Search results

1

Virtual Reality for Stroke Rehabilitation: assessment, training and the effect of virtual therapy

100%

Kiper P., Turolla A., Piron L., Agostini M., Baba A., Rossi S., Tonin P.

Medical Rehabilitation

|

2010

|

vol. 14(2)

23-32

PL

Upośledzenie funkcji ruchowych związanych z udarem mózgu ma w przypadku wielu chorych negatywny wpływ na samodzielność i na czynności Ŝycia codziennego i osoby te muszą być poddawane długotrwałej rehabilitacji. Liczne badania wykazały, że uczenie się nowych umiejętności motorycznych pobudza neuroplastyczność mózgu i w efekcie umożliwia poprawę funkcjonalną. W celu ułatwienia aktywacji obszarów mózgu, a w konsekwencji neuroplastyczności, korzystne może być łączenie tradycyjnej rehabilitacji ruchowej z innowacyjną technologią tak, aby poprzez wzmocniony trening promować ponowne uczenie się ruchu i ponowne nabywania umiejętności funkcjonalnych. W myśl tej zasady, wykorzystując adaptacyjne zdolności układu nerwowego, ćwiczenia powinny angażować wiele zmysłów i wymuszać aktywny udziału pacjenta. Trening ponownego uczenia się ruchu może być skuteczniejszy we wzbogaconym przez sprzężenie zwrotne środowisku koncentrując się na optymalizacji intrakcji osoby z komputerem między układem ruchu a fizycznym środowiskiem: technologia rzeczywistości wirtualnej dopuszcza możliwość utworzenia specjalnych ustawień, gdzie interakcja człowieka z komputerem jest zoptymalizowana. Wzmocnione sprzężenie zwrotne w środowisku wirtualnym (RFVE) może zawierać elementy potrzebne do maksymalizacji efektu uczenia się ruchu, np. praktyka powtarzających się i zróżnicowanych zadań, zastosowanie sprzężenia zwrotnego w odniesieniu do działania i efektu działania, oraz zwiększona motywacja. Zastosowanie RFVE może prowadzić do lepszych wyników w usprawnianiu niedowładnej kończyny górnej u pacjentów z udarem mózgu

EN

The motor function impairment deriving from stroke injury has a negative impact on autonomy and on the activities of daily living. Several studies have demonstrated that learning new motor skills is important to induce neuroplasticity and functional recovery. To facilitate the activation of brain areas and consequently neuroplasticity, it may be advantageous to combine traditional motor rehabilitation with innovative technology, in order to promote motor re-learning and skill re-acquisition by means of an enhanced training. Following these principles, exercises should involve multiple sensory modalities exploiting the adaptive nature of the nervous system, in order to promote active patient participation. Movement re-learning could be improved by means of training in an enriched environment focused on optimizing the affordances between the motor system and the physical environment: virtual reality technologies allow for the possibility to create specific settings where the affordances are optimized. Several autors report that patients treated in virtual representation could, in both acute and chronic stroke, improve their arm motor function. Reinforced Feedback in a Virtual Environment (RFVE), can incorporate the elements necessary to maximize motor learning, such as repetitive and differentiated task practice, feedback of performance and results, and reinforcement of the motivation. The RFVE approach may lead to better rehabilitation outcomes in the treatment of the upper limb in stroke patients.

2

Current knowledge on selected rehabilitative methods used in post-stroke recovery

100%

Kiper P., Pirowska A., Stożek J., Baba A., Agostini M., Turolla A.

Medical Rehabilitation

|

2017

|

vol. 21(3)

