Aivohalvauksen saavuttaminen

Tarkoitus:

Aivohalvauksesta selviytyneille kompensoivien liikkeiden käyttö voi johtaa liikeradan pienenemiseen, kipuun ja "oppitun käyttämättömyyden" malliin. Yleinen kompensoiva liike, joka esiintyy yläraajojen ulottuessa, on vartalon siirtyminen. Vaikka tämä liike on tunnistettu tärkeäksi vähennettäviksi, on harkittu vain harvoja strategioita tämän ongelman ratkaisemiseksi. Nykyiset strategiat edellyttävät henkilön fyysistä pidättämistä tuolin selkänojaan, mikä tekee niistä ei-toivottuja käytettäväksi valvomattomassa terapiassa. Tämän seurauksena tällä hetkellä on tarvetta vaihtoehtoisille menetelmille, jotka edistävät oikeiden liikkeiden käyttöä sekä klinikalla että kotona. Tässä mielessä teknologia voi toimia mahdollistajana luoda uusia tapoja vähentää rungon kompensaatiota. Kirjallisuudessa on kuitenkin aukko, sillä runkokompensaatiota on tutkittu vain toissijaisena teemana robotti- ja tietokoneavusteisessa kuntoutuksessa. Näin ollen tässä hankkeessa tutkijat tarkastelevat rungon kompensoinnin vähentämistä robottilaitteiden ja kaupallisesti saatavilla olevan teknologian avulla, jotta voidaan keskittyä ohjaamattoman terapian liikkeiden laatuun. Tämän projektin mahdollisia tuloksia voitaisiin myöhemmin soveltaa ja yleistää muihin kompensaatiotapoihin aivohalvauksen ja muiden neurologisten vammaisten väestöryhmissä.

Tavoite:

Tavoitteenamme on osoittaa, että palautevihjeillä voidaan vähentää vartaloa kompensoivia liikkeitä ohjaamattomassa terapiassa.

Tutkimuskysymys:

Saavuttaako voimavihjeiden käyttö samanlaisia ​​tuloksia verrattuna visuaaliseen palautteeseen rungon kompensoinnin vähentämiseksi?

Laitteet:

• 1 Kinect (Microsoft, Inc.) merkkiton liikkeensieppausjärjestelmä.
• 2 Kinova Jaco avustavaa robottikäsivartta. Näitä laitteita käytetään auttamaan vammaisia ​​päivittäisissä tehtävissä. Käsivarret on suunniteltu turvalliseen vuorovaikutukseen (pienet voimat) käyttäjän kanssa.
• 1 Pöytätietokone ja näyttö visuaalisen palautteen antamiseksi.

Menetelmä:

Tutkijat suunnittelevat voimapalautevihjeet käyttämällä kahta Kinova Jaco -robottilaitetta niiden toimittamiseen. Tämän jälkeen tutkijat tutkivat, voisivatko voimamerkit saada samanlaisia ​​tai parempia tuloksia verrattuna visuaaliseen palautteeseen (tietokonenäytön käyttäminen palautteen antamiseen) kompensoivien liikkeiden vähentämiseksi.

Vaikka robottilaitteet pystyvät kohdistamaan voimamerkkejä, niitä voi olla vaikea toteuttaa kotiympäristössä monimutkaisuuden ja hinnan vuoksi. Näin ollen tässä hankkeessa tutkijat selvittävät kaupallisesti saatavilla olevan teknologian käyttöä palautetta käyttäjien kompensaatioliikkeistä. Tutkijat vertailevat voiman käyttöä ja visuaalista palautetta selvittääkseen niiden vaikutusta kompensaatiotasojen alentamiseen. Tutkijat ovat päättäneet käyttää visuaalista palautetta, koska se voidaan toimittaa kotona helposti saatavilla olevilla järjestelmillä (esim. televisioita ja henkilökohtaisia ​​tietokoneita) ilman monimutkaisempien robottilaitteiden ostamista. Jos tämän projektin tulokset tukevat kaupallisesti saatavilla olevan teknologian käyttöä, tämä antaa lisänäyttöä tämän tekniikan mahdollisesta käytöstä robottilaitteiden korvaamiseen tai täydentämiseen, kun käyttäjät jatkavat hoito-ohjelmiaan kotona.

