Interfaz de rehabilitación de biorretroalimentación de rodilla para terapia domiciliaria basada en juegos para pacientes con osteoartritis de rodilla (KneeBRIGHT)

La osteoartritis (OA) es la principal causa de discapacidad en los Estados Unidos. Como la osteoartritis se asocia con la debilidad de los músculos de las extremidades inferiores, la rehabilitación centrada en el fortalecimiento de los cuádriceps y otros músculos de las extremidades inferiores es un tratamiento bien establecido para los pacientes con artrosis de rodilla. Sin embargo, la adherencia de los pacientes a las rutinas de ejercicio es baja debido a la falta de orientación con respecto a los protocolos óptimos y la falta de compromiso durante las rutinas repetitivas que los pacientes encuentran tediosas y aburridas.

El objetivo a largo plazo de este estudio es mejorar los resultados de la artrosis de rodilla a través de ejercicios de rehabilitación efectivos y motivadores. El sistema de interfaz de rehabilitación de biorretroalimentación de rodilla para terapia en el hogar basada en juegos ("KneeBRIGHT") combina la biorretroalimentación de electromiografía (EMG) con la terapia de videojuegos (VGT) para proporcionar a los pacientes con artrosis de rodilla una herramienta efectiva y atractiva para realizar ejercicios de rehabilitación en el hogar. El objetivo de KneeBRIGHT es motivar a los pacientes con artrosis de rodilla para que realicen ejercicios regulares de fortalecimiento muscular a través de una atractiva terapia de videojuegos basada en EMG.

Se incluirán en el estudio participantes con edades entre 40 y 75 años, con deambulación independiente y con diagnóstico de OA de rodilla realizado por rayos X y una puntuación de al menos 2 (de 4) en el sistema de clasificación radiográfica de OA de Kellgren-Lawrence. . Se excluirán los participantes con deterioro psiquiátrico o cognitivo (p. ej., demencia), enfermedad sintomática de la columna vertebral, la cadera, el tobillo o el pie distinta de la artrosis que podría interferir con la evaluación de la rodilla. También se excluirán participantes con trastornos del equilibrio o vestibulares, neuropatía periférica, afecciones de la piel que impidan la colocación de electrodos EMG, reclusos, mujeres embarazadas (por informe), que no hablen inglés, personas con discapacidad visual y/o auditiva.

Los participantes elegibles serán asignados aleatoriamente a dos grupos: (1) grupo KneeBRIGHT; (2) Grupo de rehabilitación estándar. Ambos grupos se someterán a una evaluación inicial y de seguimiento para medir los resultados informados por el paciente y la fuerza muscular del muslo. Los participantes de ambos grupos se someterán a un programa de 12 semanas que incluye 3 sesiones de ejercicio por semana que incluye una combinación de sesiones en persona y en el hogar.

Ambos grupos se someterán a un mismo protocolo de rehabilitación que comenzará con sesiones supervisadas en la clínica por el fisioterapeuta del equipo de estudio y poco a poco se irán añadiendo sesiones domiciliarias. Los participantes del grupo KneeBRIGHT realizarán los ejercicios de fortalecimiento de cuádriceps con las actividades basadas en videojuegos. Las unidades de biorretroalimentación EMG y el videojuego con computadora portátil se proporcionarán a los sujetos para uso doméstico. Los sujetos recibirán instrucciones sobre cómo aplicar la unidad de biorretroalimentación EMG y el uso del videojuego. Las actividades del juego KneeBRIGHT consisten en una introducción del jugador al mundo virtual y las misiones, el jugador personaliza el avatar personal y completa una serie de contracciones de calibración y ejercicios de práctica para familiarizarse con los controles del juego. A través del sistema EMG, las contracciones musculares de un jugador se traducen en movimientos físicos del avatar y control de vehículos dentro del entorno virtual. Cada desafío de tipo de misión está diseñado para permitir jugar en una posición sentada, supina, de pie con apoyo o independiente, según el estado físico de un individuo. Las interacciones del usuario con el juego incorporan ejercicios de extensión de rodilla y movimientos funcionales que brindan beneficios terapéuticos óptimos.

Los participantes en ambos grupos se someterán a una combinación de sesiones en el hogar y en la clínica. El protocolo comenzará con seis visitas a la clínica para maximizar la familiaridad con las rutinas de ejercicio y el equipo. Se añadirán sesiones en casa después de 2 semanas en rehabilitación. Las sesiones consistirán en ejercicios de calentamiento, fortalecimiento, equilibrio, precisión y estiramientos suaves. Los ejercicios de fortalecimiento se centrarán en los músculos cuádriceps, isquiotibiales, pantorrillas y glúteos. Los ejercicios de estiramiento se centrarán en los cuádriceps, los isquiotibiales y los músculos de la pantorrilla. La progresión se guiará por los principios de rehabilitación y la respuesta de los participantes al ejercicio. La cantidad de estos ejercicios dependerá de cómo hagan sentir al sujeto. El programa de rehabilitación permitirá al sujeto aumentar la cantidad de ejercicio que puede realizar. Se limitarán los ejercicios si el sujeto siente molestias. En general, el protocolo constará de 36 sesiones en total, 20 en sesiones clínicas y 16 sesiones en el hogar.

Se compararán las medidas de resultado previas y posteriores a la intervención para explorar la eficacia. La aceptación de la tecnología también se estudiará en pacientes asignados al azar al grupo KneeBRIGHT.

En general, KneeBRIGHT tiene el potencial de mejorar significativamente la rehabilitación de la OA mejorando la recuperación funcional a través de la práctica física de ejercicios específicos y adaptativos y promoviendo la adherencia a través de juegos divertidos y comentarios sobre el rendimiento. El uso del sistema KneeBRIGHT en teleterapia puede aumentar el acceso a áreas remotas o desatendidas y ampliar el alcance de las instalaciones de rehabilitación existentes.

Análisis estadístico La función de la rodilla evaluada mediante la puntuación KOOS compuesta antes del estudio se comparará con la puntuación KOOS registrada después de la intervención para probar la hipótesis principal de que los pacientes que realizan el ejercicio KneeBRIGHT mejorarán significativamente la función de la rodilla en comparación con el grupo de control. Las medidas de las puntuaciones KOOS previas a la intervención se restarán de las puntuaciones posteriores a la intervención para producir un conjunto de valores delta. Estos valores delta se analizarán mediante Análisis de covarianza (ANCOVA). Se utilizará como criterio de rechazo una regla de decisión p≤0.05.

Los resultados del cuestionario se utilizarán para probar la hipótesis de que los pacientes que usan el sistema KneeBRIGHT demuestran mayores niveles de participación en comparación con los que realizan una rutina de ejercicios convencional. Las puntuaciones del cuestionario se contabilizarán para producir puntuaciones compuestas. Estas puntuaciones compuestas se analizarán a través de un modelo mixto lineal. Se utilizará como criterio de rechazo de la hipótesis nula una regla de decisión p≤0.05.

Los datos de tiempo de las visitas domiciliarias se analizarán comparando los minutos de ejercicio con el sistema KneeBRIGHT con los minutos de ejercicio con el régimen de ejercicio estándar en el grupo de control para probar la hipótesis de que la duración del ejercicio es mayor con el sistema KneeBRIGHT. El tiempo medio de uso de cada sistema se analizará mediante la prueba t de Student pareada, con P v≤0,05 como criterio de rechazo de la hipótesis nula.