Gry wideo jako metoda rehabilitacji dzieci z zaburzeniami w obrębie kończyn górnych – systematyczny przegląd piśmiennictwa

Człowiek spontanicznie angażuje ręce w wykonywanie większości czynności dnia codziennego. Kończyny górne (KG) odgrywają nadrzędną rolę w interakcji człowieka z otoczeniem [1]. U dzieci jest to niezwykle ważne ze względu na proces dojrzewania i związaną z nim interakcję z otaczającym środowiskiem. W procesie rozwoju dzieci i nastolatkowie mają naturalną potrzebę poznawania i odkrywania świata, a najlepszym sposobem na to jest nauka przez doświadczanie. 
Wiele jednostek chorobowych występujących w okresie dziecięcym i młodzieńczym ma wpływ na ograniczenia funkcji kończyn górnych, powodując w konsekwencji brak swobodnego funkcjonowania. Schorzenia takie jak: mózgowe porażenie dziecięce (MPD), młodzieńcze idiopatyczne zapalenie stawów (MIZS), okołoporodowe uszkodzenie splotu ramiennego, opóźnienie rozwoju czy złamania w obrębie KG w znaczący sposób mogą negatywnie wpływać na zabawę i funkcjonowanie dziecka w środowisku. Pogorszenie funkcji ręki może upośledzać zarówno wykonywanie czynności precyzyjnych, takich jak sięganie, chwytanie czy manipulowanie przedmiotami, jak i realizowanie codziennych zadań, na przykład jedzenie, ubieranie się czy kąpiel [2]. 
Obecna strategia rehabilitacji kończyn górnych koncentruje się na powtarzalnych ćwiczeniach o wysokiej intensywności, ukierunkowanych na konkretne zadanie [3]. Zastosowanie nowoczesnych technologii w terapii spełnia wszystkie wyżej wymienione wymagania, ponieważ zapewnia kontrolowaną, specyficzną i motywującą formę treningu. Istotnym elementem jest również sprzężenie zwrotne, które daje możliwość bezpośredniego kontrolowania efektów zastosowanej terapii [3]. 
Gry wideo stanowią potencjalną formę rehabilitacji, która może pozytywnie wpływać na sprawność ruchową dzieci, poprzez zwiększone możliwości ćwiczenia umiejętności motorycznych [3]. Ostatnie badania potwierdzają, iż gry z zastosowaniem wirtualnej rzeczywistości poprawiają zdolności motoryczne u dzieci i młodzieży z chorobami przewlekłymi, takimi jak blizny po oparzeniach, MPD, mukowiscydoza i idiopatyczne młodzieńcze zapalenie stawów [3]. Gry interaktywne (IVG – ang. interactive video games) zyskały popularność w rehabilitacji oparzeń, ponieważ są postrzegane przez terapeutów jako zachęcające do zwiększenia zakresu ruchu (ROM, ang. range of motion), a jednocześnie odwracające uwagę pacjentów od bólu [4]. Z kolei u dzieci z opóźnieniem rozwoju odnotowano poprawę w zakresie kontroli ciała podczas stania na jednej kończynie dolnej oraz siły chwytu [5]. 
Znaczenie motywacji w terapii, szczególnie w przypadku dzieci, jest obszarem badań, który został w pewnym stopniu zaniedbany w piśmiennictwie naukowym [2].
Badania wykazują, że pacjenci pediatryczni z rozpoznanym MPD wykazują znacznie niższy poziom inicjatywy związanej z opanowywaniem zadań w porównaniu z dziećmi z typowym rozwojem, co może negatywnie wpływać na ich możliwości funkcjonalne oraz zmniejszać skuteczność interwencji terapeutycznej [2]. Motywacja jest krytycznym elementem rehabilitacji dzieci i została uznana przez fizjoterapeutów za najbardziej wpływową cechę osobowości, która determinuje osiąganie lepszych wyników motorycznych i funkcjonalnych w terapii [2]. Zwiększenie zachęty może ostatecznie być jednym z najbardziej znaczących sposobów poprawy przestrzegania zaleceń i urzeczywistnienia celów leczenia u dzieci z MPD. Według Ryan i wsp. wirtualna rzeczywistość zawiera czynniki takie jak autonomia gracza, poczucie kompetencji podczas gry oraz zaangażowanie do wykonania zadania [6]. Są to cechy potrzebne do promowania wewnętrznej motywacji niezbędnej do zrealizowania zadania. Na podstawie tych aspektów prawdopodobne jest, że gry interaktywne mogą być wykorzystywane powszechnie w rehabilitacji w celu poprawy wyników w obszarach motoryki i funkcjonalności w populacji pacjentów z zaburzeniami neurologicznymi [2].
