Usabilità e affidabilità di un nuovo strumento di terapia fisica
Una valutazione di una nuova applicazione di terapia fisica del ginocchio abilitata per il monitoraggio del movimento con pazienti sani per valutare l'affidabilità e l'usabilità
L'esercizio riabilitativo condotto a casa dopo l'infortunio migliora i risultati clinici e funzionali. La conformità ottimale con i regimi di esercizio prescritti richiede istruzioni regolari del paziente, valutazione delle prestazioni, monitoraggio e incoraggiamento generale da parte del personale sanitario. L'esercizio a casa, sebbene conveniente per i pazienti, non favorisce la fornitura del supporto professionale necessario per massimizzare l'efficacia del regime prescritto.
Il software in fase di sviluppo da parte di Reflexion Health Inc. insieme al Naval Medical Center San Diego (NMCSD) è stato progettato per facilitare l'interazione personale-paziente a distanza durante le sessioni di esercizi riabilitativi a casa. Microsoft Kinect® fungerà da piattaforma hardware per il pacchetto software progettato provvisoriamente chiamato "Reflexion". Kinect® contiene una telecamera di tracciamento del movimento senza marker/controller. Il software Reflexion finale si baserà su uno "strumento di misurazione della riabilitazione (RMT)" per rilevare il movimento dell'articolazione scheletrica sul piano cardinale e la sua velocità utilizzando la fotocamera Kinect® incorporata, fornendo al contempo un feedback visivo del paziente tramite un avatar su uno schermo televisivo.
In questo studio osservazionale a rischio minimo, verranno valutate l'affidabilità funzionale e l'usabilità di RMT/Kinect®. Venti soggetti sani installeranno e accenderanno fisicamente il sistema hardware/software; ricevere indicazioni sugli esercizi dal RMT; quindi eseguire una serie di esercizi per il ginocchio simili a quelli prescritti dopo la riparazione del legamento crociato anteriore (LCA).
Un set iniziale di dati limitato, ottenuto da Reflexion Health, ha fornito misure di validità e affidabilità. Sono stati rilevati diciotto gradi di differenza assoluta tra la goniometria manuale e le misurazioni Kinect® nei relativi piani di movimento utilizzati durante l'esercizio ACL prescritto. È stato ottenuto un buon accordo relativo tra i punteggi RMT e goniometria (ICC = 0,89). Un pregiudizio sistematico correggibile verso la sottostima da parte dell'RMT consentirà future stime più accurate del posizionamento articolare migliorando la validità del volto.
L'affidabilità funzionale RMT e l'usabilità generale saranno espresse in questo studio utilizzando statistiche descrittive e questionari scalati. Il malfunzionamento dei componenti hardware (fotocamera Kinect®, laptop, PC o televisore/monitor LCD) nonché gli errori e i guasti del software registrati internamente da RMT verranno conteggiati e misurati per accertare l'affidabilità di RMT.
La qualità dell'interazione utente-RMT sarà valutata con registrazioni video di ogni set-up e sessione di allenamento. Nello specifico, le misure di usabilità includeranno: necessità di ulteriore assistenza per la creazione o il funzionamento dell'RMT; numero di tentativi richiesti dal soggetto per interagire con una specifica funzionalità: tempo trascorso su elementi specifici durante la sessione. Il feedback dei partecipanti verrà raccolto dopo la sessione utilizzando due questionari ridimensionati: System Usability Scale (SUS) e Reflexion Usability Scale (RUS). I risultati dello studio guideranno le modifiche del software necessarie prima dell'implementazione di futuri studi clinici all'interno della popolazione NMCSD.
Panoramica dello studio
Stato
Stato
Condizioni
Condizioni
Intervento / Trattamento
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
Approccio generale:
Abbiamo in programma di utilizzare un disegno di studio osservazionale per valutare l'affidabilità e l'usabilità dell'RMT da parte di volontari sani mentre partecipano a una sessione simulata di terapia fisica del ginocchio presentata dall'RMT. Ogni sessione sarà supervisionata dal personale di ricerca e registrata per una successiva revisione e valutazione delle aree di preoccupazione per l'affidabilità e l'usabilità.
