Entraînement à la propulsion en fauteuil roulant basé sur l'apprentissage moteur pour les personnes âgées

Taille de l'échantillon:

Les calculs ont abouti à une taille d'échantillon de 10 participants pour chacun des trois groupes afin de détecter une différence significative avec une puissance de 80 % à un niveau de signification de 0,05 (G*Power 3,1). Pour tenir compte des données manquantes et des perdus de vue, la taille de l'échantillon a été augmentée de 15 %, de sorte que chacun des trois groupes sera composé de 12 participants pour un total de 36 participants.

Honoraires des participants :

• Tous les participants recevront 15 $ pour chacune des trois sessions de test
• Les participants randomisés dans l'un ou l'autre des groupes d'intervention (pratique ou formation) recevront 5 $ / visite (à l'exclusion de la séance de test) pour compenser en partie leurs frais de déplacement.

Évaluation de l'admissibilité :

Les participants intéressés à participer à cette étude seront sélectionnés par téléphone pour s'assurer qu'ils répondent aux exigences d'âge et de poids, qu'ils n'ont pas de blessures aux membres supérieurs et qu'ils comprennent l'engagement de temps potentiel. Les participants seront informés qu'ils devront remplir un questionnaire pour confirmer leur admissibilité lors de leur premier rendez-vous. Les participants effectueront le mini examen mental après avoir donné leur consentement éclairé au dépistage des troubles cognitifs.

Informations démographiques descriptives (baseline):

Les variables qui sont importantes pour décrire la population de participants seront recueillies au départ, notamment : l'âge ; hauteur; sexe; exposition à des membres de la famille ou à des amis qui utilisent un fauteuil roulant manuel.

Informations physiques sur les participants (ligne de base, post-intervention et deux semaines après l'intervention) :

Les variables physiques requises pour les procédures de test ou susceptibles d'influer sur les résultats seront mesurées à chaque point de collecte de données, notamment : le poids ; force de préhension; flexibilité des articulations des membres supérieurs ; et évaluation de la condition physique autoévaluée.

Évaluations :

Les mesures seront prises avant l'intervention (ligne de base), quatre semaines et 6 semaines après la ligne de base. Un évaluateur formé administrera toutes les évaluations.

Randomisation:

Au fur et à mesure que les participants sont inscrits, ils seront affectés au hasard aux groupes d'entraînement, de pratique ou de contrôle basés sur l'apprentissage moteur par un algorithme de randomisation.

Collecte de données:

Après avoir fourni un consentement éclairé et démontré l'approbation d'exercer par une copie signée par un médecin de l'examen médical de préparation à l'activité physique (PARMED X) si plus de 69 ans ou du questionnaire de préparation à l'activité physique (PAR-Q+) si moins de 69 ans, les participants rempliront un questionnaire démographique comprenant le sexe, la taille, le poids, l'âge, le niveau de condition physique général et l'expérience de conduite manuelle.

Après avoir rempli les questionnaires, les participants seront équipés d'un fauteuil roulant Elevation de taille appropriée (Instinct Mobility, Vancouver, BC). Les participants seront ajustés de manière à ce que leurs coudes forment un angle d'environ 100 degrés lorsque leurs mains sont placées en haut de la roue alors qu'ils sont assis dans le fauteuil roulant. Pour assurer la cohérence entre les points de mesure, les détails de l'ajustement du fauteuil roulant seront enregistrés et reproduits lors des post-tests afin de minimiser les biais. La roue de mesure instrumentée pour collecter les variables cinétiques et temporelles (SmartWheel -Three Rivers Holdings, Mesa, AZ) sera remplacée par la roue droite du fauteuil roulant et une roue factice à inertie adaptée sera appliquée sur le côté gauche du fauteuil roulant. La pression des pneus sera gonflée au niveau recommandé de 100 psi.

Un test de traînée sera ensuite effectué pour déterminer la force de traînée du système de l'utilisateur de fauteuil roulant sur le tapis roulant (Max-Mobility). Pendant le test de traînée, le participant sera assis passivement dans un fauteuil roulant de laboratoire équipé, qui est relié par une corde à un transducteur de force. À une vitesse constante (1,1 m/s ou 4,0 km/h), l'angle du tapis roulant sera augmenté de 10 étapes (de 0,5 % de pente), et à chaque angle, la force de traînée sera déterminée. Ces 10 mesures de force seront utilisées pour calculer la puissance de sortie (PO) pour chaque angle d'inclinaison sur le tapis roulant. Une régression linéaire sera utilisée pour déterminer la PO (calculée en multipliant la force de traînée par la vitesse selon PO (W) = force de traînée (N) · vitesse de la courroie (m/s)). Le test de traînée dure environ 5 minutes.

