EMG-gecontroleerde virtual reality om de functie van de bovenste ledematen te verbeteren bij patiënten met een chronische beroerte

Achtergrond

De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) definieert een beroerte als zich snel ontwikkelende klinische tekenen van focale of globale verstoring van de hersenfunctie, met symptomen die langer dan 24 uur aanhouden of tot de dood leiden en zonder duidelijke niet-vasculaire oorzaak. De incidentie van een beroerte in Zweden is 300 gevallen per 100.000 inwoners in een jaar van wie 200 de eerste incidentie van een beroerte krijgen, wat leidt tot 18.000 nieuwe beroerteslachtoffers. Hiervan zal ongeveer 20% binnen de eerste maand overlijden en ongeveer 1/3 van de overlevenden zal na 6-12 maanden aanzienlijk gehandicapt blijven.

Bij ongeveer 70-80% van de patiënten in de acute fase en bij 40% in de chronische fase is de functie van de bovenste ledematen na een beroerte aangetast. Deze beperking beperkt de vrijwillige, goed gecoördineerde en effectieve bewegingen, evenals iemands activiteitsniveau en deelname aan zijn sociale en fysieke omgeving. Deze langdurige handicap tast ook de kwaliteit van leven aan. Verbeterde functie van de bovenste ledematen is een van de voorgestelde gebieden voor onderzoek door overlevenden van een beroerte.

Doelstellingen

Hoofddoel:

Onderzoek de effectiviteit van door elektromyografie bestuurde augmented reality en serious gaming op de functionaliteit van de bovenste ledematen bij patiënten in de chronische herstelfase na een beroerte, meten met FMA-UE- en ARAT-tests

Secundaire doelstellingen:

• Onderzoek veranderingen in de bewegingskwaliteit bij het uitvoeren van een dagelijkse taak met behulp van kinematische analyse en waargenomen moeilijkheden bij dagelijkse activiteiten.
• Meet hoe de kracht verandert op het aangedane ledemaat na de behandeling. Meten met een dynamometer.
• Meet met de belichamingsvragensteller of de behandeling enkele veranderingen aanbrengt aan de belichaming van het aangedane ledemaat.
• Meet met thermografie de huidtemperatuurverschillen tussen de aangedane en niet-aangedane ledemaat voor en na de behandeling.

Tertiaire doelstellingen:

De tertiaire doelstellingen van deze studie zijn het onderzoeken van het effect van training op op elektromyografie gebaseerde patroonherkenningsnauwkeurigheid en Targeted Achievement Control-scores, veranderingen in kinematica en veranderingen in ABILHAND, Barthel-index, spiertonus en sensatiescores in het aangedane ledemaat over de herstel periode.

Ontwerp ontwerpen

In- en exclusiecriteria voor toekomstige patiënten zullen worden besproken tijdens de eerste meetsessie. In week 1 starten de nulmetingen en worden, indien nodig, de in- en exclusiecriteria opnieuw beoordeeld.

Patiënten ondergaan een single subject design (A-B-A-FU). De interventiefasen zijn als volgt:

A (basislijn). 2-3 weken zonder interventie met een of twee keer per week metingen, met een minimum van 3 beoordelingen.

B (tussenkomst). 6 weken interventie drie keer per week met metingen eenmaal per week (18 sessies).

A (Omkering). 2-3 weken zonder interventie met een of twee keer per week metingen, met een minimum van 3 beoordelingen.

FU (vervolg). Vervolgmetingen na 3 maanden zonder behandeling.

Behandeling administratie

Oppervlakte-elektroden en een volgmarkering worden op de aangedane bovenste extremiteit van het onderwerp geplaatst. Elektroden worden geplaatst op actieve spierplaatsen langs de aangedane extremiteit, bepaald door palpatie. Als er geen actieve sites kunnen worden bepaald, worden elektroden geplaatst naast de belangrijkste spiergroepen, ongeacht de activering. Elektroden zijn bevestigd aan een elektromyografie-opnameapparaat en software voor signaalverwerving en -verwerking (BioPatRec) wordt gebruikt om elektromyografiesignalen (EMG) op te nemen en feedback weer te geven. EMG-signalen worden waargenomen en de meest actieve elektrodelocaties worden gedocumenteerd en gebruikt voor verdere experimenten.

De proefpersoon moet proberen verschillende hand- en armbewegingen uit te voeren met de extremiteit die wordt aangegeven door een computerscherm in de buurt, terwijl de computer EMG-signalen van de arm registreert (ook wel offline training genoemd). Agonist-antagonist-bewegingsparen moeten altijd in combinatie worden gebruikt bij het selecteren van bewegingen. Behandelingssessies moeten beginnen met één bewegingspaar tegelijk en overgaan in meerdere en gelijktijdige bewegingen naarmate de behandeling vordert en de patiënten beter presteren met het systeem.

Het computersysteem herkent de verschillende bewegingen terwijl het computersysteem nauw verwante EMG-signalen registreert en de beoogde bewegingen van de proefpersoon uitvoert met een computergesimuleerde bovenste extremiteit.

De proefpersoon gebruikt dan eerder geregistreerde bewegingen om een ​​door de computer gesimuleerd ledemaat te besturen en probeert de ledemaatposities die op het computerscherm worden aangegeven, te evenaren. Het systeem meet hoe snel en hoe efficiënt de proefpersoon de doelpositie bereikt met de gesimuleerde extremiteit Targeted Achievement Control (TAC-test). TAC-tests omvatten in eerste instantie controle over één vrijheidsgraad tegelijk, b.v. rotatie van de pols of handbewegingen voor openen/sluiten. Naarmate de patiënt de aangedane extremiteit beter onder controle krijgt en leert het systeem te gebruiken, wordt de moeilijkheidsgraad van de TAC-testen vergroot door extra en gelijktijdige bewegingen toe te voegen.

Duur van de behandeling:

Elke interventiesessie duurt ongeveer twee uur. De interventiefase van de proef duurt zes weken met drie sessies per week, in totaal 18 sessies.