뇌졸중 보행 재활 향상을 위한 혁신적인 바이오피드백 인터페이스
본 연구는 뇌졸중 보행 훈련을 위한 새로운 게임 기반 시각적 인터페이스에 대한 예비 평가를 수행하고 사용자 데이터를 얻을 것입니다. 연구 참가자는 블록 무작위화(3 블록)에 의해 결정된 순서로 보행 바이오피드백 시스템에 대한 노출을 포함하는 보행 생체역학 평가를 완료합니다. 참가자는 3가지 유형의 바이오피드백 인터페이스와 제어 조건에 노출됩니다.
- 전방 지면 반발력(AGRF) 바이오피드백 게임(프로젝터 스크린 디스플레이, 비가상 현실 VR])
- 바이오피드백 게임의 VR 버전(헤드 마운트 AR 디스플레이)
- 게임 기반이 아닌 기존의 바이오피드백 인터페이스
연구 개요
상세 설명
뇌졸중은 성인 장애의 주요 원인입니다. 재활에서 퇴원한 후에도 뇌졸중 생존자에게는 잔여 보행 결손이 만연하여 보행 속도와 지구력이 감소합니다. 보행 장애는 지역 사회 이동성을 제한하기 때문에 뇌졸중 생존자와 재활 임상의는 보행 회복을 재활의 주요 목표로 간주합니다. 몇 가지 과제와 연구 격차로 인해 현재 임상 보행 재활 실습의 효과가 제한됩니다. 뇌졸중 생존자들이 보행 재활로부터 혜택을 받는다는 합의가 있지만, 어떤 특정 훈련 중재가 가장 효과적인지에 대한 합의는 부족합니다. 이 제안의 장기적인 목표는 신경과학, 생체 역학, 운동 학습 및 게임의 증거를 기반으로 하는 개인화되고 매력적이며 현저한 보행 훈련 치료법을 개발하여 이러한 문제를 해결하는 것입니다.
실시간 바이오피드백은 특정 생체역학적 장애를 대상으로 하는 유망한 보행 훈련 개입입니다. 바이오피드백은 보행 훈련 중에 목표로 하는 손상에 대한 개인의 인식을 향상시켜 비정상적인 보행 패턴의 자가 교정을 가능하게 합니다.
시각 및 청각 실시간 바이오피드백과 결합된 러닝머신 훈련에 대한 응답으로 건강한 개인은 대상 팔다리에 대해 일방적으로 AGRF를 증가시킬 수 있습니다. 따라서 AGRF 바이오피드백은 뇌졸중 후 사람들의 일방적 추진력 결핍을 목표로 하는 유익한 전략이 될 수 있습니다. 보행 바이오피드백을 위한 게임 인터페이스의 통합은 환자의 동기 부여를 증가시키고 참가자의 피로나 지루함을 분산시키며 보행 훈련 중에 더 많은 반복 횟수를 장려할 수 있습니다.
이 연구의 장기 목표는 뇌졸중 후 보행 훈련을 위해 특별히 고안된 보다 매력적이고 동기를 부여하는 보행 바이오피드백 방법론을 개발하는 것입니다. 연구자들은 재활 임상의의 주요 과제를 해결하는 것을 목표로 합니다. 환자가 치료 효과를 극대화하기 위해 충분한 반복, 강도 및 도전에 참여할 수 있도록 매력적이고 의미 있는 보행 훈련을 만드는 것입니다. 연구 전제는 훈련이 직관적이고 재미있는 게임 기반 인터페이스를 통합할 때 바이오피드백을 포함하는 보행 훈련 세션 동안 뇌졸중 후 개인이 더 큰 참여, 동기 부여 및 치료 이점을 보여줄 것이라는 것입니다. 연구 결과에는 동기 부여, 피로, 게임 특성 및 부작용(예: 메스꺼움, 현기증) 게임 노출 중. 뇌졸중 생존자 참가자를 대상으로 한 이번 임상 시험 외에도 유능한 신경 재활 임상의가 3가지 유형의 바이오피드백 중재를 시도하게 하여 게임 인터페이스에 대한 데이터를 수집할 예정입니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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Georgia
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Atlanta, Georgia, 미국, 30322
- Emory Rehabilitation Hospital
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
뇌졸중 후 참여자를 위한 포함 기준:
- 만성 뇌졸중(뇌졸중 후 >6개월)
- 지팡이나 보행기를 사용하거나 사용하지 않고 보행 가능
- 보조기 없이 스스로 선택한 속도로 2분간 걸을 수 있음
- 안정 시 심박수 분당 40~100회
뇌졸중 후 참가자의 제외 기준:
- 소뇌 징후(운동 실조증("술 취한") 보행 또는 빠른 손 또는 발 움직임 동안 협응력 감소)
- 하지 관절 교체의 역사
- 수사관들과 의사소통 불가
- 방치/반맹, 또는 지난 6개월 동안 설명할 수 없는 현기증
- 뇌졸중 이외의 신경학적 상태
- 보행을 제한하거나 보행 중 통증을 유발하는 하지 또는 척추(또는 기타 의학적 상태)의 정형외과적 문제
건강한 참가자 및 신경 재활 임상의를 위한 기준:
- 보행을 제한하는 의학적 또는 근골격계 질환 없음
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 다른
- 할당: 무작위화되지 않음
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 하나의
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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다른: 스트로크 후 참가자
스트로크 후 참가자는 각 실험 세션에서 두 가지 다른 바이오 피드백 인터페이스로 보행 훈련 시험을 완료합니다.