Les sangles de sécurité situées sur les côtés du tapis roulant du fauteuil roulant seront fixées à l'avant du fauteuil roulant Elevation (sur le cadre métallique au-dessus des roulettes avant). Avant la collecte des données, les participants auront cinq minutes pour se familiariser avec le tapis roulant du fauteuil roulant et seront progressivement amenés à la vitesse définie de 1,1 m/s (4,0 km/h) qui sera utilisée pour la collecte des données. Des recherches antérieures ont utilisé la vitesse de 1,1 m/s pour les tests biomécaniques, car il s'agit de la vitesse minimale requise pour traverser certaines intersections aux États-Unis. Pour s'assurer que tous les participants effectuent la même quantité de travail pour les essais de test, la puissance de sortie sera normalisée à 0,15 W/kg à une inclinaison de 0,7 %, car une inclinaison de 0,7 % a produit des résultats très similaires à ceux d'un roulement au-dessus du sol à des vitesses de 4-6 km/h. Une résistance sera appliquée à l'arrière du fauteuil roulant via un système de poulies pour s'assurer que le PO est de 0,15 W/kg. Le coût en oxygène de la propulsion du fauteuil roulant est affecté par le PO, donc la standardisation du PO nous permet de supprimer les différences de force de traînée résultant des différences de poids corporel et de configuration du fauteuil roulant. La normalisation du PO tiendra également compte des variations du poids des participants entre le pré-test, le post-test et le post-test d'un mois.

Une fois que le participant est à l'aise sur le tapis roulant, l'embout buccal et le bouchon nasal du système de mesure métabolique TrueOne 2400 de Parvo Medics seront installés sur l'individu. Dix minutes de données de base (état de repos) seront collectées pour s'assurer que les participants respirent normalement (c'est-à-dire sans hyperventilation) et que leur valeur de rapport d'échange respiratoire est appropriée (moins de 0,9). Les participants commenceront alors à rouler avec une vitesse augmentant progressivement jusqu'à 1,1 m/s, une fois la vitesse atteinte atteinte (environ 15 s) les cinq minutes de collecte de données commenceront.

Caractéristique cinétique et spatio-temporelle :

Les données du SmartWheel seront collectées à 240 Hz à l'aide d'un logiciel propriétaire et filtrées à l'aide d'un filtre Butterworth passe-bas de 4e ordre avec une fréquence de coupure de 20 Hz. Les variables collectées avec le SmartWheel™ comprendront les forces tridimensionnelles, la force totale (√(Fx2+Fy2+Fz2)), la force tangentielle (force agissant sur la propulsion vers l'avant), la cadence (cycles/s), l'angle de poussée et la vitesse.

Modèle de roue Deux capteurs de position Optotrak 3020 (NDI, Waterloo, ON) seront utilisés pour enregistrer les données cinématiques 2D du plan sagittal de la position de la 3e articulation métacarpo-phalangienne. Le marqueur placé sur la 3ème articulation métacarpo-phalangienne servira à définir la stratégie de wheeling pour chaque sujet. Les données cinématiques seront collectées à une fréquence d'échantillonnage de 200 Hz. Toutes les données seront filtrées à l'aide d'un filtre Butterworth passe-bas de quatrième ordre à 7 Hz.

L'analyse des données:

Les données cinétiques et cinématiques de roulement seront synchronisées par une impulsion de déclenchement externe, divisées en cycles basés sur l'initiation de la force appliquée à la jante de poussée, et normalisées dans le temps à 100 % du cycle. Les données des cycles de roue qui se produisent dans la 5ème minute finale seront moyennées pour chaque participant.

Les profils de trajectoire de la main des cycles de roulement qui se produisent dans la 5e minute finale seront utilisés pour classer le modèle de roulement dans l'une des quatre catégories. Deux enquêteurs, aveuglés à la répartition des groupes de participants, classeront indépendamment les stratégies de roue selon leurs définitions. Les stratégies de roulage seront comparées entre deux enquêteurs pour assurer la cohérence.

