Přesná rehabilitace: Mechanismy a účinnost vibrací ve cvičení pro degenerativní osteoartrózu kolena

Osteoartróza kolena (OA) je časté degenerativní onemocnění u starší populace. Chronická bolest, slabost kvadricepsu, omezené denní aktivity, nedostatečná pohyblivost a dysfunkce rovnováhy a chůze jsou nejčastějšími příznaky. Celkovým cílem této studie je využít umělou inteligenci (AI) založenou na konceptech precizní rehabilitace k navržení nositelné multifunkční vibrační kolenní ortézy, která je nejvhodnější pro zlepšení funkčního výkonu a úlevy od bolesti při degenerativní OA kolena. Vyšetřovatelé předpokládají, že toto přesné rehabilitační zařízení založené na AI zlepší funkční výkon a úlevu od bolesti u starších pacientů s degenerativní OA kolena ve srovnání s běžnou léčbou. Očekávaným výsledkem této navrhované studie bude důkaz proveditelnosti a účinnosti cvičebního tréninku kombinovaného s vibrační intervencí pomocí AI kolenní ortézy u pacientů s OA kolena. Toto čtyřleté studium dosáhne následujících tří konkrétních cílů:

Cíl 1: Identifikovat optimální způsob vibrační intervence při funkčních pohybech u pacientů s OA kolena.

Pacienti s OA kolena budou přijati a obdrží 3 vibrační stavy na stehenní svaly s nízkou nebo vysokou frekvencí během funkčních pohybů. Tato průřezová, jednoduše zaslepená, randomizovaná studie poskytne referenční hodnoty založené na výsledcích hemodynamiky v mozku a místních svalech, stejně jako testy svalové síly k určení nejlepšího režimu vibrační intervence pro pacienty s OA kolena. Výzkumníci přijmou 60 pacientů s OA kolena a posoudí změny v hemodynamice, propriocepci, funkční výkonnosti a výkonnosti svalové síly před a po vibracích. Optimalizovaný režim vibrační intervence této studie přispěje k referenčnímu základu pro vibrační intervenci u pacientů s OA kolenního kloubu, stejně jako k rozhodování o implementaci cílů 2 a 3 této studie.

Cíl 2: Vyvinout AI kolenní ortézu, kterou lze použít jako nástroj klinického hodnocení a zavést vibrační intervenci ve správný čas.

Vyšetřovatelé vyvinou kolenní ortézu s umělou inteligencí, která dokáže jako vstupy sbírat pohybová data, jako je kinematika, kinetika a svalové aktivity. Poté vydává vypočítaná data, jako je rozpoznání funkčních úkolů a odhad společných sil. Pomocí algoritmů AI budou vyšetřovatelé analyzovat biomechanická data shromážděná senzory zabudovanými v kolenní ortéze a upraví frekvenci, intenzitu a trvání vibrací, aby optimalizovali terapeutické účinky. Tato studie zahrne 10 pacientů s OA kolena a 10 zdravých starších účastníků stejného věku. AI kolenní ortéza bude ověřena z hlediska její hodnotící funkce a terapeutických účinků.

Cíl 3: Zjistit účinky cvičebního tréninku kombinovaného s vibrační intervencí pomocí AI kolenní ortézy u pacientů s OA kolena.

Výzkumníci použili zapečetěný dopis k provedení randomizované kontrolní studie (RCT) s použitím vyvinuté AI kolenní ortézy ve spojení s cvičebním tréninkem ke zvýšení funkční výkonnosti a zmírnění bolesti u pacientů s OA kolena. Tento cvičební trénink může integrovat asistenci pohybu kolena v reálném čase a zpětnou vazbu svalové aktivity, což pacientům pomůže ovládat koleno při cvičení, aby se vyhnuli sportovním zraněním. 60 pacientů s OA kolena bude náhodně rozděleno do dvou skupin. Experimentální skupina bude dostávat kombinovanou AI kolenní ortézu a cvičební intervenci po dobu 8 týdnů, zatímco kontrolní skupina bude absolvovat pouze standardní cvičební trénink. Hemodynamické a biomechanické analýzy určí výsledek ve čtyřech časových bodech (tj. před tréninkem, po tréninku, 3 měsíce po tréninku a 1 rok po tréninku).