Voiman takaisinkytkennän vihjeet tarjotaan vastuksena robottien kahvojen liikkumiselle. Näitä vihjeitä käytetään, kun käyttäjä siirtyy tietyn virhealueen ulkopuolelle "normaalin" tavoittavuuskuvion perusteella. Lisäksi vihjeen suuruus on verrannollinen rungon kompensoinnin suuruuteen. Tässä projektissa verrataan kahta ehtoa: visuaalinen palaute ja voimapalaute.

Visuaalinen tila näyttää näytön avulla kaksi kohdistinta (tyhjiä ympyröitä), jotka edustavat osallistujan käsiä, ja ympyrät täyttyvät punaisella musteella, kun käyttäjä alkaa kompensoida. Kun kompensoinnin suuruus kasvaa, punaisen musteen määrä kasvaa vähitellen osoittaen tasoa, jolla käyttäjä kompensoi.

Yhteenveto menettelyistä:

(Kokonaisaika: 2-2,5 tuntia):

1. Osallistujat rekrytoidaan.
2. Esittele opiskelu ja laitteet. Osallistujia pyydetään ilmoittamaan tutkijalle, jos he tuntevat olonsa epämukavaksi tai väsyneiksi missä tahansa kokeen vaiheessa, ja heille annetaan niin monta taukoa kuin tarvitaan.
3. Pyydä osallistujia täyttämään suostumuslomakkeet, tai jos he eivät terveydentilansa vuoksi pysty antamaan suostumusta, heidän huoltajansa/huoltajansa antavat suostumuksensa ja tutkittava antaa suostumuksensa.

4. Osallistuja täyttää taustakyselyn, ja rekisteröity fysioterapeutti suorittaa kliinisen arvioinnin tunnustettuihin vajaatoimintaasteikoihin (Fugl-Meyer Upper Extremity Assessment and Reaching Performance Scale) perustuvan pistemäärän käyttämiseksi vertailuissa, jotka suoritetaan tilastolliset analyysit tämän vaiheen lopussa. Reaching performance -asteikko edellyttää arvioinnin videotallenteen käyttöä pisteytykseen.

   Jos osallistuja haluaa tietää kliinisen arvioinnin tulokset, istunnon lopussa terapeutti toimittaa valokopion tuloksista ja antaa osallistujalle selityksen näistä tuloksista ja vastaa kaikkiin kysymyksiin, joita osallistujalla voi olla näistä asteikoista. . Reaching Performance Scalen tapauksessa, koska pisteytys tehdään tutkimuksen jälkeen, osallistuja voisi saada pisteet myöhemmin puhelimitse.

