Innovativ spilstøttet rehabiliteringsplatform til genoptræning af balance hos børn med cerebral parese

Forskningsprojektet fokuserer på evaluering af en innovativ, engagerende computerspilsstøttet genoptræningsplatform til brug for rehabilitering af små børn med cerebral parese. Målet med dette forskningsprogram er at producere højkvalitets terapeutiske point-of-care tilgange og omkostningseffektive leveringssystemer, der fører til bedre langsigtede sundhedsresultater. På nuværende tidspunkt fortsætter de udfordringer, der er forbundet med at levere terapiydelser, med at sætte identificerede børn i risiko for at gå glip af muligheder for at maksimere de neuroudviklingsmæssige kapaciteter, opretholde enhver adfærdsmæssig genopretning og forhindre fremtidige komplikationer.

Canada og Indien står over for en voksende befolkning af børn med neuro-udviklingshandicap fordelt på tværs af brede geografiske regioner. Cerebral parese (CP) er det mest almindelige neuro-udviklingshandicap i barndommen. Forekomsten af ​​CP i udviklingslande anslås at være 5 til 10 gange større end i Nordamerika. Børn med CP står over for en betydelig mængde balanceforringelser, som resulterer i begrænsninger af de mobilitetsfunktioner, der er nødvendige for daglige aktiviteter. Evnen til at udføre funktionelle opgaver i at sidde og stå og samtidig opretholde balancen er en vigtig forudsigelse for succes i daglige aktiviteter og deltagelse i skole, fritid og andre aspekter af samfundslivet.

Der er mange ting at overveje, når man udvikler terapiprogrammer designet til at forbedre dynamiske balancefærdigheder for disse berørte børn for at maksimere de neuro-udviklingsmæssige kapaciteter og for at forhindre udviklingen af ​​sekundære handicap. Intens repetitive task practice (RTP) såsom tvangsinduceret bevægelsesterapi er en af ​​de få effektive neuro-rehabiliterende strategier, der er vist at forbedre motorisk funktion hos børn med CP, med potentiale til at overvinde udviklingsmæssige vanskeligheder. Constraint-induceret bevægelsesterapi består i at begrænse brugen af ​​det upåvirkede lem for at tilskynde til brug af det berørte lem. Det er dog ofte svært at engagere børn i terapi og opretholde motivationen til at engagere sig i intens RTP og nå terapiens mål. Der er således behov for effektive tilgange og værktøjer, der motiverer små børn med CP til at gennemføre langsigtede neuro-rehabiliteringsprogrammer og give udviklingsmuligheder.

Digitale medier og spil har fået stor interesse fra forskere og klinikere som en model for at lære en bred vifte af komplekse opgaver og lette overførslen af ​​færdigheder til dagligdagen. Disse nye rehabiliteringsteknologier har potentialet til at forbedre kliniske resultater og børns deltagelse, fordi de er engagerende, motiverende og nu tilgængelige. Til dette formål er der udviklet en computerspilstøttet rehabiliteringsplatform (CRP). Denne tilgang kombinerer motoriske øvelser med sjove spil, der passer til børn med neuro-udviklingsforstyrrelser. Tilgangen er designet til at give engagerende, personlig terapi af høj kvalitet i den kliniske rehabiliteringsindstilling.

Forskningsmål:

Dette forskningsprojekt fokuserer på evalueringen af ​​en engagerende øvelsescomputerspilstøttet platform og indlejrede vurderingsværktøjer til brug i klinisk praksis. Programmet er baseret på den teknologiske udvikling og på nuværende forskning, der dokumenterer fordelene ved computerstøttede læringsværktøjer, træningsspilapplikationer inden for rehabilitering og principper for adaptiv læring og neuroplasticitet. En pilotundersøgelse for at undersøge gennemførligheden og fordelene ved et computerstøttet, spilstøttet repetitive task practice (RTP) program designet til træning af dynamiske balancefærdigheder hos små børn med CP vil blive udført.

