L'effet de la manipulation de la vitesse du flux optique et du niveau d'immersion sur le schéma de marche chez les personnes post-AVC

ÉTUDIER LE DESIGN

Cette étude est un essai expérimental multicentrique à 2 groupes dans lequel des personnes post-AVC et des personnes en bonne santé effectueront 2 séances différentes de marche sur tapis roulant. Les 2 sessions seront réalisées sur 2 jours distincts dans un délai de 10 jours. Les deux sessions seront identiques, seul le système VR utilisé pour manipuler la vitesse du flux optique sera différent. L'ordre des 2 séances et la manipulation de la vitesse du flux optique seront randomisés.

MATÉRIAUX

Système GRAIL : Le Gait Real-time Interactive Lab (GRAIL) est un système de capture de mouvement intégratif composé de 10 caméras de mouvement optiques (Vicon Inc., Oxford, Royaume-Uni), d'un tapis roulant à double courroie avec plaques de force intégrées, d'une projection cylindrique à 180 degrés système d'écran et logiciel D-Flow (Motekforce Link, Amsterdam, Pays-Bas). Le tapis roulant du système GRAIL a deux modes : vitesse de marche fixe ou auto-rythme. Pour cette étude, le tapis roulant sera auto-rythmé, ce qui signifie que le patient est en contrôle et peut choisir la vitesse de marche. Le tapis roulant suivra la vitesse de marche du patient, ce qui lui permettra de démarrer, d'arrêter et de changer de vitesse à volonté. L'écran de projection du système GRAIL assurera un environnement virtuel semi-immersif. Le système GRAIL est situé dans le laboratoire Smart Space (UZ Gent) et sera mis à disposition des chercheurs de la VUB/UZ Brussel.

Visiocasque (HMD) : Le système HMD VR « Oculus Rift S » (Oculus, LLS, US) est un HMD à faible coût qui intègre pleinement l'utilisateur dans l'environnement virtuel en bloquant la perception du monde réel. L'"Oculus Rift S" assurera un environnement virtuel totalement immersif. Les chercheurs de la VUB/UZ Brussel ont en leur possession le HMD 'Oculus Rift S' et le mettront à disposition pour l'étude.

PROCÉDURE

Les deux sessions se dérouleront dans le laboratoire Smart Space de l'Hôpital universitaire de Gand (Corneel Heymanslaan 10, 9000 Gent) où se trouve le système GRAIL.

Avant le début des deux sessions, certaines préparations devront être faites en ce qui concerne les mesures des résultats :

• Les patients seront invités à remplir un questionnaire (le Simulator Sickness Questionnaire-Pre).
• Les électrodes de surface seront placées bilatéralement sur le M. rectus femoris, le M. vastus lateralis, le M. biceps femoris, le M. tibialis anterior, le M. gastrocnemius medialis, le M. deltoideus anterior part, le M. deltoideus posterior part, le M. latissimus dorsi. Le placement des électrodes suivra les directives SENIAM. La peau sous l'électrode sera rasée et nettoyée avec de l'alcool pour améliorer le contact électrode-peau et réduire l'impédance.
• Des marqueurs réfléchissants seront placés sur des points fixes des membres inférieurs et supérieurs du patient. Le placement des marqueurs suivra le modèle complet du corps Plug-in Gait (VICON). Pour ce modèle, l'enquêteur devra mesurer à l'avance les éléments suivants : longueur du corps, poids du corps, longueur de la jambe, largeur du genou, largeur de la cheville, décalage de l'épaule, largeur du coude, largeur du poignet, épaisseur de la main.

Après ces préparations, les patients commenceront à marcher sur le tapis roulant à rythme libre du système GRAIL. Pour des raisons de sécurité uniquement, les patients marcheront avec le harnais de sécurité. Les patients seront d'abord habitués à marcher sur le tapis roulant à rythme libre pendant 8 minutes sans aucune forme de réalité virtuelle. Les patients ont besoin de cet essai d'accoutumance pour s'habituer au système de tapis roulant auto-rythmé. Après ces 8 minutes, le tapis roulant sera arrêté et les patients seront assis pour une période de repos de 5 minutes. Pendant la période de repos, les patients seront invités à remplir deux courts questionnaires (le Simulator Sickness Questionnaire-1, les échelles VAS).

