뇌졸중에 도달

목적:

뇌졸중 생존자의 경우 보상 운동을 사용하면 운동 범위, 통증 및 "학습된 비사용" 패턴이 감소할 수 있습니다. 상지에 도달하는 동안 존재하는 일반적인 보상 운동은 몸통 변위입니다. 이 동작은 감소해야 할 중요한 동작으로 식별되었지만 이 문제를 해결하기 위한 전략은 거의 고려되지 않았습니다. 기존 전략은 의자 등받이에 사람을 물리적으로 구속해야 하므로 감독되지 않은 치료에 사용하기에는 바람직하지 않습니다. 결과적으로 클리닉과 가정 모두에서 올바른 움직임 패턴의 사용을 촉진하는 대체 방법이 현재 필요합니다. 이러한 의미에서 기술은 트렁크 보상을 줄이는 새로운 방법을 만드는 인에이블러 역할을 할 수 있습니다. 그러나 몸통 보상은 로봇 및 컴퓨터 보조 재활에서 부차적인 주제로만 조사되었기 때문에 문헌에는 공백이 있습니다. 결과적으로, 이 프로젝트에서 연구자들은 로봇 장치와 상업적으로 이용 가능한 기술을 사용하여 몸통 보상의 감소를 조사하여 감독되지 않은 치료에서 움직임의 품질에 초점을 맞출 것입니다. 이 프로젝트의 잠재적인 결과는 나중에 뇌졸중 및 기타 신경 장애인 집단의 다른 보상 방식에 적용 및 일반화될 수 있습니다.

목적:

우리의 목표는 감독되지 않은 치료에서 몸통 보상 운동을 줄이기 위해 피드백 단서가 사용될 수 있음을 입증하는 것입니다.

연구 질문:

몸통 보상을 줄이기 위해 시각적 피드백과 비교할 때 힘 신호를 사용하면 유사한 결과를 얻을 수 있습니까?

장비:

• 1 Kinect(Microsoft, Inc.) 마커리스 모션 캡처 시스템.
• 2 Kinova Jaco 보조 로봇 팔. 이러한 장치는 장애인의 일상 업무를 지원하는 데 사용됩니다. 암은 사용자와 안전하게 상호 작용(낮은 힘)하도록 설계되었습니다.
• 1 데스크톱 컴퓨터와 시각적 피드백을 제공하는 모니터.

방법:

조사관은 이를 전달하기 위해 두 개의 Kinova Jaco 로봇 장치를 사용하여 힘 피드백 신호를 설계할 것입니다. 그런 다음 조사관은 보상 움직임을 줄이기 위해 시각적 피드백(피드백을 전달하기 위해 컴퓨터 모니터 사용)과 비교할 때 힘 신호가 유사하거나 더 나은 결과를 얻을 수 있는지 조사합니다.

로봇 장치가 힘 신호를 발휘할 수 있지만 이러한 장치는 복잡성과 가격으로 인해 가정 환경에서 구현하기 어려울 수 있습니다. 결과적으로 이 프로젝트에서 조사관은 사용자의 보상 움직임에 대한 피드백을 제공하기 위해 상업적으로 이용 가능한 기술의 사용을 연구할 것입니다. 조사관은 보상 수준 감소에 미치는 영향을 연구하기 위해 힘과 시각적 피드백의 사용을 비교합니다. 조사관은 가정에서 쉽게 사용할 수 있는 시스템(예: 더 복잡한 로봇 장치를 구입할 필요 없이 텔레비전 세트 및 개인용 컴퓨터). 이 프로젝트의 결과가 상업적으로 이용 가능한 기술의 사용을 지원한다면, 사용자가 집에서 치료 프로그램을 계속하면 로봇 장치를 대체하거나 보완하기 위해 이 기술의 잠재적 사용에 대한 추가 증거를 제공할 것입니다.

포스 피드백 큐는 로봇의 핸들을 움직이기 위한 저항으로 제공됩니다. 이러한 단서는 사용자가 "정상적인" 도달 패턴을 기반으로 특정 오류 범위 밖으로 이동할 때 적용됩니다. 또한 큐의 크기는 몸통 보상의 크기에 비례합니다. 이 프로젝트에서는 시각적 피드백과 힘 피드백이라는 두 가지 조건을 비교합니다.

시각적 조건은 모니터를 사용하여 참가자의 손을 나타내는 두 개의 커서(빈 원)를 표시하고 사용자가 보정을 시작하면 원이 빨간색 잉크로 채워집니다. 보상의 크기가 증가함에 따라 빨간색 잉크의 양이 점차 증가하여 사용자가 보상하고 있는 수준을 나타냅니다.

절차 요약:

(총 소요 시간: 2-2.5시간):

1. 참가자를 모집합니다.
2. 연구 및 장비를 소개합니다. 참가자는 실험 중 어느 시점에서든 불편하거나 피로를 느끼면 조사관에게 알리도록 요청받으며 필요한 만큼 휴식을 취합니다.
3. 참가자에게 동의서를 작성하도록 요청하거나 건강 상태로 인해 동의를 제공할 수 없는 경우 간병인/보호자가 동의하고 피험자가 동의합니다.

