Inovativní herní rehabilitační platforma pro rehabilitaci rovnováhy u dětí s dětskou mozkovou obrnou

Výzkumný projekt se zaměřuje na vyhodnocení inovativní, poutavé počítačové hry rehabilitační platformy pro použití při rehabilitaci malých dětí s dětskou mozkovou obrnou. Cílem tohoto výzkumného programu je vytvořit vysoce kvalitní terapeutické přístupy v místě péče a nákladově efektivní systémy podávání vedoucí k lepším dlouhodobým zdravotním výsledkům. V současnosti problémy spojené s poskytováním terapeutických služeb nadále vystavují identifikované děti riziku chybějících příležitostí k maximalizaci neurovývojových kapacit, udržení jakékoli behaviorální obnovy a prevenci budoucích komplikací.

Kanada a Indie čelí rostoucí populaci dětí s neurovývojovým postižením rozmístěných v širokých geografických oblastech. Dětská mozková obrna (DMO) je nejčastější neurovývojové postižení v dětství. Prevalence CP v rozvojových zemích se odhaduje na 5 až 10krát vyšší než v Severní Americe. Děti s CP čelí značnému množství poruch rovnováhy, což má za následek omezení pohybových funkcí nezbytných pro aktivity každodenního života. Schopnost vykonávat funkční úkoly vsedě a ve stoje při zachování rovnováhy je důležitým prediktorem úspěchu v každodenních činnostech a účasti ve škole, ve volném čase a dalších aspektech života komunity.

Existuje mnoho věcí, které je třeba vzít v úvahu při vývoji terapeutických programů určených ke zlepšení dynamických balančních schopností u těchto postižených dětí, aby se maximalizovaly neurovývojové kapacity a aby se zabránilo rozvoji sekundárních postižení. Intenzivní cvičení s opakujícími se úkoly (RTP), jako je pohybová terapie vyvolaná omezením, je jednou z mála účinných neurorehabilitačních strategií, které prokazatelně zlepšují motorické funkce u dětí s CP s potenciálem překonat vývojové obtíže. Pohybová terapie vyvolaná omezením spočívá v omezení použití nepostižené končetiny, aby se podpořilo použití postižené končetiny. Často je však obtížné zapojit děti do terapie a udržet motivaci zapojit se do intenzivní RTP a dosáhnout terapeutických cílů. Existuje tedy potřeba účinných přístupů a nástrojů, které motivují malé děti s CP k dokončení dlouhodobých neurorehabilitačních programů a poskytují příležitosti k rozvoji.

Digitální média a hry se těší značnému zájmu výzkumníků a lékařů jako model pro učení se široké škále složitých úkolů a usnadnění přenosu dovedností do každodenního života. Tyto vznikající rehabilitační technologie mají potenciál zlepšit klinické výsledky a účast dětí, protože jsou poutavé, motivující a nyní dostupné. Pro tento účel byla vyvinuta počítačová herní rehabilitační platforma (CRP). Tento přístup kombinuje motorická cvičení se zábavnými hrami vhodnými pro děti s poruchami neurovývoje. Tento přístup je navržen tak, aby poskytoval poutavou, vysoce kvalitní a personalizovanou terapii v prostředí klinické rehabilitace.

Cíl výzkumu:

Tento výzkumný projekt se zaměřuje na vyhodnocení poutavé cvičební platformy s podporou počítačových her a vestavěných hodnotících nástrojů pro použití v klinické praxi. Program je založen na technologickém vývoji a na současném výzkumu dokumentujícím výhody počítačově podporovaných výukových nástrojů, aplikací cvičebních her v rehabilitaci a principů adaptivního učení a neuroplasticity. Bude provedena pilotní studie, která prozkoumá proveditelnost a přínosy počítačem podporovaného programu pro procvičování opakovacích úloh (RTP) určeného pro trénink dynamických rovnovážných dovedností u malých dětí s CP.

