Interface de rééducation par biofeedback du genou pour la thérapie à domicile basée sur le jeu pour les patients souffrant d'arthrose du genou (KneeBRIGHT)

L'arthrose (OA) est la principale cause d'invalidité aux États-Unis. Comme l'arthrose est associée à la faiblesse musculaire des membres inférieurs, la rééducation axée sur le quadriceps et d'autres renforcements musculaires des membres inférieurs est un traitement bien établi pour les patients atteints d'arthrose du genou. Cependant, l'adhésion des patients aux routines d'exercice est faible en raison du manque de conseils concernant les protocoles optimaux et d'un faible engagement pendant les routines répétitives que les patients trouvent fastidieuses et ennuyeuses.

L'objectif à long terme de cette étude est d'améliorer les résultats de l'arthrose du genou grâce à des exercices de rééducation efficaces et motivants. Le système d'interface de rééducation par biofeedback du genou pour la thérapie à domicile basée sur le jeu ("KneeBRIGHT") combine le biofeedback par électromyographie (EMG) avec la thérapie par jeu vidéo (VGT) pour fournir aux patients atteints d'arthrose du genou un outil attrayant et efficace pour effectuer des exercices de rééducation à domicile. KneeBRIGHT vise à motiver les patients souffrant d'arthrose du genou à effectuer des exercices de renforcement musculaire réguliers grâce à une thérapie de jeu vidéo engageante et axée sur l'EMG.

Les participants âgés de 40 à 75 ans, avec une ambulation indépendante et avec le diagnostic d'arthrose du genou posé par radiographie et un score d'au moins 2 (sur 4) sur le système de classification radiographique de Kellgren-Lawrence OA seront inclus dans l'étude . Les participants souffrant de troubles psychiatriques ou cognitifs (par exemple, démence), d'une maladie symptomatique de la colonne vertébrale, de la hanche, de la cheville ou du pied autre que l'arthrose qui interféreraient avec l'évaluation du genou seront exclus. Les participants souffrant de troubles de l'équilibre ou vestibulaires, de neuropathie périphérique, d'affections cutanées empêchant le placement des électrodes EMG, les détenus, les femmes enceintes (sur déclaration), les non-anglophones, les personnes malvoyantes et/ou malentendantes seront également exclus.

Les participants éligibles seront randomisés en deux groupes : (1) groupe KneeBRIGHT ; (2) Groupe de rééducation standard. Les deux groupes subiront une évaluation de base et une évaluation de suivi pour mesurer les résultats rapportés par les patients et la force musculaire de la cuisse. Les participants des deux groupes suivront un programme de 12 semaines comprenant 3 séances d'exercices par semaine qui comprend une combinaison de séances en personne et à domicile

Les deux groupes suivront le même protocole de rééducation qui commencera par des séances supervisées en clinique par le kinésithérapeute de l'équipe d'étude et progressivement des séances à domicile seront ajoutées. Les participants au groupe KneeBRIGHT effectueront les exercices de renforcement des quadriceps avec les activités basées sur les jeux vidéo. Les unités de biofeedback EMG et le jeu vidéo avec ordinateur portable seront fournis aux sujets pour un usage domestique. Les sujets recevront des instructions sur la façon d'appliquer l'unité de biofeedback EMG et l'utilisation du jeu vidéo. Les activités de jeu KneeBRIGHT consistent en une introduction du joueur au monde virtuel et aux missions, le joueur personnalise l'avatar personnel et effectue une série de contractions d'étalonnage et d'exercices pratiques pour se familiariser avec les commandes du jeu. Grâce au système EMG, les contractions musculaires d'un joueur se traduisent par des mouvements physiques de l'avatar et le contrôle des véhicules dans l'environnement virtuel. Chaque défi de type quête est conçu pour permettre de jouer en position assise, couchée, debout ou autonome, en fonction de l'état physique d'un individu. Les interactions de l'utilisateur avec le jeu intègrent des exercices d'extension du genou et des mouvements fonctionnels qui offrent des avantages thérapeutiques optimaux.

Les participants des deux groupes subiront une combinaison de séances à domicile et en clinique. Le protocole commencera par six visites à la clinique afin de maximiser la familiarité avec les routines d'exercice et l'équipement. Des séances à domicile seront ajoutées après 2 semaines en rééducation. Les séances consisteront en des exercices d'échauffement, de renforcement, d'équilibre, de précision et d'étirements doux. Les exercices de renforcement seront axés sur les quadriceps, les ischio-jambiers, les mollets et les fessiers. Les exercices d'étirement seront axés sur les quadriceps, les ischio-jambiers et les mollets. La progression sera guidée par les principes de rééducation et la réponse des participants à l'exercice. La quantité de ces exercices dépendra de la façon dont ils font sentir le sujet. Le programme de rééducation permettra au sujet d'augmenter la quantité d'exercice qu'il peut effectuer. Les exercices seront limités si le sujet ressent une gêne. Dans l'ensemble, le protocole consistera en 36 séances au total, 20 séances en clinique et 16 séances à domicile.

Les mesures des résultats avant et après l'intervention seront comparées pour explorer l'efficacité. L'acceptation de la technologie sera également étudiée chez les patients randomisés dans le groupe KneeBRIGHT.

Dans l'ensemble, KneeBRIGHT a le potentiel d'améliorer considérablement la rééducation de l'arthrose en améliorant la récupération fonctionnelle grâce à la pratique physique d'exercices spécifiques et adaptatifs et en favorisant l'adhérence par le biais de jeux amusants et d'un retour d'information sur les performances. L'utilisation du système KneeBRIGHT en téléthérapie peut augmenter l'accès aux zones éloignées/mal desservies et étendre la gamme des installations de réadaptation existantes.

Analyse statistique La fonction du genou évaluée par le score KOOS composite avant l'étude sera comparée au score KOOS enregistré après l'intervention pour tester l'hypothèse principale selon laquelle les patients effectuant l'exercice KneeBRIGHT amélioreront considérablement la fonction du genou par rapport au groupe témoin. Les mesures des scores KOOS avant l'intervention seront soustraites des scores post-intervention pour produire un ensemble de valeurs delta. Ces valeurs delta seront analysées via l'Analyse de Covariance (ANCOVA). Une règle de décision p≤0,05 sera utilisée comme critère de rejet.

Les résultats du questionnaire seront utilisés pour tester l'hypothèse selon laquelle les patients utilisant le système KneeBRIGHT démontrent des niveaux d'engagement accrus par rapport à ceux qui effectuent une routine d'exercice conventionnelle. Les scores du questionnaire seront comptés pour produire des scores composites. Ces scores composites seront analysés via un modèle mixte linéaire. Une règle de décision p≤0,05 sera utilisée comme critère de rejet de l'hypothèse nulle.

Les données de synchronisation des visites à domicile seront analysées en comparant les minutes d'exercice avec le système KneeBRIGHT aux minutes d'exercice avec le régime d'exercice standard dans le groupe témoin pour tester l'hypothèse selon laquelle la durée de l'exercice est plus longue avec le système KneeBRIGHT. Le temps d'utilisation moyen sur chaque système sera analysé via le test t apparié de Student, avec P v ​​≤ 0,05 comme critère de rejet de l'hypothèse nulle.