무릎 골관절염 환자를 위한 게임 기반 가정 요법을 위한 무릎 바이오피드백 재활 인터페이스 (KneeBRIGHT)

골관절염(OA)은 미국에서 장애의 주요 원인입니다. 골관절염은 하지 근육 약화와 관련이 있기 때문에 대퇴사두근 및 기타 하지 근육 강화에 초점을 맞춘 재활은 무릎 골관절염 환자를 위한 잘 확립된 치료법입니다. 그러나 최적의 프로토콜에 대한 지침이 부족하고 환자가 지루하고 지루하다고 느끼는 반복적인 루틴에 대한 참여도가 낮아 환자의 운동 루틴 준수율이 낮습니다.

이 연구의 장기 목표는 효과적이고 동기 부여가 되는 재활 운동을 통해 무릎 OA 결과를 개선하는 것입니다. 게임 기반 홈 테라피용 무릎 바이오피드백 재활 인터페이스("KneeBRIGHT") 시스템은 근전도(EMG) 바이오피드백과 비디오 게임 테라피(VGT)를 결합하여 무릎 OA 환자에게 집에서 재활 운동을 수행할 수 있는 매력적이고 효과적인 도구를 제공합니다. KneeBRIGHT는 매력적인 EMG 기반 비디오 게임 요법을 통해 무릎 OA 환자가 규칙적인 근육 강화 운동을 수행하도록 동기를 부여하는 것을 목표로 합니다.

X-레이로 무릎 OA 진단을 ​​받고 Kellgren-Lawrence OA 방사선 분류 시스템에서 최소 2점(4점 만점)의 점수를 받은 40-75세의 참가자가 연구에 포함됩니다. . 정신 또는 인지 장애(예: 치매), 증상이 있는 척추, 고관절, 발목 또는 무릎 평가를 방해할 수 있는 OA 이외의 발 질환이 있는 참가자는 제외됩니다. 균형 또는 전정 장애, 말초 신경병증, EMG 전극 배치를 방해하는 피부 상태, 죄수, 임신부(신고), 비영어권, 시각 및/또는 청각 장애가 있는 참가자도 제외됩니다.

적격 참가자는 두 그룹으로 무작위 배정됩니다: (1) KneeBRIGHT 그룹; (2) 표준 재활 그룹. 두 그룹 모두 환자가 보고한 결과와 허벅지 근력을 측정하기 위해 기준선 및 후속 평가를 받게 됩니다. 두 그룹의 참가자는 대면 및 가정 세션의 조합을 포함하는 주당 3개의 운동 세션을 포함하는 12주 프로그램을 받게 됩니다.

두 그룹 모두 연구 팀 물리 치료사가 클리닉에서 감독하는 세션으로 시작하여 점차적으로 가정 세션이 추가되는 동일한 재활 프로토콜을 받게 됩니다. KneeBRIGHT 그룹의 참가자는 비디오 게임 기반 활동으로 대퇴사두근 강화 운동을 수행합니다. EMG 바이오피드백 장치와 비디오 게임 w/노트북이 가정용으로 피험자에게 제공됩니다. 피험자는 EMG 바이오피드백 장치를 적용하고 비디오 게임을 사용하는 방법에 대한 지침을 받게 됩니다. KneeBRIGHT 게임 활동은 플레이어에게 가상 세계 및 미션 소개로 구성되며, 플레이어는 개인 아바타를 사용자 정의하고 일련의 보정 수축 및 연습을 완료하여 게임 컨트롤에 익숙해집니다. EMG 시스템을 통해 플레이어의 근육 수축은 가상 환경 내에서 아바타의 물리적 움직임과 차량 제어로 변환됩니다. 각 퀘스트 유형 챌린지는 개인의 신체 상태에 따라 앉은 자세, 앙와위 자세, 지지 자세 또는 독립 자세로 플레이할 수 있도록 설계되었습니다. 게임과의 사용자 상호 작용에는 무릎 확장 운동과 최적의 치료 효과를 제공하는 기능적 움직임이 통합되어 있습니다.

두 그룹의 참가자는 가정 세션과 클리닉 세션을 함께 받게 됩니다. 프로토콜은 운동 루틴 및 장비에 대한 친숙도를 극대화하기 위해 6회의 클리닉 방문으로 시작됩니다. 홈 세션은 재활 2주 후에 추가됩니다. 세션은 워밍업, 강화, 균형, 정밀 및 부드러운 스트레칭 운동으로 구성됩니다. 강화 운동은 대퇴사두근, 햄스트링, 종아리 및 둔부 근육에 중점을 둘 것입니다. 스트레칭 운동은 대퇴사두근, 햄스트링 및 종아리 근육에 중점을 둡니다. 진행은 재활 원칙과 운동에 대한 참가자의 반응에 따라 안내됩니다. 이러한 운동의 양은 피험자가 어떻게 느끼느냐에 따라 달라집니다. 재활 프로그램을 통해 대상자는 수행할 수 있는 운동량을 늘릴 수 있습니다. 피험자가 불편함을 느끼는 경우 운동이 제한됩니다. 전반적으로 프로토콜은 총 36개 세션, 20개 임상 세션 및 16개 가정 기반 세션으로 구성됩니다.

사전 및 사후 개입 결과 측정을 비교하여 효과를 탐색합니다. 기술 수용도는 KneeBRIGHT 그룹에 무작위 배정된 환자에서 연구될 것입니다.

전반적으로 KneeBRIGHT는 특정 적응 운동의 물리적 연습을 통해 기능 회복을 개선하고 재미있는 게임과 성능 피드백을 통해 순응도를 촉진함으로써 OA 재활을 크게 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 원격 치료에 KneeBRIGHT 시스템을 사용하면 원격/소외 지역에 대한 접근성을 높이고 기존 재활 시설의 범위를 확장할 수 있습니다.

통계 분석 연구 전에 종합 KOOS 점수로 평가한 무릎 기능을 중재 후 기록된 KOOS 점수와 비교하여 KneeBRIGHT 운동을 수행하는 환자가 대조군에 비해 무릎 기능을 크게 향상시킬 것이라는 1차 가설을 테스트합니다. 개입 전 KOOS 점수 측정값은 개입 후 점수에서 차감되어 일련의 델타 값을 생성합니다. 이러한 델타 값은 ANCOVA(공분산 분석)를 통해 분석됩니다. p≤0.05 결정 규칙이 거부 기준으로 활용됩니다.

설문지 결과는 KneeBRIGHT 시스템을 사용하는 환자가 기존 운동 루틴을 수행하는 환자에 비해 참여 수준이 증가한다는 가설을 테스트하는 데 사용됩니다. 설문지 점수를 합산하여 종합 점수를 생성합니다. 이러한 종합 점수는 선형 혼합 모델을 통해 분석됩니다. p≤0.05 결정 규칙이 귀무가설 기각 기준으로 사용됩니다.

KneeBRIGHT 시스템을 사용한 운동 시간과 대조군의 표준 운동 요법을 사용한 운동 시간을 비교하여 가정 방문 시간 데이터를 분석하여 운동 시간이 KneeBRIGHT 시스템에서 더 길다는 가설을 테스트합니다. 각 시스템의 평균 사용 시간은 귀무 가설 기각 기준으로 P v≤0.05를 사용하여 Student's paired t-test를 통해 분석됩니다.