5. Kaikki opintojaksot suoritetaan British Columbian yliopiston (UBC) Point Grayn kampuksella. Testin aikana osallistujia pyydetään olemaan vuorovaikutuksessa tietokoneen kanssa seuraavien syöttötekniikoiden avulla: 2 Jaco Kinovan robottikäsivartta ja Microsoft Kinect. Näitä teknologioita käyttämällä osallistujat suorittavat bimanuaalisia symmetrisiä liikkeitä käsillään/käsillään ohjatakseen yksinkertaista kursoria/kohdevideopeliä. Kinect mittaa osallistujan liikkeen datapisteinä jokaisesta nivelestä, videota ei tallenneta. Robottilaitteita käytetään tallentamaan käsien liikkeitä ja lisäämään niiden vastustusta liikkumiselle osallistujan runkokompensaation tason mukaan. Monitoria käytetään visuaalisen palautteen antamiseen osallistujan runkotason kompensoinnista ja kohdepelin näyttämiseen.
6. Pyydä osallistujia istumaan tuolille ja säätämään jalkatuki siten, että heidän jalkansa ovat täysin tuettuna, polvet 90 asteen kulmassa ja selkä tuolia vasten.
7. Pyydä osallistujia pitämään kiinni kahden robottilaitteen kahvoista.
8. Mikäli osallistujat eivät pysty pitämään kahvasta käden heikkouden vuoksi, heidän kämmenensä ympärille asetetaan säädettävä kangas ja joustava hihna pitämään kättä kahvan päällä.
9. Suurin voima, jonka käyttäjä voi tuottaa robottien työntämiseen, mitataan lukemalla robotin antureita.
10. Pyydä osallistujaa suorittamaan sarja unimanuaalisia kurkotuksia järjestelmän kalibroimiseksi osallistujan käsivarren pituuden perusteella.
11. Pyydä osallistujaa suorittamaan 5 bimanuaalista harjoittelua tutustuaksesi järjestelmään ja liikekartoituksiin.
12. Pyydä osallistujaa suorittamaan 15 perustason (ei palautetta) bimanuaalista kurkotusta runkotason kompensoinnin mittaamiseksi. Tutkijat käyttävät keskimääräisen runkojohdon kompensaation arvoa asettaakseen virhealueet visuaalista ja voimallista palautetta varten.
13. Pyydä osallistujaa suorittamaan 5 bimanuaalista harjoittelua, jotta hän tutustuu joko visuaaliseen tai voimapalautteeseen (riippuen koehenkilöiden satunnaistamisesta).
14. Pyydä osallistujaa suorittamaan 60 bimanuaalisen kurkotuksen koetta yhteen kohteeseen polven korkeudella käsivarret täysin ojennettuna. Osallistujat saavat palautetta korvauksistaan ​​tietokoneen monitorin kautta tai robottien lisääntyneen vastustuskyvyn vuoksi.
15. Osallistuja voi halutessaan levätä tavoitteiden välillä. Lisäksi jokaisen 15 maalin jälkeen pidetään 1 minuutin tauko.
16. Osallistuja suorittaa 15 tavoitetta ilman palautetta (Jälkimittaus)
17. Osallistujilla on 5 minuutin tauko ennen toisen palauteehdon aloittamista.
18. Toista vaiheet 14, 15 ja 16, mutta toisella palautteen tyypillä (visuaalinen tai voimallinen).
19. Muistiinpanon tekijä tallentaa osallistujien tutkimuksen aikana kohtaamien esteiden esiintymisen.
20. Liikkeenseurantatiedot ja arviointivideot tallennetaan tietokonetiedostoon, varmuuskopioidaan UBC-pohjaiselle tiedostopalvelimelle ja optisille tietovälineille.
21. Istunnon lopussa osallistuja vastaa käytettävyyskyselyyn.
22. Muistiinpanon tekijän, liikelokien, arviointivideoiden ja kyselylomakkeiden tietoja käytetään kvantitatiivisessa ja laadullisessa analyysissä, jotta saadaan lisätietoa siitä, kuinka lisätty palaute voi vähentää rungon kompensoivia liikkeitä sekä järjestelmän helppokäyttöisyyttä ja toimivuutta. Kaikki tiedot tunnistetaan osallistujien numeroiden avulla.
23. Videotallenteet poistetaan/tuhotetaan 5 vuoden kuluttua tulosten julkaisemisesta.

Opintosuunnitelma:

Tutkijat noudattavat subjektin sisäistä crossover-suunnittelua, jossa riippumaton muuttuja on palautetyyppi ja tasot ovat: voimapalaute ja visuaalinen palaute. Ensisijainen riippuva muuttuja on rungon kompensoinnin mitta. Tutkijat noudattavat tasapainotettua strategiaa vähentääkseen siirtymävaikutuksia, jotka aiheutuvat näiden kahden ehdon suorittamisesta tietyssä järjestyksessä.

Tiedonkeruu sisältää liikelokitiedostoja, pelin tuloksia, keskusteluja osallistujien kanssa ja poistumistutkimuksia.