Robotik yürüme ve fonksiyonel elektrik stimülasyon teknolojilerinin kullanıldığı kapsamlı rehabilitasyon programının serebral palsili çocuklarda denge ve yürüme üzerine etkisi
The effect of a comprehensive rehabilitation program using robotic walking and functional electrical stimulation technologies on balance and walking in children with cerebral palsy
Yazar: MELİKE ŞİMŞİR
Danışman: PROF. DR. BERAT MERYEM ALKAN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Bilkent Şehir Hastanesi / Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon = Physical Medicine and Rehabilitation

Özet:
Amaç: Çalışmamızın amacı robotik yürüme ve fonksiyonel elektrik stimülasyon (FES) teknolojilerinin kullanıldığı kapsamlı rehabilitasyon programının serebral palsili çocuklarda denge ve yürüme üzerine etkisini incelemektir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamız, Ankara Bilkent Şehir Hastanesi Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon Hastanesinde prospektif gözlemsel bir çalışma olarak planlanmış olup Mart 2022 ve Mayıs 2024 tarihleri arasında gerçekleştirilmiştir. Çalışmamız, 2-18 yaş arası diplejik serebral palsi tanısı almış hastalardan oluşan iki grup olacak şekilde planlanmıştır. Her iki grupta on beşer kişi olacak şekilde toplam 30 hastanın çalışmaya alınması planlanmıştır. Grup 2'deki hastalar, 6 hafta boyunca, konvansiyonel rehabilitasyon programına alınmıştır. Grup 1'deki hastalar ise 6 hafta boyunca, konvansiyonel rehabilitasyon programının yanı sıra RoboGait cihazı ile fizyoterapist gözetiminde robotik yürüme terapisi ve RT300 FES cihazı ile fizyoterapist gözetiminde alt ekstremite FES bisiklet eğitimi tedavisine alınmıştır. Hastalar tedavi programına alınmadan önce ilk muayenelerinde hastaların yaş, cinsiyet, boy, kilo, vücut kitle indeksi (VKİ), hastalık tanı alma yaşı, hastanın yürümeye başlama yaşı, hastanın komorbid hastalıkları, ilaç kullanımı, cihaz kullanımı, botulinum toksin uygulaması, ameliyat öyküsü ve GMFCS değeri not edilmiştir. Tedavi öncesi ve tedavi bitiminde hastalar; DIERS formetric 4D Video-Raster-Stereografi (VRS) cihazının leg axis eklentisi ile değerlendirilerek kadans, adım uzunluğu, çift adım uzunluğu, adım genişliği, yürüyüş döngüsü sırasında diz, kalça ve ayak bileği ekleminin hareket açıklığı, pelvisin frontal düzlemdeki hareket açıklığı, pedobarografi ile plantar yüzey basınç dağılımı verileri elde edilmiştir; gonyometre ile kalça, diz ve ayak bileği pasif eklem hareket açıklığı, Modifiye Ashworth Skalası (MAS) ile spastisite, Pediatrik Berg Denge Ölçeği ile denge ve 10 metre yürüme testi ile yürüme hızı açısından değerlendirilip bulgular not edilmiştir ve karşılaştırılmıştır.
Bulgular: Grup 1 ve Grup 2'deki çocukların yaş ve cinsiyet dağılımları bakımından benzer özellikte oldukları görülmüştür (p>0,05). Grup 1'deki bireylerin GMFCS ortalamalarının, Grup 2'ye kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek değerde olduğu tespit edilmiştir (p=0,032). Grup 1'deki bireylerin tedavi sonrası posterior plantar yüzey basınç dağılımı ortalamalarının, tedavi öncesine kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde arttığı gözlenmiştir (p=0,030). Grup 1'deki bireylerin tedavi sonrası yürüme hızı ortalamalarının, tedavi öncesine kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde arttığı gözlenmiştir (p<0,001). Grup 2'deki bireylerin tedavi sonrası yürüme hızı ortalamalarının, tedavi öncesine kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde arttığı gözlenmiştir (p=0,004). Grup 1'de tedavi sonrası yürüme hızı değerlerindeki artışın, Grup 2'deki artışa kıyasla daha fazla olduğu görülmüştür; fakat Grup 1 ve Grup 2 arasındaki bu artış farkının istatistiksel olarak anlamlı düzeyde olmadığı tespit edilmiştir (p=0,978). Grup 1'deki bireylerin tedavi sonrası Pediatrik Berg Denge Ölçeği puanlarının ortalamalarının, tedavi öncesine kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde arttığı gözlenmiştir (p<0,001). Grup 2'deki bireylerin tedavi sonrası Pediatrik Berg Denge Ölçeği puanlarının ortalamalarının, tedavi öncesine kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde arttığı gözlenmiştir (p=0,002). Grup 1'de tedavi sonrası Pediatrik Berg Denge Ölçeği puanlarındaki artışın, Grup 2'deki artışa kıyasla daha fazla olduğu görülmüştür; fakat Grup 1 ve Grup 2 arasındaki bu artış farkının istatistiksel olarak anlamlı düzeyde olmadığı tespit edilmiştir (p=0,242).                   
