Rozhraní pro rehabilitaci kolenního biofeedbacku pro herní domácí terapii pro pacienty s osteoartrózou kolena (KneeBRIGHT)

Osteoartritida (OA) je hlavní příčinou invalidity ve Spojených státech. Vzhledem k tomu, že artróza je spojena se svalovou slabostí dolních končetin, je rehabilitace zaměřená na kvadricepsy a další posilování svalů dolních končetin osvědčenou léčbou u pacientů s OA kolena. Pacientova adherence k cvičebním rutinám je však nízká kvůli nedostatku pokynů ohledně optimálních protokolů a špatnému zapojení během opakujících se rutin, které pacienti považují za únavné a nudné.

Dlouhodobým cílem této studie je zlepšit výsledky OA kolene prostřednictvím efektivních a motivujících rehabilitačních cvičení. Systém Knee Biofeedback Rehabilitation Interface for Game-based Home Therapy ("KneeBRIGHT") kombinuje elektromyografickou (EMG) biofeedback s terapií videohrami (VGT), aby pacientům s OA kolena poskytl poutavý a účinný nástroj pro provádění rehabilitačních cvičení doma. KneeBRIGHT si klade za cíl motivovat pacienty s OA kolena k pravidelnému cvičení na posilování svalů prostřednictvím poutavé videoherní terapie založené na EMG.

Do studie budou zahrnuti účastníci ve věku od 40 do 75 let, s nezávislou chůzí as diagnózou OA kolenního kloubu provedenou rentgenem a skóre alespoň 2 (ze 4) podle Kellgren-Lawrence RTG klasifikačního systému OA. . Účastníci s psychiatrickým nebo kognitivním poškozením (např. demence), symptomatickým onemocněním páteře, kyčle, kotníku nebo nohy jiným než OA, které by narušovalo hodnocení kolena, budou vyloučeni. Vyloučeni budou také účastníci s poruchami rovnováhy nebo vestibulárními poruchami, periferní neuropatií, kožními onemocněními, které brání umístění elektrod EMG, vězeň, těhotné ženy (podle zprávy), neanglicky mluvící osoby, osoby se zrakovým a/nebo sluchovým postižením.

Způsobilí účastníci budou náhodně rozděleni do dvou skupin: (1) skupina KneeBRIGHT; (2) Standardní rehabilitační skupina. Obě skupiny podstoupí základní a následné hodnocení za účelem měření pacientem hlášených výsledků a síly stehenního svalu. Účastníci v obou skupinách podstoupí 12týdenní program zahrnující 3 cvičební sezení týdně, který zahrnuje kombinaci osobních a domácích lekcí.

Obě skupiny podstoupí stejný rehabilitační protokol, který začne sezeními pod dohledem fyzioterapeuta studijního týmu na klinice a postupně se budou přidávat domácí sezení. Účastníci skupiny KneeBRIGHT budou provádět posilovací cvičení kvadricepsu s aktivitami založenými na videohrách. EMG biofeedback jednotky a videohry s notebookem budou poskytnuty subjektům pro domácí použití. Subjekty obdrží instrukce, jak aplikovat EMG biofeedback jednotku a jak používat videohru. Herní aktivity KneeBRIGHT se skládají z představení hráče do virtuálního světa a misí, hráč si přizpůsobí osobního avatara a dokončí řadu kalibračních kontrakcí a cvičných cvičení, aby se seznámil s ovládáním hry. Prostřednictvím systému EMG se svalové kontrakce hráče promítají do fyzických pohybů avatara a ovládání vozidel ve virtuálním prostředí. Každá výzva typu quest je navržena tak, aby umožňovala hru v sedě, na zádech, ve stoje nebo volně stojící na základě fyzického stavu jednotlivce. Uživatelské interakce s hrou zahrnují cvičení na prodloužení kolena a funkční pohyby, které poskytují optimální terapeutické výhody.

Účastníci v obou skupinách podstoupí kombinaci domácích a klinických sezení. Protokol začne šesti návštěvami kliniky, aby se maximalizovala znalost cvičebních rutin a vybavení. Domácí sezení budou přidány po 2 týdnech rehabilitace. Lekce se budou skládat ze zahřívacích, posilovacích, balančních, precizních a jemných protahovacích cvičení. Posilovací cviky budou zaměřeny na kvadricepsy, hamstringy, lýtka a hýžďové svaly. Protahovací cviky budou zaměřeny na kvadricepsy, hamstringy a lýtkové svaly. Progrese se bude řídit rehabilitačními principy a reakcí účastníků na cvičení. Množství těchto cvičení bude záviset na tom, jak se z nich subjekt cítí. Rehabilitační program umožní subjektu zvýšit množství cvičení, které může vykonávat. Cvičení budou omezena, pokud subjekt pociťuje nepohodlí. Celkově bude protokol sestávat z celkem 36 sezení, 20 na klinikách a 16 domácích sezení.

Výsledky před intervencí a po intervenci budou porovnány za účelem prozkoumání účinnosti. Přijetí technologie bude také studováno u pacientů randomizovaných do skupiny KneeBRIGHT.

Celkově má ​​KneeBRIGHT potenciál významně zlepšit rehabilitaci OA zlepšením funkčního zotavení prostřednictvím fyzického cvičení specifického, adaptivního cvičení a podporou adherence prostřednictvím zábavných her a zpětné vazby na výkon. Použití systému KneeBRIGHT v teleterapii může zvýšit přístup do vzdálených/nedostatečně obsluhovaných oblastí a rozšířit rozsah stávajících rehabilitačních zařízení.

Statistická analýza Funkce kolen hodnocená pomocí složeného skóre KOOS před studií bude porovnána se skóre KOOS zaznamenaným po intervenci, aby se ověřila primární hypotéza, že pacienti provádějící cvičení KneeBRIGHT významně zlepší funkci kolena ve srovnání s kontrolní skupinou. Hodnoty skóre KOOS před intervencí budou odečteny od skóre po intervenci, aby se vytvořil soubor hodnot delta. Tyto hodnoty delta budou analyzovány pomocí analýzy kovariance (ANCOVA). Jako kritérium odmítnutí bude použito rozhodovací pravidlo p≤0,05.

Výsledky dotazníku budou použity k testování hypotézy, že pacienti používající systém KneeBRIGHT vykazují zvýšenou úroveň zapojení ve srovnání s těmi, kteří provádějí konvenční cvičení. Výsledky dotazníku se sečtou, aby se vytvořilo složené skóre. Tato složená skóre budou analyzována pomocí lineárního smíšeného modelu. Jako kritérium zamítnutí nulové hypotézy bude použito rozhodovací pravidlo p≤0,05.

Údaje o načasování z návštěv doma budou analyzovány porovnáním minut cvičení se systémem KneeBRIGHT s minutami cvičení se standardním cvičebním režimem v kontrolní skupině, aby se ověřila hypotéza, že doba cvičení je delší se systémem KneeBRIGHT. Průměrná doba použití na každém systému bude analyzována pomocí Studentova párového t-testu, s Pv≤0,05 jako kritériem zamítnutí nulové hypotézy.