51-57

PL

Zrozumienie zmian określanych mianem plastyczności mózgu jest ważne w celu opracowania odpowiednich strategii rehabilitacji. Terapie oparte na ruchach czynnych wykazały obiecujące znaczenie lecz indywidualne ich zastosowanie nie zostało w pełni wdrożone. Pośród dostępnych metod terapeutycznych, które zostały poddane analizie, niektóre stały się powszechnie stosowane w praktyce klinicznej. W celu realizacji tego artykułu wybrano zatem trzy metody, które są stosunkowo nowe, tj. terapię lustrzaną, wyobrażeniowy trening planowania ruchu i terapię ograniczania i wymuszania ruchu. Terapia lustrzana była początkowo wykorzystywana do leczenia bólów fantomowych u osób po amputacjach kończyn, dopiero później wypróbowano jej działanie u chorych po udarach mózgu. Wyobrażeniowy trening planowania ruchu jest często stosowany w sporcie w celu poprawy osiągnięć co pozwala również na jego zastosowanie jako metody rehabilitacyjnej. Terapia ograniczania i wymuszania ruchu opiera się natomiast na teorii, która mówi, że zaburzenia funkcji kończyny górnej u osób po udarze mózgu są spotęgowane przez wyuczone nieużywanie kończyny górnej, prowadzące do fizycznych zmian w korowej reprezentacji kończyny w pierwotnej korze czuciowej.

EN

Understanding brain plasticity after stroke is important in developing rehabilitation strategies. Active movement therapies show considerable promise but their individual application is still not fully implemented. Among the analysed, available therapeutic modalities, some became widely used in therapeutic practice. Thus, we selected three relatively new methods, i.e. mirror therapy, motor imagery and constraint-induced movement therapy (CIMT). Mirror therapy was initially used in the treatment of phantom pain in patients with amputated limbs and later, in stroke patients. Motor imagery is widely used in sport to improve performance, which raises the possibility of applying it both as a rehabilitative method and in accessing the motor network independently of recovery. Whereas CIMT is based on the paradigm that impairment of arm function is exacerbated by learned non-use and that this, in turn, leads to loss of cortical representation in the upper limb.

3

The application of virtual reality in neuro-rehabilitation: motor re-learning supported by innovative technologies

84%

Kiper P., Szczudlik A., Mirek E., Nowobilski R., Opara J., Agostini M., Tonin P., Turolla A.

Medical Rehabilitation

|

2013

|

vol. 17(4)

29-36

PL

Upośledzenie funkcji ruchowych po udarze mózgu u wielu chorych ma negatywny wpływ na samodzielność i czynności życia codziennego oraz wymaga długotrwałej rehabilitacji. Liczne badania wykazały, że uczenie się nowych umiejętności motorycznych pobudza neuroplastyczność mózgu i umożliwia poprawę funkcjonalną. Innowacyjne technologie wykorzystywane w rehabilitacji wzmacniają możliwości treningu ruchowego poprzez dostarczanie informacji zwrotnej. Łączenie tradycyjnej rehabilitacji ruchowej z innowacyjną technologią poprzez wzmocniony trening umożliwia przyspieszenie ponownego uczenia się ruchu i nabywania umiejętności funkcjonalnych. Otoczenie wzbogacone przez informacje zwrotną angażuje wiele zmysłów i stymuluje pacjenta do aktywnej pracy. Ćwiczenia w otoczeniu wirtualnym maksymalizują efekt uczenia się ruchu poprzez powtarzające się i zróżnicowane zadania oraz dostarczenie informacji zwrotnej w odniesieniu do działania i jego efektu. Innowacyjne technologie rehabilitacyjne, zarówno terapia wirtualna, jak i urządzenia - roboty, pozwalają na specyficzne leczenie oparte na treningu z wykorzystaniem wzmocnionego sprzężenia zwrotnego w środowisku wirtualnym (Reinforced Feedback in Virtual Environment – RFVE), zwiększając informacje czuciowe odpowiadające rzeczywistym zadaniom i przedmiotom. Trening ruchowy oparty na RFVE daje także możliwość poszerzenia wiedzy na temat technik wykorzystywanych do poprawy czynności ruchowych niedowładnej kończyny.