FORSKNINGSPROJEKT MÅL 1

CGR inkluderer et designet rehabiliteringsvurderingsspil, som er i stand til at overvåge hvert barns præstation under terapi. Den kvantificerer motoriske færdighedsparametre såvel som visuel-rumlige færdigheder og eksekutive kognitive funktioner. Det producerer elektroniske optegnelser for disse resultatmål og giver os dermed mulighed for at spore ændringer over tid. Det giver også rettidig feedback til barn, forældre og terapeuten.

Formål: At evaluere test-gentest reliabiliteten og konvergent validitet af vurderingsværktøjet indlejret i den spilstøttede rehabiliteringsplatform. Specifikt til dynamisk balance hos børn i alderen 3-8 år (n=50) diagnosticeret med CP. Det nye værktøj vil blive sammenlignet med almindeligt anvendte resultatmål dvs. Peabody Developmental Motor Scale version 2 (PDMS-2) og Gross Motor Function Measure (GMFM). Dette vil give en pålidelig testprotokol og gyldige mål, der nøjagtigt og hurtigt kan kvantificere dynamisk balancekontrolfunktion uafhængigt af objekt-opgavetype, til brug i daglig klinisk praksis og forskning. Det er en hypotese, at præstationsmålene for det spilbaserede vurderingsværktøj ville:

1. Udviser høj test-gentest-pålidelighed (intra-klasse-korrelationer >0,7) og standardfejl for mål mindre end 20 % af gruppegennemsnittet.
2. Vis moderat konvergent validitet (korrelationer, r>0,06) med de primære udfaldsmål.

FORSKNINGSPROJEKT MÅL 2

Et gennemførlighedsrandomiseret klinisk forsøg vil blive udført for at undersøge rekruttering, acceptabilitet, compliance og terapidosering af CRP-programmet og for at estimere behandlingseffekten af ​​det spilstøttede træningsprogram med gentagne opgaveøvelser på dynamiske balancefærdigheder, overførsler fra siddende til stående, drejning. , skridt- og gangfunktion hos børn i alderen 3-8 år (n= 50) diagnosticeret med CP. Foreløbig estimering af behandlingseffekter og beregning af effektstørrelse og stikprøvestørrelse for en fuldskala definitiv RCT vil blive bestemt på grundlag af præ- og postscore for de primære resultatmål. To grupper af børn vil blive undersøgt, den ene gruppe vil modtage det eksperimentelle spilstøttede balancetræningsprogram, og den anden gruppe vil modtage det sædvanlige konventionelle balancetræningsprogram. Hvert program ville tage 12 uger, tre terapisessioner om ugen. Ved hjælp af en randomiseringsproces vil hvert barn blive tildelt enten eksperimentel eller kontrolgruppe efter den indledende vurdering og screening. Før behandlingssessionerne begynder, efter udgangen af ​​12 uger, vil en kliniker gennemføre regelmæssige vurderingssessioner med deltageren for at markere fremskridtene indtil dato.

Gennemførligheden af ​​vurderingsværktøj indlejret i den spilstøttede genoptræningsplatform og også protokollens anvendelighed, sikkerhed og appel vil blive undersøgt. Et estimat af effektiviteten på denne prøve ved brug af blandet metode Variansanalyse for inden for (gentagne mål) og mellem gruppeeffekter vil blive observeret.

FORSKNINGSPROJEKT MÅL 3

Det er vigtigt at udvikle evidens for kvaliteten og den faktiske dosering af en intervention, der skal leveres for at skabe et positivt resultat på overførslen af ​​færdigheder til funktionel ydeevne. Under hver session vil interventionsdoseringen således blive bestemt ved at registrere varigheden, intensiteten og kvaliteten af ​​balance- og mobilitetsøvelserne leveret med denne behandlingsmodel ved hver session. Til gengæld er målet at udvikle et dosis-respons forhold til klinisk brug af dette CRP-program til rehabilitering af børn med CP.