Metodi:
Lo studio utilizzerà 20 (n=20) volontari sani. Questi soggetti saranno reclutati attivamente dal Naval Medical Center di San Diego e da Orthopaedic dal personale di ricerca. Utilizzeremo anche un volantino informativo collocato nella sala d'attesa dell'ambulatorio di terapia fisica e ortopedica NMCSD. Nessuna cartella clinica verrà utilizzata per identificare i soggetti per il reclutamento. I soggetti saranno avvicinati dal personale di ricerca e verranno chieste informazioni sulla partecipazione e saranno sottoposti a pratiche standard relative ai criteri di incontro, inclusione ed esclusione e al consenso alla sperimentazione clinica da parte di personale di ricerca qualificato. Coloro che acconsentiranno a partecipare saranno portati in un'area che ospita l'hardware e il software RMT. I soggetti seguiranno quindi un breve tutorial di 5 minuti sulla configurazione, l'accensione e la navigazione dell'hardware e del software controllato da gesti.
Dopo la sessione di orientamento a ciascun soggetto verrà presentato l'hardware RMT e verrà chiesto di collegare i componenti hardware tramite i cavi forniti e successivamente accendere il sistema e l'applicazione oltre a posizionarsi correttamente davanti alla telecamera. Successivamente, verrà chiesto loro di seguire le istruzioni sullo schermo per inserire l'ID del soggetto e le informazioni di accesso pertinenti e navigare nel sistema utilizzando i gesti. Dopo il processo di installazione procederanno quindi a impegnarsi in quattro esercizi presentati in sequenza dal software RMT. Circa 5 ripetizioni di ciascun esercizio verranno registrate e valutate dall'RMT, dopodiché al soggetto verrà chiesto di seguire le istruzioni sullo schermo per rivedere un riepilogo della propria attività presentato dall'RMT e uscire dall'applicazione. Dopo la loro interazione con l'RMT, verrà chiesto loro di completare un questionario sulla scala di usabilità del sistema e un questionario sulla scala di usabilità della riflessione.
Prevediamo che il tempo totale richiesto da ciascun soggetto sarà di circa 45 minuti. Il personale di ricerca sarà disponibile a fornire qualsiasi assistenza richiesta dai soggetti nella loro interazione con il RMT. Inoltre, il personale interverrà anche mentre i soggetti consenzienti eseguono gli esercizi se rilevano segni di lesioni o danni imminenti. I soggetti potranno interrompere il loro coinvolgimento in qualsiasi momento e per qualsiasi motivo.
La revisione delle note del personale di ricerca durante l'interazione del soggetto con i risultati RMT, SUS e RUS e la videocassetta dell'interazione tra il soggetto e l'RMT saranno confermate post-hoc.
Misura di prova
Stimiamo che la dimensione del campione di questo studio sia di circa 20 soggetti. Poiché non viene effettuato alcun confronto diretto con una coorte di controllo, non verrà eseguita alcuna analisi statistica inferenziale. Ciò significa che non esiste un modo significativo per potenziare adeguatamente lo studio tramite aggiustamenti delle dimensioni del campione. La nostra scelta di 20 soggetti, quindi, si è basata sul bilanciamento della logistica necessaria per testare questa piattaforma con la raccolta di dati sufficienti per comprendere l'usabilità del sistema.
Randomizzazione
N / A
Accecante
N / A
- Prima sessione di orientamento
Ai soggetti verrà fornito un breve tutorial video su come collegare la videocamera Kinect al televisore e al laptop, accendere la videocamera RMT e Kinect e utilizzare l'hardware e il software RMT da parte del personale di ricerca; tutte le domande riceveranno risposta in quel momento per quanto riguarda il funzionamento RMT. Quindi, i soggetti saranno valutati da un fisioterapista autorizzato e attualmente praticante e mostrati i quattro esercizi che eseguiranno nella sessione. Il terapista lavorerà con ciascuno dei pazienti fino a raggiungere una prestazione soddisfacente in ciascuno degli esercizi, come valutato dal terapista.
