר נזק להמיספרה המוחית 33,34,35,36. כאשר מטופל מזיז את זרועו הלא מושפעת, אשליה אופטית הנוצרת על ידי מראה נחשבת על ידי המטופל כתנועת היד הפגועה שלו, אשר מגבירה את הפעילות של אזורי קליפת המוח החזותיים והסומטוסנסוריים שלהם, ובכך משפרת את תשומת הלב של המטופל ומפחיתה את האפשרות להזנחה חד צדדית37,38. בדרך זו, המטופל יכול לבחור במודע להשתמש בגפיים הפגועות לעתים קרובות יותר39. על בסיס MT מסורתי, אנו מספקים ישירות גירוי סומטוסנסורי ומשוב חזותי לגפה הפגועה באמצעות מכשיר AAM, אשר מפחית את התחושה הלא נעימה הנגרמת על ידי אסינכרוניזציה של פרופריוספציה של היד הפגועה וראייה40, ובכך מדגים פוטנציאל טיפולי רחב יותר מאשר MT קונבנציונאלי. ציוד האימון שלנו כולל נוהל הפעלה פשוט ופרופיל בטיחות חזק, עם אפשרות להפסיק את האימון באופן מיידי על ידי לחיצה על כפתור הסגירה כדי למנוע מצבי חירום שעלולים להתרחש במהלך המבחן. בנוסף, כמה מחקרים הוכיחו כי MT יכול לקדם את הנורמליזציה של איזון חצי הכדור לאחר שבץ על ידי ויסות ההתרגשות של M1. במחקרי המשך, נשתמש ב-fNIRS כדי להעריך את הקישוריות התפקודית במצב מנוחה של קליפת המוח כדי לאמת את השינויים בהמיספרה המוחית בחולי RHD בהמשך הטיפול41.
למחקר זה מספר מגבלות. ראשית, פרדיגמת המשימה שנבחרה למבחן ספקטרוסקופיה תת-אדומה קרובה היא פסיבית, בעוד שהפעלת המוח עשויה להתרחש יותר בתנועות אקטיביות. לפיכך, פרדיגמת המשימה של ניסיונות אקטיביים עשויה להיות מתאימה יותר מאשר תנועה פסיבית. שנית, עקבנו רק אחר אזור M1, אך MT גם מגביר את הפעילות העצבית באזורים המעורבים בהקצאת קשב ושליטה קוגניטיבית, מה שיכול לקדם את התאוששות התפקוד המוטורי על ידי הגדלת התפקיד הקוגניטיבי בשליטה מוטורית42; לכן, ניטור המודינמיקה prefrontal עשוי להיות נחוץ גם. בנוסף, בשל המספר הרב של תוכניות הטיפול למאושפזים, בוצעו רק 10 דקות של אימון שיקום היד מדי יום. בעתיד, יש להאריך את זמן האימון כדי לחקור טוב יותר את ההשפעה השיקומית. יש צורך במחקרי המשך כדי לבחון את ההשפעה ארוכת הטווח של אימון זה. בעתיד, מחקרים רב-מרכזיים מדגם גדול צפויים לספק את אסטרטגיות השיקום המתאימות ביותר לחולי RHD מוקדמים.