참가자는 또한 바이오 피드백이 제공되지 않는 통제 조건을 완료합니다.
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전통적인 비게임 바이오피드백의 경우 시각적 디스플레이는 대상 다리에 대한 전후방 지면 반력의 현재 측정값을 나타내는 이동 가능한 커서가 있는 수평선 그래프로 구성됩니다.
청각 피드백은 커서가 대상 범위에 들어갈 때마다 생성되는 "삐" 소리로 구성됩니다.
참가자는 4분 동안 전통적인 바이오피드백 인터페이스에 노출됩니다.
다른 이름들:
AGRF 바이오피드백 게임 동안 참가자들은 프로젝터나 스크린 디스플레이가 장착된 분할 벨트 런닝머신 위를 걷게 됩니다.
참가자는 걷는 동안 진행 중인 보행 성능 매개변수에 대한 실시간 정보 또는 피드백을 받게 됩니다.
참가자들은 4분간 AGRF 바이오피드백 게임을 접하게 됩니다.
다른 이름들:
참가자는 피드백 없이 제어 걷기를 완료합니다.
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다른: 유능한 참가자
각 실험 세션에서 두 가지 다른 바이오 피드백 인터페이스로 보행 훈련 시험을 완료 할 수있는 바디 개인.
참가자는 또한 바이오 피드백이 제공되지 않는 통제 조건을 완료합니다.
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전통적인 비게임 바이오피드백의 경우 시각적 디스플레이는 대상 다리에 대한 전후방 지면 반력의 현재 측정값을 나타내는 이동 가능한 커서가 있는 수평선 그래프로 구성됩니다.
청각 피드백은 커서가 대상 범위에 들어갈 때마다 생성되는 "삐" 소리로 구성됩니다.
참가자는 4분 동안 전통적인 바이오피드백 인터페이스에 노출됩니다.
다른 이름들:
AGRF 바이오피드백 게임 동안 참가자들은 프로젝터나 스크린 디스플레이가 장착된 분할 벨트 런닝머신 위를 걷게 됩니다.
참가자는 걷는 동안 진행 중인 보행 성능 매개변수에 대한 실시간 정보 또는 피드백을 받게 됩니다.
참가자들은 4분간 AGRF 바이오피드백 게임을 접하게 됩니다.
다른 이름들:
참가자는 피드백 없이 제어 걷기를 완료합니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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피크 agrf
기간: 1 일차에 각각의 바이오 피드백 인터페이스 세션 후
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Paretic Leg (스트로크 후 참가자의 오른쪽 다리) 또는 대상 다리 (유능한 참가자의 오른쪽 다리) 피크 푸시 오프 힘 (피크 AGRF)을 GRF 데이터로부터 계산했습니다.
값이 높을수록 힘이 더 크다는 것을 나타냅니다.
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1 일차에 각각의 바이오 피드백 인터페이스 세션 후
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후진 사지 각도 (TLA)
기간: 1 일차에 각각의 바이오 피드백 인터페이스 세션 후
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후행 사지 각도는 걷기 동안 추진 증가에 기여합니다.
후행 사지 각도는 3 차원 운동 캡처에서 파생 된 운동 학적 변수로, 스윙 전환에 대한 자세에서 질량 중심에 대한 다리의 방향을 측정합니다.
뇌졸중 생존자에서는 보행 속도가 증가함에 따라 후행 사지 각도가 증가합니다.
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1 일차에 각각의 바이오 피드백 인터페이스 세션 후
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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리 커트 즐거움/지루한 척도 도메인 점수
기간: 1 일째, 각각의 바이오 피드백 인터페이스 세션 후
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리 커트 즐거움 지루한 척도는 즐거움/재미, 지루함, 동기 부여 및 도전의 네 가지 영역에서 인식 된 노력에 대한 사용자 보고서를 평가하는 4 개 항목 기기입니다. 각 도메인을 평가하기 위해 참가자는 다음과 같습니다.
