Vliv úkolově specifického tréninku v kontextu rozšířené reality na funkci a aktivity horních končetin u dětí se spastickou mozkovou obrnou (INTERACT)

Dětská mozková obrna (DMO) je definována jako skupina trvalých poruch vývoje hybnosti a držení těla, způsobených neprogresivním poraněním mozku plodu nebo vyvíjejícího se mozku. Prevalence je 2,3 až 3,7 na tisíc dětí narozených v zemích s nízkými a středními příjmy a 1,6 až 2,9 na tisíc dětí ve vyspělých zemích.

Motorické poruchy přítomné u dětí s CP jsou považovány za komplexnější na horních končetinách a jsou reprezentovány změnami propriocepce, selektivní motorické kontroly, přítomností spasticity, sníženým rozsahem pohybu kloubů, svalovou silou a deficity motorické koordinace. Tato uvedená strukturální a funkční poškození vedou k omezením při provádění činností, jako je dosahování a uchopování, manipulace s předměty a činnosti každodenního života.

S vědomím, že děti s CP mají nedostatky v motorické funkci horních končetin, je důležité provést vhodné intervence. V tomto případě hraje fyzioterapie důležitou roli v rehabilitaci dětí s CP, je však nutné implementovat vysoce doporučené přístupy. Literatura poukazuje na úroveň důkazů pro zlepšení motorických funkcí a plnění úkolů u dětí a dospívajících s CP, přičemž zdůrazňuje trénink na specifické úkoly, který je označen zeleným signálem vědeckých důkazů a silnou silou doporučení.

Rehabilitace pro obnovu funkcí a motorických aktivit zahrnujících horní končetiny dětí s CP by se tedy měla zaměřit na nácvik specifických úkolů používaných v každodenním životě a reálném prostředí, které jsou cílené. Nedávná doporučení však naznačují, že pomocné intervence v kombinaci s tréninkem specifických úkolů poskytují lepší výsledky. Novou formou intervence, která rozšiřuje technologii rehabilitace a může být spojena s tréninkem specifických úkolů, je terapie rozšířené reality (AR). AR se stala účinnou intervenční strategií, protože podporuje motivaci a interakci mezi skutečným světem a vesmírem digitálního obsahu, kde se oba vzájemně doplňují. Bylo hlášeno, že trénink AR zlepšuje motorické dovednosti a poskytuje příležitost pro nízkonákladovou rehabilitaci, kterou lze provádět i doma. Je však důležité zdůraznit, že studií o AR je málo a odhalují mezery v literatuře, které je třeba zaplnit.

Vzhledem k potřebě zaplnit tyto mezery je cílem této studie ověřit účinky specifického nácvikového protokolu spojeného s rozšířenou realitou (INTERACT protokol) na funkci a činnost horních končetin u dětí s diagnózou spastická dětská mozková obrna.

Studie tedy přispěje novými důkazy pro funkční trénink u dětí s CP. Termín INTERACT je odvozen z anglické zkratky, což je protokol individualizovaných cvičení (I - individualized); úkolově specifické (T - task-specific); s obohacením prostředí (E - environment obohacení); využití rozšířených a reálných realit (RA - real and augmented reality); a vedena aktivně (akt - aktivní výcvik). Protokol INTERACT se bude řídit principy motorického učení a bude prováděn s nízkonákladovým AR zařízením vyvinutým pro rehabilitaci a návrhem na obohacení prostředí vkládáním reálných a virtuálních objektů do terapeutického prostředí.