Componenti
Hardware:
- Fotocamera Kinect
- Televisore LCD
- Computer portatile
Software:
- Sistema operativo Windows 7
- Applicazione software dello strumento di misurazione della riabilitazione
- Analisi statistica:
L'obiettivo principale di questa ricerca è comprendere l'usabilità e l'affidabilità del sistema. Poiché la presente domanda è relativamente nuova, non esistono metodi standard per il "successo" o il "fallimento" del sistema. Pertanto, non intendiamo effettuare alcuna analisi statistica inferenziale. Piuttosto, genereremo statistiche descrittive da utilizzare in modo post-hoc per determinare l'affidabilità del sistema e l'usabilità per future applicazioni a pazienti malati sottoposti a terapia fisica per la chirurgia di ricostruzione post-LCA. Le statistiche descrittive forniscono una migliore comprensione dei dati consentendo una valutazione più informata dei potenziali rischi del sistema. Comprendere la natura distributiva dei dati (ad esempio, normale simmetrico, normale asimmetrico, bimodale, ecc.) e la variabilità dei punteggi dei dati può identificare meglio i rischi complessivi per la sicurezza e aiutare a specificare gli individui che potrebbero potenzialmente incorrere in un rischio maggiore per la sicurezza, dovrebbe esistere.
Tipo di studio
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Iscrizione
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
-
-
California
-
San Diego, California, Stati Uniti, 92134
- Naval Medical Center San Diego
-
-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Sessi ammissibili allo studio
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Maschi e femmine sani
- Età 18-35
Criteri di esclusione:
- Sintomi attivi del ginocchio
- Iscrizione alla terapia fisica del ginocchio entro 3 mesi dalla valutazione
- Protesi degli arti inferiori esterne o impiantate
- Somministrazione di farmaci antidolorifici regolarmente programmati per gli arti inferiori, comprese le vie di somministrazione orale, topica o intra-articolare
- Chirurgia o procedure entro 3 mesi prima dell'arruolamento
- Storia precedente di lesione traumatica al ginocchio che ha richiesto un intervento chirurgico e/o ha provocato una disabilità funzionale del ginocchio al basale
- Donne incinte
- Compromissione cognitiva significativa
- Deficit neurovestibolari con conseguente compromissione dell'equilibrio e della propriocezione
- Trauma cranico
- Perdita di funzione o immobilizzazione di entrambe le estremità superiori
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Numero di gruppi/coorti
Coorti e interventi
Gruppo / CoorteGruppo / Coorte |
Intervento / TrattamentoIntervento / Trattamento |
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Strumento di misurazione della riabilitazione
Questo singolo braccio è composto da tutti i soggetti che interagiranno con lo strumento oggetto di indagine.
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Il Rehabilitation Measurement Tool rappresenta uno strumento di teleriabilitazione per la fisioterapia.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Affidabilità
Lasso di tempo: 30 minuti, i pazienti sono stati seguiti per tutta la durata dell'impostazione, dell'inizializzazione e del completamento del protocollo di esercizio RMT
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Abbiamo progettato e pianificato di implementare una misura che quantifica il tempo necessario al soggetto per impostare e inizializzare il sistema che verrà utilizzato per testare l'interaffidabilità dei pazienti utilizzando lo strumento di misurazione della riflessione per completare il protocollo di esercizio.
Dopo che il paziente ha completato il protocollo di esercizio, chiederemo al paziente di completare la scala di usabilità della riflessione per fornire il feedback e l'esperienza dell'utente.
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30 minuti, i pazienti sono stati seguiti per tutta la durata dell'impostazione, dell'inizializzazione e del completamento del protocollo di esercizio RMT
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Misure di risultato secondarie
Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Usabilità
Lasso di tempo: 30 minuti, i pazienti sono stati seguiti per tutta la durata dell'impostazione, dell'inizializzazione e del completamento del protocollo di esercizio RMT
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Il numero di interazioni richieste dal coordinatore dello studio affinché il soggetto possa impostare, inizializzare e completare correttamente il protocollo impostato di esercizi di terapia fisica utilizzando lo strumento di misurazione della riabilitazione.
