Polven biofeedback-kuntoutusliittymä pelipohjaiseen kotiterapiaan polven nivelrikkoa sairastaville potilaille (KneeBRIGHT)

Nivelrikko (OA) on johtava vamman aiheuttaja Yhdysvalloissa. Koska nivelrikko liittyy alaraajojen lihasheikkouteen, nelipäiseen reisilihakseen ja muihin alaraajojen lihasten vahvistamiseen keskittyvä kuntoutus on vakiintunut hoitomuoto polven OA-potilaille. Potilaiden harjoitusrutiinien noudattaminen on kuitenkin alhaista, koska optimaalisia protokollia koskevaa ohjeistusta ei ole saatu, ja heikosta sitoutumista toistuviin rutiineihin, jotka potilaat pitävät tylsinä ja tylsinä.

Tämän tutkimuksen pitkän aikavälin tavoitteena on parantaa polven OA-tuloksia tehokkaiden ja motivoivien kuntoutusharjoitusten avulla. Knee Biofeedback Rehabilitation Interface for Game-based Home Therapy ("KneeBRIGHT") -järjestelmä yhdistää elektromyografian (EMG) biofeedbackin videopeliterapiaan (VGT) tarjotakseen polven OA-potilaille mukaansatempaavan ja tehokkaan työkalun kuntoutusharjoitusten suorittamiseen kotona. KneeBRIGHT pyrkii motivoimaan polven OA-potilaita suorittamaan säännöllistä lihasvoimaa vahvistavaa harjoitusta mukaansatempaavan, EMG-ohjatun videopeliterapian avulla.

Tutkimukseen otetaan mukaan 40–75-vuotiaat osallistujat, joilla on itsenäinen kävelytie ja polven OA-diagnoosi röntgenkuvauksella ja vähintään 2 (4:stä) Kellgren-Lawrence OA -radiografisessa luokitusjärjestelmässä. . Osallistujat, joilla on psykiatrinen tai kognitiivinen vajaatoiminta (esim. dementia), oireinen selkärangan, lonkka-, nilkka- tai jalkasairaus, joka ei häiritse polven arviointia, suljetaan pois. Osallistujat, joilla on tasapaino- tai vestibulaarihäiriöitä, perifeerinen neuropatia, ihosairaus, jotka estävät EMG-elektrodien asettamisen, vangit, raskaana olevat naiset (ilmoituksen mukaan), ei-englanninkieliset, näkö- ja/tai kuulovammaiset henkilöt myös suljetaan pois.

Tukikelpoiset osallistujat satunnaistetaan kahteen ryhmään: (1) KneeBRIGHT-ryhmä; (2) Normaali kuntoutusryhmä. Molemmille ryhmille tehdään perus- ja seurantaarviointi potilaiden raportoimien tulosten ja reisilihasten voiman mittaamiseksi. Molempien ryhmien osallistujat käyvät läpi 12 viikon ohjelman, joka sisältää 3 harjoitusta viikossa, joka sisältää sekä henkilökohtaisen että kotona harjoitettavan harjoituksen.

Molemmille ryhmille suoritetaan sama kuntoutusprotokolla, joka alkaa tutkimusryhmän fysioterapeutin ohjaamilla istunnoilla klinikalla ja asteittain lisätään kotiistuntoja. KneeBRIGHT-ryhmän osallistujat suorittavat nelipäisen lihasten vahvistusharjoituksia videopelipohjaisten toimintojen kanssa. EMG-biopalauteyksiköt ja videopeli kannettavalla tietokoneella toimitetaan koehenkilöille kotikäyttöön. Koehenkilöt saavat opastusta EMG-biopalauteyksikön käyttöön ja videopelin käyttöön. KneeBRIGHT Game Activities koostuu pelaajan esittelystä virtuaalimaailmaan ja tehtäviin, pelaaja mukauttaa henkilökohtaisen avatarin ja suorittaa sarjan kalibrointisupistuksia ja harjoitusharjoituksia perehtyäkseen pelin ohjaimiin. EMG-järjestelmän avulla pelaajan lihasten supistukset muuttuvat avatarin fyysisiksi liikkeiksi ja ajoneuvojen hallintaan virtuaaliympäristössä. Jokainen tehtävätyyppinen haaste on suunniteltu mahdollistamaan pelaaminen istuvassa, selällään, tuettuna seisomassa tai vapaasti seisovassa asennossa henkilön fyysisen tilan perusteella. Käyttäjän vuorovaikutus pelin kanssa sisältää polven ojennusharjoituksia ja toiminnallisia liikkeitä, jotka tarjoavat optimaalisen terapeuttisen hyödyn.

