Bimanuelle Hand-Arm-Intensivtherapie in der virtuellen Realität im Vergleich zur standardmäßigen bimanuellen Hand-Arm-Intensivtherapie (HABIT-VR)

Der Physiotherapeut oder Ergotherapeut bestätigt zunächst die Diagnose HCP und überweist das Kind an PI, nachdem er die Bereitschaft der Eltern zur Teilnahme an dieser Untersuchung kennt. Der PI überprüft das Kind auf Einschlusskriterien, erklärt den Eltern den Zweck der Studie und die Verfahren und holt die Zustimmung der Eltern zur Teilnahme ihres Kindes an der Studie ein.

Der Prozess der Einwilligung nach Aufklärung findet im Virtual-Reality-Labor des Munroe-Meyer-Instituts statt, wobei alle Teilnehmer und ihre Familien am Eingang des MMI auf COVID-19 untersucht werden. Das gesamte Studienpersonal trägt die erforderliche Schutzausrüstung, um das Einverständnisformular durchzugehen. Alle Verfahren werden noch einmal mit den Eltern besprochen.

Für diese Untersuchung wird es zwei Gruppen geben, jede Gruppe wird an einem einzigen Camp teilnehmen. Eine Gruppe/ein Camp wird zu 100 % HABIT-VR sein, die andere Gruppe/ein Camp wird an einem Standard-HABIT-Camp ohne VR teilnehmen. Die Probanden werden dem Camp 2022 nach dem Prinzip „Wer zuerst kommt, mahlt zuerst“ zugewiesen, bis das Camp voll ist. Die übrigen Probanden nehmen am Camp 2023 teil.

Nachdem die Eltern die Einverständniserklärung unterzeichnet haben, bewerten die Ermittler die Handfunktion und die bimanuelle Koordination mithilfe des Box-and-Block-Tests und des 9-Loch-Peg-Tests, sowohl in der traditionellen Umgebung als auch in einer virtuellen Umgebung, als Maß für die manuelle Geschicklichkeit. Darüber hinaus bewerten die Ermittler die Handfunktion und die bimanuelle Koordination mithilfe der Assisting Hand Assessment (AHA) für Kinder mit HCP. Es werden Videoaufzeichnungen der AHA-, BBT- und 9HPT-Sitzungen erstellt, um die Testergebnisse nachträglich zu validieren. Darüber hinaus werden die Teilnehmer Tests zu Bewegungsfreiheit, Griffstärke und funktioneller Reichweite unterzogen. Dabei handelt es sich ausschließlich um Tests, die in der Klinik verwendet werden und von Mitgliedern unseres klinischen Forschungsteams durchgeführt werden. Der Bewegungsbereichstest quantifiziert den Grad, in dem der Patient seine Gelenke der oberen Extremitäten bewegen kann. Beim Griffstärketest drücken die Teilnehmer mit jeder Hand dreimal einen Kraftmessgriff. Der Functional Reach Test beurteilt die Stabilität eines Patienten, indem er die maximale Distanz misst, die eine Person nach vorne greifen kann, während sie in einer festen Position steht. Die Forscher werden während der Voruntersuchung auch grundlegende physiologische Reaktionen sammeln. Das Kind trägt ein Empatica E4-Gerät, das seine Hauttemperatur, seine galvanische Hautreaktion und seine Herzfrequenz aufzeichnet. Diese Daten werden zum Vergleich mit ihren physiologischen Reaktionen während des Camps verwendet, um das Erregungsniveau und den Akzeptanzunterschied zwischen den Camps zu beurteilen.

