Op motorisch leren gebaseerde rolstoelaandrijvingstraining voor oudere volwassenen

Steekproefgrootte:

Berekeningen resulteerden in een steekproefomvang van 10 deelnemers voor elk van de drie groepen om een ​​significant verschil te detecteren met 80% power bij een significantieniveau van 0,05 (G*Power 3.1). Om rekening te houden met ontbrekende gegevens en verlies voor follow-up, werd de steekproefomvang vergroot met 15%, zodat elk van de drie groepen uit 12 deelnemers zal bestaan ​​voor een totaal van 36 deelnemers.

Deelnemer honoraria:

• Alle deelnemers ontvangen $ 15 voor elk van de drie testsessies
• Deelnemers gerandomiseerd naar een van de interventiegroepen (praktijk of training) ontvangen $ 5/bezoek (exclusief de testsessie) om hun reiskosten gedeeltelijk te compenseren.

Beoordeling voor geschiktheid:

Deelnemers die geïnteresseerd zijn in deelname aan dit onderzoek zullen telefonisch worden gescreend om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de leeftijds- en gewichtsvereisten, geen verwondingen aan de bovenste ledematen hebben en dat ze de mogelijke tijdsbesteding begrijpen. Deelnemers wordt verteld dat ze een vragenlijst moeten invullen om te bevestigen dat ze in aanmerking komen wanneer ze binnenkomen voor hun eerste afspraak. Deelnemers zullen het Mini Mental Exam afleggen nadat ze geïnformeerde toestemming hebben gegeven om te screenen op cognitieve stoornissen.

Demografische beschrijvende informatie (baseline):

Variabelen die belangrijk zijn bij het beschrijven van de deelnemerspopulatie zullen bij aanvang worden verzameld, waaronder: leeftijd; hoogte; seks; blootstelling aan familieleden of vrienden die een handbewogen rolstoel gebruiken.

Fysieke deelnemersinformatie (baseline, post-interventie en twee weken na de interventie):

Fysieke variabelen die vereist zijn voor de testprocedures of die de resultaten kunnen beïnvloeden, worden gemeten op elk punt van gegevensverzameling, waaronder: gewicht; grijpkracht; gewrichtsflexibiliteit van de bovenste ledematen; en zelf ervaren fysieke fitheid.

beoordelingen:

Metingen worden uitgevoerd vóór de interventie (baseline), vier weken en zes weken na de baseline. Eén getrainde beoordelaar neemt alle beoordelingen af.

Randomisatie:

Als deelnemers zijn ingeschreven, worden ze willekeurig toegewezen aan de op motorisch leren gebaseerde trainings-, oefen- of controlegroepen door middel van een randomiseringsalgoritme.

Gegevensverzameling:

Na het geven van geïnformeerde toestemming en het tonen van goedkeuring om te oefenen door een door een arts ondertekend exemplaar van het Physical Activity Readiness Medical Examination (PARMED X) indien ouder dan 69 jaar of de Physical Activity Readiness Questionnaire (PAR-Q+) indien jonger dan 69 jaar, zullen de deelnemers een demografische vragenlijst inclusief geslacht, lengte, gewicht, leeftijd, algemeen fitnessniveau en ervaring met handmatig rijden.

Na het invullen van de vragenlijsten worden de deelnemers in een Elevation-rolstoel van de juiste maat geplaatst (Instinct Mobility, Vancouver, BC). De deelnemers worden zo aangemeten dat hun ellebogen een hoek van ongeveer 100 graden vormen wanneer hun handen bovenaan het wiel worden geplaatst terwijl ze in de rolstoel zitten. Om consistentie tussen de meetpunten te garanderen, worden details van de rolstoelaanpassing geregistreerd en gereproduceerd tijdens de posttest om vertekening te minimaliseren. Het geïnstrumenteerde meetwiel voor het verzamelen van kinetische en temporele variabelen (SmartWheel -Three Rivers Holdings, Mesa, AZ) wordt verwisseld met het rechterwiel van de rolstoel en een op traagheid afgestemd dummywiel wordt aangebracht op de linkerkant van de rolstoel. De bandenspanning wordt opgepompt tot het aanbevolen niveau van 100 psi.

Vervolgens wordt een sleepproef uitgevoerd om de sleepkracht van het rolstoelgebruikerssysteem op de loopband (Max-Mobility) te bepalen. Tijdens de sleepproef zit de deelnemer passief in een aangemeten laboratoriumrolstoel, die met een touw is verbonden met een krachtopnemer. Bij een constante snelheid (1,1 m/s of 4,0 km/u) wordt de hoek van de loopband vergroot in 10 stappen (met 0,5% helling) en bij elke hoek wordt de sleepkracht bepaald. Deze 10 krachtmetingen worden gebruikt om het geleverde vermogen (PO) voor elke hellingshoek op de loopband te berekenen. Een lineaire regressie zal worden gebruikt om PO te bepalen (berekend door de weerstandskracht te vermenigvuldigen met de snelheid volgens PO (W) = weerstandskracht (N) · bandsnelheid (m/s)). De sleeptest duurt ongeveer 5 minuten.