Ponadto podczas grania, dzięki wizualnym i słuchowym informacjom zwrotnym wyświetlanym w czasie rzeczywistym w postaci komunikatów gratyfikujących („świetnie”, „bardzo dobrze” itp.), dzieci stają się bardziej zmotywowane do ćwiczeń [7]. Dodatkowo, wirtualna rzeczywistość umożliwia symulację czynności życia codziennego (ADL, ang. Activities of Daily Living), takich jak krojenie warzyw przy użyciu noża podczas gotowania, co może w życiu codziennym stanowić trudność dla dzieci oraz być potencjalnie niebezpieczne [7]. 
Celem niniejszej pracy jest przedstawienie aktualnego systematycznego przeglądu piśmiennictwa dotyczącego wykorzystania gier wideo jako metody rehabilitacji u dzieci z zaburzeniami ruchowymi w obrębie kończyn górnych.

Materiał i metody

Przegląd piśmiennictwa został przeprowadzony zgodnie z rekomendacjami PRISMA Statement (ang. Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) [8].
W celu identyfikacji publikacji naukowych dokonano przeglądu medycznej bazy danych MEDLINE/PubMed z wykorzystaniem następujących słów/zwrotów kluczowych: „gry wideo” (ang. video games) i „dzieci” (ang. children) w połączeniu z „kończyny górne” (ang. upper limbs OR upper extremity), znajdujących się w tytule 
i/lub streszczeniu publikacji (link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/?term=%28children%5BTitle%2FAbstract%5D%29+AND+%28video+games%5BTitle%2FAbstract%5D%29+AND+%28%28upper+limb%5BTitle%2FAbstract%5D%29+OR+%28upper+extremity%5BTitle%2FAbstract%5D%29%29&sort). Wyszukiwanie ograniczono do prac dotyczących pacjentów do 18. r.ż. Proces wyszukiwania z wykorzystaniem słów/zwrotów kluczowych pozwolił zidentyfikować 11 artykułów z dostępem do pełnego tekstu w języku angielskim. Wykorzystując strategię wyszukiwania PICO (każda litera akronimu PICO odnosi się do: P – populacji pacjentów lub choroby, której dotyczy problem; I – przeprowadzonej interwencji, C – grupy kontrolnej; O – wyników/punktów), z każdego badania wyodrębniono następujące informacje: pierwszy autor i rok badania, cel badania, charakterystyka uczestników (opis grupy I – pacjenci, u których zastosowano terapię z wykorzystaniem IVG; opis grupy II – uczestnicy, u których prowadzono terapię konwencjonalną), narzędzia pomiarowe, oraz główne wyniki badania, które przedstawiono w tabeli 1.
 

Tab. 1. Charakterystyka publikacji włączonych do badania

Pierwszy autor, rok badania	Cel badania	Uczestnicy	Grupa I	Grupa II	Analizowane skale i parametry	Wyniki
Kassee C. i wsp.  (2017) [2]	Porównanie treningu Nintendo Wii z treningiem oporowym na pojedynczy staw dla kończyny górnej u dzieci	Dzieci w wieku  7–12 lat, ze spastycznym hemiplegicznym  MPD (N=6)	N=3 Trening na Nintendo Wii 40 minut dziennie, 5 dni w tyg. przez  6 tyg. (30 dni)	N=3 Trening oporowy na pojedynczy staw kończyny górnej seria 6 ćwiczeń  do wykonania w domu  z dużą intensywnością  12 powtórzeń dla jednego ćwiczenia, 5 dni w tyg.,  przez 6 tyg. (30 dni)	– Melbourne Assessment (MA2) – ABILHAND-Kids – ocena siły chwytu ręki	Struktura i funkcja U 3 dzieci zanotowano poprawę w MA2, w tym u 2 z grupy I.  Poprawa w ABILHAND-Kids była minimalna dla wszystkich uczestników.  Poprawę siły chwytu ręki zaobserwowano u 3 uczestników, z których 2 brało  udział w treningu oporowym.  Partycypacja W grupie I odnotowano bardziej konsekwentne pozytywne reakcje na motywację  i wykonywanie poleceń