נזק מוחי יכול להוביל לתפקוד תחושתי ומוטורי לקוי של הגפיים הנגדיות 1,2,3, להשפיע לרעה על השליטה המוטורית, הניידות והלמידה התפקודית של החולים בדרגות שונות4 ולכן להטיל עומסים כבדים על המשפחה והחברה5. עבור חולים עם נזק להמיספרה הימנית (RHD), מהירות ההתאוששות היא פחות משביעת רצון. עם זאת, ברוב המקרים RHD, הגפיים השמאליות הפגועות, להיות בצד הלא דומיננטי של הגוף, קיבלו תשומת לב מספקת מן המטופל ואת המטפלים. בהתחשב בכך שתפקוד לקוי של הגפיים העליונות והידיים משפיע קשות על היכולת לבצע פעולות יומיומיות ואיכות חיים, יש צורך בשיטה מתאימה יותר לשיפור ההשפעה השיקומית של תפקוד הגפיים העליונות בחולי RHD 6,7,8,9,10.
טיפול גופני הוא שיטה חשובה כדי לעזור לחולים לשחזר את תפקוד הגפיים שלהם. לשיקום מוקדם של חולים עם פגיעה מוחית, משתמשים בדרך כלל בשיטות אימון של תנועה פסיבית (PM) ותנועה אקטיבית בסיוע (AAM). AAM כרוך בפעילות של מפרקים ספציפיים שהושלמו באמצעות שילוב של כוח השרירים שלהם וסיוע חיצוני11. המפתח הוא שהמטופל ישתתף באופן פעיל בשיקום בסיוע. המוכנות של המוח האנושי להפעיל יכולה לעזור לעורר ולשלב את המערכת המוטורית במחזור השליטה המוטורית. מחקרים רבים הראו כי AAM יכול לגרום לשינויים נוירופלסטיים, ובכך להוביל להתאוששות תפקודית מוגברת בחולים 12,13.
ספקטרוסקופיה פונקציונלית של אינפרא אדום קרוב (fNIRS) היא טכניקת הדמיה המבוססת על עקרונות אופטיים. על פי המתאם בין היחלשות האור ברקמה לבין ריכוזים שונים של חומרים סופגי אור, fNIRS יכול לנתח כמותית שינויי ריכוז בהמוגלובין מחומצן ובהמוגלובין לא מחומצן ברקמת המוח, ובכך לנטר את הפעילות התפקודית של קליפת המוח14. מחקרים רבים הראו כי fNIRS הוא אמצעי חשוב לניטור חמצון המוח ומטבוליזם האנרגיה לאחר פגיעה בהמיספרה המוחית 15,16,17. לכן, fNIRS עשויה להיות שיטת ניטור מתאימה לחקר שינויים בקליפת המוח הקשורים להתאוששות תפקוד מוטורי בגפיים העליונות לאחר פגיעה בהמיספרה המוחית.
האותות המוטוריים המיוצרים על ידי שיטות קלט חושי שונות ומצבי ההתאמה של קליפת המוח החושית שונים18,19. הגירויים החושיים המיוצרים על ידי תנועות פסיביות ואקטיביות קשורים קשר הדוק ליציבות התפיסה וליכולת לבנות ייצוגים מדויקים של סביבתו, המנחים את התנהגותושל האדם 20 . מחקר זה נועד לחקור את ההשפעות של אופני פעילות גופנית שונים על שיקום מוקדם של הגפיים העליונות והפעלת המוח בחולים עם פגיעות בחצי המוח על ידי ניתוח נתוני fNIRS ולספק אסטרטגיות מדעיות לשיקום מקיף של חולים בעתיד.
מטרת מחקר זה הייתה לחקור את ההשפעות של FOT בשילוב עם סוגים שונים של פעילות גופנית על תפקוד הגפיים העליונות ועיצוב מחדש של המוח בחולי RHD. שיערנו כי FOT-AAM יעיל יותר מ-FOT-PM בשיפור תפקוד הגפיים העליונות והפעלת המוח בחולי RHD.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Hand Active Passive Rehabilitation Trainer</td>
			<td>Soft Robot Technology Co., Ltd.</td>
			<td>H1000</td>
			<td>FOT-AAM group training/FOT-PM group training</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Near-Infrared Brain Functional Imaging System</td>
			<td>Shimadzu (China) Co.,Ltd.</td>
			<td>LIGHTNIRS</td>
			<td>Assessment</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

investigating the effect of different types of exercise on upper limb functional recovery in patients with right hemisphere damage based on fnirs