Molempien ryhmien osallistujat käyvät yhdessä kotona ja klinikalla. Protokolla alkaa kuudella klinikkakäynnillä, jotta harjoitusrutiineihin ja välineisiin perehtyisi mahdollisimman paljon. Kotiistunnot lisätään 2 viikon kuntoutuksen jälkeen. Tunti sisältää lämmittely-, vahvistus-, tasapaino-, tarkkuus- ja lempeitä venytysharjoituksia. Vahvistavat harjoitukset keskittyvät nelipäiseen, takareisilihakseen, pohkeeseen ja pakaralihaksiin. Venytysharjoitukset keskittyvät nelipäisiin, reisilihaksiin ja pohkeisiin. Edistymistä ohjaavat kuntoutuksen periaatteet ja osallistujien reaktio harjoitukseen. Näiden harjoitusten määrä riippuu siitä, miltä ne tuntevat kohteen. Kuntoutusohjelman avulla koehenkilö voi lisätä harjoituksen määrää. Harjoituksia rajoitetaan, jos tutkittava kokee epämukavuutta. Kaiken kaikkiaan protokolla koostuu yhteensä 36 istunnosta, 20 klinikkaistunnosta ja 16 kotona tapahtuvasta istunnosta.

Interventiota edeltäviä ja sen jälkeisiä tulostoimenpiteitä verrataan tehokkuuden tutkimiseksi. Teknologian hyväksyntää tutkitaan myös KneeBRIGHT-ryhmään satunnaistetuilla potilailla.

Kaiken kaikkiaan KneeBRIGHTilla on potentiaalia parantaa merkittävästi OA-kuntoutusta parantamalla toiminnallista palautumista tietyn, mukautuvan harjoituksen fyysisen harjoittelun avulla ja edistämällä sitoutumista hauskojen pelien ja suorituspalautteen avulla. KneeBRIGHT-järjestelmän käyttö etäterapiassa voi lisätä pääsyä syrjäisille/alipalvelualueille ja laajentaa olemassa olevien kuntoutuspalvelujen valikoimaa.

Tilastollinen analyysi YhdistelmäKOOS-pistemäärällä arvioitua polven toimintaa ennen tutkimusta verrataan intervention jälkeen tallennettuun KOOS-pisteeseen, jotta voidaan testata ensisijainen hypoteesi, jonka mukaan KneeBRIGHT-harjoitusta suorittavat potilaat parantavat merkittävästi polven toimintaa kontrolliryhmään verrattuna. Interventiota edeltävät KOOS-pistemäärät vähennetään toimenpiteen jälkeisistä pisteistä, jotta saadaan joukko delta-arvoja. Nämä delta-arvot analysoidaan kovarianssianalyysin (ANCOVA) avulla. Hylkäyskriteerinä käytetään p≤0,05-päätössääntöä.

Kyselyn tuloksista testataan hypoteesia, jonka mukaan KneeBRIGHT-järjestelmää käyttävät potilaat osoittavat parempaa sitoutumistasoa verrattuna niihin, jotka tekevät tavanomaista harjoitusrutiinia. Kyselylomakkeen pisteet lasketaan yhdistelmäpisteiden saamiseksi. Nämä yhdistelmäpisteet analysoidaan lineaarisen sekamallin avulla. Päätössääntöä p≤0,05 käytetään nollahypoteesin hylkäyskriteerinä.

Kotikäyntien ajoitustiedot analysoidaan vertaamalla KneeBRIGHT-järjestelmän harjoitteluminuutteja harjoitusminuutteihin normaalilla harjoitusohjelmalla kontrolliryhmässä testatakseen hypoteesia, että harjoituksen kesto on pidempi KneeBRIGHT-järjestelmällä. Keskimääräinen käyttöaika kussakin järjestelmässä analysoidaan Studentin parillisen t-testin avulla, jossa P v≤0,05 nollahypoteesin hylkäyskriteerinä.