Sajan J.E. i wsp. (2017) [9]	Ocena wpływu interaktywnych IVG na Nintendo Wii uzupełnionych o terapię konwencjonalną	Dzieci w wieku  5–20 lat ze spastycznym hemiplegicznym MPD (N=20)	N=10 Trening IVG z pomocą Wii, zastosowany jako uzupełnienie konwencjonalnej terapii, przez 45 min dziennie, 6 dni w tyg.  przez 3 tyg.	N=10 Terapia konwencjonalna, która składała się  z ukierunkowanego  na cel, kompleksowego programu rehabilitacji,  w sumie ok. 36 godz.  w ciągu 3 tyg.	– posturografia statyczna oraz pediatryczna skala równowagi Berga – Box and Block Test – Quality of Upper Extremity Skills Test (QUEST) – Test for Visual-Perceptual Skills (TVPS) – dystans i prędkość chodu	Struktura i funkcja Znaczącą poprawę funkcji kończyn górnych zaobserwowano w grupie I.  Aktywność Poprawa w zakresie równowagi, percepcji wzrokowej i motoryki funkcjonalnej  nie różniły się znacząco między grupami
Arman N. i wsp. (2019) [10]	Porównanie wpływu dwóch różnych zadaniowych programów szkoleniowych na wyniki zajęć i udział dzieci z MIZS	Dzieci w wieku  6–18 lat z MIZS (N=62)	N=25 Trening czynności  z życia codziennego przy użyciu gier wideo (Xbox 360 Kinect)  przez 3 dni w tyg.  przez 8 tyg.	N=25 Trening czynności życia codziennego z użyciem prawdziwych materiałów  z życia codziennego,  przez 3 dni w tyg. przez 8 tyg.	– Numeric Rating Scale (pain) – Childhood Health Assessment Questionnaire (CHAQ) – Canadian Occupational Performance Measure (COPM) – Duruoz Hand Index (DHI) – ocena siły chwytu ręki	Struktura i funkcja W obu grupach stwierdzono istotne zmiany w poziomie odczuwanego bólu, sile mięśni  i sile chwytu ręki. W grupie I zanotowano statystycznie lepsze wyniki niż w grupie II  pod względem zmian w sile prawie wszystkich mięśni kończyn górnych i siły chwytu ręki.  Aktywność Zmiana wydajności wykonywania czynności dnia codziennego: grupa I wzrost  o 4,30, grupa II wzrost o 4,97. Partycypacja Zmiana samopoczucia: poprawa w grupie I o 27,72, poprawa w grupie II o 31,60;  ogólna poprawa zdrowia: grupa I o 0,78, grupa II o 0,98
Hsieh R. i wsp. (2016) [5]	Ocena efektów krótkotrwałej, interaktywnej gry wideo wśród dzieci  z opóźnieniem rozwoju intelektualnego	Dzieci w wieku  3–12 lat z potwierdzonym opóźnieniem rozwoju (N=157)	N=81 Sesja I – 4 tyg. trening w ośmiu 30-minutowych sesjach interaktywnych gier wideo + 4 tyg. tradycyjne leczenie rehabilitacyjne Sesja II – 4 tyg. tradycyjne leczenie rehabilitacyjne	N=76 Sesja I – 4 tyg. tradycyjne leczenie rehabilitacyjne Sesja I – 4 tyg. trening  w ośmiu 30-minutowych sesjach interaktywnych gier wideo + 4 tyg. tradycyjne leczenie rehabilitacyjne	– Pediatric Quality of Life Inventory-Generic Core Scales (PedsQL) – Pediatric Outcomes Data Collection Instrument (PODCI) – PedsQL-Family Impact Module  – PedsQL-Health Satisfaction questionnaire – World Health Organization–Quality of Life	Aktywność W obu grupach zaobserwowano znaczną poprawę stanu fizycznego. Partycypacja Nie zaobserwowano żadnych istotnych różnic między grupami w wynikach PedsQL, PODCI, PedsQL-Family Impact Module, PedsQL-Health Satisfaction questionnaire,  oraz w domenach fizycznych, psychologicznych i środowiskowych WHOQOL-BREF