EN

The motor function impairment resulting from a stroke injury has a negative impact on autonomy, the activities of daily living thus the individuals affected by a stroke need long-term rehabilitation. Several studies have demonstrated that learning new motor skills is important to induce neuroplasticity and functional recovery. Innovative technologies used in rehabilitation allow one the possibility to enhance training throughout generated feedback. It seems advantageous to combine traditional motor rehabilitation with innovative technology in order to promote motor re-learning and skill re-acquisition by means of enhanced training. An environment enriched by feedback involves multiple sensory modalities and could promote active patient participation. Exercises in a virtual environment contain elements necessary to maximize motor learning, such as repetitive and diffe-rentiated task practice and feedback on the performance and results. The recovery of the limbs motor function in post-stroke subjects is one of the main therapeutic aims for patients and physiotherapist alike. Virtual reality as well as robotic devices allow one to provide specific treatment based on the reinforced feedback in a virtual environment (RFVE), artificially augmenting the sensory information coherent with the real-world objects and events. Motor training based on RFVE is emerging as an effective motor learning based techniques for the treatment of the extremities.

4

The effect of robot therapy assisted by surface EMG on hand recovery in post-stroke patients. A pilot study

84%

Dziemian K., Kiper A., Baba A., Baldan F., Alhelou M., Agostini M., Turolla A., Kiper P.

Medical Rehabilitation

|

2017

|

vol. 21(4)

4-10

PL

Background: Hemiparesis caused by a stroke negatively limits a patient’s motor function. Nowadays, innovative technologies such as robots are commonly used in upper limb rehabilitation. The main goal of robot-aided therapy is to provide a maximum number of stimuli in order to stimulate brain neuroplasticity. Treatment applied in this study via the AMADEO robot aimed to improve finger flexion and extension. Aim: To assess the effect of rehabilitation assisted by a robot and enhanced by surface EMG. Research project: Before-after study design. Materials and methods: The study group consisted of 10 post-stroke patients enrolled for therapy with the AMADEO robot for at least 15 sessions. At the beginning and at the end of treatment, the following tests were used for clinical assessment: Fugl-Meyer scale, Box and Block test and Nine Hole Peg test. In the present study, we used surface electromyography (sEMG) to maintain optimal kinematics of hand motion. Whereas sensorial feedback, provided by the robot, was vital in obtaining closed-loop control. Thus, muscle contraction was transmitted to the amplifier through sEMG, activating the mechanism of the robot. Consequentially, sensorial feedback was provided to the patient. Results: Statistically significant improvement of upper limb function was observed in: Fugl-Meyer (p = 0.38) and Box and Block (p = 0.27). The Nine Hole Peg Test did not show statistically significant changes in motor skills of the hand. However, the functional improvement was observed at the level of 6% in the Fugl-Meyer, 15% in the Box and Block, and 2% in the Nine Hole Peg test. Conclusions: Results showed improvement in hand grasp and overall function of the upper limb. Due to sEMG, it was possible to implement robot therapy in the treatment of patients with severe hand impairment.

5

Assessment of virtual teacher feedback for the recovery of the upper limb after a stroke. Study protocol for a randomized controlled trial

84%

Kiper P., Zucconi C., Agostini M., Baba A., Dipalma F., Berlingieri C., Longhi C., Tonin P., Turolla A.

|

PL

Wprowadzenie: Badania wykazały, że generowana w rzeczywistości wirtualnej wzmocniona informacja zwrotna pozwala na zwiększenie możliwości ponownego uczenia się ruchu zarówno u osób zdrowych, jak i pacjentów po uszkodzeniu ośrodkowego układu nerwowego. Celem niniejszego badania jest ocena wpływu wirtualnego nauczyciela, prezentowanego jako wzrokowa informacja zwrotna, na poprawę motoryki kończyny górnej u pacjentów po przebytym udarze mózgu. Metody: Protokół przedstawia badanie randomizowane z pojedynczą ślepą próbą dla oceny początkowej i końcowej. W badaniu zostaną porównane dwa zabiegi oparte na rzeczywistości wirtualnej. Pacjenci będą podzieleni na dwie grupy. W grupie „Teacher” pacjenci będą otrzymywać wzmocnioną informację zwrotną poprzez wizualizację wirtualnego nauczyciela, natomiast w grupie „No-Teacher” pacjenci będą wykonywać te same ćwiczenia bez wizualizacji wirtualnego nauczyciela. Zostaną zastosowane następujące testy kliniczne: test Fugla-Meyera dla kończyny górnej, skala niezależności funkcjonalnej FIM, pomiar zasięgu kończyny górnej (Reaching Performance Scale, RPS) i zmodyfi kowana skala Ashworth. Ponadto badane będą parametry kinematyczne, takie jak: średni czas wykonanego ruchu (w sekundach), średnia liniowa szybkość wykonanego ruchu (cm/s) i odchylenia od prawidłowej trajektorii ruchu (nr). Wszystkie testy zostaną przeprowadzone przed rozpoczęciem badania i po jego zakończeniu. Oba badania będą trwały 4 tygodnie, z jednogodzinnymi sesjami terapeutycznymi (20 sesji ogółem). Dyskusja: Badanie zostało tak zaprojektowane, aby ocenić wpływ wizualnej informacji zwrotnej w formie wzmocnionej na poprawę funkcji kończyny górnej u osób po udarze mózgu. Badanie to pozwoli ustalić, czy zastosowanie wirtualnego nauczyciela w formie wzmocnionego sprzężenia zwrotnego jest skuteczne w rehabilitacji funkcji kończyny górnej w ciągu 4-tygodniowych sesji terapeutycznych. Badanie rejestrowane: Aktualny numer rejestracji badania to NCT02234531 (numer badania zarejestrowany w dniu 29 sierpnia 2014 r. w serwisie ClinicalTrials.gov).

