Tuoko pelillisyys lisäarvoa kävelyrobotiikan käyttöön aivoverenkiertohäiriöiden kuntoutuksessa?

Aivoverenkiertohäiriöiden jälkeinen kuntoutus vaatii kuntoutujalta sitoutumista ja motivaatiota, mutta myös riittävän intensiivistä ja tehtäväkeskeistä harjoittelua. Kuntoutusteknologian ja pelillisten harjoitusten avulla voidaan lisätä harjoittelun kiinnostavuutta ja mielekkyyttä, ja sitä kautta päästä riittäviin toistomääriin toimintakyvyn palautumisen edistämiseksi.

Kirjoittajat: Mimmi Mäkelä & Aki Rintala

Aivoverenkiertohäiriöiden kuntoutus

Aivoverenkiertohäiriöt ovat akuutteja aivoverisuonten häiriöitä, joita aiheuttavat aivovaltimon tukkeumat ja verenvuodot (Murphy & Werring 2020). Suomessa niihin sairastuu vuosittain lähes 25 000 ihmistä (Käypä hoito -suositus 2024), ja noin puolelle selvinneistä jää pysyviä fyysisiä tai kognitiivisia haittoja (Kaste ym. 2015). Tyypillistä on esimerkiksi kävelyn ja tasapainon heikentyminen, mikä rajoittaa arjesta selviytymistä ja osallisuutta yhteiskunnassa (Lee ym. 2022).

Aivoverenkiertohäiriöistä kuntoutuminen perustuu aivojen plastisuuteen, eli kykyyn muovautua uusien kokemusten pohjalta. Aivojen muovautumiskykyä voidaan tukea tehokkailla ja toistuvilla harjoitteilla, mutta siihen vaikuttavat myös geneettiset tekijät, ympäristö sekä aiemmat kokemukset. (Aderinto ym. 2023.) Harjoittelun ja toistojen myötä hermoverkot järjestäytyvät uudelleen, ja yhteydet joko vahvistuvat tai heikkenevät harjoittelun määrästä ja laadusta riippuen. (Joy & Carmichael 2020.)

Kävelyrobotiikan avulla lisää intensiteettiä harjoitteluun

Aivoverenkiertohäiriöiden kuntoutuksessa on viime vuosina hyödynnetty yhä enemmän teknologiaa, mikä on mahdollistanut tehokkaamman harjoittelun ja toimintakyvyn palautumisen (Pitkänen & Jäkälä 2020). Uudet kuntoutusteknologiat, kuten robotiikka, mahdollistavat suuremmat harjoitustoistomäärät perinteistä fysioterapiaa helpommin ja tarjoavat myös uusia keinoja motivaation ja sitoutumisen vahvistamiseen (Warutkar ym. 2022).

Kävelyrobotiikan käyttö aivoverenkiertohäiriöiden kuntoutuksessa perustuu motorisen oppimisen tehostamiseen, sillä neuroplastiset muutokset ja motoristen yhteyksien uudelleenmuodostuminen edellyttävät riittävää kuntoutuksen intensiteettiä (Tosto-Mancuso ym. 2022). Robotiikan avulla voidaan vähentää kuntoutujan fyysistä kuormitusta, mikä mahdollistaa pitkäkestoisemman ja tehokkaamman harjoittelun (Beyaert ym. 2015). Tutkimukset osoittavat, että perinteisen fysioterapian avulla ei aina saavuteta tarvittavaa määrää toiminnallisia ja tehtäväkeskeisiä harjoituksia. Riittämätön kuntoutuksen intensiteetti johtuu usein kuntoutujan motivaation ja sitoutumisen puutteesta. (Tosto-Mancuso ym. 2022.)

Mukaansatempaavaa harjoittelua pelillistämällä

Toimiva kuntoutus edellyttää kuntoutujalta aktiivista roolia ja osallistumista, mikä vaatii sitoutumista ja motivaatiota harjoitteluun. Motivoituneisuus voi johtaa lisääntyneeseen fyysiseen aktiivisuuteen ja sitä kautta vaikuttaa kuntoutuksella saavutettaviin tuloksiin. Harjoittelumotivaatiota voivat lisätä esimerkiksi sen kiinnostavuus ja mielekkyys. (Yoshida ym. 2022.)