Il coordinatore dello studio utilizzerà la Reflexion Usability Scale per quantificare e misurare il risultato mentre il soggetto utilizza il sistema per completare il protocollo di esercizio.
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30 minuti, i pazienti sono stati seguiti per tutta la durata dell'impostazione, dell'inizializzazione e del completamento del protocollo di esercizio RMT
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Sponsor
Collaboratori
Collaboratori
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Campbell R, Evans M, Tucker M, Quilty B, Dieppe P, Donovan JL. Why don't patients do their exercises? Understanding non-compliance with physiotherapy in patients with osteoarthritis of the knee. J Epidemiol Community Health. 2001 Feb;55(2):132-8. doi: 10.1136/jech.55.2.132.
- Rand D, Kizony R, Weiss PT. The Sony PlayStation II EyeToy: low-cost virtual reality for use in rehabilitation. J Neurol Phys Ther. 2008 Dec;32(4):155-63. doi: 10.1097/NPT.0b013e31818ee779.
- Hurley MV, Walsh NE, Mitchell H, Nicholas J, Patel A. Long-term outcomes and costs of an integrated rehabilitation program for chronic knee pain: a pragmatic, cluster randomized, controlled trial. Arthritis Care Res (Hoboken). 2012 Feb;64(2):238-47. doi: 10.1002/acr.20642.
- Jan MH, Hung JY, Lin JC, Wang SF, Liu TK, Tang PF. Effects of a home program on strength, walking speed, and function after total hip replacement. Arch Phys Med Rehabil. 2004 Dec;85(12):1943-51. doi: 10.1016/j.apmr.2004.02.011.
- Jette DU, Jette AM. Physical therapy and health outcomes in patients with knee impairments. Phys Ther. 1996 Nov;76(11):1178-87. doi: 10.1093/ptj/76.11.1178.
- Harris GR, Susman JL. Managing musculoskeletal complaints with rehabilitation therapy: summary of the Philadelphia Panel evidence-based clinical practice guidelines on musculoskeletal rehabilitation interventions. J Fam Pract. 2002 Dec;51(12):1042-6.
- Fischer DA, Tewes DP, Boyd JL, Smith JP, Quick DC. Home based rehabilitation for anterior cruciate ligament reconstruction. Clin Orthop Relat Res. 1998 Feb;(347):194-9.
- Jette AM, Rooks D, Lachman M, Lin TH, Levenson C, Heislein D, Giorgetti MM, Harris BA. Home-based resistance training: predictors of participation and adherence. Gerontologist. 1998 Aug;38(4):412-21. doi: 10.1093/geront/38.4.412.
- Fitzgerald GK. Therapeutic exercise for knee osteoarthritis: considering factors that may influence outcome. Eura Medicophys. 2005 Jun;41(2):163-71.
- Pisters MF, Veenhof C, van Meeteren NL, Ostelo RW, de Bakker DH, Schellevis FG, Dekker J. Long-term effectiveness of exercise therapy in patients with osteoarthritis of the hip or knee: a systematic review. Arthritis Rheum. 2007 Oct 15;57(7):1245-53. doi: 10.1002/art.23009.
- Burke, J. W. et al. Optimising engagement for stroke rehabilitation using serious games. Vis Comput 25, 1085-1099 (2009).
- Pisters MF, Veenhof C, Schellevis FG, Twisk JW, Dekker J, De Bakker DH. Exercise adherence improving long-term patient outcome in patients with osteoarthritis of the hip and/or knee. Arthritis Care Res (Hoboken). 2010 Aug;62(8):1087-94. doi: 10.1002/acr.20182.
