Sosialt assisterende robot i øvre lemmernevrorehabilitering

Randomisert kontrollstudie (RCT) longitudinell intervensjonsstudie. RCT vil være i samsvar med Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT)-erklæringen. I denne studien vil det være 2 intervensjonsgrupper og en kontrollgruppe:

1. Social Assistive Robotic (SAR) intervensjonsgruppe.
2. Dataintervensjonsgruppe.
3. Kontrollgruppe: standard terapi. Deltakere Totalt 30 subakutte overlevende ett år etter første slag, i alderen 45-85, kvinner og menn, vil bli tilfeldig fordelt i 3 intervensjonsgrupper. Deltakerne vil bli rekruttert fra Aleh Negev rehabiliteringssenter, fra den ambulerende barnehagen av Dr. Oren Barzel-MD, en spesialist i rehabiliteringsmedisin.

Prosedyre Alle pasienter som skal rekrutteres til studien vil bli tilfeldig allokert til hver av de tre intervensjonsgruppene. Målingene og terapisesjonene vil foregå i Aleh Negev rehabiliteringssenter, i barnehageenheten, av en fysioterapeut og en doktorgradsstudent fra Ben Gurion University (GCP).

Evalueringer for alle pasienter vil bli utført på tre tidspunkter: T1: inngang til studien, før randomisering. T2: etter 15 intervensjonsøkter (etter 5 uker). T3: en måned etter avsluttet intervensjon. MMSE- og FM-UE-resultater vil bli registrert som screeningsverktøy. FM-UE er et screeningsverktøy og et primært resultatmål. Ved hvert tidspunkt (T1, T2 og T3) vil målingene beskrevet nedenfor utføres på to separate dager for å unngå effekten av tretthet. Deltakerne vil komme for totalt 21 økter: 2 økter med evalueringer, 15 økter med behandling, 2 økter med evaluering ved slutten av intervensjonen, 2 økter med evalueringer en måned etter intervensjon.

Intervensjonsprogram Intervensjonsprogrammet består av 15 terapisesjoner, 3 ganger i uken, en times økt hver gang i 5 uker (over alle 15 timer med intervensjon). Vår foreslåtte intervensjon er et gradert funksjonelt RTG-spill som bruker ekte gjenstander (som en kopp eller en krukke), i forskjellige størrelser, former, vekter, teksturer og forskjellige miljøer (dvs. forskjellige høyder eller plassering på bordet). RTG-spillet som velges for en deltaker vil være basert på bevegelsen av øvre lemmer og funksjonsevnen til deltakeren, slik det ble målt av terapeuten i inklusjonen til studien. Progresjonen starter fra lavt bord og går videre til høyere bord, starter fra objekter med lav vekt (dvs. en tom krukke) og går videre til høyere vekter (dvs. e. en krukke full med mel). Vårt program er basert på to kritiske parametere for rehabilitering av øvre lemmer: 1. mengden trening - det har blitt anbefalt at individer etter et slag utfører så mange repetisjoner per økt som de kan tolerere. 2. Å trene på utfordrende oppgaver og ikke enkle repeterende oppgaver, vil sannsynligvis fremkalle motorisk læring og tilhørende nevrale reorganisering. Siden en sammenheng mellom kognisjon og armmotorisk forbedring har blitt beskrevet i det siste, inneholder spillene vi utviklet bevegelse av øvre lemmer så vel som kognitive aspekter (som arbeidsminne). I hvert møte vil deltakeren ha en én-times økt med RTG-spill, basert på hans/hennes evne, som ble målt ved påmelding til studien og basert på hans/hennes tretthet osv. Pasienten vil være i stand til å hvile opptil 5 minutter mellom forsøk og forsøk for å unngå tretthet. I tillegg vil en pasient kunne stoppe en økt når som helst om ønskelig. Selv om vårt mål er å evaluere motivasjonen og prestasjonen til pasienten utenfor den individuelle fysioterapiøkten med terapeuten, antar vi at det under egenpraksis på klinikken og hjemme er noen sammen med pasienten. Derfor vil en fysioterapeut eller en student være tilstede i rommet under terapisesjonen til intervensjonsstudien (for å hjelpe med problemer som kan oppstå). Alle økter vil bli filmet og tatt opp etter avtale med deltakeren.