Yksi käytetyimpiä harjoitteluun motivoivia keinoja on pelillisyys ja virtuaalitodellisuuden hyödyntäminen, sillä niiden avulla harjoittelusta ja tehtävien toistamisesta voidaan tehdä hauskaa ja viihdyttävää (Chen ym. 2019). Rikastetussa virtuaaliympäristössä harjoittelu on tutkitusti motivoivampaa tavalliseen virtuaaliympäristöön nähden. Rikastetun virtuaaliympäristön mahdollistama harjoittelun pelillisyys sekä moniaistillinen ja mukautuva palaute voivat tehdä harjoittelusta kiinnostavaa, nautinnollista, tarkoituksenmukaista sekä vahvistaa kuntoutujien yhteenkuuluvuuden ja autonomian tunnetta. (Zuki ym. 2024.)

Pelillisiä harjoituksia varioimalla ja niiden vaikeusastetta muokkaamalla voidaan kuntoutuja saada innostumaan niistä pidemmäksikin aikaa. Oman edistymisen seuraaminen tai henkilökohtaisten tavoitteiden saavuttaminen pelillisten ominaisuuksien avulla voivat lisätä motivaatiota ja harjoitteluintoa entisestään. (Chen ym. 2019.) Pelillisiä harjoituksia ja virtuaalitodellisuutta voidaan käyttää itsenäisesti tai yhdistettynä robotisoituun kuntoutukseen.

Vaikuttavampaa kuntoutusta kävelyrobotiikan ja pelillisyyden avulla?

Väestön ikääntyessä sekä palvelutarpeen ja kustannuspaineiden kasvaessa robotiikan käyttö kuntoutuksessa on yleistynyt, mutta sen vaikuttava hyödyntäminen vaatii terveydenhuollon toimintatapojen kehittämistä ja ammattilaisten osaamisen vahvistamista näyttöön perustuen. Yhteistyössä Helsingin kaupungin fysioterapian kanssa tuotetussa YAMK-opinnäytetyössä selvitettiin systemaattisen kirjallisuuskatsauksen avulla Lokomat-kävelyrobotin pelillisten harjoitusten vaikutuksia aivoverenkiertohäiriöistä kuntoutuvien tasapainoon ja kävelyyn (Mäkelä 2024). Tulosten perusteella muodostettiin suuntaa antavat suositukset neurologisen kuntoutuksen kehittämisen tueksi.

Alkuperäistutkimuksia haettiin kolmesta tietokannasta huhtikuussa 2024: PubMed, PEDro (Physiotherapy Evidence Database) ja EBSCO Cinahl. Hakustrategiassa hyödynnettiin PICOS (Population, Intervention, Comparison, Outcome, Study design) viitekehystä (Methley ym. 2014), jotka olivat P) aivoverenkiertohäiriöistä kuntoutuvia aikuisia (yli 18-vuotiaat); I) Lokomat-kävelyrobotin pelilliset harjoitukset; C) harjoittelu ilman kävelyrobotiikkaa tai pelillisiä harjoituksia; O) tasapainon ja kävelyn validoidut mittarit; ja S) satunnaistetut kontrolloidut tutkimukset (RCT, randomized controlled trials) ja RCT-pilottitutkimukset. Tietokannan haku seulottiin kolmessa vaiheessa (otsikko-, abstrakti- ja kokotekstivaiheet) yhden tutkijan toteuttamana. Valikoitujen alkuperäistutkimusten laadunarviointi toteutettiin Joanna Briggs –instituutin (JBI) satunnaistetun kontrolloidun tutkimuksen arviointikriteeristöllä (Hotus 2019). Lokomat-kävelyrobotiikan pelillisyyttä sisältävää terapeuttisen harjoittelun vaikutuksia tasapainoon ja kävelyyn analysoitiin vote counting -analyysilla (Bushman & Wang 2009).

