Knebiofeedback-rehabiliteringsgrensesnitt for spillbasert hjemmeterapi for pasienter med kneartrose (KneeBRIGHT)

Artrose (OA) er den ledende årsaken til funksjonshemming i USA. Siden artrose er assosiert med muskelsvakhet i underekstremitetene, er rehabilitering fokusert på quadriceps og annen muskelstyrking i nedre ekstremiteter en veletablert behandling for pasienter med kne-OA. Pasientens etterlevelse av treningsrutiner er imidlertid lav på grunn av manglende veiledning angående optimale protokoller, og dårlig engasjement under de repeterende rutinene som pasientene synes er kjedelige og kjedelige.

Det langsiktige målet med denne studien er å forbedre resultatene av OA gjennom effektive og motiverende rehabiliteringsøvelser. Knee Biofeedback Rehabilitation Interface for Game-based Home Therapy ("KneeBRIGHT")-systemet kombinerer elektromyografi (EMG) biofeedback med videospillterapi (VGT) for å gi kne-OA-pasienter et engasjerende, effektivt verktøy for å gjennomføre rehabiliteringsøvelser hjemme. KneeBRIGHT har som mål å motivere pasienter med kne-OA til å utføre regelmessig muskelstyrkende trening gjennom en engasjerende, EMG-drevet videospillterapi.

Deltakere med alder fra 40-75 år, med uavhengig ambulering og med diagnosen kne-OA ved røntgen og en skår på minst 2 (av 4) på ​​Kellgren-Lawrence OA radiografisk klassifiseringssystem vil bli inkludert i studien . Deltakere med psykiatrisk eller kognitiv svikt (f.eks. demens), symptomatisk ryggrads-, hofte-, ankel- eller fotsykdom annet enn OA som ville forstyrre vurderingen av kneet, vil bli ekskludert. Deltakere med balanse- eller vestibulære forstyrrelser, perifer nevropati, hudsykdommer som hindrer plassering av EMG-elektroder, fanger, gravide kvinner (etter rapport), ikke-engelsktalende, personer som er syns- og/eller hørselshemmede vil også bli ekskludert.

Kvalifiserte deltakere vil bli randomisert til to grupper: (1) KneeBRIGHT gruppe; (2) Standard rehabiliteringsgruppe. Begge gruppene vil gjennomgå baseline og følge opp vurdering for å måle pasientrapporterte utfall og lårmuskelstyrke. Deltakere i begge gruppene vil gjennomgå et 12-ukers program inkludert 3 treningsøkter per uke som inkluderer en kombinasjon av personlige og hjemmeøkter

Begge gruppene vil gjennomgå samme rehabiliteringsprotokoll som vil begynne med økter overvåket i klinikken av studieteamets fysioterapeut, og etter hvert vil hjemmeøkter bli lagt til. Deltakere i KneeBRIGHT-gruppen vil utføre quadriceps-forsterkende øvelser med videospillbaserte aktiviteter. EMG-biofeedback-enhetene og videospillet med bærbar PC vil bli gitt til fagene for hjemmebruk. Deltakerne vil motta instruksjoner om hvordan de bruker EMG-biofeedback-enheten og bruken av videospillet. KneeBRIGHT Spillaktiviteter består av en introduksjon av spilleren til den virtuelle verdenen og oppdragene, spilleren tilpasser den personlige avataren og fullfører en serie kalibreringssammentrekninger og øvingsøvelser for å bli kjent med spillkontrollene. Gjennom EMG-systemet oversettes en spillers muskelsammentrekninger til fysiske bevegelser av avataren og kontroll av kjøretøy i det virtuelle miljøet. Hver oppdragsutfordring er designet for å tillate spill i sittende, liggende, støttet stående eller frittstående posisjon, basert på en persons fysiske status. Brukerinteraksjoner med spillet inkluderer kneforlengelsesøvelser og funksjonelle bevegelser som gir optimale terapeutiske fordeler.

Deltakere i begge gruppene vil gjennomgå en kombinasjon av hjemme- og klinikkøkter. Protokoll vil starte med seks klinikkbesøk for å maksimere kjennskap til treningsrutiner og utstyr. Hjemmeøkter legges inn etter 2 uker i rehabilitering. Øktene vil bestå av oppvarming, styrking, balanse, presisjon og skånsomme tøyningsøvelser. Styrkeøvelser vil være fokusert på quadriceps, hamstring, legg- og setemuskler. Strekkøvelser vil være fokusert på quadriceps, hamstring og leggmuskler. Progresjon vil bli styrt av rehabiliteringsprinsippene og deltakernes respons på øvelsen. Mengden av disse øvelsene vil avhenge av hvordan de får motivet til å føles. Rehabiliteringsprogrammet vil tillate forsøkspersonen å øke treningsmengden de kan utføre. Øvelser vil være begrenset dersom forsøkspersonen føler ubehag. Totalt sett vil protokollen bestå av 36 økter totalt, 20 i klinikkøkter og 16 hjemmebaserte økter.

Resultatmål før og etter intervensjon vil bli sammenlignet for å utforske effektiviteten. Teknologiaksept vil også bli studert hos pasienter randomisert til KneeBRIGHT-gruppen.

Totalt sett har KneeBRIGHT potensialet til å forbedre OA-rehabiliteringen betydelig ved å forbedre funksjonell restitusjon gjennom fysisk utøvelse av spesifikk, adaptiv trening og fremme overholdelse gjennom morsomme spill og tilbakemeldinger om ytelse. Bruk av KneeBRIGHT-systemet i teleterapi kan øke tilgangen til fjerntliggende/underbetjente områder og utvide utvalget av eksisterende rehabiliteringsfasiliteter.

Statistisk analyse Knefunksjon vurdert ved sammensatt KOOS-skår før studien vil bli sammenlignet med KOOS-skåren registrert etter intervensjon for å teste den primære hypotesen om at pasienter som utfører KneeBRIGHT-øvelsen vil forbedre knefunksjonen betydelig sammenlignet med kontrollgruppen. Pre-intervensjon KOOS-skåremål vil bli trukket fra post-intervensjonsskårene for å produsere et sett med deltaverdier. Disse deltaverdiene vil bli analysert via Analysis of Covariance (ANCOVA). En p≤0,05 vedtaksregel vil bli benyttet som avslagskriterium.

Spørreskjemaresultater vil bli brukt til å teste hypotesen om at pasienter som bruker KneeBRIGHT-systemet viser økte nivåer av engasjement sammenlignet med de som gjennomfører en konvensjonell treningsrutine. Spørreskjemaskårene vil bli talt opp for å produsere sammensatte poengsummer. Disse sammensatte skårene vil bli analysert via en lineær blandet modell. En p≤0,05 beslutningsregel vil bli brukt som nullhypoteseavvisningskriteriet.

Tidsdata fra hjemmebesøkene vil bli analysert ved å sammenligne treningsminuttene med KneeBRIGHT-systemet med treningsminuttene med standard treningsregime i kontrollgruppen for å teste hypotesen om at treningsvarigheten er lengre med KneeBRIGHT-systemet. Gjennomsnittlig brukstid på hvert system vil bli analysert via studentens parede t-test, med P v≤0,05 som nullhypoteseavvisningskriteriet.