- Zhiqiang Luo; Chee Kian Lim; Weiting Yang; Ke Yen Tee; Kang Li; Chao Gu; Kim Doang Nguen; I-Ming Chen; Song Huat Yeo; ,
- Zhou, H. Human motion tracking for rehabilitation--A survey. Biomedical Signal Processing and Control (2008).
- Papastergiou, M. Exploring the potential of computer and video games for health and physical education: A literature review. Computers & Education 53, 603-622 (2009).
- Broeren J, Claesson L, Goude D, Rydmark M, Sunnerhagen KS. Virtual rehabilitation in an activity centre for community-dwelling persons with stroke. The possibilities of 3-dimensional computer games. Cerebrovasc Dis. 2008;26(3):289-96. doi: 10.1159/000149576. Epub 2008 Jul 31.
- Yu, C. A Study on Technology Acceptance of Applying Wii to Physical Therapy. (2008).
- Lange, B., Flynn, S. & Rizzo, A. Initial usability assessment of off-the-shelf video game consoles for clinical game-based motor rehabilitation. Phys. Ther. Rev. 14, 355-363 (2009).
- Clark R, Kraemer T. Clinical use of Nintendo Wii bowling simulation to decrease fall risk in an elderly resident of a nursing home: a case report. J Geriatr Phys Ther. 2009;32(4):174-80. doi: 10.1519/00139143-200932040-00006.
- Holden, M., Dyar, T. & Schwamm, L. Home-based telerehabilitation using a virtual environment system. (2003)
- Rizzo AA, Strickland D, Bouchard S. The challenge of using virtual reality in telerehabilitation. Telemed J E Health. 2004 Summer;10(2):184-95. doi: 10.1089/tmj.2004.10.184.
- Gövercin, M., Missala, I. M., Marschollek, M. & Steinhagen-Thiessen, E. Virtual Rehabilitation and Telerehabilitation for the Upper Limb. GeroPsych: The Journal of Gerontopsychology and Geriatric Psychiatry 23, 79-90 (2010).
- Sigal, L. Articulated Pose Estimation and Tracking: Introduction. Visual Analysis of Humans (2011).
- Lange, B., Rizzo, S., Chang, C. & Suma, E. Markerless Full Body Tracking: Depth-Sensing Technology within Virtual Environments. The Interservice/Industry , Simulation & Education Conference (I/ITSEC) (2011).
- Lewis GN, Woods C, Rosie JA, McPherson KM. Virtual reality games for rehabilitation of people with stroke: perspectives from the users. Disabil Rehabil Assist Technol. 2011;6(5):453-63. doi: 10.3109/17483107.2011.574310. Epub 2011 Apr 17.
- Rand, D., Kizony, R., Feintuch, U. & Katz, N. Comparison of two VR platforms for rehabilitation: video capture versus HMD. … Teleoperators & Virtual Presence, Vol. 14, No. 2, April 2005, 147-160 (2005). 28. Mumford, N. et al. 2008 Virtual Rehabilitation. 2008 Virtual Rehabilitation 175-180 (2008).
- Kizony, R., Katz, N. & Tamar Weiss, P. L. Adapting an immersive virtual reality system for rehabilitation. J. Visual. Comput. Animat. 14, 261-268 (2003).
- Bruun, A. Evaluating the Usability of Home Healthcare Applications. Human-Centered Design of E-Health (2010).
- Gruchmrnann T. The impact of usability on patient safety. Biomed Instrum Technol. 2005 Nov-Dec;39(6):462-5. doi: 10.2345/0899-8205(2005)39[462:TIOUOP]2.0.CO;2. No abstract available.
- Fairbanks RJ, Wears RL. Hazards with medical devices: the role of design. Ann Emerg Med. 2008 Nov;52(5):519-21. doi: 10.1016/j.annemergmed.2008.07.008. Epub 2008 Aug 22. No abstract available.
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Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
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Primo Inserito
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Ultimo aggiornamento pubblicato
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Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Ultimo verificato
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- NMCSD.2012.0060
- NIH CTSA 8KL2TR000110-05 (OTHER_GRANT: NIH CTSA 8KL2TR000110-05)
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