Project Falcon: onderzoek naar een op virtual reality gebaseerd videospel voor jongeren met hersenverlamming

Motivatie: Kinderen met cerebrale parese (CP) ervaren verschillende uitdagingen in de motorische functie van de bovenste ledematen (bijv. spierzwakte, verminderde handvaardigheid, spasticiteit, ataxie, athetose en/of dystonie) die hun activiteiten en deelname aan het dagelijks leven kunnen belemmeren. Revalidatiestrategieën om kinderen met CP te ondersteunen bij het bereiken van een betere controle van de bovenste ledematen, richten zich op deze gebieden door activiteiten voor versterking, uithoudingsvermogen en motorisch leren. Neuroplasticiteit en motorisch leren worden bevorderd door repetitieve oefening in een motiverende en lonende omgeving, directe feedback over prestaties en het gebruik van taken met de juiste complexiteit die toeneemt naarmate er vooruitgang wordt geboekt. Veel elementen van videogames (bijv. progressieve moeilijkheidsniveaus, boeiende gameplay) kunnen motorisch leren ondersteunen en vroege aanwijzingen suggereren dat interactief computerspel waarschijnlijk effectief is voor het verbeteren van de onderste ledematen, met enkele veelbelovende indicaties voor revalidatie van de bovenste ledematen. Het merendeel van het bewijs is afkomstig van studies die gebruik hebben gemaakt van commerciële spelsystemen waarbij kinderen via hun bewegingen interactie hebben met virtuele objecten op het scherm. Deze systemen geven echter geen haptische feedback, wat kan helpen bij motorisch leren en de overdracht van vaardigheden die in virtuele omgevingen worden geoefend naar het echte leven.

De Novint Falcon is een goedkope videogamecontroller met drie vrijheidsgraden die kracht en voelbare feedback kan geven tijdens het spelen van games. De drie motoren die haptische feedback mogelijk maken, kunnen ook worden gebruikt om bewegingen te ondersteunen. Er is een software development kit beschikbaar waarmee games en applicaties op maat kunnen worden ontworpen. Een eerdere studie onderzocht dit apparaat bij volwassenen voor revalidatie na een beroerte. Hoewel veelbelovend, was een geïdentificeerd nadeel dat de beschikbare minigames geen therapeutisch relevante bewegingen oefenden.

Doelstelling: Gezien de motorische problemen van de bovenste ledematen die kinderen met CP ervaren en het potentieel van de Novint Falcon om te helpen bij hun revalidatie, is onderzoek nodig om uitdagende videogames te ontwikkelen die zijn aangepast voor deze controller. De doelstellingen van dit voorstel zijn 1) het aanpassen van een goedkope haptische controller en het samenstellen van een reeks videogames die tactiele en geforceerde feedback geven voor de revalidatie van jonge mensen met CP, en 2) het onderzoeken van de haalbaarheid van het systeem en de effecten op de bovenste ledematen en handfunctie.

Methoden: Bij het nastreven van deze twee doelstellingen:

1. Bestaande minigames zullen in samenwerking met therapeuten worden beoordeeld om veelbelovende games te identificeren. Daarna zullen naar behoefte nieuwe minigames worden ontworpen om te voldoen aan de therapeutische doelen die door de therapeuten zijn vastgesteld. Het ontwerp van de handgreep van de controller zal vervolgens worden herzien via een participatieve ontwerpbenadering die zowel therapeuten als kinderen met CP betrekt. Indien nodig worden nieuwe grips gemaakt.
2. Het resulterende systeem zal in een klinische setting worden geëvalueerd door kinderen met hemiplegische CP (7 tot 16 jaar; n=14; 7/plaats) in het Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital en het Institut de réadaptation en déficience physique de Québec. Elk kind met CP neemt deel aan een eerste beoordelingssessie, 12 revalidatiesessies van een uur gedurende 12 weken waarin ze games spelen die zijn ontwikkeld voor de Novint Falcon, en een laatste beoordelingssessie. Onafhankelijke beoordelaars beoordelen de kinderen met CP vóór (er worden twee basismetingen uitgevoerd) en na de interventie van 12 weken. De interessante resultaten zijn onder meer: ​​Canadese prestatiemaatstaf voor ergotherapie, vaardigheidstest voor de kwaliteit van de bovenste ledematen, sensorisch profiel, grijpkracht en bewegingsbereik van de bovenste ledematen. Verder vullen kinddeelnemers de schaal Plezier in fysieke activiteit in, terwijl therapeuten de schaal Systeem bruikbaarheid invullen.

Verwachte uitkomsten. Als de resultaten van deze studie veelbelovend zijn, zullen ze de basis leggen voor een CIHR-subsidie ​​om de rol van haptische feedback in interactieve computerspeltherapieën te onderzoeken. Met dit onderzoek hopen de onderzoekers een aantrekkelijk hulpmiddel te bieden om te helpen bij de revalidatie van kinderen met CP, dat zowel therapeutisch waardevol als plezierig is.