Præcisionsrehabilitering: Mekanismer og effektivitet af vibrationer i træningstræning for degenerativ knæartrose

Knæartrose (OA) er en almindelig degenerativ sygdom i ældre befolkningsgrupper. Kroniske smerter, quadriceps-svaghed, begrænsede daglige aktiviteter, manglende mobilitet og balance- og gangbesvær er de mest almindelige symptomer. Det overordnede formål med denne undersøgelse er at anvende kunstig intelligens (AI) baseret på begreberne præcisionsrehabilitering til at designe en bærbar multifunktionel vibrationsknæbøjle, der er bedst egnet til at forbedre degenerativ knæ-OA i funktionel ydeevne og smertelindring. Forskerne antager, at denne AI-baserede præcisionsrehabiliteringsenhed vil forbedre den funktionelle ydeevne og smertelindring af ældre patienter med degenerativ knæ-OA sammenlignet med konventionelle behandlinger. Det forventede resultat af denne foreslåede undersøgelse vil være bevis på gennemførligheden og effektiviteten af ​​træning kombineret med vibrationsintervention ved hjælp af en AI-knæbøjle hos patienter med knæ-OA. Denne fireårige undersøgelse vil nå følgende tre specifikke mål:

Mål 1: At identificere den optimale måde for vibrationsintervention under funktionelle bevægelser hos patienter med knæ-OA.

Patienter med knæ-OA vil blive rekrutteret og modtage 3 vibrationstilstande ved lårmusklerne med lav frekvens eller høj frekvens under funktionelle bevægelser. Dette tværsnits-, enkeltblindede, randomiserede studie vil give referenceværdier baseret på resultaterne af hæmodynamikken i hjernen og de lokale muskler, samt muskelstyrketests for at bestemme den bedste vibrationsinterventionstilstand for patienter med knæ-OA. Efterforskerne vil rekruttere 60 patienter med knæ-OA og vurdere ændringer i hæmodynamik, proprioception, funktionel ydeevne og muskelstyrkepræstation før og efter vibration. Den optimerede vibrationsinterventionsmetode i denne undersøgelse vil bidrage til referencegrundlaget for vibrationsintervention hos patienter med knæ-OA, samt implementeringsbeslutningstagningen af ​​mål 2 og 3 i denne undersøgelse.

Mål 2: At udvikle en AI knæstøtte, der kan bruges som et klinisk evalueringsværktøj og implementere vibrationsintervention på det rigtige tidspunkt.

Efterforskerne vil udvikle en AI knæstøtte, der kan indsamle bevægelsesdata, såsom kinematik, kinetik og muskelaktiviteter, som input. Derefter udlæser den beregnede data såsom funktionel opgavegenkendelse og fælles styrkeestimering. Ved hjælp af AI-algoritmer vil efterforskerne analysere de biomekaniske data indsamlet af sensorerne indlejret i knæbøjlen og justere vibrationsfrekvensen, intensiteten og varigheden for at optimere de terapeutiske effekter. Denne undersøgelse vil rekruttere 10 patienter med knæ-OA og 10 alderssvarende raske ældre deltagere. AI-knæbøjlen vil blive valideret for dens evalueringsfunktion og terapeutiske effekter.

Mål 3: At bestemme effekterne af træning kombineret med vibrationsintervention ved hjælp af AI-knæbøjlen hos patienter med knæ-OA.

Efterforskerne brugte et forseglet brev til at udføre et randomiseret kontrolforsøg (RCT) ved at bruge den udviklede AI-knæbøjle i forbindelse med træning for at forbedre den funktionelle ydeevne og lindre smerter hos patienter med knæ-OA. Denne træningstræning kan integrere knæbevægelsesassistance i realtid og muskelaktivitetsfeedback, som vil hjælpe patienter med at kontrollere knæet, mens de træner, for at undgå sportsskader. De 60 knæ-OA patienter vil blive tilfældigt fordelt i to grupper. Forsøgsgruppen vil modtage en kombineret AI knæstøtte og træningsintervention i 8 uger, mens kontrolgruppen alene får standard træningstræning. Hæmodynamiske og biomekaniske analyser vil bestemme resultatet på fire tidspunkter (dvs. før-træning, efter-træning, 3 måneder efter træning og 1 år efter træning).