Het effect van optische stroom tijdens lopen op de loopband op het looppatroon bij mensen na een beroerte

ONDERZOEKSOPZET: Er zal een experimentele proef met één groep en één centrum worden uitgevoerd waarin mensen na een beroerte 4 sessies van 20 minuten lopen op de loopband zullen uitvoeren. De eerste sessie dient als controlesessie waarin patiënten gaan lopen zonder VR. De volgorde van de OF-snelheid (d.w.z. overeenkomen, twee keer langzamer dan en twee keer sneller dan hun loopsnelheid) in de volgende 3 VR-sessies worden gerandomiseerd.

PROCEDURE: Patiënten worden getest tijdens 4 sessies loopbandlopen in het onderzoekslabo van de onderzoeksgroep R&MM aan de Vrije Universiteit Brussel.

Voorafgaand aan de start van elke sessie zullen enkele voorbereidingen moeten worden getroffen met betrekking tot de uitkomstmaten:

• Oppervlakte-elektroden worden bilateraal geplaatst op de M. rectus femoris, M. vastus lateralis, M. semitendinosus (hamstrings medialis), M. tibialis anterior, M. gastrocnemius medialis en M. soleus. De plaatsing van de elektroden volgt de SENIAM-richtlijnen. De huid onder de elektrode wordt geschoren en gereinigd met alcohol om het elektrode-huidcontact te verbeteren en de impedantie te verminderen.
• Reflecterende markeringen worden op vaste punten van de onderste ledematen van de patiënt geplaatst. De plaatsing van de markering volgt het Plug-in Gait onderlichaammodel (VICON).

Sessie 1: controlesessie Na deze voorbereidingen wordt deelnemers gevraagd een vragenlijst in te vullen (de Simulator Sickness Questionnaire). Daarna gaan de deelnemers lopen op het patiëntgestuurde loopbandsysteem. Alleen voor de veiligheid lopen deelnemers met een extra veiligheidsharnas. De deelnemers zullen eerst gewend raken aan het lopen op de loopband. Tijdens deze gewenning controleren we ook of alle metingen (VICON en EMG) kloppen en er geen fouten optreden. Als alle metingen goed zijn, lopen de deelnemers 20 minuten op de loopband. Na deze 20 minuten wordt de loopband gestopt en wordt de deelnemers gevraagd om 2 vragenlijsten in te vullen (de Simulator Sickness Questionnaire en de Physical Activity Enjoyment Scale).

Sessies 2 - 3 - 4: VR-sessie Na deze voorbereidingen wordt deelnemers gevraagd een vragenlijst in te vullen (de Simulator Sickness Questionnaire). Daarna gaan de deelnemers lopen op het patiëntgestuurde loopbandsysteem. Alleen voor de veiligheid lopen deelnemers met een extra veiligheidsharnas. Aan het begin van elke VR-sessie worden deelnemers eerst gewend om zonder VR op de loopband te lopen. Tijdens deze gewenning controleren we ook of alle metingen (VICON en EMG) kloppen en er geen fouten optreden. Als alle metingen goed zijn, wordt de loopband gestopt zodat de VR kan worden toegevoegd. Deelnemers zetten het head-mounted display (HMD) 'Oculus Rift' op en beginnen gedurende 2 minuten in de virtuele basisomgeving te lopen. Na deze 2 minuten wordt de juiste optische stroomsnelheid toegevoegd aan de virtuele wereld. Deelnemers lopen 20 minuten in deze virtuele omgeving. Na deze 20 minuten wordt de loopband gestopt en doen de deelnemers de HMD 'Oculus Rift' af. Om de sessie te beëindigen, wordt de deelnemers gevraagd om 2 vragenlijsten in te vullen (de Simulator Sickness Questionnaire en de Physical Activity Enjoy Scale).

RANDOMISERING: De eerste sessie is altijd die zonder VR, d.w.z. de controlesessie. Voor de VR-sessies (sessie 2, 3 en 4) is de optische stroommanipulatie (d.w.z. overeenkomend, twee keer langzamer, twee keer sneller) worden gerandomiseerd.

MATERIALEN: De virtual reality wordt geleverd met het HMD VR-systeem 'Oculus Rift' (Oculus, LLS, VS) en zorgt voor een meeslepende virtuele omgeving. De VR zal gebruikt worden in combinatie met een loopbandsysteem gebouwd aan de Vrije Universiteit Brussel (Onderzoeksgroep R&MM). Het prototype van de door de patiënt bestuurde haptische loopband is een loopband waarbij de snelheid wordt geregeld door de natuurlijke neiging van de patiënt terwijl hij probeert vooruit te komen of stil te staan. De loopband heeft 6-assige kracht-/koppelsensoren die via een kogelgewricht met een menselijke gebruiker zijn verbonden en die een harnas ondersteunen dat aan het bekken van de patiënt is bevestigd. Het gedrag van de loopband kan in realtime worden gecontroleerd om de loopdynamiek van de patiënt aan te passen. Hierdoor kan de loopband de loopsnelheid van de patiënt volgen.

STATISTISCHE ANALYSE: Het effect van optische stroommanipulatie op de spatiotemporele loopparameters, kinematica en spieractiviteit zal worden vergeleken met lopen zonder VR. In een eerste fase zullen de gegevens worden gevisualiseerd met behulp van LO(W)ESS-afvlakking (lokaal gewogen scatterplot-afvlakking) om de waargenomen effecten in de loop van de tijd te onderzoeken (per aandoening en uitkomst), wat flexibiliteit mogelijk maakt met behulp van deze quasi-niet-parametrische benadering. Vervolgens worden relevante waarden geëxtraheerd die het begin, de omvang en de duur van het effect uitdrukken:

• Aanvang: tijdstip(pen) waarop het minimaal klinisch belangrijk verschil (MCID) wordt overschreden. Als de MCID onbekend is, wordt een drempel van 10% gebruikt
• Magnitude: grootte van het maximum (of maxima) en tijdstip(pen) waarop het maximum wordt bereikt
• Duur: tijd tussen het begin en het tijdstip waarop de MCID (of 10% drempel) niet langer wordt overschreden

Deze waarden worden vergeleken tussen condities in een ANOVA met herhaalde metingen in één richting (factor "conditie"). Indien relevant (op basis van de oriënterende analyses) zullen aanvullende verdiepingsstatistieken, zoals functionele data-analyse, worden uitgevoerd onder begeleiding van de afdeling Statistiek en Data-analyse van onze universiteit.