Wpływ reaktywnej elektromiografii oraz zjawiska elektrobiofeedbacku

Luna EMG

Luna EMG jest urządzeniem do rehabilitacji pacjentów z obniżeniem siły mięśni oraz ich zanikiem. Wykorzystuje ono sygnał EMG wyprowadzany z elektrod umieszczonych na wybranych grupach mięśniowych pacjenta i przedstawia wynik ćwiczeń na ekranie w czasie terapii. Dzięki możliwości obserwacji przez pacjenta na bieżąco swojej pracy i postępów wzmacnia się jego zaangażowanie w proces terapii. Pozwala też lepiej zrozumieć przebieg wykonywanego zadania i jego sens oraz lepiej odczuwać skurcz zaangażowanych mięśni i ruch w stawach. Interaktywność urządzenia pomaga w urozmaiceniu długiego i skomplikowanego procesu neurorehabilitacji, co czyni go atrakcyjniejszym dla pacjenta. Osoba poddana terapii może być aktywna w procesie rehabilitacji, nawet jeżeli skurcz mięśnia nie jest widoczny gołym okiem. Sam impuls może być zainicjowany przez EMG. Ruch w urządzeniu prowadzony jest w zakresie fizjologicznym dla różnych części ciała dzięki różnym przystawkom do ćwiczenia danych partii ciała. W terapii EMG używa się dwóch przystawek dynamicznych odpowiadających za ruch kończyn górnych:

1. T&H – pronacja/supinacja przedramienia. Trening na danej przystawce prowadzono z reaktywnym EMG. W tym przypadku, aby rozpocząć trening, należy umieścić elektrody na przedramieniu ręki ćwiczonej – na mięśniu ramienno-promieniowym. Elektroda referencyjna umieszczana jest na wyrostku łokciowym kości łokciowej, a następnie wykonuje się procedurę odważania, regulację zakresu ruchu oraz kalibrację. Pacjent musi aktywować mięsień, aby zapis jego aktywności znalazł się powyżej linii progowej, i utrzymać tę aktywację, aż osiągnie koniec zakresu ruchu. Kiedy pacjent rozluźni mięśnie, urządzenie wróci do początku zakresu ruchu – jest to aktywny ruch wspomagany przez robota,
2. kierownica – przystawka imitująca okrągłą kierownicę samochodu. Używa się jej, wprawiając ją w ruch jednorącz kończyną bezpośrednio zajętą, bądź też oburącz, tym samym wspomagając ruch kończyny osłabionej (5).

Cele stosowania urządzenia Luna EMG to: zwiększenie siły mięśni, zwiększenie zakresu ruchu kończyn oraz zwiększenie koordynacji. Jednak jest to także urządzenie pomagające w diagnostyce rehabilitacyjnej, m.in. w diagnostyce unerwienia za pomocą elektromiografii powierzchownej, ocenie zakresu ruchu w odizolowanych stawach i płaszczyznach, ocenie sztywności i spastyczności (zaburzeń mięśniowych) kończyn, ocenie maksymalnej siły mięśniowej i podatności na zmęczenie. Głównymi jednostkami neurologicznymi, w których zasadne jest zastosowanie terapii reaktywnej elektromiografii, są: udar mózgu, urazowe uszkodzenie mózgu i rdzenia kręgowego, guzy mózgu i rdzenia kręgowego, choroba Parkinsona, stwardnienie rozsiane, porażenie mózgowe, choroby motoneuronu i dystrofie mięśniowe. Poza zastosowaniem klinicznym w neurorehabilitacji Luna EMG znajduje zastosowanie w ortopedii, rekonwalescencji pooperacyjnej (m.in. w onkologii) i dysfunkcjach dna miednicy.