לחקור את ההשפעות של ריפוי בעיסוק פונקציונלי (FOT) בשילוב עם סוגים שונים של פעילות גופנית על התאוששות תפקוד מוטורי בגפיים העליונות ועיצוב מחדש של תפקוד המוח בחולים עם נזק להמיספרה ימנית (RHD) על ידי ניתוח ספקטרוסקופיה תפקודית של אינפרא אדום קרוב (fNIRS). חולים (n = 32) עם RHD בבית החולים בייג'ינג בואי גויסו וחולקו באופן אקראי לקבלת FOT בשילוב עם תנועה פסיבית (N = 16) או FOT בשילוב עם תנועה אקטיבית בסיוע (N = 16). קבוצת התנועה הפסיבית (FOT-PM) קיבלה ריפוי בעיסוק פונקציונלי למשך 20 דקות ופעילות פסיבית למשך 10 דקות בכל מפגש, ואילו קבוצת התנועה האקטיבית המסייעת (FOT-AAM) קיבלה ריפוי בעיסוק פונקציונלי למשך 20 דקות וסיוע לפעילות גופנית אקטיבית למשך 10 דקות. שתי הקבוצות קיבלו טיפול תרופתי קונבנציונלי וטיפולי שיקום אחרים. הטיפול בוצע פעם ביום, 5 פעמים בשבוע במשך 4 שבועות. ההתאוששות של תפקוד מוטורי ופעילויות של חיי היומיום (ADL) הוערכה באמצעות הערכת פוגל-מאייר בגפיים העליונות (FMA-UE) ומדד ברתל שונה (MBI) לפני ואחרי הטיפול, והפעלת המוח של האזור המוטורי הדו-צדדי נותחה עם fNIRS. הממצאים הצביעו על כך ששילוב FOT עם AAM היה יעיל יותר מאשר FOT בשילוב עם PM בשיפור התפקוד המוטורי של הגפיים והאצבעות העליונות של חולי RHD, שיפור יכולתם לבצע פעולות יומיומיות והקלה על עיצוב מחדש של תפקוד המוח באזור המוטורי.

Cerebral hemispheric damage can lead to sensory and motor dysfunction of the contralateral limbs1,2,3, negatively affecting patients&#39; motor control, mobility, and functional learning to various degrees4 and therefore imposing heavy burdens on families and society5. For patients with right hemisphere damage (RHD), the speed of recovery is less than satisfactory. However, in most RHD cases, the affected left limbs, being on the non-dominant side of the body, have received insufficient attention from the patient and the caregivers. Given that dysfunction of the upper limbs and hands seriously affects the ability to perform daily activities and quality of life, a more suitable method to improve the rehabilitation effect of upper limb function in RHD patients is needed6,7,8,9,10.
Exercise therapy is an important method to help patients recover their limb function. For the early rehabilitation of patients with brain injury, passive movement (PM) and assisted active movement (AAM) training methods are usually used. AAM entails the activity of specific joints completed through a combination of their own muscle strength and outside assistance11. The key is for the patient to actively participate in assisted rehabilitation. The readiness of the human brain to activate can help stimulate and integrate the motor system in the cycle of motor control. Many studies have shown that AAM can induce neuroplastic changes, thereby leading to increased functional recovery in patients12,13.
Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is an imaging technique based on optical principles. According to the correlation between the attenuation of light in the tissue and the different concentrations of light-absorbing substances, fNIRS can quantitatively analyze concentration changes in oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin in brain tissue, thereby monitoring the functional activity of the cerebral cortex14. Many studies have shown that fNIRS is an important means of monitoring brain oxygenation and energy metabolism after cerebral hemisphere injury15,16,17. Therefore, fNIRS might be a suitable monitoring method for studying cerebral cortex changes related to upper limb motor function recovery after cerebral hemisphere injury.
The motor signals produced by different sensory input methods and the adjustment states of the sensory cortex are different18,19. The sensory stimuli produced by passive and active movements are closely related to the stability of perception and the ability to build accurate representations of one&#39;s environment, which then guide one&#39;s behavior20. This study was designed to explore the effects of different modes of exercise on early upper limb rehabilitation and brain activation in patients with cerebral hemispheric injuries by analyzing fNIRS data and to provide scientific strategies for the comprehensive rehabilitation of patients in the future.
The purpose of this study was to investigate the effects of FOT combined with different types of exercise on upper limb function and brain remodeling in RHD patients. We hypothesized that FOT-AAM is more effective than FOT-PM in improving upper limb function and brain activation in RHD patients.

מחבר זרקור: קידום שיקום גפיים עליונות בחולים עם נזק באונה הימנית באמצעות פעילות גופנית אקטיבית בסיוע

חקירת ההשפעה של סוגים שונים של פעילות גופנית על התאוששות תפקודית בגפיים העליונות בחולים עם נזק להמיספרה הימנית בהתבסס על fNIRS

We are trying to address upper limb rehabilitation for spinal cord injury patients, and we have studied the effectiveness of assisted active exercise in functional occupational therapy for patients with right hemisphere damage. We currently used head rehabilitation robotics and the near-infrared functional brain imagining technology for our research. Challenges encountered so far include the need for the patient to keep his head stable during fNIRS testing and the need to carefully adjust to the optical and to ensure good quality channel signal.Our findings suggest that patients should be fully motivated and assisted with active rehabilitation exercise rather than purely passive exercise in the future, as this is more effective in the rehabilitation training for brain function remodeling.