Nach der Voruntersuchung werden die Ermittler die Kinder für 40 Stunden HABIT-VR oder Standard-HABIT einschreiben, was 4 Stunden/Tag, 5 Tage/Woche für zwei aufeinanderfolgende Wochen durchgeführt wird. Beide Gruppen werden als Sommercamp für Kinder mit HCP stattfinden. Die Kinder werden in der Reihenfolge ihrer Anmeldung eingeteilt und die Camps werden nacheinander abgehalten. Zwei teilnehmende Mitarbeiter pro Kind überwachen kontinuierlich die Aktivitäten des Kindes. Der Elternteil muss während der 40-stündigen Camp-Sitzung jeden Tag am Forschungsstandort bleiben. Das HABIT-VR-Camp besteht aus verschiedenen bimanuellen, zielgerichteten Aktivitäten und funktionellem Training in einem Spielkontext in VR, 4 Stunden/Tag für 10 Tage. Die Kinder spielen HABIT-VR-Spiele in 40-Minuten-Blöcken mit obligatorischen Pausen alle 30 Minuten. Die Länge dieser Pausen wird von Kindern bestimmt, beträgt jedoch mindestens 10 Minuten, wie vom US-Ministerium für Wirtschaft, Energie und Industriestrategie empfohlen. Darüber hinaus werden die Kinder zur Hälfte des Tages für 30 Minuten auf einen Spielplatz im Innen- oder Außenbereich mitgenommen, um ihnen weitere längere Pausen zu gönnen. Im Standard-HABIT-Camp nehmen die Kinder an selbst ausgewählten Aktivitäten teil, bei denen sie beide Hände zum Erfolg benötigen.

In beiden Lagern werden die Ermittler altersgerechte feinmotorische und manipulative grobmotorische Aktivitäten integrieren, die den Einsatz beider Hände erfordern. Die Forscher wählen bestimmte Aktivitäten aus, indem sie die Rolle der betroffenen Gliedmaßen bei der Aktivität berücksichtigen (z. B. Stabilisator, Manipulator, aktiver/passiver Assistent). Die Ermittler werden die Aufgabenanforderungen bewerten, um einen Erfolg zu ermöglichen, und die Ermittler werden den Schwierigkeitsgrad der Aufgabe erhöhen, um die Komplexität der Aufgabe zu erhöhen und Variationen in der Praxis zu ermöglichen. Die Ermittler werden die Aufgabenerfüllung aufzeichnen und sowohl positive Verstärkung als auch Wissen über die Leistung werden verwendet, um die Leistung zu motivieren und Zielbewegungen zu verstärken. Die als VR-Spiele gelieferten Aufgaben zeichnen den Spielstand der einzelnen Personen sowie die Positionen ihrer oberen Extremitäten und ihres Kopfes während des Spiels auf. Die Ermittler geben dem Kind vor Beginn jeder Aufgabe Anweisungen, um festzulegen, wie jede Hand während der Aktivität verwendet werden soll, und um den Einsatz von Kompensationsstrategien (unmanuelle Ausführung der Aufgabe mit der nicht beteiligten Extremität) zu vermeiden. Wenn ein Kind versucht, die nicht beteiligte Hand unangemessen zu verwenden (z. B. durch Kompensationsstrategien als Ersatz für die Verwendung der beteiligten Hand), unterbricht die Person, die das Kind überwacht, die Aufgabe und das Kind wird an die Aufgabenregeln erinnert . Dem teilnehmenden Personal werden spezifische Anweisungen gegeben, um zu vermeiden, dass das Kind dazu gedrängt wird, seine/ihre betroffene Hand zu benutzen, und um zu vermeiden, dass die Verwendung der nicht beteiligten Hand während einer Aktivität körperlich behindert wird. Die Ermittler werden Kinder während der HABIT-VR in zwei Arten strukturierter Übungen einbeziehen: Ganzaufgaben- und Teilaufgabenübungen. Während der gesamten Aufgabenübung werden die Aktivitäten kontinuierlich mindestens 15 bis 20 Minuten, jedoch nicht länger als 1 Stunde durchgeführt. Gezielte Bewegungen sowie die räumliche und zeitliche Bewegungskoordination werden im Kontext der Erledigung einer Aufgabe (z.B. ein Brettspiel spielen). Beim Üben einer Teilaufgabe wird eine gezielte Bewegung unter Ausschluss anderer Bewegungen geübt. Insbesondere werden symmetrische bimanuelle Bewegungen häufig verwendet, um eine gezielte Bewegung hervorzurufen (z. B. Durch die Einfachheit der Steuerung können Spielsteine ​​mit jeder Hand gleichzeitig weggelegt werden. Eine teilnehmende Person zeichnet die Häufigkeit der erfolgreichen Aufgabenerledigung auf (die Häufigkeit, mit der das Kind in 30 Sekunden erfolgreich war), während die andere Person das Kind in die Aktivitäten einbezieht. Die teilnehmende Person erhöht den Schwierigkeitsgrad der Aufgabe, indem sie die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Aufgabe erhöht. Darüber hinaus umfassen sie Aufgaben, die einen geschickteren Einsatz der beteiligten Hand und des beteiligten Arms erfordern (z. B. Übergang von Aktivitäten, bei denen das betroffene Glied als Stabilisator fungierte, zu Aktivitäten, die manipulative Fähigkeiten erforderten. Durch die persönliche Überwachung jedes Kindes wird der Schwerpunkt darauf gelegt, jede Bewegung mit der betroffenen oberen Extremität auf die gleiche Weise auszuführen wie mit der nicht dominanten Hand eines sich normal entwickelnden Kindes (d. h. als Stabilisator oder Manipulator). Die Übung wird so strukturiert, dass eine erhöhte Intensität gefördert wird: Die beteiligte Hand wird nicht nur zur Unterstützung bei jeder Aktivität eingesetzt. Während des Camps tragen die Kinder außerdem ein physiologisches Aufzeichnungsgerät Empatica E4, um ihre physiologischen Reaktionen auf die verschiedenen Camps aufzuzeichnen. Die Ermittler führen Nachholsitzungen durch, wenn ein Kind 4 Stunden lang an keinem Tag/Tagen des Camps teilnehmen kann.