Przeciwwskazania do stosowania terapii na urządzeniu Luna EMG:

• ostre lub przewlekłe objawy bólowe, utrzymujące się pomimo konwencjonalnej terapii bólu w kończynie poddawanej treningowi, ból spowodowany lub nasilony przez trening za pomocą urządzenia Luna EMG,
• niemożność dopasowania pozycji pacjenta do treningu na urządzeniu – silne przykurcze i ciężka spastyczność (utrwalone przykurcze) w obrębie ćwiczonej kończyny (np. zamrożony bark),
• niewystarczająca współpraca ze strony pacjenta, pacjenci z ciężkimi zaburzeniami psychicznymi, nerwicowymi lub deficytami poznawczymi utrudniającymi komunikację,
• znaczna ataksja,
• osteoporoza w zaawansowanym stadium,
• złamania, które są niestabilne lub niewystarczająco zrośnięte,
• niestabilne funkcje życiowe (6).

Lekarz prowadzący lub terapeuta powinien ocenić stan pacjenta i zdecydować, czy trening z użyciem urządzenia Luna EMG jest odpowiedni dla pacjenta w przypadku apraksji, padaczki, wszczepionego rozrusznika serca i podobnych urządzeń, zakażeń, zapalenia stawów, problemów skórnych (obrzęki, owrzodzenia skóry, uszkodzenia skóry, rany) oraz uczulenia na użyte materiały (nietolerancja kleju z elektrod lub reakcja alergiczna).

Materiał i metoda badania

W badaniu wzięło udział 60 pacjentów Górnośląskiego Centrum Rehabilitacji „Repty” (23 kobiety i 37 mężczyzn) w wieku 60-75 lat z rozpoznanym udarem niedokrwiennym w fazie wczesnej (do 2 miesięcy od incydentu), z kodem choroby I69.3 wg ICD-10 (następstwa zawału mózgu). Kryterium wykluczenia stanowiły przeciwwskazania do terapii EMG. Ponadto nie zastosowano innych kryteriów wykluczenia. Osoby badane zostały losowo (co drugi pacjent zakwalifikowany do badania) przydzielone do dwóch 30-osobowych grup: ćwiczonych w trybie tradycyjnym (terapia indywidualna oraz klasyczny terapia ręki) oraz ćwiczonych na urządzeniu Luna EMG. W drugiej grupie poza terapią tradycyjną prowadzono półgodzinną terapię raz dziennie przez okres dwóch tygodni (10 jednostek treningowych). Pacjenci zakwalifikowani do badania zostali przebadani dwukrotnie (dwa tygodnie po przyjęciu na oddział neurologiczny oraz po miesiącu od przyjęcia) przez tego samego terapeutę, który nie wiedział, w jaki sposób przeprowadzono terapię danego pacjenta.

Ocenę chwytną osób badanych przeprowadzono w oparciu o Wytyczne Krajowej Rady Fizjoterapeutów do udzielania świadczeń zdrowotnych z zakresu fizjoterapii i ich opisywania w dokumentacji medycznej, z modyfikacją dopasowaną do badania. U pacjenta przeprowadzono trzy testy chwytu:

1. chwyt hakowy – podniesienie torby,
2. chwyt cylindryczny – nalewanie wody z półlitrowej butelki,
3. chwyt nożycowy – otwieranie zamka nawierzchniowego.

W każdym teście można było uzyskać 3 punkty.

Wyniki

W grupie kontrolnej w badaniu wykonanym przed terapią uzyskano 43 punkty dla chwytu hakowego, 41 punktów dla chwytu cylindrycznego i 39 punktów dla chwytu nożycowego. W grupie ćwiczonej na urządzeniu Luna EMG wynik dla chwytu hakowego to 52 punkty, 32 punkty dla chwytu cylindrycznego i 41 punktów dla chwytu nożycowego. W badaniu przeprowadzonym po przeprowadzeniu terapii wyniki dla grupy kontrolnej to 58 punktów dla chwytu hakowego (poprawa o 15 punktów), 54 punkty dla chwytu cylindrycznego (poprawa o 13 punktów) i 49 punktów dla chwytu nożycowego (poprawa o 10 punktów). Dla grupy ćwiczonej na urządzeniu Luna EMG uzyskano 70 punktów dla chwytu hakowego (poprawa o 18 punktów), 72 punkty dla chwytu cylindrycznego (poprawa o 33 punkty) oraz 55 punktów dla chwytu nożycowego (poprawa o 14 punktów).