CÍL VÝZKUMNÉHO PROJEKTU 1

CGR obsahuje navrženou rehabilitační hodnotící hru, která je schopna sledovat výkon každého dítěte během terapie. Kvantifikuje parametry motoriky, vizuálně-prostorové dovednosti a výkonné kognitivní funkce. Vytváří elektronické záznamy pro tato výsledná měření a umožňuje nám tak sledovat změny v čase. Poskytuje také včasnou zpětnou vazbu dítěti, rodičům a terapeutovi.

Cíl: Vyhodnotit spolehlivost test-retest a konvergentní validitu hodnotícího nástroje zabudovaného do herní rehabilitační platformy. Speciálně pro dynamickou rovnováhu u dětí ve věku 3-8 let (n=50) s diagnózou CP. Nový nástroj bude porovnán s běžně používanými výstupními opatřeními, tj. Peabody Developmental Motor Scale verze 2 (PDMS-2) a Gross Motor Function Measure (GMFM). To poskytne spolehlivý testovací protokol a platná měření, která mohou přesně a rychle kvantifikovat funkci dynamického řízení rovnováhy nezávisle na typu objektu-úlohy, pro použití v každodenní klinické praxi a výzkumu. Předpokládá se, že měření výkonu nástroje hodnocení založeného na hře by:

1. Vykazujte vysokou spolehlivost opakovaného testu (korelace uvnitř třídy > 0,7) a standardní chybu měření menší než 20 % průměru skupiny.
2. Ukažte střední konvergentní validitu (korelace, r>0,06) s primárními výstupními měřítky.

CÍL VÝZKUMNÉHO PROJEKTU 2

Bude provedena randomizovaná klinická studie proveditelnosti, aby se prověřilo nábor, přijatelnost, dodržování a dávkování terapie CRP programu a aby se odhadl léčebný účinek cvičebního programu s hrou procvičování opakujících se úkolů na dovednosti dynamické rovnováhy, přesuny ze sedu do stoje, otáčení , krokování a funkce chůze u dětí ve věku 3-8 let (n=50) s diagnózou CP. Předběžný odhad účinků léčby a výpočet velikosti účinku a velikosti vzorku pro definitivní RCT v plném rozsahu budou stanoveny na základě skóre před a po měření primárních výsledků. Budou vyšetřeny dvě skupiny dětí, jedna skupina dostane experimentální balanční trénink s pomocí hry a druhá skupina dostane obvyklý konvenční balanční trénink. Každý program by trval 12 týdnů, tři terapeutické sezení týdně. Pomocí procesu randomizace bude každé dítě po úvodním hodnocení a screeningu zařazeno buď do experimentální nebo kontrolní skupiny. Před zahájením léčebných sezení, po uplynutí 12 týdnů, bude klinický lékař s účastníkem provádět pravidelná hodnotící sezení, aby označil dosavadní pokrok.

Bude zkoumána proveditelnost hodnotícího nástroje začleněného do platformy herní rehabilitace a také použitelnost, bezpečnost a přitažlivost protokolu. Bude sledován odhad účinnosti na tomto vzorku pomocí smíšené metody Analýza rozptylu pro účinky uvnitř (opakované měření) a mezi skupinami.

CÍL VÝZKUMNÉHO PROJEKTU 3

Je důležité vytvořit důkazy o kvalitě a skutečném dávkování intervence, která má být poskytnuta, aby se vytvořil pozitivní výsledek přenosu dovedností do funkčního výkonu. Během každého sezení se tedy dávka zásahu určí na základě záznamu trvání, intenzity a kvality cvičení rovnováhy a mobility dodávaných s tímto modelem léčby při každém sezení. Cílem je zase vyvinout vztah mezi dávkou a odezvou pro klinické použití tohoto CRP programu v rehabilitaci dětí s CP.

