Lasten houkutteleminen robotti-eksoskeletonilla ja pelillistymisellä

Lapsille liikkuminen on jokapäiväisen elämän ja ikään sopivan leikin keskeistä toimintaa, joka vaikuttaa heidän itsenäisyytensä ja yleiseen elämänlaatuunsa. Fyysisesti vammaisilla lapsilla on kuitenkin usein osallistumisrajoituksia, jotka liittyvät erityisesti fyysiseen toimintaan. ICF (International Classification of Functioning, Disability and Health) toteaa, että osallistuminen on avaintekijä ihmisen yleisen elämänlaadun kannalta. Vammaiset lapset kokevat kuitenkin usein merkittäviä osallistumisrajoituksia, jotka liittyvät erityisesti fyysiseen toimintaan, joidenkin tutkimusten mukaan alle puolet vammaisista lapsista on fyysisesti aktiivisia. Fyysiseen toimintaan osallistuminen mahdollistaa kaikki sosiaaliseen sitoutumiseen, kuulumiseen ja itsenäisyyteen liittyvät edut, jotka vaikuttavat lapsen itsenäisyyteen ja yleiseen kehitykseen. Lisäksi fyysinen aktiivisuus parantaa terveyteen liittyvää kuntoa, mukaan lukien voimaa ja joustavuutta. Lasten, joilla on kävelyvamma, riippumattomuuden puute voi haitata kehitystä ja sitten vaikeuttaa liikkuvuutta edelleen. Jotkut yleisimmistä lasten patologioista (CP, Spina Bifida ja TBI) vaikuttavat fyysiseen liikkuvuuteen, ja kliinisissä esityksissä esiintyy usein polven motorisen hallinnan poikkeavaa. Kliiniset ilmenemismuodot voivat vaihdella aidon recurvatum- tai kyyryskävelyjen välillä, ja ne voidaan sekoittaa myös erilaisiin alaraajojen kohdistustapauksiin. Nämä epänormaalit kävelytavat voivat johtaa haitallisiin pitkän aikavälin vaikutuksiin, mukaan lukien pehmytkudosrakenteiden lisääntynyt rasitus, joka usein johtaa pysyvään nivelen epämuodostumaan, jos sitä ei hoideta, liikkumiskyvyn/riippumattomuuden vähenemiseen, lisääntyneeseen energiankulutukseen ja kipuun. Tiimimme on kehittänyt itsenäisen kahdenvälisen tutkimustason lasten polven eksoskeleton, ja tietomme N=10 lapsesta osoittavat, että olemme käsitelleet tehokkaan lasten polven eksoskeleton alkuperäisen tarpeen aiemmasta Imlay-projektistamme CHOA:n kanssa. Työtä tarvitaan kuitenkin edelleen, jotta edistetään: 1. laitteen todellista saatavuutta ja käytettävyyttä klinikalla tutkimuslaboratorion ulkopuolella, 2. toimenpiteen pitkäaikaista säilyttämistä välittömän terapeuttisen istunnon jälkeen ja 3. hauskaa ja potilaan aktiivinen osallistuminen eksoskeleton käytön aikana. Tässä tutkimuksessa pyrimme kehittämään ja testaamaan kliinisesti ystävällisen lasten polven eksoskeleton, joka on integroitu visuaaliseen biofeedback-videopeliin parantaakseen kävelyyn liittyviä tuloksia ja edistääkseen kävelyvammaisten lasten liikkuvuutta. Varhainen puuttuminen lasten saamiseen kuntoutukseen ja nautinnollinen osallistuminen voivat johtaa parempiin pitkän aikavälin tuloksiin lapsille ja heidän perheilleen.

Teemme pienen mittakaavan toteutettavuustutkimuksen, jossa N=5 potilasta osallistuu 5 kertaa kokeelliseen terapeuttiseen kuntoutusistuntoon eksoskeletonin ja visuaalisen biopalautepelin kanssa. Osallistujat käyttävät laitetta enintään 2 tuntia per istunto 5 istunnon aikana. Istunnot ajoitetaan osallistujan aikataulun mukaan siten, että peräkkäisten istuntojen välillä on yksi yö ja enintään 1 viikko. Tuloksia seurataan ennen jokaista istuntoa ja sen jälkeen.

Oletamme, että potilaiden tulokset, mukaan lukien sekä toiminnalliset että potilaan raportoimat mittarit, paranevat merkittävästi ensimmäisestä lähtötilanteesta lopulliseen arviointiin 5 hoitokerran jälkeen. Lopuksi analysoimme laitteen tehokkuutta ja perhe/terapeuttikyselyn tiedot toteuttaaksemme parannuksia exoskeleton- ja biofeedback-peliin tulevaisuudessa.