Gruppe 1: RTG-spill for øvre lemmer med en humanoid robot ("ROBOT-gruppen"). Roboten som skal brukes i denne studien er Pepper-roboten (Aldebaran Soft Bank-robotikk) -en humanoid hyllerobot- med menneskelignende ansikt, 120 cm i høyden (se figur 1). Pepper har et nettbrett med berøringsskjerm på brystet. Deltakeren vil sitte foran roboten, og vil spille RTG-spill med roboten ved å bruke ekte gjenstander som en kopp eller en krukke, åpne en skuff, bestille krukker på en hylle osv. Roboten vil gi deltakeren tilbakemelding på hans/hennes ytelse: hastigheten og nøyaktigheten til bevegelsen. Det er ingen fysisk berøring mellom roboten og deltakeren. Det er ingen modulering av hyllefunksjonene til roboten for studien, i tillegg til å ta opp setningene fra robottalen for hebraisk for at pasientene skal forstå talen hans. Pepper er hyllevare humanoid robot, med menneskelignende ansikt. Den kan samhandle med pasienten ved hjelp av stemmebevegelser (snakk med pasienten, oppmuntre ham/henne til å fortsette å trene), ved bevegelsesbevegelser (som håndklapping, håndheving osv.) og ved å endre fargen på øynene.

Gruppe 2: Funksjonelle RTG-spill i øvre lemmer med en datamaskin ("datamaskingruppen"). Spillene er de samme som beskrevet for "ROBOT"-gruppen. I denne gruppen vil bildene av koppene og tilbakemeldingene om ytelsen vises på en standard dataskjerm (17''). Det er ingen fysisk kontakt mellom datamaskinen og deltakeren.

Gruppe 3: oppfølging uten intervensjon utover det vanlige rehabiliteringsprogrammet ved anlegget.

Et eksempel på en kamp: cupspillet. I hver prøveperiode vil en rad med fargede kopper vises på robotens brystnettbrett. Deltakeren må organisere et tilsvarende sett med faktiske fysiske kopper på bordet i henhold til bildet som vises på skjermen. Det er tre vanskelighetsgrader: på nivå 1 blir deltakerne bedt om å arrangere fire kopper i riktig rekkefølge, på nivå 2 er det fem kopper, og på nivå 3 er det seks kopper. Instruksjonene og tilbakemeldingene vil bli gitt av enten roboten, eller vist på dataskjermen eller skrevet på et papir. Bildet med rekkefølgen til koppene vil forsvinne fra skjermen etter 1-2 min. I datamaskin- og robotgruppene, når de fullfører oppgaven, må deltakerne trykke på en trykknapp. I robot- og datamaskingruppene vil roboten/datamaskinen etter hver prøve enten gi tilbakemelding på ytelsen (f.eks. "prøve å gjøre det raskere neste gang") eller en tilbakemelding på resultater (f.eks. "du lyktes!", "du hadde ikke rett, men prøv igjen!"). Tilbakemeldingene fra roboten er både verbale og med hode- og armbevegelser (f. håndklapping). Tilbakemeldingen fra datamaskinen vil vises på skjermen. I egentreningsgruppen gis ingen tilbakemelding. Etter to forsøk på grunnnivå (fire kopper) og fire forsøk på andre nivå (fem kopper), kunne deltakeren velge å enten fortsette på samme nivå eller bytte til et hardere nivå av spillet (flere kopper).

A. Spillbeskrivelse og progresjon

1. Begerspillet: Bestilling av kopprekke i henhold til bildet. Progresjon 1: antall kopper: start fra 3 kopper, fortsett til 6 kopper. Progresjon 2: Høyde på bordet: start lavt, fortsett til høyt, fortsett til forskjellige høyder, forskjellige vekter av kopper.

2. En dartskive: bestille kopper på en dartskive i henhold til et bilde. Progresjon 1: antall kopper: start fra 3 kopper fortsett opp til 7 kopper.

   Progresjon 2: start nær kroppen (på armlengdes avstand) fortsett lenger enn armlengden. Progresjon 3: høyde på bordet. Progresjon 4: vekt av kopper.

3. Bestilling av krukker på hyller i forskjellige høyder: i henhold til et bilde. Progresjon 1: start 3 glass, legg til glass. Progresjon 2: start lav høyde, fortsett høy og forskjellige høyder. Progresjon 3: forskjellige vekter av krukker.
4. Åpne skuff og bestill gjenstander i henhold til et bilde (minnespill). Progresjon 1: antall skuffer - start med 2 og legg til skuffer. Progresjon 2: skuffer i forskjellige høyder. Progresjon 3: start med et håndtak av forskjellige slag (rett håndtak, rundt håndtak) fortsett til en nøkkelåpning.
5. Ta gjenstander (dvs. nøkler) ut av en krukke og legg den i en krukke i henhold til fargen (stroop game).