Az optikai áramlási sebesség manipulációjának és az elmerülés mértékének hatása a stroke utáni emberek járási mintázatára

DIZÁJNT TANULNI

Ez a tanulmány egy kísérleti, 2 csoportos, többközpontú vizsgálat, amelyben az agyvérzés utáni és egészséges emberek 2 különböző futószalagos sétát hajtanak végre. A 2 alkalom 2 külön napon, 10 napon belül kerül lebonyolításra. Mindkét munkamenet azonos lesz, csak az optikai áramlási sebesség manipulálására használt VR rendszer különbözik. A 2 munkamenet sorrendje és az optikai áramlási sebesség manipulációja véletlenszerű lesz.

ANYAGOK

GRAIL rendszer: A Gait Real-time Interactive Lab (GRAIL) egy integrált mozgásrögzítő rendszer, amely 10 optikai mozgáskamerából (Vicon Inc., Oxford, Egyesült Királyság), kettős szalagos futópadból, integrált erőlapokkal és 180 fokos hengeres vetítésből áll. képernyőrendszer és D-Flow szoftver (Motekforce Link, Amszterdam, Hollandia). A GRAIL rendszer futópadjának két üzemmódja van: fix gyaloglási sebesség vagy saját tempó. Ennél a vizsgálatnál a futópad saját ütemű lesz, ami azt jelenti, hogy a páciens irányítja az irányítást, és kiválaszthatja a járási sebességet. A futópad követni fogja a páciens járási sebességét, ami lehetővé teszi a páciens számára, hogy tetszés szerint indítsa el, állítsa le és változtassa a sebességet. A GRAIL rendszer vetítővászonja félig magával ragadó virtuális környezetet biztosít. A GRAIL rendszer a Smart Space laborban (UZ Gent) található, és a VUB/UZ Brussel kutatóinál lesz elérhető.

Fejre szerelhető kijelző (HMD): Az „Oculus Rift S” HMD VR rendszer (Oculus, LLS, USA) egy alacsony költségű HMD, amely teljes mértékben integrálja a felhasználót a virtuális környezetbe azáltal, hogy blokkolja a valós világ észlelését. Az „Oculus Rift S” teljesen magával ragadó virtuális környezetet biztosít. A VUB/UZ Brussel kutatói birtokában vannak a HMD „Oculus Rift S”-nek, és elérhetővé teszik a tanulmány számára.

ELJÁRÁS

Mindkét ülést a Genti Egyetemi Kórház Smart Space laborjában (Corneel Heymanslaan 10, 9000 Gent) tartják, ahol a GRAIL rendszer található.

Mindkét ülés megkezdése előtt bizonyos előkészületeket kell tenni az eredménymutatókkal kapcsolatban:

• A betegeknek egy kérdőívet kell kitölteniük (a Simulator Sickness Questionnaire-Pre).
• A felületi elektródákat kétoldali M. rectus femoris, M. vastus lateralis, M. biceps femoris, M. tibialis anterior, M. gastrocnemius medialis, M. deltoideus elülső rész, M. deltoideus hátsó rész, M. latissimus dorsi oldalára helyezzük. Az elektródák elhelyezése a SENIAM irányelveit követi. Az elektróda alatti bőrt leborotválják és alkohollal megtisztítják, hogy javítsák az elektródák bőrrel való érintkezését és csökkentsék az impedanciát.
• Fényvisszaverő markereket helyeznek el a páciens alsó és felső végtagjainak rögzített pontjain. A jelölők elhelyezése a Plug-in Gait teljes test modelljét (VICON) követi. Ennél a modellnél a vizsgálónak a következő dolgokat kell előre megmérnie: testhossz, testsúly, lábhossz, térd szélesség, bokaszélesség, váll eltolás, könyök szélesség, csukló szélesség, kézvastagság.

Ezen előkészületek után a betegek elkezdenek járni a GRAIL rendszer saját tempójú futópadján. Csak a biztonság kedvéért a betegek a biztonsági hevederrel járnak. A betegeket először hozzászoktatják ahhoz, hogy 8 percet sétáljanak a saját tempójú futópadon mindenféle VR nélkül. A betegeknek szükségük van erre a szoktatási próbára, hogy hozzászokjanak a saját ütemű futópad rendszerhez. Ezen 8 perc elteltével a futópad leáll, és a betegek 5 perces pihenőidőre leülnek. A pihenőidő alatt a betegeket két rövid kérdőív kitöltésére kérik (a Simulator Sickness Questionnaire-1, a VAS skálák).