STUDIEDESIGN: Feasibility Randomized Clinical Trial

METODE TIL INDSAMLING AF DATA:

Etisk godkendelse for undersøgelsen vil blive opnået fra den institutionelle etiske komité på S. D. M. College of Medical Sciences og Hospital, Dharwad. Deltagerne vil blive rekrutteret af klinikere, der arbejder i ambulant afdeling for fysioterapi, S.D.M. Hospital, Dharwad, Karnataka, Indien. Forældre til deltagerne vil blive kontaktet for at få samtykke til at deltage i undersøgelsen, forsøgsdeltagerne i forsøgsgruppen vil blive bedt om at sidde eller stå (i henhold til screeningsresultatet) på faste og eftergivende overflader og bruge genstande instrumenteret med miniaturebevægelsen mus til at spille forskellige terapeutiske, men underholdende spil, mens du håndterer og flytter de terapeutiske testobjekter ved hjælp af bi-manuelt greb, der gradvist udvikler sig til hovedrotationer (med musen monteret på en kasket båret af deltageren) og til sidst ved hjælp af kropsbevægelser som en del af eksperimentel terapi protokol. Hovedbevægelserne og kropsbevægelserne vil øge kroppens svaj og dermed øge balanceomkostningerne ved øvelserne for at resultere i forbedring af balancekontrol. Hastigheden og mængden af ​​hoved- eller kropsbevægelser (dvs. balancerede omkostninger) vil blive bedømt ved at justere spillets sværhedsgrad. Mens de udfører CGR, vil børnene stå på en tynd trykmåtte (placeret over en fast eller eftergivende overflade). Dette vil give os mulighed for at registrere oplysningerne om Center of Foot Pressure (COP) forskydning [kropssvajning], mens spilstøttet balancetræningsintervention implementeres. Disse oplysninger vil blive brugt til at kvantificere intensiteten og varigheden af ​​hver træning (dvs. terapidosis) for mål 3.

Følgende er en oversigt over den eksperimentelle balancetræningsprotokol:

1. Siddende balance øvelser, mens barnet bevarer siddebalancen, mens det spiller de interaktive computerspil, startende med bi-manuel genstand placeret i hænderne for at styre spillene, derefter bruge hovedrotationsbevægelserne til at styre spillene og derefter gå videre til brug af trunk-bevægelser til at styre spil mens du balancerer på den eftergivende overflade (luftblære); for at komme videre ved at øge balanceomkostningerne.
2. Stående balanceøvelser, der går fra en fast støtteflade til ujævne og eftergivelige støtteflader som progression fra at stå over jorden, derefter på svamp og derefter på luftblæren, efterhånden som barnet tolererer, dvs. øgede balanceomkostninger.
3. Progression derefter til balancering, mens du udfører de visuomotoriske og visuospatiale spilopgaver, såsom at spille spillene, der starter med et bimanuelt objekt placeret i hænderne for at kontrollere spillene, derefter bruge hovedrotationsbevægelserne til at styre spillene og derefter gå videre til brug af trunk-bevægelser til at styre spil mens du balancerer på den eftergivende overflade.
4. Progression til enkeltbensstilling og til steppingaktiviteter. Kontrolgruppedeltagerne vil modtage den konventionelle fysioterapiprotokol til balancerehabilitering.

Følgende er en oversigt over den konventionelle fysioterapi balancetræningsprotokol:

1. Aktivt assisterede strækøvelser til muskulaturen i underekstremiteterne med fokus på postural kontrol og forbedring af dynamisk stabilitet,
2. Balance- og vægtbærende øvelser med rækkevidde i flere retninger forbundet med kropsbevægelser på fast overflade, der gradvist udvikler sig til ustabile bevægelige og eftergivende overflader,
3. Vægtoverførselsøvelser med multi-directional reach outs og
4. Stepøvelser i forskellige retninger på forskellige overflader.

Yderligere, hvis forældre har spørgsmål vedrørende undersøgelsen, kan det rapporteres til de primære efterforskere. Forældrene vil blive forsikret om, at oplysninger vil blive holdt fortrolige og kun vil blive brugt til undersøgelsesformål.