Sociálně asistenční robot v neurorehabilitaci horních končetin

Randomizovaná kontrolní studie (RCT) longitudinální intervenční studie. RCT bude v souladu s prohlášením Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT). V této studii budou 2 skupiny intervencí a jedna kontrolní skupina:

1. Intervenční skupina Socially Assistive Robotic (SAR).
2. Počítačová intervenční skupina.
3. Kontrolní skupina: standardní terapie. Účastníci Celkem 30 subakutních pacientů, kteří přežili první cévní mozkovou příhodu, ve věku 45-85 let, žen a mužů, bude náhodně rozděleno do 3 intervenčních skupin. Účastníci budou rekrutováni z rehabilitačního centra Aleh Negev z ambulantní denní péče Dr. Orena Barzela-MD, specialisty na rehabilitační medicínu.

Postup Všichni pacienti, kteří budou přijati do studie, budou náhodně rozděleni do každé ze tří intervenčních skupin. Měření a terapie budou probíhat v rehabilitačním centru Aleh Negev na jednotce denní péče fyzioterapeutem a doktorandem z Ben Gurion University (GCP).

Hodnocení pro všechny pacienty bude provedeno ve třech časových bodech: T1: vstup do studie, před randomizací. T2: po 15 intervenčních sezeních (po 5 týdnech). T3: jeden měsíc po ukončení intervence. Skóre MMSE a FM-UE bude zaznamenáno jako screeningové nástroje. FM-UE je screeningový nástroj a primární měřítko výsledku. V každém časovém bodě (T1, T2 a T3) budou níže popsaná měření provedena ve dvou samostatných dnech, aby se předešlo účinku únavy. Účastníci se dostaví celkem na 21 sezení: 2 evaluační sezení, 15 léčebných sezení, 2 evaluační sezení na konci intervence, 2 evaluační sezení jeden měsíc po intervenci.

Intervenční program Intervenční program se skládá z 15 terapeutických sezení, 3x týdně, vždy po hodinovém sezení po dobu 5 týdnů (během všech 15 hodin intervence). Námi navrhovanou intervencí jsou odstupňované funkční RTG hry využívající skutečné předměty (jako je šálek nebo sklenice), v různých velikostech, tvarech, hmotnostech, texturách a různých prostředích (tj. různé výšky nebo umístění na stole). RTG hra vybraná pro účastníka bude založena na pohybu horních končetin a funkční schopnosti účastníka, jak bylo terapeutem změřeno při zařazení do studie. Postup bude začínat od nízkého stolu a postupovat k vyššímu stolu, počínaje předměty s nízkou hmotností (tj. prázdná sklenice) a postupovat k vyšším hmotnostem (tj. E. sklenice plná mouky). Náš program je založen na dvou kritických parametrech rehabilitace horní končetiny: 1. množství cvičení – doporučuje se, aby jednotlivci po mrtvici provedli tolik opakování za sezení, kolik mohou tolerovat. 2. Procvičování náročných úkolů a nikoli jednoduchých opakujících se úkolů pravděpodobně vyvolá motorické učení a související neurální reorganizaci. Vzhledem k tomu, že korelace mezi kognitivními schopnostmi a zlepšením motoriky paží byla nedávno popsána, hry, které jsme vyvinuli, obsahují pohyb horních končetin i kognitivní aspekty (jako je pracovní paměť). Na každém setkání bude mít účastník hodinovou relaci RTG her na základě jeho schopností, jak byly měřeny při zápisu do studie a na základě jeho únavy atd. Pacient bude moci odpočívat až 5 minut mezi zkouškou a zkouškou, aby se vyhnul únavě. Kromě toho bude pacient moci v případě potřeby kdykoli ukončit relaci. I když je naším cílem zhodnotit motivaci a výkon pacienta mimo individuální fyzioterapeutické sezení s terapeutem, předpokládáme, že při sebecvičení na klinice i doma je s pacientem někdo. Proto během terapeutického sezení intervenční studie bude v místnosti přítomen fyzioterapeut nebo student (pro pomoc s problémy, které mohou nastat). Všechna setkání budou po dohodě s účastníkem natáčena a nahrávána.