각 질문은 1에서 8까지의 8 점 척도로 점수가 매겨지며, 각 도메인의 강도는 1 = 전혀 8 = 매우/많은/많은 점수입니다. 개별 영역의 경우 더 높은 점수는 참가자가 더 큰 즐거움/재미, 지루함, 동기 부여 또는 도전을 경험하는 것으로 해석됩니다. |
1 일째, 각각의 바이오 피드백 인터페이스 세션 후
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NASA 작업 부하 색인 (NASA -TLX)
기간: 1 일째, 각각의 바이오 피드백 인터페이스 세션 후
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NASA Task Load Index (NASA -TLX)는 정신적 요구, 물리적 수요, 시간적 요구, 성과, 노력 및 좌절의 6 가지 하위 척도에서 인식 된 노력에 대한 사용자 보고서를 평가합니다.
각 하위 스케일은 1에서 21까지의 21 점 척도로 점수를 매기 며, 여기서 수요가 매우 낮고 성능이 매우 낮고 매우 높은 수요/실패 = 21.
각 하위 스케일의 평균을 취함으로써 총 점수가 생성됩니다. 총 점수는 1에서 21 사이이며 점수가 높을수록 작업이 매우 필요하다는 것을 나타냅니다.
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1 일째, 각각의 바이오 피드백 인터페이스 세션 후
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인식 된 노력 (RPE) 척도의 Borg 등급
기간: 1 일, 각 바이오 피드백 인터페이스 세션 동안
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RPE (인지 Exertion) 척도의 Borg 등급은 응답자에게 신체가 단일 품목으로 일하는 것처럼 느끼는 느낌을보고하도록 요청합니다.
인식 된 노력은 6에서 20까지의 척도로 평가됩니다. 여기서 "전혀 운동이 없음"은 6로, "최대 운동"은 20으로 점수를 매 깁니다.
12와 14 사이의 등급은 일반적으로 중간 정도의 강도 수준으로 간주됩니다.
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1 일, 각 바이오 피드백 인터페이스 세션 동안
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사용자 평가 설문지 (UEQ) 점수
기간: 1 일째, 각 바이오 피드백 세션 후
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바이오 피드백 게임의 사용자 경험은 26 개 항목 사용자 평가 설문지 (UEQ)로 평가됩니다.
참가자들은 그들이 호감, 속도 및 회의 기대를 포함하여 다양한 유용성 품질에 대한 세션이 어떻게 발견되었는지를 나타냅니다.
응답은 7 점 척도로 제공됩니다. 여기서 1 = 왼쪽의 형용사와 가장 동의하는 척도, 4 = 중립 응답, 7 = 오른쪽 형용사와 가장 일치합니다.
일부 항목의 경우 높은 점수는 긍정적 인 인식과 관련이 있으며 다른 항목의 경우 낮은 점수는 긍정적 인 인식과 관련이 있습니다.
항목은 높은 점수 또는 낮은 점수가 긍정적 인 인식을 의미하는지 여부에 따라 그룹화되었으며, 포함 된 항목의 평균 점수를 계산하여 요약 점수는 t에서 7까지 범위를 세웠습니다.
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1 일째, 각 바이오 피드백 세션 후
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기타 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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질적 피드백
기간: 1일차, 각 바이오피드백 세션 후
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피드백에 대한 사용자 경험은 주관적인 의견 형태로 수집됩니다.
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1일차, 각 바이오피드백 세션 후
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심박수
기간: 1일차, 각 바이오피드백 세션 도중 및 이후
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참가자들은 옷 아래 가슴에 심박수 모니터를 착용하고(Polar USA, Lake Success, NY) 심박수는 걷기 60초마다 수집됩니다.
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1일차, 각 바이오피드백 세션 도중 및 이후
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피부 임피던스
기간: 1일차, 각 바이오피드백 세션 중
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갈바닉 피부 저항(GSR) 장치를 피험자의 왼손 또는 오른손 검지와 중지에 감아 손가락 뼈에 닿지 않았는지, 혈류 제한을 방지하기 위해 단단히 감았는지 확인합니다.
이러한 데이터는 피험자에게 바이오피드백 인터페이스가 제공될 때 3분 동안 수집됩니다.
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1일차, 각 바이오피드백 세션 중
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공동 작업자 및 조사자
스폰서
수사관
- 수석 연구원: Trisha Kesar, PT, PhD, Emory University
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
기타 연구 ID 번호
- IRB00106866
- 1R21HD095138-01 (미국 NIH 보조금/계약)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
IPD 계획 설명
IPD 공유 기간
IPD 공유 액세스 기준
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
미국에서 제조되어 미국에서 수출되는 제품
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