Séance GRAIL : Après la période de repos de 5 minutes, les patients marcheront encore 3 fois 8 minutes avec le VR. Les patients marchent maintenant tout en regardant un environnement virtuel qui est projeté sur l'écran de projection du dispositif GRAIL (semi-immersif). Le flux optique sera différent au cours de chaque marche de 8 minutes. Entre chaque marche, les patients se reposeront pendant 5 minutes et pendant chaque période de repos, les patients seront invités à remplir un court questionnaire (le Simulator Sickness Questionnaire-2,-3).

Séance HMD : Après la période de repos de 5 minutes, les patients marcheront encore 3 fois 8 minutes avec le VR. Les patients marchent désormais tout en portant le HMD « Oculus Rift » et sont entièrement immergés dans un environnement virtuel (entièrement immersif). Le flux optique sera différent au cours de chaque marche de 8 minutes. Entre chaque marche, les patients se reposeront pendant 5 minutes et pendant chaque période de repos, les patients seront invités à remplir un court questionnaire (le Simulator Sickness Questionnaire-2,-3).

Pour terminer les deux sessions, les participants seront invités à remplir 3 questionnaires (le Simulator Sickness Questionnaire-Post, les échelles VAS et le Igroup Presence Questionnaire).

RANDOMISATION

Dans un premier temps, le type de séance sera randomisé avec 2 options possibles : GRAIL - HMD ou HMD - GRAIL. Deuxièmement, la manipulation de la vitesse du flux optique (appariée, lente, rapide) au cours de la session sera randomisée. L'ordre de la manipulation sera le même dans les deux sessions. Les 8 premières minutes de chaque session seront toujours celles sans VR. Par la suite, la vitesse du flux optique sera manipulée. Il existe 6 options possibles pour la randomisation de la manipulation de la vitesse du flux optique : apparié - lent - rapide / apparié - rapide - lent / lent - rapide - apparié / lent - apparié - rapide / rapide - lent - apparié / rapide - apparié - lent . Les randomisations se feront par randomisation par blocs dans Microsoft Excel®.

ANALYSE DE L'ÉTUDE

Cette étude étudiera (1) l'effet de la manipulation de la vitesse du flux optique et (2) l'effet du niveau d'immersion (système GRAIL semi-immersif avec HMD entièrement immersif).

L'effet de la vitesse du flux optique sur les paramètres spatio-temporels de la marche, la cinématique, la cinétique et l'activité musculaire sera comparé à la marche sans VR. Dans une première étape, les données seront visualisées à l'aide du lissage LO(W)ESS (lissage de diagramme de dispersion pondéré localement) pour explorer les effets observés dans le temps (par condition et résultat), permettant une flexibilité en utilisant cette approche quasi non paramétrique. Ensuite, les valeurs pertinentes exprimant le début, l'ampleur et la durée de l'effet seront extraites :

• Début : moment(s) auquel(s) la différence minimale cliniquement importante (MCID) est dépassée. Dans le cas où le MCID est inconnu, un seuil de 10 % sera utilisé
• Magnitude : magnitude du maximum (ou des maxima) et instant(s) auquel le maximum est atteint
• Durée : temps entre le début et le moment où le MCID (ou seuil de 10 %) n'est plus dépassé

Ces valeurs seront comparées entre les conditions dans une ANOVA à mesures répétées à deux voies (dispositif de vitesse de flux optique *). Le cas échéant (sur la base des analyses exploratoires), des statistiques approfondies supplémentaires, telles que l'analyse des données fonctionnelles, seront effectuées sous la direction du Département de statistique et d'analyse des données de notre université.