In hoofdstuk 1 wordt een overzicht gegeven van de achtergrond van een cerebrovasculair accident (CVA), ook wel beroerte, en de revalidatie na een beroerte. Na een beroerte hebben veel patiënten een enkelzijdige verlamming van de arm en hand. Dit kan problemen opleveren in het zelfstandig uitvoeren van activiteiten in het dagelijks leven. Op de lange termijn kan dit leiden tot het zogenaamde ‘learned non-use’, dat wil zeggen dat de patiënt als het ware ‘leert’ de aangedane arm en hand niet te betrekken in het uitvoeren van functionele activiteiten. Om deze beperkingen te verminderen is het belangrijk om de aangedane arm en hand te blijven gebruiken. Er zijn een aantal aspecten binnen therapeutische interventies die het mogelijk maken om herstel van arm- en handfunctie na een beroerte te stimuleren. Oefeningen zullen moeten worden uitgevoerd in een hoge trainingsintensiteit, met veel herhalingen, met actieve initiatie en uitvoering van bewegingen door de patiënt zelf, bij voorkeur in een motiverende trainingsomgeving. Met behulp van technologische innovaties, zoals revalidatierobots, kunnen veel van deze aspecten worden toegepast om intensieve revalidatie van de arm en hand mogelijk te maken. Daarnaast kunnen revalidatierobots therapeuten ondersteunen bij een dergelijke intensieve therapie. Het gebruik van robotica in de revalidatie is veelbelovend voor het verbeteren van de armfunctie na een beroerte. Er is echter nog beperkt bewijs dat het gebruik van revalidatierobots resulteert in verbeteringen op activiteitenniveau en voor daadwerkelijk beter gebruik van de arm en hand in het dagelijks leven. Meer inzicht is nodig in de meest effectieve trainingstoepassingen en een adequaat ontwerp van revalidatietechnologie voor de arm en hand. Een volgende stap is om een dergelijke technologie in de thuissituatie aan te bieden waarbij patiënten zelfstandig kunnen oefenen, zonder directe aanwezigheid van een therapeut. Binnen het Europese Supervised Care & Rehabilitation Involving Personal Telerobotics (SCRIPT) project hebben we technologie met zorg op afstand kunnen combineren. Het doel van het onderzoek beschreven in dit proefschrift is een beter inzicht te verkrijgen (in termen van haalbaarheid en potentiele klinische effecten) van zelfstandig uitgevoerde functionele training van de arm en hand in de thuisomgeving dat wordt ondersteund door technologie, in de chronische fase na een beroerte.
Als eerste is in hoofdstuk 2 een literatuuronderzoek (review) verricht om een overzicht te verkrijgen van de bestaande en meest effectieve trainingsmodaliteiten binnen robot ondersteunende training van de arm en hand na een beroerte. Uit de review blijkt dat de meeste onderzoeken tot dusver gericht waren op het trainen van de proximale arm in de chronische fase na een beroerte, hoewel de combinatie van zowel proximale met distale arm en hand training het meest effectief lijkt voor verbeteringen op armfunctie en activiteitenniveau. Studies beschrijven vaak actieve, actief-ondersteunend, en passieve modus als trainingsmodaliteiten, maar geven geen nadere informatie betreffende welke mechanismen met betrekking tot mens-robot interactie een rol spelen. Mechanismen die
een actieve bijdrage van de patiënt benadrukken in de training, zoals elektromyografisch gemoduleerde krachten, of duwkracht in combinatie met veerdempergeleiding, leken het meest voordelig in het verbeteren van armfunctie. Daarom werd de actieve bijdrage van de patiënt tijdens training, en het trainen van zowel de proximale als distale arm en hand meegenomen in het ontwikkelen van de SCRIPT trainingsstudie.
Een van de onderdelen van het SCRIPT trainingssysteem is een passief-geactueerde dynamische pols en hand orthese, welke gedragen werd om de onderarm en hand. In
hoofdstuk 3 hebben we het directe effect van deze orthese op hand en arm bewegingen
onderzocht tijdens het uitvoeren van een reik en grijptaak in tien licht tot matig aangedane chronische CVA patiënten. Het gebruik van de orthese had een positieve directe invloed op maximale hand opening, maar negatieve directe invloed op romp verplaatsing en de bewegingsuitslag van de elleboog. Dit kwam mogelijk door het gewicht van de orthese aan de arm. Het gebruik van een aanvullend apparaat dat de arm ondersteunt tegen de zwaartekracht werd toegevoegd voor trainingsdoeleinden, om potentiele compensatoire bewegingen van de romp tegen te gaan. Het complete SCRIPT trainingssysteem is daarna geëvalueerd bij CVA patiënten thuis (hoofdstuk 4). Dit trainingssysteem bestaat uit de passief-geactueerde pols en hand orthese, de Saebo mobiele arm ondersteuner, een computer met motiverende gebruiksomgeving inclusief spellen om arm, pols, en hand bewegingen te oefenen. Dit trainingssysteem bleek een haalbaar middel om zelfstandig te oefenen: chronische CVA patiënten waren in staat het trainingssysteem zelfstandig thuis te gebruiken. Ze waren gemotiveerd om te trainen, hoewel er nog wel enige verbeterpunten in de bruikbaarheid van het systeem naar voren kwamen. Armfunctie en kwaliteit van leven verbeterden na zes weken training, maar er waren geen verbeteringen te zien op activiteitenniveau.
In hoofdstuk 5 is het gebruik van het SCRIPT trainingssysteem bij patiënten na een beroerte vergeleken met een controlegroep waarbij patiënten hebben getraind met conventionele oefeningen uit een oefengids. De controlegroep rapporteerde een hogere trainingsduur, maar de waargenomen motivatie was gelijk in beide groepen. Het effect van arm- en handtraining thuis dat wordt ondersteund door technologie bleek vergelijkbaar met conventionele arm en hand oefeningen, aangezien er geen verschillen in klinische uitkomstmaten tussen beide groepen zijn gevonden. Er werd een positieve correlatie van trainingsduur met training- gerelateerde veranderingen in de klinische uitkomstmaten gevonden. Op dit moment lijkt trainingsduur op zich een belangrijke factor te zijn voor klinische vooruitgang in arm- en handfunctie. Er wordt verondersteld dat zelfstandige training thuis een geschikte oplossing is om een hoge trainingsduur te behalen, omdat patiënten niet afhankelijk zijn van de beschikbaarheid van een therapeut.