Podsumowanie

W obu przebadanych grupach uzyskano poprawę funkcji kończyny górnej w trzech typach chwytów. Biorąc pod uwagę specyfikę pracy z wykorzystaniem urządzenia Luna EMG oraz zastosowanie specjalnej końcówki przeznaczonej do chwytu cylindrycznego, największą poprawę odnotowano właśnie w tym zadaniu (wzrost o 33 punkty). Dla porównania w grupie kontrolnej poprawa wyniosła 13 punktów.

W obu grupach zaobserwowano poprawę funkcji kończyny górnej we wszystkich trzech zadaniach, jednak w grupie pracującej na urządzeniu Luna poprawa była wyraźniejsza. Może to wynikać z faktu, że w grupie kontrolnej terapie miały charakter indywidualny, natomiast praca z robotem Luna oparta jest na powtarzalnym, usystematyzowanym schemacie.

Wg Fenga i wsp. (2023), zgodnie z analizami badań klinicznych obejmujących ponad 3000 pacjentów, połączenie biofeedbacku EMG z treningiem rehabilitacyjnym było najskuteczniejsze w poprawie funkcji motorycznych kończyny górnej oraz redukcji bólu u pacjentów z zespołem bark – ręka po udarze. Potwierdza to obserwacje autorów, że odpowiednio dobrana terapia z wykorzystaniem zjawiska biofeedbacku podczas pracy na urządzeniu Luna przynosi zadowalające efekty terapeutyczne (7).

W badaniach Leszczaka i wsp. (2023) wykazano, że pomiary wykonywane za pomocą robota Luna charakteryzują się wysoką zgodnością wewnętrzną i zewnętrzną w ocenie propriocepcji kończyny górnej u osób po udarze mózgu (8).

Piśmiennictwo

1. Prusiński A.: Neurologia praktyczna. PZWL, Warszawa 2001.
2. Kwolek A.: Fizjoterapia w neurologii i neurochirurgii. PZWL, Warszawa 2014.
3. Lorenzo C.: Usprawnianie po udarze mózgu: Poradnik dla terapeutów i pracowników podstawowej opieki zdrowotnej. Elipsa-Jaim s.c., Kraków 2004.
4. Giggins O.M., McCarthy Persson U., Caulfield B.: Biofeedback in rehabilitation. „J Neuroeng Rehabil”, 2013, 18, 10, 60.
5. Baza wiedzy – EGZOTech: http://www.egzotech.com/pl/baza-wiedzy/ (dostęp: 30.05.2024 r.).
6. Leszczak J., Wolan-Nieroda A., Drużbicki M., Poświata A., Mikulski M., Roksela A., Guzik A.: Evaluation of Reliability of the Luna EMG Rehabilitation Robot to Assess Proprioception in the Upper Limbs in 102 Healthy Young Adults. „Med Sci Monit”, 2024, 30, 942439.
7. Feng S., Tang M., Huang G., Wang J., He S., Liu D., Gu L.: EMG biofeedback combined with rehabilitation training may be the best physical therapy for improving upper limb motor function and relieving pain in patients with the post-stroke shoulder-hand syndrome: A Bayesian network meta-analysis. „Frontiers in Neurology”, 2023, 13, 1056156.
8. Leszczak J., Pniak B., Poświata A., Roksela A., Mikulski M., Drużbicki M., Guzik A.: Assessment of external and internal compliance of the Luna EMG robot as a tool for assessing upper limb proprioception in people after stroke. „European Journal of Clinical & Experimental Medicine”, 2024, 64.

mgr Amadeusz Moś
mgr Dominika Błaszczyk
mgr Marcin Pietruszka
Górnośląskie Centrum Rehabilitacji „Repty” im. gen. Jerzego Ziętka
w Tarnowskich Górach

Galeria