Tarakci E. i wsp. (2020) [3]	Zbadanie skuteczności treningu wspomaganego kontrolą ruchu (LMCBT, ang. Leap Motion Controller-based training) w porównaniu do rehabilitacji konwencjonalnej  u dzieci z MIZS, MPD  i okołoporodowym urazem splotu ramiennego	Dzieci w wieku  5–17 lat z MIZS, MPD lub okołoporodowym urazem splotu ramiennego  (N=92)	MPD N=15 MIZS N=18 okołoporodowy uraz splotu ramiennego  N=9 LMCBT  przez 8 tyg.	MPD N=15 MIZS N=25 okołoporodowy  uraz splotu ramiennego  N=10 Realizacja programu rehabilitacji konwencjonalnej przez 8 tyg.	– Duruoz Hand Index (DHI) – Jebson Taylor Hand Function Test (JTHFT) – Nine-Hole Peg Test (9HPT) – Childhood Health Assessment Questionnaire (CHAQ) – ocena siły chwytu ręki oraz chwytu szczypcowego	Struktura i funkcja, aktywność Dzieci z MPD: podobne wyniki we wszystkich parametrach pomiędzy grupami. Dzieci z MIZS: istotnie statystycznie zmiany dla grupy I i II nastąpiły we wszystkich miarach z wyjątkiem punktacji JTHFT. Stwierdzono statystycznie istotną różnicę tylko w punktacji DHI pomiędzy grupami po leczeniu na korzyść grupy I.  Dzieci z okołoporodowym urazem splotu ramiennego: istotnie statystyczne zmiany dla grupy I nastąpiły we wszystkich miarach poza CHAQ, a dla grupy II poza CHAQ i chwytu szczypcowego
Arrebola L.  i wsp. (2019) [11]	Określenie efektów rehabilitacji  z wykorzystaniem gier wideo połączonej z konwencjonalną terapią u dzieci z utratą pełnej ruchomości stawów po zachowawczym lub chirurgicznym leczeniu złamań w obrębie kończyny górnej	Dzieci  (N=12, 9 chłopców  i 3 dziewczynki)  po złamaniach  w obrębie kości kończyny górnej,  średni wiek: 6,75 lat	Złamania kości ramiennej N=8 60 min łączonej terapii (20 min terapii IVG i 40 min terapii konwencjonalnej); terapia zakładała użycie konsoli Nintendo Wii (gry sportowe),  a terapia konwencjonalna obejmowała ćwiczenia zakresu ruchu stawu łokciowego oraz ćwiczenia oporowe wzmacniające siłę mięśniową	Złamania kości  przedramienia  N=4 60 min łączonej terapii (20 min terapii IVG i 40 min terapii konwencjonalnej); terapia zakładała użycie konsoli Nintendo Wii (gry sportowe), a terapia konwencjonalna obejmowała ćwiczenia ROM stawów: nadgarstka, paliczków oraz ćwiczenia oporowe wzmacniające siłę  mięśniową	– Visual Analog Scale – zakres ruchu	Struktura i funkcja Grupa I – poprawa zakresu ruchomości wyprostu i zgięcia w stawie łokciowym.  Brak różnicy w zakresach ruchu pronacji i supinacji Grupa II – poprawa zakresu ruchomości zgięcia stawu nadgarstkowego.  Brak różnicy w ruchach supinacji, pronacji i wyprostu W obu grupach zanotowano brak różnicy w odczuwaniu bólu. Poziom bólu obniżył się jednak podczas wykonywania wysiłku w porównaniu do okresu przed terapią
Parry I. i wsp. (2012) [4]	Obiektywna ocena potencjału terapeutycznego gier wideo w rehabilitacji  po oparzeniach	Zdrowe dzieci  (N=24, 12 dziewczynek  i 12 chłopców)  w wieku od 5.  do 18. r.ż.	Trening na Nintendo Wii: tenis i baseball  oraz na PlayStation II EyeToy: mr. Chef  i Bubble Pop przez 60 s bez przerwy (losowa kolejność gier). Podczas trwania testu stosowano werbalną zachętę i mierzono zakresy ruchomości za pomocą czujników 3D	Brak	– 3D motion analysis system	Struktura i funkcja Badani wykazywali większy maksymalny ruch zgięcia (178° vs 168°) i odwiedzenia stawu ramiennego (177° vs 163°) oraz zdecydowanie dłuższy czas elewacji ramienia w pozycjach 60, 90, 120° podczas gry z użyciem PlayStation II niż podczas gry z użyciem Nintendo Wii
