Vliv optického toku během chůze na běžeckém pásu na vzorec chůze u lidí po mrtvici

NÁVRH STUDIE: Bude provedena experimentální 1-skupinová, jednocentrická studie, ve které lidé po mrtvici provedou 4 sezení po 20 minutách chůze na běžícím pásu. První sezení slouží jako kontrolní sezení, při kterém budou pacienti chodit bez VR. Pořadí rychlosti OF (tj. shodné, dvakrát pomalejší než a dvakrát rychlejší než jejich rychlost chůze) v následujících 3 relacích VR budou náhodně vybrány.

POSTUP: Pacienti budou testováni během 4 sezení chůze na běžícím pásu ve výzkumné laboratoři výzkumné skupiny R&MM na Vrije Universiteit Brussel.

Před začátkem každého zasedání bude nutné provést některé přípravy s ohledem na výsledná opatření:

• Povrchové elektrody budou umístěny oboustranně na M. rectus femoris, M. vastus lateralis, M. semitendinosus (hamstringy medialis), M. tibialis anterior, M. gastrocnemius medialis a M. soleus. Umístění elektrody se bude řídit pokyny SENIAM. Kůže pod elektrodou bude oholena a vyčištěna alkoholem, aby se zlepšil kontakt elektrody s pokožkou a snížila se impedance.
• Reflexní značky budou umístěny na pevných bodech dolních končetin pacienta. Umístění značek bude následovat Plug-in Gait model dolní části těla (VICON).

Sezení 1: kontrolní sezení Po těchto přípravách budou účastníci požádáni o vyplnění dotazníku (Dotazník nemoci ze simulátoru). Poté začnou účastníci chodit na pacientem ovládaném systému běžícího pásu. Pouze z důvodu bezpečnosti budou účastníci chodit s přídavným bezpečnostním postrojem. Účastníci si nejprve zvyknou na chůzi na běžícím pásu. Při tomto přivykání také zkontrolujeme, zda jsou všechna měření (VICON a EMG) správná a nedochází k chybám. Pokud jsou všechna měření dobrá, budou účastníci chodit 20 minut na běžeckém pásu. Po těchto 20 minutách bude běžecký pás zastaven a účastníci budou požádáni o vyplnění 2 dotazníků (Dotazník nemoci ze simulátoru a Škála potěšení z fyzické aktivity).

Sezení 2 - 3 - 4: Sezení VR Po těchto přípravách budou účastníci požádáni o vyplnění dotazníku (Dotazník nemoci simulátoru). Poté začnou účastníci chodit na pacientem ovládaném systému běžícího pásu. Pouze z důvodu bezpečnosti budou účastníci chodit s přídavným bezpečnostním postrojem. Na začátku každého sezení VR si účastníci nejprve zvyknou na chůzi na běžeckém pásu bez VR. Při tomto přivykání také zkontrolujeme, zda jsou všechna měření (VICON a EMG) správná a nedochází k chybám. Pokud jsou všechna měření dobrá, běžecký pás se zastaví, aby bylo možné přidat VR. Účastníci si nasadí náhlavní displej (HMD) „Oculus Rift“ a začnou se 2 minuty procházet v základním virtuálním prostředí. Po těchto 2 minutách bude do virtuálního světa přidána vhodná rychlost optického toku. Účastníci se v tomto virtuálním prostředí projdou 20 minut. Po těchto 20 minutách se běžecký pás zastaví a účastníci sundají HMD 'Oculus Rift'. Na ukončení relace budou účastníci požádáni o vyplnění 2 dotazníků (Dotazník nemoci ze simulátoru a Škála potěšení z fyzické aktivity).

RANDOMIZACE: První relace bude vždy ta bez VR, tedy kontrolní relace. U relací VR (relace 2, 3 a 4) je manipulace s optickým tokem (tj. shodné, dvakrát pomalejší, dvakrát rychlejší) budou náhodně vybrány.

MATERIÁLY: Virtuální realita bude poskytována systémem HMD VR 'Oculus Rift' (Oculus, LLS, USA) a zajistí pohlcující virtuální prostředí. VR se bude používat v kombinaci se systémem běžeckého pásu zkonstruovaným na Vrije Universiteit Brussel (výzkumná skupina R&MM). Prototyp haptického běžeckého trenažéru ovládaného pacientem je běžecký trenažér, kde je rychlost řízena přirozeným sklonem pacienta při pokusu o pohyb vpřed nebo stát na místě. Běžecký pás má 6-osé snímače síly/točivého momentu připojené k lidskému uživateli prostřednictvím kulového kloubu, který podpírá postroj připevněný k pánvi pacienta. Chování běžeckého pásu lze ovládat v reálném čase a přizpůsobit tak dynamiku chůze pacienta. To umožňuje běžeckému pásu sledovat rychlost chůze pacienta.

STATISTICKÁ ANALÝZA: Vliv manipulace optického toku na časoprostorové parametry chůze, kinematiku a svalovou aktivitu bude porovnán s chůzí bez VR. V první fázi budou data vizualizována pomocí LO(W)ESS vyhlazování (lokálně vážené vyhlazování bodových grafů), aby se prozkoumaly pozorované efekty v průběhu času (na podmínku a výsledek), což umožní flexibilitu při použití tohoto kvazi-neparametrického přístupu. Dále budou extrahovány relevantní hodnoty vyjadřující nástup, velikost a trvání účinku:

• Počátek: čas(y), kdy je překročen minimální klinicky významný rozdíl (MCID). V případě, že MCID není známo, použije se práh 10 %.
• Velikost: velikost maxima (nebo maxim) a časový bod (body), ve kterém je maxima dosaženo
• Trvání: doba mezi začátkem a časovým bodem, kdy již není překročena MCID (nebo 10% práh)

Tyto hodnoty budou porovnány mezi podmínkami v jednosměrném opakovaném měření ANOVA (faktor "stav"). V případě potřeby (na základě průzkumných analýz) budou pod vedením katedry statistiky a analýzy dat naší univerzity provedeny další hloubkové statistiky, jako je funkční analýza dat.