בסיסית מאוקטובר 2021 עד יוני 2023 גייסנו 35 מטופלים, 32 מהם סיימו בסופו של דבר את המחקר; אף מטופל לא חווה תופעות לוואי במהלך הניסוי.
לגבי הסימפטומים הקליניים של שתי קבוצות החולים (טבלה 1), הגילאים הממוצעים של EG ו- CG היו 53.19 ± 10.72 ו- 55.88 ±- 12.32 שנים (P = 0.515), בהתאמה. לא היו הבדלים משמעותיים במין, סוג המחלה, ציוני FMA-UL או ציוני MBI (P > 0.05). לפני ההתערבות, ציוני FMA-WH של כל החולים בשתי הקבוצות היו 0 נקודות.
ל-FMA-UL יש משמעות קלינית גבוהה והוא יכול להעריך באופן יעיל ואמין מעורבות של הגפיים העליונות בחולים עם פגיעה מוחית. ל- FMA-UL יש בסך הכל 33 פריטי הערכה של הגפיים העליונות, וכל ציון חד כיווני מוקצה כ- 2 נקודות להשלמה מלאה, נקודה אחת להשלמה חלקית ו- 0 נקודות ללא השלמה. הציון הכולל האפשרי של תנועת הגפיים העליונות הוא 66 נקודות. כתת-קטגוריה של FMA-UL, סולם היד-יד (FMA-WH) כולל 12 פריטים, עם ציון אפשרי כולל של 24 נקודות.
התוצאות של ניתוח מדדים חוזרים ונשנים של שונות הראו כי ההשפעה העיקרית של הקבוצה על ציון FMA-UL הייתה מובהקת, F = 5.564, p = 0.030, ɳ2p = 0.214; ההשפעה העיקרית של הזמן הייתה משמעותית, F = 34.716, p < 0.001, ɳ2p = 0.831; השפעת האינטראקציה של הקבוצה והזמן הייתה משמעותית, F = 5.554, p = 0.030, ɳ2p = 0.256. (טבלה 2)
ההשפעה העיקרית של הקבוצה על ציון FMA-WH הייתה משמעותית, F = 8.817, p = 0.006, ɳ2p = 0.227; ההשפעה העיקרית של הזמן הייתה משמעותית, F = 13.357, p = 0.001, ɳ2p = 0.308; אפקט האינטראקציה בין הזמן לקבוצה היה משמעותי, F = 8.817, p = 0.006, ɳ2p = 0.227. (טבלה 2).
מדד ברתל המתוקן נמצא בשימוש נרחב כדי להעריך את היכולת לבצע פעילויות יומיומיות ומודד את יכולתו של אדם לבצע עשר פעילויות בסיסיות כאלה. הציון הכולל האפשרי במדד ברתל הוא 100 נקודות, וככל שהציון גבוה יותר, כך יכולתו של המטופל לבצע פעולות יומיומיות חזקה יותר.
ההשפעה העיקרית של הקבוצה על ציון MBI הייתה משמעותית, F = 8.512, p = 0.007, ɳ2p = 0.221; ההשפעה העיקרית של הזמן הייתה משמעותית, F = 588.559, p < 0.001, ɳ2p = 0.952; אפקט האינטראקציה בין הקבוצה לזמן היה משמעותי, F = 10.425, p = 0.003, ɳ2p = 0.258. (טבלה 2).
הערך האינטגרלי הוא האינטגרל של אות החמצן בדם במהלך ביצוע המשימה ומשקף את עוצמת התגובה ההמודינמית במהלך המשימה. הערך הצנטרואידי הוא הזמן (ים) המוצג על ידי הקו האנכי של מרכז אזור שינוי אות החמצן בדם במהלך כל תקופת המשימה והוא אינדיקטור לשינויים במסלול הזמן לאורך המשימה, המייצג את מהירות התגובה ההמודינמית27.
לא היה הבדל משמעותי בערכים האינטגרליים או הצנטרואידים בין שתי הקבוצות לפני (איור 5A) ההתערבות (P > 0.05). לאחר ההתערבות, הערך האינטגרלי של ההמיספרה הימנית של הנבדקים ב-CG היה 0.20 ±-0.32, הערך האינטגרלי של ההמיספרה הימנית של הנבדקים ב-EG היה -0.06 ±-0.24, והיה הבדל משמעותי באמצעים הכוללים של שתי הקבוצות (t=-2.489, d=0.92, P = 0.020, P < 0.025 נחשב מובהק סטטיסטית) (טבלה 3). לאחר ההתערבות, הערך האינטגרלי של ההמיספרה השמאלית של הנבדקים ב-CG היה 0.18 ±-0.32, הערך האינטגרלי של ההמיספרה השמאלית של הנבדקים בקבוצת ה-EG היה -0.04±0.26, ולא היה הבדל משמעותי באמצעים הכוללים של שתי הקבוצות (t=-1.975, P=0.059, d=0.75). לא היו הבדלים משמעותיים בערכי הצנטרואידים בין שתי הקבוצות לאחר ההתערבות (P > 0.025) (איור 5B).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65996/65996fig01.jpg"> תרשים 1: תרשים זרימת גיוס. בסך הכל גויסו 35 נבדקים, מתוכם 2 מקצועות לא עמדו בדרישות ונבדק אחד נשר עקב המגיפה, ולבסוף נכללו 32 נבדקים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65996/65996fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65996/65996fig02.jpg"> איור 2: אימון שיקום גפיים עליונות עם מצבי תנועה שונים. (א,ב) EG ביצוע אימון שיקום יד פעיל. (C) CG ביצוע אימון פסיבי לשיקום היד. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65996/65996fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65996/65996fig03.jpg"> איור 3: סידור ומיקום של אלומות אור. עיגול אדום מייצג מקור אור, עיגול כחול מייצג גלאי ונתיב הקרן מוצג ביניהם. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65996/65996fig03large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65996/65996fig04.jpg"> איור 4: פרדיגמת המשימה. מנוחה (15 שניות)-מטלה (30 שניות)-מנוחה (15 שניות) שימשה כיחידת בדיקה וחזרה על עצמה 5 פעמים בסך הכל. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65996/65996fig04large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65996/65996fig05.jpg"> איור 5: תרשימי פיזור המראים את ההתפלגות של הערכים הצנטרואידים והערכים האינטגרליים של ההמיספרה הימנית בשתי קבוצות החולים. (א) לפני ההתערבות. (ב) לאחר ההתערבות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65996/65996fig05large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>משתנה</td>
			<td>PM (n = 16)</td>
			<td>AAM (n = 16)</td>
			<td>ערך P</td>
		</tr><tr><td>מין (זכר/נקבה)</td>
			<td>9/7</td>
			<td>8/8</td>
			<td>1</td>
		</tr><tr><td>גיל בשנים (ממוצע ± SD)</td>
			<td>53.19 ± 10.72</td>
			<td>55.88 ± 12.32</td>
			<td>0.515</td>
		</tr><tr><td>סוג (דימום/איסכמי)</td>
			<td>9/7</td>
			<td>6/10</td>
			<td>0.479</td>
		</tr></tbody></table>טבלה 1: מאפייני הנושא. FMA: הערכת פוגל-מאייר; MBI: מדד ברתל שונה; PM: תנועה פסיבית; AAM: תנועה פעילה בסיוע; FOT: ריפוי בעיסוק פונקציונלי.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td rowspan="2">מדדי הערכה</td>
			<td colspan="3">השפעה עיקרית (קבוצה)</td>
			<td colspan="3">השפעה עיקרית (זמן)</td>
			<td colspan="3">אפקט אינטראקציה (קבוצה x זמן)</td>
		</tr><tr><td>F</td>
			<td>ערכי P</td>
			<td>η²p</td>
			<td>F</td>
			<td>ערכי P</td>
			<td>η²p</td>
			<td>F</td>
			<td>ערכי P</td>
			<td>η²p</td>
		</tr><tr><td>FMA-UL</td>
			<td>5.564</td>
			<td>0.03</td>
			<td>0.214</td>
			<td>34.716</td>
			<td><0.001</td>
			<td>0.831</td>
			<td>5.554</td>
			<td>0.03</td>
			<td>0.256</td>
		</tr><tr><td>FMA-WH</td>
			<td>8.817</td>
			<td>0.006</td>
			<td>0.227</td>
			<td>13.357</td>
			<td>0.001</td>
			<td>0.308</td>
			<td>8.817</td>
			<td>0.006</td>
			<td>0.227</td>
		</tr><tr><td>MBI</td>
			<td>8.512</td>
			<td>0.007</td>
			<td>0.221</td>
			<td>588.559</td>
			<td><0.001</td>
			<td>0.952</td>
			<td>10.425</td>
			<td>0.003</td>
			<td>0.258</td>
		</tr></tbody></table>טבלה 2: תוצאות ניתוח של ANOVA דו-כיווני חוזר שנערך על השפעת GROUP, TIME ואינטראקציה על FMA-UL, FMA-WH ו- MBI.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td></td>
			<td></td>
			<td>קבוצת תנועה פעילה בסיוע</td>
			<td>קבוצת תנועה פסיבית</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr><tr><td></td>
			<td></td>
			<td>ממוצע ± SD</td>
			<td>ממוצע ± SD</td>
			<td>ערך t</td>
			<td>ערך P</td>
			<td>כהן ד</td>
		</tr><tr><td rowspan="2">ערך אינטגרלי</td>
			<td>שמאל</td>
			<td>-0.04 ± 0.26</td>
			<td>0.18 ± 0.32</td>
			<td>-1.975</td>
			<td>0.059</td>
			<td>0.75</td>
		</tr><tr><td>ימין</td>
			<td>-0.06 ± 0.24</td>
			<td>0.20 ± 0.32</td>
			<td>-2.489</td>
			<td>0.02</td>
			<td>0.92</td>
		</tr><tr><td rowspan="2">ערך סנטואיד</td>
			<td>שמאל</td>
			<td>13.03 ± 10.45</td>
			<td>11.54 ± 9.13</td>
			<td>0.396</td>
			<td>0.695</td>
			<td>0.15</td>
		</tr><tr><td>ימין</td>
			<td>11.04 ± 12.00</td>
			<td>12.58 ± 10.98</td>
			<td>-0.351</td>
			<td>0.728</td>
			<td>0.13</td>
		</tr></tbody></table>טבלה 3: השוואת נתוני fNIRS בין שתי הקבוצות לאחר ההתערבות.