Katsaukseen valikoitui kuusi alkuperäistutkimusta, joista ilmeni, että Lokomat-kävelyrobotin pelilliset harjoitukset saattavat parantaa aivoverenkiertohäiriöistä kuntoutuvien tasapainoa ja saattavat olla yhtä vaikuttavia kävelyn lisäämiseen muihin kuntoutusmuotoihin nähden. Tällä hetkellä selvää näyttöä ei kuitenkaan ole siitä, mitkä Lokomat-harjoittelun osatekijät vaikuttavat kuntoutumistuloksiin merkittävimmin. Toimintakyvyn kohentumiseen voivat osaltaan vaikuttaa esimerkiksi pelillisten harjoitusten tehtäväkeskeisyys, harjoittelun intensiteetti sekä yksilölliset tekijät, kuten motivaatio ja aikaisempi toimintakyky.

Suositukset kuntoutukseen aivoverenkiertohäiriöiden jälkeen

Kuntoutusteknologia tuo uusia mahdollisuuksia yksilölliseen harjoitteluun aivoverenkiertohäiriöiden jälkeen. Erityisesti tasapainon kehittämisen osalta Lokomat-kävelyrobottia ja sen pelillisiä harjoituksia hyödyntämällä voidaan täydentää perinteistä fysioterapiaa sekä tehdä harjoittelusta mielekästä ja motivoivaa. Kävelyrobotiikan ja pelillisten harjoitusten avulla voidaan tukea myös harjoitteluun sitoutumista ja lisätä sen intensiteettiä. Vaikuttavinta aivoverenkiertohäiriöiden kuntoutus näyttäisi olevan useampaa harjoittelumuotoa yhdistämällä, ja eri muotoista terapeuttista harjoittelua tulisi tapahtua 5–7 päivänä viikossa. (Mäkelä 2024.) Tutkimuksen keskeisimmät johtopäätökset on esitetty kuviossa 1.

Kuvio 1. Tutkimuksen keskeisimmät johtopäätökset ja suositukset työelämään (Mäkelä 2024)

On kuitenkin huomioitava, että tutkimuksen johtopäätökset ovat suuntaa antavia, sillä aiheesta ei tiedetä vielä riittävästi. Tulosten soveltamisessa työelämään tulee myös ottaa huomioon, että tällä hetkellä on tutkittu aivoverenkiertohäiriöistä kuntoutuvien Lokomat-harjoittelua pelillisiä harjoituksia hyödyntäen eniten aivoverenkiertohäiriöiden kroonisessa vaiheessa. Aihetta on tulevaisuudessa tutkittava lisää aivoverenkiertohäiriöiden jälkeisen kuntoutuksen kehittämiseksi sekä luotettavien ja yleistettävien suositusten antamiseksi.

Lähteet

Aderinto, N., AbdulBasit, M. O., Olatunji, G. & Adejumo, T. 2023. Exploring the transformative influence of neuroplasticity on stroke rehabilitation: a narrative review of current evidence. Annals of Medicine & Surgery. 85 (9), 4425–4432. Viitattu 17.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.1097/MS9.0000000000001137

Beyaert, C., Vasa, R. & Frykberg, G. E. 2015. Gait post-stroke: Pathophysiology and rehabilitation strategies. Neurophysiologie Clinique/ Clinical Neurophysiology. Vol. 45 (4–5), 335–355. Viitattu 17.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.neucli.2015.09.005

Bushman, B. J. & Wang, M. C. 2009. Vote-counting procedures in meta-analysis. ResearchGate. Viitattu 23.10.2024. Saatavissa https://www.researchgate.net/publication/285464887_Vote-counting_procedures_in_meta-analysis#:~:text=In%20the%20conventional%20vote%2Dcounting,studies%20is%20declared%20the%20winner

Chen, Y., Abel, K., Janecek, J., Chen, Y., Zheng, K. & Cramer, S. 2019. Home-based technologies for stroke rehabilitation: A systematic review. International Journal of Medical Informatics. Vol. 123, 11–22. Viitattu 18.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.ijmedinf.2018.12.001

Joy, M. T. & Carmichael, S. T. 2020. Encouraging an excitable brain state: mechanisms of brain repair in stroke. Nature Reviews Neuroscience. 22 (1), 38–53. Viitattu 18.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.1038/s41583-020-00396-7