Veiligheidsbanden aan de zijkanten van de rolstoelloopband worden aan de voorkant van de Elevation-rolstoel bevestigd (op het metalen frame boven de voorste zwenkwielen). Voorafgaand aan de dataverzameling krijgen de deelnemers vijf minuten de tijd om kennis te maken met de rolstoelloopband en worden ze geleidelijk opgevoerd tot de ingestelde snelheid van 1,1 m/s (4,0 km/h) die wordt gebruikt voor de dataverzameling. Eerder onderzoek heeft de snelheid van 1,1 m/s gebruikt voor biomechanische tests, omdat dit de minimale snelheid is die nodig is om sommige kruispunten in de Verenigde Staten over te steken. Om ervoor te zorgen dat alle deelnemers dezelfde hoeveelheid werk verrichten voor de testproeven, wordt het uitgangsvermogen gestandaardiseerd op 0,15 W/kg bij een helling van 0,7%, omdat een helling van 0,7% resultaten opleverde die het meest lijken op rijden over de grond bij snelheden van 4-6 km/u. Er wordt weerstand uitgeoefend op de achterkant van de rolstoel via een katrolsysteem om ervoor te zorgen dat de PO 0,15 W/kg is. De zuurstofkosten van rolstoelaandrijving worden beïnvloed door de PO, daarom stelt het standaardiseren van de PO ons in staat om verschillen in weerstandskracht als gevolg van verschillen in lichaamsgewicht en rolstoelconfiguratie weg te nemen. Het standaardiseren van de PO zal ook rekening houden met variaties in het gewicht van de deelnemers, van pre-testen tot post-testen tot een maand post-testen.

Nadat de deelnemer zich comfortabel voelt op de loopband, worden het mondstuk en de neusplug voor het TrueOne 2400 metabole meetsysteem van Parvo Medics op de persoon aangebracht. Er worden tien minuten basislijngegevens (rusttoestand) verzameld om ervoor te zorgen dat deelnemers normaal ademen (d.w.z. niet hyperventileren) en dat hun respiratoire uitwisselingsratio correct is (minder dan 0,9). De deelnemers beginnen dan te rijden waarbij de snelheid geleidelijk toeneemt tot 1,1 m/s. Zodra de bereikte snelheid is bereikt (ongeveer 15 s), beginnen de gegevensverzameling van vijf minuten.

Kinetisch en ruimtelijk-temporeel kenmerk:

Gegevens van het SmartWheel worden verzameld bij 240 Hz met behulp van eigen software en gefilterd met behulp van een 4e orde laagdoorlaat Butterworth-filter met een afsnijfrequentie van 20 Hz. Variabelen die met het SmartWheel™ worden verzameld, omvatten driedimensionale krachten, totale kracht (√(Fx2+Fy2+Fz2)), tangentiële kracht (kracht die inwerkt op voorwaartse voortstuwing), cadans (cycli/s), duwhoek en snelheid.

Wielpatroon Twee Optotrak 3020 (NDI, Waterloo, ON) positiesensoren zullen worden gebruikt om sagittale-vlak 2D kinematische gegevens van de positie van het 3e metacarpofalangeale gewricht vast te leggen. De marker die op het 3e metacarpofalangeale gewricht wordt geplaatst, wordt gebruikt om de wielstrategie voor elk onderwerp te bepalen. Kinematische gegevens worden verzameld met een bemonsteringsfrequentie van 200 Hz. Alle gegevens worden gefilterd met behulp van een vierde orde, 7 Hz laagdoorlaat Butterworth-filter.

Gegevensanalyse:

Kinetische en kinematische wielgegevens worden gesynchroniseerd door een externe triggerpuls, verdeeld in cycli op basis van het begin van de kracht die op de grijpband wordt uitgeoefend, en in de tijd genormaliseerd tot 100% van de cyclus. Gegevens van wielcycli die binnen de laatste 5e minuut plaatsvinden, worden voor elke deelnemer gemiddeld.

Handtrajectprofielen van wielcycli die binnen de laatste 5e minuut plaatsvinden, worden gebruikt om het wielpatroon in een van de vier categorieën te categoriseren. Twee onderzoekers, blind voor de groepstoewijzing van de deelnemers, zullen onafhankelijk van elkaar de wheeling-strategieën categoriseren op basis van hun definities. Wheeling-strategieën zullen tussen twee onderzoekers worden vergeleken om consistentie te garanderen.