NÁVRH STUDIE: Randomizovaná klinická studie proveditelnosti

ZPŮSOB SBĚRU ÚDAJŮ:

Etické schválení pro studii bude získáno od Institucionálního etického výboru S.D.M. College of Medical Sciences and Hospital, Dharwad. Účastníci budou náborováni lékaři pracujícími na Fyzioterapeutické ambulanci S.D.M. Nemocnice, Dharwad, Karnataka, Indie. Rodiče účastníků budou osloveni s žádostí o souhlas s účastí ve studii, účastníci studie v experimentální skupině budou požádáni, aby seděli nebo stáli (podle výsledku screeningu) na pevných a poddajných površích a používali předměty vybavené miniaturním pohybem myš pro hraní různých terapeutických, ale zábavných her při manipulaci a pohybu testovacích terapeutických objektů pomocí bimanuálního úchopu, postupně přecházejícího k rotaci hlavy (s myší nasazenou na čepici nasazené účastníkem) a nakonec pomocí pohybů trupu jako součásti experimentální terapie protokol. Pohyby hlavy a trupu zvýší houpání těla, a tím zvýší balanční náklady na cvičení, což povede ke zlepšení kontroly rovnováhy. Rychlost a množství pohybů hlavy nebo trupu (tj. vyvážené náklady) budou odstupňovány úpravou úrovně obtížnosti hry. Při provádění CGR budou děti stát na tenké tlakové podložce (položené na pevný nebo poddajný povrch). To nám umožní zaznamenat informace o přemístění tlaku ve středu chodidla (COP) při provádění intervence při tréninku rovnováhy pomocí hry. Tyto informace budou použity ke kvantifikaci intenzity a trvání každého cvičení (tj. terapeutická dávka) pro cíl 3.

Následuje shrnutí protokolu experimentálního tréninku rovnováhy:

1. Cvičení rovnováhy vsedě, zatímco dítě udržuje rovnováhu v sedě při hraní interaktivních počítačových her, počínaje bimanuálním objektem umístěným v rukou pro ovládání her, poté pomocí rotačních pohybů hlavy k ovládání her a následně k používání pohybů trupu k ovládání her při balancování na poddajném povrchu (vzduchový měchýř); za účelem pokroku zvýšením bilančních nákladů.
2. Cvičení pro rovnováhu ve stoji postupují od pevné opěrné plochy k nerovným a poddajným opěrným plochám, jako je postup ze stoje nad zemí, poté na houbě a poté na vzduchovém měchu, jak dítě toleruje, tj. zvýšené náklady na rovnováhu.
3. Postup poté k balancování při provádění vizuomotorických a vizuoprostorových herních úkolů, jako je hraní her, počínaje bimanuálním objektem umístěným v rukou pro ovládání her, poté pomocí rotačních pohybů hlavy k ovládání her a poté k používání pohybů trupu k ovládání her při balancování na poddajném povrchu.
4. Progrese do postoje na jedné noze a do krokových činností. Účastníci kontrolní skupiny budou dostávat konvenční protokol fyzikální terapie pro rehabilitaci rovnováhy.

Níže je uveden souhrn konvenčního protokolu fyzikální terapie balančního tréninku:

1. Aktivně asistovaná protahovací cvičení pro svalstvo dolních končetin se zaměřením na kontrolu držení těla a zlepšení dynamické stability,
2. Cvičení na udržení rovnováhy a zátěže s vícesměrným dosahem spojené s pohyby trupu na pevném povrchu postupně přecházejícími na nestabilní pohyblivé a poddajné povrchy,
3. Cvičení na přenášení váhy s vícesměrnými dosahy a
4. Cvičení krokování v různých směrech na různé povrchy.

Dále, pokud mají rodiče jakékoli dotazy týkající se studie, mohou být nahlášeni hlavním zkoušejícím. Rodiče budou ujištěni, že informace budou považovány za důvěrné a budou použity pouze pro studijní účely.