EN

Enhanced feedback provided by virtual reality has been shown to promote motor learning both in healthy subjects and patients with motor impairments following lesions of the central nervous system. The aim of this study is to evaluate the effect of displaying a virtual teacher as visual feedback to promote the recovery of upper limb motor function after a stroke. The protocol reports the design of a single blind randomized controlled trial (RCT), blinded to outcome assessment. Two different treatments based on virtual reality will be compared: in the “Teacher” group, the patients receive treatment with continuous displaying of a virtual teacher, while in the “No-Teacher” group, the same exercises will be proposed without visualization of a virtual teacher. The Fugl-Meyer upper extremity scale will be considered as the primary outcome, while the Functional Independence Measure scale, Reaching Performance Scale and Modified Ashworth Scale will be considered as secondary outcomes. Moreover, kinematic parameters such as mean duration (seconds), mean linear velocity (cm/s) and smoothness (i.e. number of sub-movements) will be registered when performing standardised tasks. All tests will be performed before and after treatments. Both treatments will last four weeks with a daily session lasting one hour, five days a week (20 overall sessions). This study is designed to systematically assess the influence of using enhanced visual feedback for the recovery of upper limb motor function after a stroke. These findings will help to determine whether the use of a virtual teacher as enhanced visual feedback is effective for promoting better recovery of upper limb motor function over four weeks of post-stroke treatment. Current Controlled Trials registration number: NCT02234531 (registered on 29 August 2014, ClinicalTrials. gov) Kiper P., Zucconi C., Agostini M., Baba A., Dipalma F., Berlingieri C., Longhi C., Tonin P., Turolla A. Assessment of virtual teacher feedback for the recovery of the upper limb after a stroke. Study protocol for a randomized controlled trial. Med Rehabil 2016; 20(3): 13-20. DOI: 10.5604/01.3001.0009.5010

Refine search results

5 Medical Rehabilitation

2 2018

1 2016

1 2013

1 2010

5 Agostini M.

5 Kiper P.

5 Turolla A.

4 Baba A.

3 Tonin P.

1 Alhelou M.

1 Baldan F.

1 Berlingieri C.

1 Dipalma F.

1 Dziemian K.

1 Kiper A.

1 Longhi C.

1 Mirek E.

1 Nowobilski R.

1 Opara J.

1 Piron L.

1 Pirowska A.

1 Rossi S.

1 Stożek J.

1 Szczudlik A.

1 Zucconi C.

Virtual Reality for Stroke Rehabilitation: assessment, training and the effect of virtual therapy

Current knowledge on selected rehabilitative methods used in post-stroke recovery

The application of virtual reality in neuro-rehabilitation: motor re-learning supported by innovative technologies

The effect of robot therapy assisted by surface EMG on hand recovery in post-stroke patients. A pilot study

Assessment of virtual teacher feedback for the recovery of the upper limb after a stroke. Study protocol for a randomized controlled trial