Robottiavusteisen alaraajaharjoittelun vaikuttavuus aivohalvauskuntoutujien tasapainoon : järjestelmällinen kirjallisuuskatsaus ja meta-analyysi

Abstract

Aivohalvaus on maailmanlaajuisesti yksi merkittävimmistä kuoleman sekä vammautumisen syistä, ja Suomessakin aivohalvaukseen sairastuu vuosittain noin 24000 ihmistä. Robottiavusteinen kuntoutus on nopeasti etenevä tutkimusala, mutta toistaiseksi monet tutkimukset koskien alaraajarobotiikan vaikuttavuutta aivohalvauskuntoutujilla ovat keskittyneet kävelykykyyn liittyviin tulosmuuttujiin ja vähemmän tietoa on tämän kuntoutusmuodon vaikuttavuudesta aivohalvauskuntoutujien tasapainoon. Tämän järjestelmällisen kirjallisuuskatsauksen ja meta-analyysin tarkoituksena oli selvittää robottiavusteisen alaraajaharjoittelun vaikuttavuutta aivohalvauskuntoutujien tasapainoon ja määrittää saatujen tulosten näytön aste. Lisäksi tarkasteltiin mahdollisia robottiavusteiseen alaraajaharjoitteluun liittyviä haittavaikutuksia aivohalvauskuntoutujilla. Järjestelmällinen kirjallisuushaku toteutui osana Kelan rahoittamaa ja Jyväskylän yliopiston toteuttamaa ROVA-hanketta marraskuussa 2019. Kirjallisuushaut tehtiin MEDLINE (Ovid), PsycINFO, CINAHL ja ERIC - tietokantoihin ilman aika- tai kielirajoituksia. Sisäänotto- ja poissulkukriteerien perusteella katsaukseen valittiin satunnaistettuja, kontrolloituja alkuperäistutkimuksia, joissa osallistujat olivat aivohalvauskuntoutujia, interventiona robottiavusteinen alaraajakuntoutus joko ainoana harjoitusmuotona tai yhdistettynä muuhun harjoitteluun, verrokkiryhmänä jokin tavanomainen harjoittelu ja tulosmuuttujana tasapaino. Katsaukseen valittujen alkuperäistutkimusten harhan riskiä arvioitiin kahden itsenäisen tutkijan toimesta Cochrane Risk of Bias 2 -työkalun avulla. Saatujen tulosten näytön astetta arvioitiin GRADE -luokituksella. Katsaukseen hyväksyttiin lopulta 34 sisäänottokriteerit täyttävää tutkimusta, joista 25 sisällytettiin meta-analyyseihin. Katsaukseen sisällytetyissä alkuperäistutkimuksissa oli yhteensä 1036 osallistujaa, joiden keski-ikä vaihteli 44 ja 76 ikävuoden välillä. Osallistujien keskimääräinen sairastamisaika vaihteli 11 päivästä 10 vuoteen. Interventiot toteutuivat alkuperäistutkimuksissa 2–7 kertaa viikossa, 20–105 minuuttia kerrallaan, yhteensä 2–20 viikon ajan. Kontrolliryhmät sisälsivät useimmiten ohjattua yksilöterapiaa. Meta-analyysin perusteella robottiavusteinen alaraajaharjoittelu parantaa aivohalvauskuntoutujien tasapainoa tehokkaammin kuin tavanomainen harjoittelu (SMD 0,39, 95 % Luottamusväli 0,16; 0,61, p=0,0007, I2=50 %, näytön aste heikko). Robottiavusteinen alaraajaharjoittelu vaikuttaa parantavan aivohalvauskuntoutujien tasapainoa tavanomaista kuntoutusta tehokkaammin sekä akuutissa (SMD 0,63, 95 % Luottamusväli 0,19; 1,07, p=0,005, I2=70 %, näytön aste erittäin heikko) että kroonisessa (SMD 0,24, 95 % Luottamusväli 0,01; 0,47, p=0,04, I2=17 %, näytön aste heikko) vaiheessa kuntoutusta. Eri laitetyyppien perusteella tehdyn alaryhmäanalyysin perusteella ainoastaan exoskeleton-robotilla toteutettu harjoittelu edisti aivohalvauskuntoutujien tasapainoa tavanomaista harjoittelua tehokkaammin (SMD 0,29, 95 % Luottamusväli 0,06; 0,52 p=0,01, I2=35 %). Robottiavusteiseen alaraajaharjoitteluun liittyneitä haittavaikutuksia raportoitiin alkuperäistutkimuksissa harvoin ja haitat olivat lieviä, kuten ihoärsytystä ja kipua jalassa harjoittelun aikana. Aivohalvauskuntoutujilla robottiavusteinen alaraajakuntoutus saattaa edistää tasapainoa tehokkaammin kuin tavanomainen kuntoutus sekä akuutissa että kroonisessa vaiheessa kuntoutusta, mutta näytön aste on heikko, jolloin on mahdollista, että tulevilla tutkimuksilla aiheesta on vaikutusta tulokseen. Robottiavusteinen alaraajaharjoittelu vaikuttaa turvalliselta kuntoutusmuodolta aivohalvauskuntoutujilla. Lisää menetelmällisesti korkealaatuisia ja osallistujamäärältään riittävän suuria alkuperäistutkimuksia tarvitaan, jotta robottiavusteisen alaraajaharjoittelun vaikuttavuudesta aivohalvauskuntoutujien tasapainoon saadaan luotettavampaa näyttöä.