Intervention d'entraînement basée sur l'apprentissage moteur :

La formation basée sur l'apprentissage moteur sera administrée par 1 formateur. Elle a plus de 6 ans d'expérience dans l'étude de la propulsion en fauteuil roulant et a de l'expérience dans la fourniture d'autres formations basées sur le ML relatives aux compétences en fauteuil roulant manuel et électrique. Trois bénévoles formés participeront aux pré et post-tests ainsi qu'aux tests de rétention d'un mois selon un calendrier rotatif. Les volontaires suivront 3 heures de formation sur le protocole de test. Les participants seront invités à participer à 6 sessions de formation individuelles de 20 minutes sur une période de 3 semaines (2 sessions/semaine). Six sessions ont été sélectionnées car des améliorations des variables biomécaniques ont été observées en aussi peu que 12 minutes d'entraînement, mais une amélioration de l'efficacité du mouvement d'autres habiletés continues a été observée en 6 sessions.

La formation basée sur l'apprentissage moteur se concentrera sur certains des concepts de base dans le domaine de l'apprentissage moteur. Les concepts d'apprentissage moteur comprendront une pratique variable en ce qui concerne la vitesse, la rétroaction (à la fois intrinsèque et extrinsèque mais se concentrant sur l'extrinsèque), la rétroaction axée sur trois variables principales (modèle de roue, vitesse de la main au contact de la jante de poussée, angle de poussée), apprentissage séquentiel ( concernant spécifiquement le schéma de roulement) et l'imagerie mentale (pendant les pauses).

Intervention pratique :

L'intervention pratique sera administrée par 1 formateur. Elle a plus de 6 ans d'expérience en recherche sur la propulsion manuelle des fauteuils roulants. Les participants seront invités à participer à 6 sessions de formation individuelles de 20 minutes sur une période de 3 semaines (2 sessions/semaine). Six sessions ont été sélectionnées car des améliorations des variables biomécaniques ont été observées en aussi peu que 12 minutes d'entraînement, mais une amélioration de l'efficacité du mouvement d'autres habiletés continues a été observée en 6 sessions.

Bien que la pratique générale offre une expérience par l'exposition et que la répétition obtenue à partir de la pratique puisse être considérée comme un élément de l'apprentissage moteur, il est important de déterminer s'il y a un avantage supplémentaire à la formation individuelle en mettant l'accent sur les principes de l'apprentissage moteur plutôt que sur ce que un individu pourrait accomplir seul. Il est prévu qu'un certain « apprentissage moteur » se produise pendant l'intervention de pratique, mais il est postulé qu'il se produira dans une moindre mesure.

Planification et équipement d'entraînement et d'entraînement basés sur l'apprentissage moteur :

Pour cette étude, la formation aura lieu à Vancouver au Blusson Spinal Cord Centre du Human Mobility Laboratory. Le Blusson Spinal Cord Center est un établissement communautaire qui possède une clinique médicale de la colonne vertébrale ainsi que plusieurs laboratoires de recherche.

Groupe de contrôle:

Le groupe de contrôle ne recevra aucune formation mais sera testé aux mêmes moments que les groupes d'intervention.

Autre:

Les participants recevront un bref aperçu de la pratique ou de la formation basée sur l'apprentissage moteur, selon le groupe auquel ils sont affectés, après avoir terminé le pré-test. Les participants seront informés qu'il existe un groupe "d'entraînement basé sur l'apprentissage moteur" et un groupe "contrôle", mais le fait que nous explorons deux types d'entraînement différents ne sera pas divulgué afin que le groupe de pratique n'ait pas l'impression que leur entraînement est inférieur. au groupe d'entraînement basé sur l'apprentissage moteur.

À la fin de la formation basée sur la pratique ou l'apprentissage moteur, les participants seront invités à remplir un questionnaire de sortie ouvert sur ce qu'ils ont aimé et détesté dans la formation et s'ils pensaient que cela serait utile pour un nouvel utilisateur de fauteuil roulant.

Synthèse et analyse des données :

Des statistiques descriptives seront synthétisées pour les informations démographiques et physiques.

L'efficacité de l'entraînement basé sur l'apprentissage moteur sur le résultat principal (l'efficacité mécanique brute ainsi que les résultats secondaires sera estimée à l'aide d'une analyse de variance factorielle mixte 3 x 3 à mesures répétées (ANOVA). Une valeur de p ajustée sera utilisée pour corriger les comparaisons multiples entre les caractéristiques de base. Un test du chi carré sera utilisé pour déterminer les différences dans la variable catégorielle (technique de propulsion) avant et après le test en fonction de l'exposition à l'entraînement. La signification sera alpha = 0,05.