Watch this Scientific Journal Video about Author Spotlight: Advancing Upper Limb Rehabilitation in Patients with Right Hemisphere Damage Using Assisted Active Exercise at JoVE.com

כאן, אנו חוקרים את ההשפעה של ריפוי בעיסוק פונקציונלי בשילוב עם תנועה אקטיבית או פסיבית בסיוע על תפקוד הגפיים העליונות של מטופלים עם נזק בהמיספרה הימנית וחוקרים את ההשפעה של ספקטרוסקופיה תפקודית כמעט אינפרא אדום על עיצוב מחדש של תפקוד המוח.

To investigate the effects of functional occupational therapy (FOT) combined with different types of exercise on upper limb motor function recovery and ...

אנו מנסים לטפל בשיקום גפיים עליונות לחולים עם פגיעות בעמוד השדרה, וחקרנו את היעילות של פעילות גופנית אקטיבית בסיוע בריפוי בעיסוק פונקציונלי לחולים עם נזק בהמיספרה הימנית. כיום אנו משתמשים ברובוטיקה לשיקום ראש ובטכנולוגיית הדמיון התפקודי של המוח התת-אדום הקרוב לצורך המחקר שלנו. אתגרים שנתקלו בהם עד כה כוללים את הצורך של המטופל לשמור על ראשו יציב במהלך בדיקת fNIRS והצורך להסתגל בזהירות לאופטי ולהבטיח אות ערוץ באיכות טובה.הממצאים שלנו מצביעים על כך שהמטופלים צריכים להיות בעלי מוטיבציה מלאה וסיוע בפעילות שיקומית אקטיבית ולא רק פעילות פסיבית בעתיד, שכן זה יעיל יותר באימון השיקום לעיצוב מחדש של תפקוד המוח.

investigating-effect-different-types-exercise-on-upper-limb

Research

JoVE Journal

Medicine

Investigating the Effect of Different Types of Exercise on Upper Limb Functional Recovery in Patients with Right Hemisphere Damage Based on fNIRS

583 Views.  China Rehabilitation Research Center. אנו מנסים לטפל בשיקום גפיים עליונות לחולים עם פגיעות בעמוד השדרה, וחקרנו את היעילות של פעילות גופנית אקטיבית בסיוע בריפוי בעיסוק פונקציונלי לחולים עם נזק בהמיספרה הימנית. כיום אנו משתמשים ברובוטיקה לשיקום ראש ובטכנולוגיית הדמיון התפקודי של המוח התת-אדום הקרוב לצורך המחק?...