Konkrétní cíle:

Porovnat účinky protokolu INTERACT s konvenční fyzioterapeutickou léčbou u dětí se spastickou CP:

1. O časoprostorových a úhlových parametrech ručního dosahového pohybu;
2. O rekreačních aktivitách zahrnujících horní končetiny (UL);
3. O přenosu učení prostřednictvím zisku při provádění každodenních činností zahrnujících horní končetiny;
4. Na udržení motorického učení, po dvouměsíčním období sledování bez intervence;
5. Při posturálním kývání během pohybu ze sedu do stoje (s duálními motorickými úkoly a bez nich) a během funkčního dosahu ve stoji.

hypotézy:

Očekává se, že účastníci protokolové skupiny INTERACT:

1. Zlepšit časoprostorové a úhlové parametry ručního pohybu dosahu, což naznačuje lepší ovládání motoru;
2. Zdokonalit se v rekreačních aktivitách zahrnujících horní končetiny;
3. Zlepšit výkon v činnostech zahrnujících horní končetiny (přenos učení do každodenních činností);
4. Zachovat motorické učení po dvou měsících po tréninku;
5. Snižte posturální kývání během pohybu ze sedu do stoje a při dvoumotorických úlohách a během funkčního dosahu ve stoji.

Vzorový výpočet:

Bylo provedeno a priori pomocí softwaru G*Power. Velikost účinku byla stanovena na základě dat (škála DASH) získaných ve studii Malicka et al. (2022a), kde byla provedena intervence AR pro činnosti horní končetiny. Pro výpočet vzorku byla tedy v analýze nezávislého měření t-testem uvažována velikost účinku 1,03, statistická síla 90 %, interval spolehlivosti 85 % a statistická významnost 5 %. Výsledkem vzorového výpočtu bylo celkem 34 účastníků. Aby byl zajištěn dostatečný počet účastníků na konci studie, bylo stanoveno zahrnutí dalších 4 účastníků, což odpovídá odhadované míře opotřebení přibližně 10 %. Bylo tak stanoveno rozdělení 19 účastníků v každé ze dvou skupin.

Účastníci:

Studie se bude skládat z dětí s lékařskou diagnózou unilaterální a bilaterální spastické CP, s GMFCS (Gross Motor Function Classification System) úrovně I a II, obou pohlaví, ve věku od 6 do 12 let.

Randomizace:

Děti budou náhodně rozděleny do dvou intervenčních skupin pomocí elektronického systému přidělování: www.sealedenvelope.com. Děti budou do skupiny zařazeny blokovou randomizací po 6, stratifikované podle úrovní GMFCS a MACS.

Obecné postupy:

Každý účastník bude hodnocen. Nejprve bude rodičům předložen formulář informovaného souhlasu, který formalizuje jejich souhlas a účast dítěte v projektu. Děti také podepíší Informovaný souhlasný formulář, který méně složitým způsobem vysvětluje celý postup studia a kroky, kterými dítě projde a musí souhlasit. Dobrovolníci z obou intervenčních skupin budou pozváni k účasti na studii prostřednictvím reklam na sociálních médiích, jako je Facebook, Instagram a rádio, a také na klinikách fyzikální terapie, které souhlasí s propagací výzkumu distribucí letáků. V případě zájmu ze strany dětí a jejich opatrovníků poskytne klinika kontaktní informace na výzkumníky a umožní zájemcům kontaktovat výzkumníky.

Zásah:

Jak konvenční fyzioterapeutická léčba, tak experimentální léčba (protokol INTERACT) bude prováděna po dobu 4 týdnů, 3krát týdně, s 1 hodinou a 20 minutami tréninku denně, fyzioterapeuty se zkušenostmi v neuropedii a vyškolenými v tomto protokolu. Je důležité zdůraznit, že volba frekvence 3 tréninků týdně je založena na tréninku typicky používaném v rehabilitačních zařízeních v Brazílii, který je považován za proveditelný pro děti a jejich rodiny. Tato volba frekvence byla také založena na doporučeních nalezených v literatuře, jako jsou doporučení Bailese et al. (2008) a McCoy a kol. (2020), doporučujeme alespoň 2 sezení týdně.

Léčebné protokoly:

Nejprve budou vybrány cíle. Nástroj PEDI-CAT (denní aktivity a domény mobility) má v aplikačním manuálu obrázky, které budou použity pro výběr a vizualizaci cílů.