Parry I. i wsp. (2014) [12]	Analiza wymagań ruchomości w zakresie kończyn górnych Kinect i PS Move przy użyciu trójwymiarowej analizy ruchu w celu określenia możliwości  ich zastosowania  w rehabilitacji oparzeń	Zdrowe dzieci  (N=30, 15 dziewczynek  i 15 chłopców)  w wieku od 5. do 18. r.ż.	Trening na KineticTm (Rally Ball i Leal Ahoy) oraz na PlayStation 3 Move: Picture this  i Blown Away przez  60 s bez przerwy (losowa kolejność gier). Podczas gry mierzono zakresy ruchomości stawów za pomocą czujników 3D	Brak	– 3D motion analysis system	Struktura i funkcja Zaobserwowano znacząco większy maksymalny zakres ruchów zgięcia (149° vs 130°)  i odwiedzenia stawu ramiennego (82° vs 63°) oraz zgięcia stawu łokciowego  (114° vs 70°) podczas grania w KineticTm niż PlayStation.  Czas elewacji ramienia powyżej 90° był dłuższy podczas grania w PlayStation  niż w KineticTm (32% czasu vs 17%) w przeciwieństwie do elewacji powyżej 120°,  która utrzymywała się dłużej podczas gry z użyciem konsoli KineticTM (10% czasu vs 5%)
Jung Chang H. i wsp. (2020) [7]	Ocena wpływu rehabilitacji opartej  na wirtualnej rzeczywistości  w połączeniu  z konwencjonalną terapią na funkcjonowanie kończyn górnych i pomoc opiekunów u dzieci z MPD	Dzieci z MPD  (N=17, 12 chłopców  i 5 dziewczynek) GMFCS: I: N=12,  II: N=2, III: N=1,  IV: N=2; MACS level: I: N=10, II: N=5, III: N=4	N=10: 20 min rehabilitacji opartej na VR (RAPAEL Smart kids) i 10 min terapii konwencjonalnej (ćwiczenia zwiększające zakres ruchomości stawów, stretching). Łącznie 16 zabiegów,  2 razy w tyg., przez osiem tyg.	N=7: 30 min terapii konwencjonalnej  (ćwiczenia zwiększające zakres ruchomości stawów, stretching, trening ALD’s). Łącznie 16 zabiegów,  2 razy w tyg. przez 8 tyg.	– Quality of Upper Extremity Skills Test (QUEST)  – Pediatric Evaluation of Disability Inventory (PEDI)	Aktywność Grupa I – znacząca poprawa punktacji QUEST  Grupa II – zmiana jedynie w całkowitej punktacji QUEST Partycypacja Grupa I – znacząca poprawa wyników w pięciu domenach PEDI: samoopieki, transferów, funkcjonowania społecznego, umiejętności funkcjonalnych i transferów z pomocą opiekunów.  Grupa II – nie stwierdzono istotnej poprawy w punktacji PEDI
Hsieh H. i wsp. (2015) [13]	Ocena wpływu rehabilitacji w postaci gier wideo na stan kliniczny dzieci z zaburzeniami rozwojowymi	Dzieci z zaburzeniami rozwojowymi  (N=20: 13 chłopców,  7 dziewcząt),  średni wiek: 5,2 lat	15 x 30 min indywidualnych sesji (granie na joysticku  w gry Scratch),  3 razy w tyg.	Brak	– Visual Motor Integration (VMI)  – Peabody Developmental Motor Scales	Aktywność Gry wideo pozytywnie wpłynęły na koordynację wzrokowo-ruchową i rozwój umiejętności motorycznych
Levac D. i wsp. (2016) [14]	Ocena wiarygodności narzędzia do oceny ruchu w grach wideo	Zdrowe dzieci  (N=7: 2 dziewczynki,  5 chłopców) średni wiek: 12,86 lat  Dzieci z MPD (N=4: 3 dziewczynki, 1 chłopiec), średni wiek: 12,75 lat, GMFCS level I	Uczestnicy badania grali w osiem 90 s gier na 2 systemach: Interaktywnym  xSystemie Rehabilitacji (IREX) i Microsoft Kinetic. Wybrano  8 gier na najłatwiejszym poziomie trudności	Brak	– MRI-VRGP (Movement Rating Instrument for Virtual Reality  Game Play)	Aktywność Dla każdego z oceniających dalekie ruchy kończyn górnych i skoki całego ciała miały najwyższe wyniki współczynnika korelacji wewnątrzklasowej (ICC, ang. intraclass correlation coefficient), podczas...