[論文レビュー] A wearable anti-gravity supplement to therapy does not improve arm function in chronic stroke: a randomized trial

Courtney Celian, Partha Ryali+3 more|arXiv (Cornell University)|May 7, 2024

Stroke Rehabilitation and RecoveryMedicine被引用数 3

ひとこと要約

この無作為化試験では、慢性期脳血管障害患者を対象に、作業療法の補助としてExoNET装着型反重力デバイスの安全性と有用性を評価した。デバイスは安全で実用的であり、ボックスアンドブロックステストのスコアに有意な改善が認められた（効果量：2.1、p = .04）が、ARATスコアや他の主要臨床指標には群間で有意差が認められず、上肢機能回復への全体的な有効性は限定的であると考えられる。

ABSTRACT

Background: Gravity confounds arm movement ability in post-stroke hemiparesis. Reducing its influence allows effective practice leading to recovery. Yet, there is a scarcity of wearable devices suitable for personalized use across diverse therapeutic activities in the clinic. Objective: In this study, we investigated the safety, feasibility, and efficacy of anti-gravity therapy using the ExoNET device in post-stroke participants. Methods: Twenty chronic stroke survivors underwent six, 45-minute occupational therapy sessions while wearing the ExoNET, randomized into either the treatment (ExoNET tuned to gravity-support) or control group (ExoNET tuned to slack condition). Clinical outcomes were evaluated by a blinded-rater at baseline, post, and six-week follow-up sessions. Kinetic, kinematic, and patient experience outcomes were also assessed. Results: Mixed-effect models showed a significant improvement in Box and Blocks scores in the post-intervention session for the treatment group (effect size: 2.1, p = .04). No significant effects were found between the treatment and control groups for ARAT scores and other clinical metrics. Direct kinetic effects revealed a significant reduction in muscle activity during free exploration with an effect size of (-7.12%, p< 005). There were no significant longitudinal kinetic or kinematic trends. Subject feedback suggested a generally positive perception of the anti-gravity therapy. Conclusions: Anti-gravity therapy with the ExoNET is a safe and feasible treatment for post-stroke rehabilitation. The device provided anti-gravity forces, did not encumber range of motion, and clinical metrics of anti-gravity therapy demonstrated improvements in gross manual dexterity. Further research is required to explore potential benefits in broader clinical metrics.

研究の動機と目的

• 慢性期脳血管障害患者におけるExoNETデバイスを用いた装着型反重力療法の安全性と有用性を評価すること。
• 作業療法中に反重力補助を施行することで、慢性期脳血管障害患者の上肢機能が改善するかどうかを評価すること。
• 重力補助モードとスラック状態の両方の条件下で、参加者の臨床的、動的、運動学的アウトカムを比較すること。
• 患者の反重力療法デバイスに関する体験や認識を検討すること。

提案手法

• 20名の慢性期脳血管障害患者が、治療群（ExoNETを重力補助モードに設定）と対照群（ExoNETをスラック状態に設定）に無作為に割り当てられた。
• 参加者は3週間の間に6回、各45分間の作業療法を受講した。
• 臨床的アウトカムは、ボックスアンドブロックステストやアクションリサーチアームテスト（ARAT）といった標準化された評価法を用い、盲検評価者によりベースライン、介入後および6週間後のフォローアップで測定された。
• 筋活動および運動パターンを評価するため、自由な探索タスク中に動的および運動学的データを収集した。
• ユーザー体験およびデバイスの使いやすさを評価するため、参加者からのフィードバックを収集した。
• 混合効果モデルを用いて、臨床的および生理的アウトカムの縦断的変化を分析した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ExoNETデバイスを用いた装着型反重力療法は、標準的療法と比較して、慢性期脳血管障害患者の上肢機能に有意な改善をもたらすか？
• RQ2 ExoNETデバイスは、臨床現場における作業療法の実施中に安全で実用的か？
• RQ3 反重力補助の際、筋活動や運動学的パターンに測定可能な変化が生じるか？
• RQ4 患者がデバイスに対して持つ認識は、臨床的または動的改善と相関するか？
• RQ5 介入終了後6週間のフォローアップで、上肢機能に持続的な利益が認められるか？

主な発見

• 治療群では、介入後、ボックスアンドブロックステストのスコアに統計的に有意な改善が認められた（効果量：2.1、p = .04）。
• ARATスコアや他の主要臨床指標において、群間で有意差は認められなかった。
• 治療群では、自由な探索タスク中に筋活動が有意に低下した（効果量：-7.12%、p < .005）。
• 研究期間全体を通じて、動的または運動学的データに有意な縦断的傾向は認められなかった。
• 参加者たちは反重力療法およびデバイスの使いやすさについて、一般的に肯定的な認識を示した。
• ExoNETデバイスは、運動範囲を制限することなく、効果的な反重力補助を提供しており、臨床的使用における実用性を裏付けた。