GRAIL munkamenet: Az 5 perces pihenőidő után a betegek további 3-szor 8 percet sétálnak a VR segítségével. A betegek most sétálnak, miközben egy virtuális környezetet néznek, amelyet a GRAIL eszköz vetítővászonjára vetítenek (félig immerzív). Az optikai áramlás minden 8 perces séta során más és más lesz. Az egyes séták között a betegek 5 percet pihennek, és minden pihenőidő alatt egy rövid kérdőív kitöltésére kérik a betegeket (a Simulator Sickness Questionnaire-2,-3).

HMD munkamenet: Az 5 perces pihenőidő után a betegek további 3-szor 8 percet sétálnak a VR segítségével. A betegek most úgy sétálnak, hogy a HMD „Oculus Rift”-et viselik, és teljesen elmerülnek egy virtuális környezetben (teljesen immerzív). Az optikai áramlás minden 8 perces séta során más és más lesz. Az egyes séták között a betegek 5 percet pihennek, és minden pihenőidő alatt egy rövid kérdőívet (a Simulator Sickness Questionnaire-2,-3) kell kitölteni.

Mindkét ülés befejezéséhez a résztvevőket felkérjük, hogy töltsenek ki 3 kérdőívet (a szimulátor betegségkérdőívet, a VAS skálákat és az Igroup Presence Questionnaire-t).

RANDOMIZÁLÁS

Először is, a munkamenet típusa véletlenszerűen lesz kiválasztva 2 lehetséges opcióval: GRAIL - HMD vagy HMD - GRAIL. Másodszor, az optikai áramlási sebesség manipulációja (kiegyenlített, lassú, gyors) a munkameneten belül véletlenszerű lesz. A manipuláció sorrendje mindkét munkamenetben azonos lesz. Minden munkamenet első 8 perce mindig a VR nélküli perc lesz. Ezt követően az optikai áramlási sebességet módosítani kell. Az optikai áramlási sebesség manipulációjának randomizálására 6 lehetőség van: illesztett - lassú - gyors / illesztett - gyors - lassú / lassú - gyors - illesztett / lassú - illesztett - gyors / gyors - lassú - illesztett / gyors - illesztett - lassú . A véletlenszerűsítések blokk véletlenszerűsítéssel történnek a Microsoft Excel® programban.

TANULMÁNY ELEMZÉS

Ez a tanulmány megvizsgálja (1) az optikai áramlási sebesség manipulálásának hatását és (2) az immerzió szintjének hatását (félig immerzív GRAIL rendszer teljes immerzív HMD-vel).

Az optikai áramlási sebességet a spatiotemporális járásparaméterekre, a kinematikára, a kinetikára és az izomtevékenységre gyakorolt ​​hatását összehasonlítjuk a VR nélküli gyaloglással. Az első szakaszban az adatokat LO(W)ESS simítással (lokálisan súlyozott szórásdiagram simítással) vizualizálják, hogy feltárják a megfigyelt hatásokat az idő múlásával (feltételenként és eredményenként), ami rugalmasságot tesz lehetővé ezzel a kvázi nem paraméteres megközelítéssel. Ezután a hatás kezdetét, nagyságát és időtartamát kifejező releváns értékeket kinyerjük:

• Kezdet: időpont(ok), amikor a minimális klinikailag fontos különbséget (MCID) túllépik. Ha az MCID ismeretlen, 10%-os küszöbértéket kell alkalmazni
• Magnitúdó: a maximum (vagy maximumok) és az időpont(ok) nagysága, amikor a maximumot elérjük
• Időtartam: a kezdet és az az időpont közötti idő, amikor az MCID (vagy 10%-os küszöb) már nem lépi túl

Ezeket az értékeket egy kétirányú, ismételt mérési ANOVA-ban (optikai áramlási sebesség * eszköz) hasonlítják össze a feltételek között. Adott esetben (a feltáró elemzések alapján) egyetemünk Statisztikai és Adatelemzési Tanszékének irányításával további mélyreható statisztikák, például funkcionális adatelemzések is készülnek.