Protokol INTERACT:

Protokol bude spuštěn pomocí her s rozšířenou realitou prostřednictvím softwaru pro rozšířenou realitu s názvem BRAINN_XR. Software využívá RGB kameru, nástroj s elektronickými součástkami a senzory, schopný sledovat gesta a pohyby dítěte v reálném čase. Dítě bude zpočátku ve vzdálenosti 1,8 m až 2,5 m od RGB kamery, s výškou 0,6 m až 1,2 m od země, aby mohlo sledovat své tělo a komunikovat s herním rozhraním. Do hry se promítá skutečný obraz dítěte, což umožňuje vizualizaci hry i dítěte na obrazovce.

Software má různé hry, včetně logické hry. Hra se bude promítat na zeď pomocí projektoru a v závislosti na vzdálenosti dítěte od hry, například větší vzdálenosti, budou figurky dál a výš nebo níž, směřují složitější pohyby těla jako je dřep, došlapování. krok, laterální chůze a funkční dosah za opěrnou základnu. To umožňuje variace činností zahrnujících celé tělo. Hra také poskytuje sluchovou zpětnou vazbu, když je každý dílek osazen, a počet zásahů a "Gratulujeme" na konci hry.

Herní kroky:

Nejprve se nastaví téma, respektive hravá část hry podle preferencí účastníka.

Pro zahájení hry si účastník vybere, se kterou končetinou by chtěl začít hrát, pravou nebo levou, a výzkumník si zvolí výzvy počtu dílků, umístění dílků, obohacení prostředí vkládáním skutečných předmětů do virtuálního hry, jako jsou schůdky, lavičky různých výšek, dílky skládačky a další.

Příklad hry: virtuální puzzle, které vyžaduje pohyby, jako je zvednutí dílku ve spodní části obrazovky a jeho přenesení na vhodné místo v horní části obrazovky. Zatímco účastník komunikuje s virtuálním prostředím, může také prozkoumávat své okolí a provádět různé pohyby celým tělem podle požadavků hry.

Zásah kontrolní skupiny:

Tato skupina bude léčena fyzioterapeutem odpovědným za intervenční kliniku. Léčba bude zaměřena na posílení, aktivní protahování a biomechanické vyrovnání. Použité zdroje budou ty, které se obvykle používají ve fyzioterapeutických klinikách, jako jsou švýcarské míče, lavičky, činky, nástěnné tyče a válečky atd. S povolením kliniky budou záznamy účastníků týdně sledovány, aby bylo možné zkontrolovat typy cvičení, které provádějí. Této skupině nabídneme léčbu INTERACT, pokud prokáže větší účinnost s ohledem na hodnocené výsledky.

Analýza dat bude použit software SPSS 17. Hlavním zaměřením studie je srovnání výsledků mezi skupinami na začátku a na konci intervence.

Bude aplikována analýza záměru léčby (včetně všech účastníků, bez ohledu na procento adherence k léčbě). Pro spojitá a diskrétní data (střední hodnota a standardní odchylka (SD)) bude provedena deskriptivní analýza. Spojitá a diskrétní data, která nemají normální rozdělení ani po transformaci dat, budou analyzována pomocí neparametrických metod.

K porovnání průměrů výsledků experimentální a konvenční léčby bude použita metoda MANOVA. V obou skupinách se pro každou zájmovou proměnnou vypočítá delta změny mezi koncem a začátkem intervence (Final score - Initial score). Delta bude použita ve všech srovnávacích analýzách. Vnitroskupinové změny napříč třemi hodnoceními budou využívat opakovaná měření MANOVA. Použije se Tukeyho post hoc test (srovnání mezi hodnocením před léčbou, po léčbě a retenci (2 měsíce po ukončení léčby)). Hladina statistické významnosti bude stanovena na 5 %.