Op motorisch leren gebaseerde trainingsinterventie:

De op motorisch leren gebaseerde training wordt gegeven door 1 trainer. Ze heeft meer dan 6 jaar ervaring met het bestuderen van rolstoelaandrijving en heeft ervaring met het geven van andere ML-gebaseerde trainingen met betrekking tot handmatige en elektrische rolstoelvaardigheden. Drie getrainde vrijwilligers zullen assisteren bij pre- en post-testen, evenals bij de retentietesten van een maand volgens een roulerend schema. Vrijwilligers krijgen een training van 3 uur over het testprotocol. Deelnemers wordt gevraagd om deel te nemen aan 6 x 20 minuten één-op-één trainingssessies gedurende een periode van 3 weken (2 sessies/week). Er zijn zes sessies geselecteerd omdat verbeteringen in biomechanische variabelen zijn waargenomen in slechts 12 minuten training, maar verbetering in bewegingsefficiëntie van andere continue vaardigheden is waargenomen binnen 6 sessies.

De op motorisch leren gebaseerde training zal zich richten op enkele van de kernconcepten op het gebied van motorisch leren. De concepten voor motorisch leren omvatten variabele oefening met betrekking tot snelheid, feedback (zowel intrinsiek als extrinsiek maar gericht op extrinsiek), feedback gericht op drie hoofdvariabelen (wielpatroon, handsnelheid bij contact met de duwring, duwhoek), sequentieel leren ( specifiek met betrekking tot het wielpatroon), en mentale beelden (tijdens de rustpauzes).

Oefen interventie:

De oefeninterventie wordt gegeven door 1 trainer. Ze heeft meer dan 6 jaar onderzoekservaring op het gebied van handmatige rolstoelaandrijving. Deelnemers wordt gevraagd om deel te nemen aan 6 x 20 minuten één-op-één trainingssessies gedurende een periode van 3 weken (2 sessies/week). Er zijn zes sessies geselecteerd omdat verbeteringen in biomechanische variabelen zijn waargenomen in slechts 12 minuten training, maar verbetering in bewegingsefficiëntie van andere continue vaardigheden is waargenomen binnen 6 sessies.

Hoewel de huisartspraktijk ervaring biedt door middel van blootstelling en de herhaling verkregen uit de praktijk kan worden beschouwd als een element van motorisch leren, is het belangrijk om te bepalen of er een bijkomend voordeel is aan een-op-een training met de nadruk op motorische leerprincipes boven wat een individu zou alleen kunnen optreden. Verwacht wordt dat tijdens de oefeninterventie enig 'motorisch leren' zal optreden, maar verondersteld wordt dat dit in mindere mate zal gebeuren.

Op motorisch leren gebaseerde training en oefenplanning en apparatuur:

Voor deze studie zal de training plaatsvinden in Vancouver in het Blusson Spinal Cord Centre van het Human Mobility Laboratory. Het Blusson-ruggenmergcentrum is een gemeenschapsgerichte faciliteit met een medische kliniek voor de wervelkolom en verschillende onderzoekslaboratoria.

Controlegroep:

De controlegroep krijgt geen training maar wordt op dezelfde tijdstippen getest als de interventiegroepen.

Ander:

Deelnemers krijgen na het doorlopen van de pre-test een kort overzicht van de praktijk- of motorisch lerende training, afhankelijk van in welke van de twee groepen ze zijn ingedeeld. Deelnemers zullen worden geïnformeerd dat er een 'op motorisch leren gebaseerde training' en een 'controlegroep' is, maar het feit dat we twee verschillende soorten training onderzoeken, zal niet worden bekendgemaakt, zodat de oefengroep niet het gevoel heeft dat hun training inferieur is naar de motorisch lerende trainingsgroep.

Na afronding van de op praktijk of motorisch leren gebaseerde training, wordt de deelnemers gevraagd een open exit-vragenlijst in te vullen over wat ze leuk en niet leuk vonden aan de training en of ze dachten dat het nuttig zou zijn voor een nieuwe rolstoelgebruiker.

Gegevenssynthese en -analyse:

Beschrijvende statistieken zullen worden gesynthetiseerd voor demografische en fysieke informatie.

De effectiviteit van de op motorisch leren gebaseerde training op het primaire resultaat (bruto mechanische efficiëntie en de secundaire resultaten zullen worden geschat met behulp van een 3 x 3 gemengde factoriële herhaalde metingen variantieanalyse (ANOVA). Er wordt een aangepaste p-waarde gebruikt om te corrigeren voor meerdere vergelijkingen tussen baselinekenmerken. Er zal een chi-kwadraattest worden gebruikt om verschillen in de categorische variabele (voortstuwingstechniek) voor en na testen op basis van trainingsblootstelling te bepalen. De significantie is alfa = 0,05.