EMG-styret Virtual Reality for at forbedre den øvre ekstremitets funktion hos patienter med kronisk slagtilfælde

Baggrund

Verdenssundhedsorganisationen (WHO) definerer slagtilfælde som hurtigt udviklende kliniske tegn på fokal eller global forstyrrelse af cerebral funktion, med symptomer, der varer mere end 24 timer eller fører til døden og uden nogen åbenbar ikke-vaskulær årsag. Hyppigheden af ​​slagtilfælde i Sverige er 300 tilfælde pr. 100.000 indbyggere i et år, hvoraf 200 lider af den første forekomst af slagtilfælde, hvilket fører til 18.000 nye ofre for slagtilfælde. Af disse vil omkring 20 % dø inden for den første måned, og omkring 1/3 af de overlevende vil forblive væsentligt invalide efter 6-12 måneder.

Overekstremitetsfunktionen er nedsat efter slagtilfælde hos cirka 70-80 % af patienterne i den akutte fase og hos 40 % i den kroniske fase. Denne funktionsnedsættelse begrænser de frivillige, velkoordinerede og effektive bevægelser såvel som en persons aktivitetsniveau og deltagelse i deres sociale og fysiske miljø. Dette langvarige handicap påvirker også livskvaliteten. Forbedret overekstremitetsfunktion er et af de foreslåede områder for forskning af overlevende efter slagtilfælde.

Mål

Primært mål:

Undersøg effektiviteten af ​​elektromyografi-kontrolleret augmented reality og seriøs gaming på overekstremitetsfunktionalitet hos patienter i det kroniske genopretningsstadium efter slagtilfælde, mål med FMA-UE og ARAT tests

Sekundære mål:

• Undersøg ændringer i bevægelseskvaliteten ved udførelse af en daglig opgave ved hjælp af kinematisk analyse og oplevede vanskeligheder i daglige aktiviteter.
• Mål, hvordan styrken ændrer sig på det berørte lem efter behandlingen. Mål med et dynamometer.
• Mål med udførelsesspørgeren, hvis behandlingen foretager nogle ændringer på legemliggørelsen af ​​det berørte lem.
• Mål med termografi hudtemperaturforskellene mellem det berørte og ikke-påvirkede lem før og efter behandling.

Tertiære mål:

De tertiære mål med denne undersøgelse er at undersøge effekten af ​​træning på elektromyografi-baseret mønstergenkendelsesnøjagtighed og målrettet præstationskontrolscore, ændringer i kinematik og ændringer i ABILHAND, Barthel-indeks, muskeltonus og sensationsscore i det berørte lem over restitutionsperiode.

Studere design

Inklusions- og eksklusionskriterier for potentielle patienter vil blive behandlet ved den første målesession. Baseline-målinger starter i uge 1, og om nødvendigt vil inklusions- og eksklusionskriterier blive revurderet.

Patienterne vil gennemgå et enkelt emnedesign (A-B-A-FU). Interventionsstadier er som følger:

A (Basislinje). 2-3 uger uden indgreb med målinger en eller to gange om ugen, med minimum 3 vurderinger.

B (Intervention). 6 ugers intervention tre gange om ugen med målinger en gang om ugen (18 sessioner).

A (tilbageførsel). 2-3 uger uden indgreb med målinger en eller to gange om ugen, med minimum 3 vurderinger.

FU (Opfølgning). Opfølgende målinger taget efter 3 måneder uden behandling.

Behandlingsadministration

Overfladeelektroder og en sporingsmarkør er placeret på emnets berørte overekstremitet. Elektroder placeres på aktive muskelsteder langs den berørte ekstremitet bestemt ved palpation. Hvis ingen aktive steder kan bestemmes, placeres elektroder sammen med større muskelgrupper uanset aktivering. Elektroder er fastgjort til en elektromyografi-optageenhed, og signalopsamlings- og -behandlingssoftware (BioPatRec) bruges til at optage elektromyografi (EMG)-signaler og vise feedback. EMG-signaler observeres, og de mest aktive elektrodeplaceringer dokumenteres og bruges til yderligere eksperimenter.

Forsøgspersonen skal forsøge at udføre forskellige hånd- og armbevægelser med ekstremiteten angivet af en nærliggende computerskærm, mens computeren optager EMG-signaler fra armen (kaldet offline træning). Agonist-antagonistbevægelsespar bør altid bruges i kombination, når bevægelser vælges. Behandlingssessioner bør starte med et bevægelsespar ad gangen og udvikle sig til flere og samtidige bevægelser, efterhånden som behandlingen skrider frem, og patienterne klarer sig bedre med systemet.

Computersystemet genkender de forskellige bevægelser, mens computersystemet registrerer nært beslægtede EMG-signaler og vil udføre motivets tilsigtede bevægelser med en computersimuleret overekstremitet.

Forsøgspersonen vil derefter bruge tidligere registrerede bevægelser til at styre et computersimuleret lem og forsøge at matche lempositioner angivet på computerskærmen. Systemet vil måle, hvor hurtigt og hvor effektivt emnet når målpositionen med den simulerede ekstremitetsmålrettet præstationskontrol (TAC-test). TAC-test vil i første omgang involvere kontrol over én frihedsgrad ad gangen, f.eks. rotation af håndleddet eller åbne/lukke håndbevægelser. Efterhånden som patienten får bedre kontrol over deres berørte ekstremitet og lærer at bruge systemet, vil sværhedsgraden af ​​TAC-testene blive øget ved at tilføje yderligere og samtidige bevægelser.

Behandlingens varighed:

Hver interventionssession bør tage cirka to timer. Interventionsfasen af ​​forsøget vil vare seks uger med tre sessioner om ugen, i alt 18 sessioner.