Šedesát procent lidí po cévní mozkové příhodě trpí poruchou funkce horní končetiny ještě šest měsíců po akutní fázi. Přestože rehabilitační terapie může zlepšit funkci i v chronickém stadiu, pouze 30 % pacientů v USA absolvuje ambulantní terapii – především kvůli omezeným zdrojům. Výzkumníci z Northwestern University proto vyvinuli videohru, která funguje jako domácí rehabilitace.

Jak hra funguje

Systém MINT (Myoelectric Interface for Neurorehabilitation) připomíná retro videohry z 90. let. Pacient si připevní malé nositelné zařízení na postiženou paži, které snímá elektrickou aktivitu svalů a bezdrátově ji přenáší do notebooku.

Pusťte si jeden z našich úspěšných podcastů

Kyberbezpečnost a zákony bez obalu

0:00/

Ve hře pak ovládá kurzor pomocí svalů – například biceps pohybuje kurzorem doprava, deltový sval nahoru. Když pacient aktivuje oba svaly současně, kurzor se pohybuje diagonálně. Úkolem je trefit cíle umístěné stále dál od této diagonály, což nutí hráče aktivovat jeden sval nezávisle na druhém.

Hry zahrnují různé úkoly – od ovládání helikoptéry, která musí trefit pohyblivé cíle, až po navigaci kurzoru v 3D prostoru. Čím lépe se pacientovi daří oddělovat svaly, tím vyšší skóre získává.

Proč právě videohry

Po cévní mozkové příhodě dochází k narušení motorických signálů z mozku. Svaly se aktivují nekoordinovaně – když se pacient pokusí natáhnout paži s rovným loktem, biceps se aktivuje v nesprávný okamžik a loket se ohýbá. Jde o patologické spřažení mezi ramenními a loketními svaly, které stávající terapie přímo neřeší.

Přečtěte si také:

Roboti prý předehnali lidi na internetu. Zas tak úplně to pravda není

Videohry nabízejí řešení: okamžitou vizuální zpětnou vazbu, opakování, postupně se zvyšující obtížnost a motivaci. Jeden z účastníků studie uvedl: „Celá zkušenost byla příjemná a užitečná.“ Jiný napsal: „Rozhodně mi to pomohlo, fyzicky i psychicky.“

Gamifikace rehabilitace umožnila pacientům absolvovat průměrně 315 opakování denně – více než desetinásobek běžné ambulantní terapie, kde pacienti zvládnou typicky 30 opakování třikrát týdně.

Design studie

Randomizovaná kontrolovaná studie zahrnula 59 pacientů s středně těžkým až těžkým postižením horní končetiny v chronickém stadiu po cévní mozkové příhodě. Průměrně šest let od příhody, někteří až dvanáct let.

Účastníci hráli 90 minut denně, šest dní týdně po dobu šesti týdnů. Pět dní doma bez supervize, jeden den v laboratoři. Tři experimentální skupiny hrály různé varianty hry zaměřené na oddělování abnormálně spřažených svalů. Kontrolní skupina hrála jednodušší verzi s jedním svalem.

Výsledky: hra skutečně funguje

Skupina trénující tři svaly současně zlepšila funkci paže o 6,8 sekundy ve Wolf Motor Function Testu – testu měřícím rychlost běžných úkonů jako zvednutí paže na stůl nebo složení ručníku. V analýze zaměřené na pohyby ramene a lokte dosáhla tato skupina zlepšení o 11,9 sekundy oproti kontrole.

Kombinované experimentální skupiny zlepšily funkci o 4,1 sekundy oproti výchozímu stavu. Kontrolní skupina statisticky významné zlepšení nevykázala.

Kinematická analýza prokázala u skupiny 3D zlepšení aktivního rozsahu pohybu při dosahování vpřed o 4,8 cm a vertikálně o 7,4 cm oproti kontrole. Plocha dosahu se zvětšila o 275 cm².

Snížení abnormální koaktivace svalů korelovalo s funkčním zlepšením i s aktivním rozsahem pohybu. To potvrzuje, že hra zlepšuje pohyb přímo ovlivněním patologického spřažení svalů, nikoli pouze překonáním dlouhodobého nepoužívání paže.

Efekt přetrvával i po vypnutí konzole

Všechny experimentální skupiny vykazovaly statisticky významné zlepšení ještě měsíc po ukončení hraní. Kontrolní skupina nikoli. To naznačuje, že jakmile pacienti dosáhnou určité úrovně motorické kontroly, mohou vstoupit do pozitivního cyklu, kdy lepší pohyb vede k většímu spontánnímu používání paže a další neurální adaptaci.

Výzkumníci to přirovnávají k naučení se jezdit na kole – jakmile mozek pochopí princip, dovednost zůstává.

Budoucnost: bezdrátová verze

Současný design vyžaduje připojení elektrod pomocí kabelů a jejich časté výměny, což představovalo výzvu pro některé těžce postižené uživatele. Vývojový tým proto pracuje na plně bezdrátových senzorech, které zjednoduší použití.

„Po 15 letech práce na tomto přístupu je neuvěřitelně uspokojující slyšet od účastníků, že znovu získávají pohyb v paži a že jim to pomáhá v každodenním životě,“ uvedl spoluautor studie Marc Slutzky z Northwestern Medicine.

MINT představuje první terapii cíleně zaměřenou na redukci abnormální koaktivace svalů po cévní mozkové příhodě. Na rozdíl od konvenční terapie orientované na úkoly, která často vede ke kompenzačním strategiím, hra přímo ovlivňuje motorickou poruchu. A díky domácímu použití umožnila více než desetinásobek běžné ambulantní terapie.

Computertrends si můžete objednat i jako klasický časopis. Je jediným odborným magazínem na českém a slovenském trhu zaměreným na profesionály v oblasti informačních a komunikačních technologií (ICT). Díky silnému zázemí přináší aktuální zpravodajství, analýzy, komentáře a přehledy nejnovejších technologií dříve a na vyšší odborné úrovni, než ostatní periodika na tuzemském trhu.

Obsah Computertrends je určen odborníkům a manažerům z firem a institucí, kteří se podílejí na rozhodovacím procesu při nákupu ICT technologií. Jednotlivá čísla si můžete objednat i v digitální podobě.