4. 참가자는 배경 설문지를 작성하고 등록된 물리 치료사는 인정된 손상 척도(Fugl-Meyer Upper Extremity Assessment 및 Reaching Performance Scale)를 기반으로 임상 평가를 수행하여 점수를 비교를 위한 기준선으로 사용합니다. 이 단계가 끝날 때 통계 분석. 성과 도달 척도는 채점을 위해 평가의 비디오 녹화를 사용해야 합니다.

   참가자가 자신의 임상 평가 결과를 알고자 하는 경우 세션이 끝날 때 치료사는 결과의 사본을 제공하고 참가자에게 이러한 결과에 대한 설명을 제공하고 참가자가 이 척도에 대해 가질 수 있는 질문에 답변합니다. . Reaching Performance Scale의 경우 채점은 연구가 끝난 후 이루어지기 때문에 참가자는 나중에 전화를 통해 점수를 받을 수 있습니다.

5. 모든 학습 세션은 브리티시 컬럼비아 대학교(UBC) 포인트 그레이 캠퍼스에서 진행됩니다. 테스트 중에 참가자는 Jaco Kinova 로봇 팔 2개와 Microsoft Kinect와 같은 입력 기술을 사용하여 컴퓨터와 상호 작용하도록 요청받습니다. 이러한 기술을 사용하여 참가자는 간단한 커서/대상 비디오 게임을 제어하기 위해 팔/손으로 양손 대칭 이동을 수행합니다. Kinect는 참가자의 움직임을 모든 관절의 데이터 포인트로 측정하며 비디오는 녹화되지 않습니다. 로봇 장치는 손의 움직임을 기록하는 데 사용되며 참가자의 몸통 보정 수준에 따라 움직임에 대한 저항을 증가시킵니다. 모니터는 참가자의 몸통 보상에 대한 시각적 피드백을 제공하고 대상 게임을 표시하는 데 사용됩니다.
6. 참가자들에게 의자에 앉고 발판을 조정하여 발이 완전히 지지되고 무릎이 90도 각도가 되며 등이 의자에 닿도록 합니다.
7. 참가자들에게 두 로봇 장치의 손잡이를 잡도록 요청하십시오.
8. 참가자가 손이 약해서 손잡이를 잡을 수 없는 경우 조절 가능한 천과 탄성 스트랩을 손바닥에 감아 손잡이 위에 손을 고정합니다.
9. 사용자가 로봇을 밀기 위해 생성할 수 있는 최대 힘은 로봇의 센서를 판독하여 측정됩니다.
10. 참가자에게 참가자의 팔 길이에 따라 시스템을 보정하기 위해 일련의 단일 수동 도달을 수행하도록 요청하십시오.
11. 참가자에게 시스템과 모션 매핑에 익숙해지기 위해 양손으로 5회 연습을 수행하도록 요청합니다.
12. 참가자에게 몸통 보상을 측정하기 위해 15개의 기준선(피드백 없음) 양손 도달 범위를 수행하도록 요청합니다. 조사관은 평균 트렁크 보상 값을 사용하여 시각 및 힘 피드백에 대한 오류 밴드를 설정합니다.
13. 참가자에게 시각적 또는 힘 피드백(피험자의 무작위화에 따라 다름)에 익숙해지기 위해 5가지 연습 양손 도달을 수행하도록 요청합니다.
14. 참가자에게 팔을 완전히 뻗은 상태에서 무릎 높이에서 1개의 대상에 양손으로 도달하는 60회 시도를 수행하도록 요청합니다. 참가자는 컴퓨터 모니터를 통해 보상에 대한 피드백을 받거나 로봇의 움직임에 대한 저항이 증가합니다.
15. 참가자는 요청 시 대상 사이에서 휴식을 취할 수 있습니다. 또한 15개의 목표마다 1분의 휴식이 있습니다.
16. 참가자는 피드백 없이 15회 도달을 수행합니다(측정 후).
17. 참가자는 두 번째 피드백 조건을 시작하기 전에 5분의 휴식 시간을 갖습니다.
18. 14, 15, 16단계를 반복하되 다른 유형의 피드백(시각적 또는 힘)을 사용합니다.
19. 메모 작성자는 연구 중에 참가자가 직면한 장애물의 발생을 기록합니다.
20. 동작 추적 데이터 및 평가 비디오는 컴퓨터 파일에 저장되고 UBC 기반 파일 서버 및 광학 미디어에 백업됩니다.
21. 세션이 끝나면 참가자는 사용성 질문에 답합니다.
22. 메모 작성자, 동작 기록, 평가 비디오 및 설문지의 데이터는 정량적 및 정성적 분석을 수행하는 데 사용되어 증강 피드백이 보상 트렁크 움직임을 줄이는 방법과 시스템의 사용 용이성 및 기능에 대한 추가 통찰력을 얻습니다. 모든 데이터는 참가자의 번호를 사용하여 식별됩니다.
23. 녹화된 영상은 결과 발표 후 5년이 지나면 삭제/파기됩니다.

연구 설계:

조사자는 독립 변수가 피드백 유형인 피험자 내 교차 디자인을 따를 것이며 수준은 힘 피드백 및 시각적 피드백입니다. 1차 종속 변수는 몸통 보상의 척도입니다. 조사관은 특정 순서로 두 가지 조건을 수행함으로써 이월 효과를 줄이기 위해 균형 잡힌 전략을 따를 것입니다.

데이터 수집에는 모션 로그 파일, 게임 점수, 참가자와의 토론 및 종료 설문 조사가 포함됩니다.