Stroke is one of the leading causes of death and disability worldwide. In Finland approximately 24 000 persons suffer a stroke annually. Robot-assisted rehabilitation is a quickly growing field of research but so far most of the studies assessing the effectiveness of robot-assisted lower limb rehabilitation in stroke patients have focused on outcomes assessing gait and less information is available considering effectiveness of this rehabilitation form on stroke patient’s balance. The aim of this systematic review and meta-analysis was to assess the effectiveness of robot-assisted lower limb rehabilitation on balance in stroke patients and estimate the quality of evidence. Also reported adverse event associated with robot-assisted lower limb rehabilitation in stroke patients were assessed. A systematic literature search was carried out in November 2019 during larger ROVA-project which was funded by The Social Insurance Institution and conducted in University of Jyväskylä. The literature search was done without year of publication or language restrictions in the following databases: MEDLINE (Ovid), CINAHL, PsycINFO and ERIC. According to inclusion and exclusion criteria only randomized controlled trials assessing balance and focusing on robot-assisted lower limb rehabilitation compared with conventional training in stroke patients were accepted. The quality of included studies was evaluated by two independent researchers using Cochrane Risk of Bias 2 -tool. The certainty of evidence was assessed using GRADE approach. 34 randomized controlled trials with total of 1036 participants were included. 25 of the studies were included in meta-analysis. The mean age of the participants ranged from 44 to 76 years and time since stroke from 11 days to 10 years. The length of the interventions varied from 2 to 20 weeks. Training was carried out 2–7 times a week with one session lasting 20–105 minutes. Control groups trained mainly individually and supervised. According to the meta-analysis, robot-assisted lower limb rehabilitation improved balance more than the conventional training in stroke patients (SMD 0.39, 95% CI 0.16 to 0.61, p=0.0007, I2=50 %, low quality evidence). It also seems that robot-assisted lower limb rehabilitation improves stroke patient’s balance more than the conventional training both in the acute (SMD 0.63, 95% CI 0.19 to 1.07, p=0.005, I2=70 %, very low quality evidence) and chronic (SMD 0.24, 95% CI 0.01 to 0.47, p=0.04, I2=17 %, low quality evidence) stage of the rehabilitation. According to the subgroup analysis only training with exoskeleton-type robot improved balance more than the conventional training (SMD 0.29, 95% CI 0.06 to 0.52, p=0.01, I 2=35 %). Adverse events associated with robot-assisted training were rarely reported and mild, for example skin irritation and pain in leg during training. Robot-assisted lower limb rehabilitation might improve balance more than conventional training in stroke patients, both in acute and chronic stage of the rehabilitation. However, the quality of evidence is low which means further research is likely to change the estimate. Robot-assisted lower limb training seems to be safe rehabilitation method for stroke patients. More high-quality studies with adequate sample sizes are required to draw a better quality evidence about the effectiveness of robot-assisted lower limb rehabilitation on balance in stroke patients.