Am Ende jedes Tages werden die Kinder befragt, um zu beurteilen, wie gut sie mit der Umgebung des Camps zurechtkommen. Bei diesen Umfragen handelt es sich um 7-Punkte-Likert-Skalen, die ihnen Fragen dazu stellen, wie ihnen die Spiele gefallen haben und wie müde sie sind. Diese Daten werden in Kombination mit den physiologischen Aufzeichnungen verwendet, um zu überprüfen, ob ihre Erregungsreaktionen mit ihren Umfrageantworten übereinstimmen.

Die Ermittler werden erneut einen AHA-, Box- und Block-Test und einen 9-Loch-Peg-Test durchführen, um die bimanuelle Funktion bzw. manuelle Geschicklichkeit nach beiden Lagern zu beurteilen. Auch hier werden Videoaufzeichnungen der AHA-, BBT- und 9HPT-Sitzungen gemacht, um die Testergebnisse nachträglich zu validieren. Darüber hinaus werden die Forscher die Kinematik des Greifens bewerten, um Änderungen der Bewegungsgeschwindigkeiten zu bewerten und dabei sowohl die Wirkung des Lagers als auch den Unterschied zwischen den Gruppen zu betrachten. Diese Studie besteht aus insgesamt 12 Forschungsaufenthalten. Vor der Intervention besteht der erste Forschungsbesuch aus der Beurteilung der Kinematik von Arm und Hand, dem Testen der Handfunktion mittels Box-and-Block-Test, 9-Loch-Peg-Test und AHA-Test. Dieser Forschungsaufenthalt wird insgesamt 2 Stunden dauern. Die Voruntersuchungsbesuche finden innerhalb einer Woche vor Beginn beider Camps statt. Die Camps bestehen aus 4-stündigen täglichen Sitzungen an 5 Tagen in der Woche für 2 aufeinanderfolgende Wochen. Nach dem Camp erhalten die Kinder eine Beurteilungssitzung. Während des Forschungsbesuchs nach der Bewertung bewerten die Forscher die Kinematik, den Box-and-Block-Test, den Purdue-Pegboard-Test und die AHA. Die Sitzungen nach dem Camp dauern 2 Stunden. Während der Nachuntersuchungen werden physiologische Aufzeichnungen mit einem Empatica E4 durchgeführt. Die Eltern müssen das Kind während der Vor- und Nachuntersuchungssitzungen begleiten.

Nach Abschluss der Datenanalyse werden die Videoaufzeichnungen von AHA, 9HPT und BBT gelöscht.