Skupina 1: Funkční RTG hry pro horní končetiny s humanoidním robotem ("skupina ROBOT"). Robot, který bude použit v této studii, je robot Pepper (Aldebaran Soft Bank robotics) – humanoid z regálu – s obličejem podobným člověku, 120 cm na výšku (viz obrázek 1). Pepper má na hrudi tablet s dotykovou obrazovkou. Účastník se posadí před robota a bude s robotem hrát RTG hry pomocí skutečných předmětů, jako je šálek nebo sklenice, otevře zásuvku, objedná si sklenice na polici atd. Robot poskytne účastníkovi zpětnou vazbu o jeho výkonu: rychlost a přesnost pohybu. Mezi robotem a jeho účastníkem není žádný fyzický kontakt. Pro studii neexistuje žádná modulace standardních funkcí robota, kromě nahrávání vět robota pro hebrejštinu, aby pacienti rozuměli jeho řeči. Pepper je běžně dostupný humanoidní robot s lidskou tváří. Dokáže s pacientem komunikovat pomocí hlasových gest (mluvit s pacientem, povzbuzovat ho k dalšímu tréninku), pohybovými gesty (jako je tleskání, zvednutí ruky atd.) a změnou barvy očí.

Skupina 2: Funkční RTG hry pro horní končetiny s počítačem ("skupina POČÍTAČ"). Hry jsou stejné jako u skupiny „ROBOT“. V této skupině se obrázky kelímků a zpětná vazba o výkonu zobrazí na standardní obrazovce počítače (17''). Mezi počítačem a účastníkem není žádný fyzický kontakt.

Skupina 3: sledování bez intervence kromě obvyklého rehabilitačního programu v zařízení.

Příklad hry: pohárová hra. V každém pokusu se na hrudním tabletu robota zobrazí řada barevných pohárků. Účastník musí na stole uspořádat odpovídající sadu skutečných fyzických pohárů podle obrázku zobrazeného na obrazovce. Existují tři úrovně obtížnosti hry: na úrovni 1 jsou účastníci požádáni, aby seřadili čtyři šálky ve správném pořadí, na úrovni 2 je pět šálků a na úrovni 3 je šest šálků. Pokyny a zpětnou vazbu poskytne buď robot, nebo je zobrazí na obrazovce počítače nebo napíše na papír. Obrázek s cílovým pořadím šálků zmizí z obrazovky po 1-2 minutách. Ve skupinách počítačů a robotů budou muset účastníci po dokončení úkolu stisknout tlačítko. Ve skupinách robotů a počítačů po každé zkoušce robot\ počítač poskytne zpětnou vazbu o výkonu (např. „příště to zkus udělat rychleji“) nebo zpětnou vazbu o výsledcích (např. „uspěli jste!“, "Neměl jsi pravdu, ale zkus to znovu!"). Zpětná vazba poskytovaná robotem je jak verbální, tak pomocí gest hlavy a paží (např. tleskání rukou). Zpětná vazba od počítače se zobrazí na obrazovce. V autotréninkové skupině není poskytována žádná zpětná vazba. Po dvou zkouškách na základní úrovni (čtyři poháry) a čtyřech zkouškách na druhé úrovni (pět pohárů) si účastník mohl vybrat, zda bude pokračovat na stejné úrovni, nebo přejít na těžší úroveň hry (více pohárů).

A. Popis a postup her

1. Hra o pohár: Objednání řady pohárů podle obrázku. Postup 1: počet šálků: začněte od 3 šálků, pokračujte k 6 šálkům. Postup 2: Výška stolu: začněte nízko, pokračujte vysoko, pokračujte do různých výšek, různé hmotnosti šálků.

2. Terč: objednání pohárů na terč podle obrázku. Postup 1: počet šálků: začněte od 3 šálků pokračujte až k 7 šálkům.

   Postup 2: začněte blízko těla (na délku paže), pokračujte déle, než je délka paže. Postup 3: výška stolu. Postup 4: hmotnost kelímků.

3. Objednávání Zavařovacích sklenic v různých výškách polic: podle obrázku. Postup 1: začněte 3 sklenice, přidejte sklenice. Postup 2: začněte v nízké výšce, pokračujte ve vysokých a různých výškách. Postup 3: různé hmotnosti sklenic.
4. Otevřete zásuvku a objednejte předměty podle obrázku (paměťová hra). Postup 1: počet zásuvek – začněte 2 a přidejte zásuvky. Pokrok 2: různé výšky zásuvek. Postup 3: začněte s rukojetí různých druhů (rovná rukojeť, kulatá rukojeť) a pokračujte k otevření klíče.
5. Braní předmětů (tj. klíče) ze sklenice a její vložení do sklenice podle barvy (hra stroop).