Video: מחבר זרקור: קידום שיקום גפיים עליונות בחולים עם נזק באונה הימנית באמצעות פעילות גופנית אקטיבית בסיוע

To investigate the effects of functional occupational therapy (FOT) combined with different types of exercise on upper limb motor function recovery and brain function remodeling in patients with right hemisphere damage (RHD) by analyzing functional near-infrared spectroscopy (fNIRS). Patients (n = 32) with RHD at Beijing Bo'ai Hospital were recruited and randomly allocated to receive either FOT combined with passive motion (N=16) or FOT combined with assisted active movement (N=16). The passive motion group (FOT-PM) received functional occupational therapy for 20 min and passive exercise for 10 min in each session, while the assisted active movement group (FOT-AAM) received functional occupational therapy for 20 min and assisted active exercise for 10 min. Both groups received conventional drug therapy and other rehabilitation therapy. Treatment was performed once a day, 5 times a week for 4 weeks. The recovery of motor function and activities of daily living (ADL) was assessed using Fugl-Meyer Assessment upper extremity (FMA-UE) and modified Barthel index (MBI) before and after treatment, and brain activation of the bilateral motor area was analyzed with fNIRS. The findings suggested that FOT combined with AAM was more effective than FOT combined with PM in improving the motor function of RHD patients' upper limbs and fingers, improving their ability to perform activities of daily living, and facilitating brain function remodeling of the motor area.

Here, we investigate the effect of functional occupational therapy combined with assisted active or passive motion on the upper limb function of patients with right hemisphere damage and explore the effect of functional near-infrared spectroscopy on brain function remodeling.

Functional Occupational Therapy for Patients with Right Hemisphere Damage to Study Brain Function Remodeling

To begin, identify the subject and the control group. Move the shoulder, elbow, wrist, thumb, and fingers of the affected limb of the patient for one minute. Then instruct the patient to actuate the affected hand using the unaffected hand to push a foam roller, lift a wooden peg, lift a small wooden stick, and hold a ball.For assisted active movement, select Smart Mirror mode, and set the time to 10 minutes on the rehabilitation training device. Ask the patient about their feelings, and choose from levels one to 10 according to the patient's experience and tolerance. Then click the Start button.As the patient voluntarily performs the grasping action with the unaffected hand, instruct them to observe the movement and try to grasp with the affected hand using the glove. Similarly, instruct the patient to observe the finger movements of the unaffected hand, and try to open the fingers of the affected hand. For passive movement, place the corresponding glove on the affected hand.Using the same device, select Passive mode. Set the time to 10 minutes, and adjust the intensity levels according to the patient's sensations. After starting the device, let the patient close and open the affected hand for 10 minutes.

ריפוי בעיסוק פונקציונלי לחולים עם נזק באונה הימנית לחקר עיצוב מחדש של תפקוד המוח

Functional Near-Infrared Spectroscopy to Assess Post-Intervention Brain Function Remodeling

To begin, offer functional occupational therapy to the patients and the control group. For fNIRS, open the computer interface and enter the basic information of the subject. Then choose the optode arrangement, 2x4R, 2x4L followed by the 15-30-15 task paradigm, and set the assessment time to 5.Place the near-infrared system device on the patient according to the optode layout, and adjust the positions of the emitters and detectors. After removing the hair to facilitate close contact with the scalp, click the OK button. Next, click Standby, followed by Start Auto Adjust to calibrate all channels to display green.Then place the glove on the affected hand of the patient. After clicking the Start button on the fNIRS computer interface, measure the initial resting phase for 15 seconds as the patient sits quietly, avoiding external thoughts. Then click the Start button of the hand device, and after 30 seconds, click the Stop button to end the exercise.To complete the test, initiate another 15-second rest period. Finally, repeat the rest task rest test five times to complete the fNIRS. After the intervention, the fNIRS data showed a significant difference in the overall means of right hemisphere integral value for the subject in the control group and the experimental group, whereas no significant differences in the centroid values were observed between the two groups.