Sonuç: Çalışmamızda, serebral palsili çocuklarda hem konvansiyonel rehabilitasyon programının hem de konvansiyonel rehabilitasyon programına ek olarak FES ve robotik rehabilitasyon uygulamalarını da içeren yüksek teknolojik cihazların kullanıldığı kapsamlı rehabilitasyon programının yürüme hızı ve dengenin gelişmesinde etkili olduğu saptanmıştır. Aynı zamanda konvansiyonel rehabilitasyon programına ek olarak alt ekstremite FES bisiklet tedavisi ve robotik yürüme terapisi alan serebral palsili çocuklarda, ayak posterioruna yüklenmeyi gösteren posterior plantar yüzey basıncının arttığı saptanmıştır.
Anahtar Kelimeler: Elektrik Stimülasyon Terapisi, Rehabilitasyon, Serebral Palsi, Yürüme Analizi

Abstract:
Objectives: The aim of our study is to examine the effect of a comprehensive rehabilitation program using robotic walking and functional electrical stimulation (FES) technologies on balance and walking in children with cerebral palsy.
Materials and Methods: Our study was planned as a prospective observational study at Ankara Bilkent City Hospital Physical Medicine and Rehabilitation Hospital. Our study was conducted between March 2022 and May 2024. Our study was planned as two groups consisting of patients diagnosed with diplegic cerebral palsy between the ages of 2-18. A total of 30 patients, 15 in each group, were planned to be recruited in the study. The patients in Group 2 received a conventional rehabilitation program for six weeks. The patients in Group 1 took robotic walking therapy under the supervision of a physiotherapist with the RoboGait device and received lower extremity FES cycling training treatment under the supervision of a physiotherapist with the RT300 FES device in addition to conventional rehabilitation program for six weeks. In the first examination before the patients recruitment to the treatment program; the patient's age, gender, height, weight, body mass index (BMI), age at diagnosis, age at which the patient starts walking, comorbid diseases of the patient, use of medication, use of assistive device, botulinum toxin application, surgical history and the GMFCS value were noted. Prior to the treatment and at the end of the treatment, patients were evaluated with a DIERS formetric 4D Video-Raster-Stereography (VRS) device which includes leg axis add-on for their cadence, step length, stride length, step width, range of motion of the knee, hip and ankle joint, range of motion of the pelvis in the frontal plane, during their gait cycle. Also, prior to the treatment and at the end of the treatment, they were evaluated with pedobarography for their plantar surface pressure distribution data; their passive range of motion of hip, knee and ankle joint was assessed with a goniometer, their spasticity was evaluated with the Modified Ashworth Scale (MAS), their balance was assessed with the Pediatric Berg Balance Scale, and their walking speed evaluated with the 10-meter walk test and the results were noted and compared.
Results: It was observed that the children in Group 1 and Group 2 were similar in terms of age and gender distribution (p>0.05). It was determined that the GMFCS averages of the individuals in Group 1 were statistically significantly higher than Group 2 (p=0.032). It was observed that the mean posterior plantar surface pressure distribution of the individuals in Group 1 increased statistically significantly after treatment compared to before treatment (p=0.030). It was observed that the average walking speed of the individuals in Group 1 after treatment increased statistically significantly compared to before treatment (p<0.001). It was observed that the average walking speed of the individuals in Group 2 after treatment increased statistically significantly compared to before treatment (p=0.004). It was observed that the increase in walking speed values after treatment was greater in Group 1 compared to the increase in Group 2. However, it was determined that this difference in increase between Group 1 and Group 2 was not statistically significant (p=0.978). It was observed that the average Pediatric Berg Balance Scale scores of the individuals in Group 1 after treatment increased statistically significantly compared to before treatment (p<0.001). It was observed that the average Pediatric Berg Balance Scale scores of the individuals in Group 2 after treatment increased statistically significantly compared to before treatment (p=0.002). The increase in Pediatric Berg Balance Scale scores after treatment in Group 1 was observed to be greater than the increase in Group 2. However, it was determined that this difference in increase between Group 1 and Group 2 was not statistically significant (p=0.242).
Conclusion: In our study, it was determined that both the conventional rehabilitation program and the comprehensive rehabilitation program using high-tech devices, including FES and robotic rehabilitation applications in addition to the conventional rehabilitation program, were effective in the development of walking speed and balance in children with cerebral palsy. At the same time, it was determined that the posterior plantar surface pressure, showing the loading on the posterior foot, increased in children with cerebral palsy who received lower extremity FES cycling therapy and robotic walking therapy in addition to the conventional rehabilitation program.
Keywords: Cerebral Palsy, Electric Stimulation Therapy, Gait Analysis, Rehabilitation