Hotus. 2019. JBI: Kriittisen arvioinnin tarkistuslista satunnaistetulle kontrolloidulle tutkimukselle (RCT). The Joanna Briggs Collaboration. Viitattu 23.10.2024. Saatavissa https://hotus.fi/wp-content/uploads/2019/03/jbi-kriteerit-ja-selosteosa-satunnaistettu-kontrolloitu-tutkimus.pdf

Kaste, M., Hernesniemi, J., Juvela, S., Lindsberg, P. J., Palomäki, H., Rissanen, A., Roine, R. O., Sivenius, J. & Vikatmaa. P. 2015. Aivoverenkiertohäiriöt. Teoksessa Soinila, S. & Kaste, M. (toim.) Neurologia. Helsinki: Duodecim. Viitattu 18.10.2024. Saatavissa https://www.oppiportti.fi/opk04598

Käypä hoito –suositus. 2024. Aivoinfarkti ja TIA. Suomalaisen Lääkäriseuran Duodecimin ja Suomen Kardiologisen Seuran asettama työryhmä. Helsinki: Suomalainen Lääkäriseura Duodecim. Viitattu 17.10.2024. Saatavissa https://www.kaypahoito.fi/hoi50051

Lee, K. E., Choi, M. & Jeoung, B. 2022. Effectiveness of rehabilitation exercise in improving physical function of stroke patients: A systematic review. International Journal of Environmental Research and Public Health. 19 (19). Viitattu 17.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.3390/ijerph191912739

Methley, A. M., Campbell, S., Chew-Graham, C., McNally, R. & Cheraghi-Sohi, S. 2014. PICO, PICOS and SPIDER: a comparison study of specificity and sensitivity in three search tools for qualitative systematic reviews. BMC Health Services Research. 14, 579. Viitattu 23.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.1186/s12913-014-0579-0

Murphy, S. JX. & Werring, D. J. 2020. Stroke: causes and clinical features. Medicine. Vol. 48 (9), 561–566. Viitattu 17.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.mpmed.2020.06.002

Mäkelä, M. 2024. Lokomat-kävelyrobotin pelillisten harjoitusten vaikutukset tasapainoon ja kävelyyn aivoverenkiertohäiriöistä kuntoutuvilla : suositukset fysioterapeuteille neurologisen kuntoutuksen kehittämisen tueksi. YAMK-opinnäytetyö. LAB-ammattikorkeakoulu, Hyvinvointiyksikkö. Lahti. Viitattu 24.10.2024. Saatavissa https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024102326708

Pitkänen, K. & Jäkälä, P. 2020. Aivoverenkiertohäiriöiden kuntoutuksen pullonkaulat. Lääketieteellinen aikakauskirja Duodecim. 136 (4), 411–2. Viitattu 17.10.2024. Saatavissa https://www.duodecimlehti.fi/duo15405

Tosto-Mancuso, J., Tabacof, L., Herrera, J.E., Breyman, E., Dewil, S., Cortes, M., Correa-esnard, L., Kellner, CP., Dangayach, N. & Putrino, D. 2022. Gamified neurorehabilitation strategies for poststroke motor recovery: Challenges and advantages. Current Neurology and Neuroscience Reports. 22 (3), 183–195. Viitattu 18.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.1007/s11910-022-01181-y

Warutkar, V., Dadgal, R. & Mangulkar, U. R. 2022. Use of robotics in gait rehabilitation following stroke: A review. Cureus. 14 (11). Viitattu 17.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.7759/cureus.31075

Yoshida, T., Otaka, Y., Kitamura, S., Ushizawa, K., Kumagai, M., Kurihara, Y., Yaeda, J. & Osu, R. 2022. Development and validation of new evaluation scale for measuring stroke patients’ motivation for rehabilitation in rehabilitation wards. PLoS ONE. 17 (3). Viitattu 18.10.2024. Saatavissa https://doi.org/10.1371/journal.pone.0265214

Zuki, F., Sulaiman, S., Merienne, F., Ricca, A., Guillet, C. & Saad, M. 2024. Assessing the impact of enriched virtual reality on motivation and engagement in stroke rehabilitation. IEEE Access. Vol. 12, 143585–143598. Viitattu 18.10.2024. Saatavissa http://dx.doi.org/10.1109/access.2024.3461473