Smartphone-basierte tragbare Telerehabilitation

Diese Studie untersucht die statische/dynamische Gleichgewichtsleistung, tägliche Aktivitäten und das Vertrauen in weniger Sturzangst bei Menschen mit Parkinson-Krankheit (PD), die zu Hause Gleichgewichtsübungen mit einem Smartphone-basierten tragbaren Telerehabilitationssystem (Interventionsgruppe) durchführen, im Vergleich zu typischen Papier- basierende Gleichgewichtsübungen (Kontrollgruppe). Zweiundzwanzig Patienten mit idiopathischer Parkinson-Erkrankung werden nach dem Zufallsprinzip einer von zwei Gruppen von elf (Interventionsgruppe (IG) und Kontrollgruppe (CG)) zugeordnet. Das experimentelle Design umfasst Laborbewertungen (d. h. Ausgangswert vor der Bewertung zu Beginn von Woche 1, Nachbewertung am Ende von Woche 6 und Retention-Bewertung 1 Monat nach Woche 6) und Gleichgewichtsübungen zu Hause. IG und CG führen zu Hause Gleichgewichtsübungen (3 Tage pro Woche für 6 aufeinanderfolgende Wochen) mit dem kürzlich von PI entwickelten Smarter Balance System (SBS) bzw. dem papierbasierten Regime durch. Beide Gruppen werden außerdem Fitbits für 6 Wochen verwenden.

Laboruntersuchungen: Die Probanden werden quantitativ hinsichtlich ihrer statischen/dynamischen Gleichgewichtsleistung bewertet, wobei ein Maß für den Bereich der Stabilitätsgrenzen (LOS) sowohl in anterior-posteriorer (A/P) als auch in medial-lateraler (M/L) Richtung verwendet wird, und a Sensory Organization Test (SOT) bestehend aus sechs Zuständen (1: Normales Sehen und fixierter Halt; 2: Fehlendes Sehen und fixierter Halt; 3: Pendelbezogenes Sehen und fixierter Halt; 4: Normales Sehen und schwankender Halt; 5: Schwanken -bezogene Unterstützung und fehlende Sicht und 6: Schwankungsbezogene Sicht und schwankungsbezogene Unterstützung) unter Verwendung eines Balance Master® (NeuroCom International Inc., USA). Während des SOT werden Druckzentrumsdaten (COP) als Funktion der sechs SOT-Bedingungen mit einer Rate von 100 Hz für die posturale Schwankungsanalyse gesammelt. Nach Abschluss der quantitativen Gleichgewichtsbeurteilungen wird die Gleichgewichtsleistung anhand der aktivitätsspezifischen Balance Confidence (ABC)-Skala und der Falls Efficacy Scale (FES) qualitativ bewertet. Ein modifiziertes Community Health Activities Model Program for Seniors (CHAMPS) wird verwendet, um das Ausmaß der körperlichen Aktivität und der körperlichen Aktivität ohne Bewegung zu erfassen. Nach Abschluss der Vorbewertung wird ein Mitglied des Forschungsteams die Probanden in der Verwendung des SBS-Smartphones und des Fitbit schulen. Nur der IG wird zusätzlich in der Verwendung des benutzerdefinierten Gürtels und des Walkers und des multimodalen Biofeedbacks für das dynamische WSBE zu Hause unter Anleitung des SBS geschult. Für CG-Probanden wird der Physiotherapeut (Co-I) das papierbasierte Schema für dynamische WSBE zu Hause überprüfen. Nach Abschluss der Nachbewertung füllt nur die IG einen Usability and Acceptability Questionnaire (UAQ) für die SBS aus.

Gleichgewichtsübungen zu Hause: Beide Gruppen verwenden die SBSs und Fitbits für 6 aufeinanderfolgende Wochen. Nur der IG wird zu Hause dynamische Gleichgewichtsübungen zur Gewichtsverlagerung (d. h. von Physiotherapeuten empfohlene dynamische Gleichgewichtsübungen, im Folgenden dynamisches WSBE) mit dem SBS (3 Tage pro Woche) durchführen. Der CG führt dynamische WSBE nach dem papierbasierten Schema (3 Tage pro Woche) in Übereinstimmung mit dem Health Professionals' Guide to the Physical Management of Parkinson's disease durch, einschließlich detaillierter Beschreibungen in Bezug auf den Standzustand, Bewegungen in A/P und M/ L Richtungen und Wiederholungen. Nur die CG wird die Smartphones der SBS und die Fitbits verwenden (der kundenspezifische Gürtel der SBS wird der IG nicht zur Verfügung gestellt). Um eine sichere Übungsumgebung zu gewährleisten, führen beide Gruppen zu Hause dynamische WSBE durch, indem sie in einem Rollator (ohne Räder) stehen. Für die IG zeigt das von der SBS bereitgestellte Anleitungsvideo, wie man dynamische WSBE sowohl in A/P- als auch in M/L-Richtung durchführt, indem man in der Gehhilfe steht, ohne sie zu berühren oder festzuhalten, es sei denn, der Proband erleidet einen Gleichgewichtsverlust. Für die CG werden papierbasierte Anweisungen bereitgestellt. Beide Gruppen werden angewiesen, die verschriebenen PD-Medikamente weiterhin einzunehmen. Nach jedem Versuch speichert die IG-Smartphone-App übungsbezogene Daten. Die IG- und CG-Smartphones speichern Daten zur körperlichen Aktivität (tägliche Anzahl der zurückgelegten Schritte und zugehörige Entfernung), die von Fitbit gesammelt wurden.

Leistungsmetriken: Gemessene Daten vom Balance Master®, den SBSs und den Fitbits werden mit MATLAB (The MathWorks, USA) analysiert. Als Funktion der Pre/Post/Retention-Assessments werden zwei primäre Ergebnismaße (Bereich von LOS- und SOT-Score) verwendet, um die statische/dynamische Gleichgewichtsleistung zu bewerten. LOS-Bereiche in Grad entsprechen den weitesten Abweichungen der Körperneigung sowohl in A/P- als auch in M/L-Richtung. Der SOT-Wert, der direkt vom Balance Master® erhalten werden kann, reicht von 0 bis 100, wobei 100 keine Haltungsschwankung und 0 einen Sturz anzeigt. Die vier zusätzlichen Ergebnismaße, die Standardmetriken zur Bewertung der Gleichgewichtsleistung sind, sind ein quadratischer Mittelwert der Haltungsschwankung (RMS-Schwankung) in A/P- und M/L-Richtung, ein elliptischer Bereich der Haltungsschwankung (Schwenkbereich) und ein Näherungswert Entropie der Haltungsschwankung (sway ApEn). Sowohl RMS Sway als auch Sway Area sind lineare Maße der Gleichgewichtsleistung, und Sway ApEn ist ein nichtlineares Maß, das die Komplexität und Regelmäßigkeit der posturalen Stabilität quantifiziert. Für die IG wird der UAQ-Score (Likert-Skala) verwendet, um die Benutzerfreundlichkeit und Akzeptanz des SBS zu bewerten, und die Einhaltung der In-Home-Balance-Trainingspläne durch die IG, die Gesamtübungszeit und die Anzahl der absolvierten Übungen werden quantitativ analysiert . Für beide Gruppen werden die tägliche Anzahl der zurückgelegten Schritte und die zugehörige Entfernung, die von Fitbits und der ABC-Skala, dem FES- und dem CHAMPS-Score erhalten werden, analysiert.