Robotintervensjoner for spastisitetsbehandling

Pasienter etter hjerneslag vil bli rekruttert når de henvises til Shirley Ryan AbilityLabs poliklinikker for slagrehabilitering ved Shirley Ryan Ability Labs flaggskipsykehus, eller satellitt-SRAlab-lokasjoner (f.eks. Arlington Heights, Wheeling, Glenview, Homewood, Northbrook eller Burr Ridge) eller delta i SRALab døgnrehabilitering. Forskerne vil også rekruttere fra lokale leger eller fra Clinical Neuroscience Research Registry (CNRR). Videre kan deltakerinteresse og valgbarhet også bekreftes fra pasientjournalen. Hvis de er kvalifisert og interessert, vil de bli samtykket og påmeldt, og plasseringen av forskningsbesøk vil være basert på deltakerens preferanser: på SRAlabs flaggskipsykehus (355 E Erie St, Chicago, 60611) eller på SRAlab Burr Ridge (7600 County Line Road, Burr Ridge, 60527). Kvalifiserte deltakere vil deretter bli randomisert (ved hjelp av en forhåndsgenerert sekvens av blokkrandomiseringstall) for å motta enten 1) konvensjonell robotisk CPM-opplæring, 2) trening med visuell biofeedback (spill) eller 3) trening med visuell (spill) og haptisk (robotisk) assistanse) biofeedback. Deltakerne vil fullføre en 60 min økt for å utføre 30 minutter av sin tildelte type trening. Målet med denne studien er å sammenligne effekten av de tre ulike rehabiliterings-treningsforholdene.

For hver tilstand vil det gjennomføres 3 økter per uke i totalt 4 uker i tillegg til de daglige PT-øktene. Hver treningsøkt vil vare 60 minutter og inkluderer eksperimentelt oppsett, vitalovervåking (dvs. blodtrykk, hjertefrekvens, oksygenmetningsnivå) og treningstid. Maksimal treningstid for hver økt vil være 30 minutter. For friske deltakere vil de bruke sin dominerende fot på alle treningsøkter, utpekt ved å stille den friske deltakeren spørsmålet "hvilket ben bruker du til å sparke en ball?". For kliniske deltakere vil de bruke sin affiserte/svakere fot til alle treningsøkter.

Fullstendige kliniske vurderinger vil bli utført før (T0), midt (T3) og etter (T6) treningsøkter, samt 1 måned etter fullført alle treningsøkter og 3 måneder etter fullført alle treningsøkter. Merk at ytterligere 180 minutter vil bli tildelt før eller etter den 60 min treningsøkten for å utføre alle kliniske vurderinger: fleksjon/forlengelse av bevegelsesområde (ROM), maksimal frivillig elektromyografisk aktivitet (MVEA), maksimal frivillig kontraktsjonsmoment (MVCT), modifisert Ashworth Skala (MAS), 10-meters gangtest (10MWT), 6-minutters gangtest (6MWT), Berg balanseskala (BBS), Functional Gait Assessment (FGA).

Etter den siste treningsøkten på T6 vil pasientene fullføre en subjektiv opplevelsesundersøkelse: Game Experience, Stroke Specific Quality of Life (SSQoL), Short Form 36.

BETINGELSE 1 - KONTINUERLIG PASSIV BEVEGELSE (CPM) TRENING. Ved begynnelsen av økten vil deltakerens vitale (dvs. blodtrykk, hjertefrekvens, oksygenmetningsnivå) bli målt. Deltakerne vil deretter bli sittende og festet til stolen med et gangbelte, og forskningspersonellet vil hjelpe med plassering av lemmen deres i M1-enheten. Borrelåsremmer vil bli justert for å hindre bevegelse mellom M1-enheten og deltakerens fot. Borrelåsstroppene i skaftet vil også bli justert for å gi støtte til kneet. Tre sensorer vil deretter plasseres enten på tibialis anterior (TA) eller extensor halluces longus (EHL), vastus lateralis (VL) og biceps femoris longus (BF), og soleus (S) eller gastrocnemius (GAS) muskler på det angitte lemmet etter å ha renset huden med alkoholprep-pads av en forsker. Deretter vil ROM i ankelleddet, MVEA og MVCT i ankelen bli målt. Deltakeren vil da bli bedt om å utføre opptil 30 minutter med ankel CPM-trening. Banen, ROM og svingningshastigheten som gis under CPM-treningen vil variere i henhold til deltakerens funksjonelle kapasitet. Den totale økttiden vil være 60 minutter, inkludert de vitale målingene, eksperimentelt oppsett og CPM-trening.

BETINGELSE 2 - VISUELL TILBAKEMELDING. I begynnelsen av økten vil vitalene bli målt. Deltakerne vil deretter bli sittende og festet til stolen med et gangbelte, og forskningspersonellet vil hjelpe med plassering av lemmen deres i M1-enheten. Borrelåsremmer vil bli justert for å hindre bevegelse mellom M1-enheten og deltakerens fot. Skaftborrelåsremmer vil også bli justert for å gi støtte til kneet. Tre sensorer vil deretter plasseres enten på tibialis anterior (TA) eller extensor halluces longus (EHL), vastus lateralis (VL) og biceps femoris longus (BF), og soleus (S) eller gastrocnemius (GAS) muskler på det angitte lemmet etter å ha renset huden med alkoholprep-pads av en forsker. Deretter vil ROM i ankelleddet, MVEA og MVCT i ankelen bli målt. Basert på ROM-en til ankelen, vil bevegelsen til spillavataren bli justert (kalibrert slik at ROM-en til deltakeren tilsvarer den maksimale bevegelsen som kreves av avataren for å spille spillet). Deltakerne vil utføre 30 min trening med visuell biofeedback (spill). Deltakerne vil bli observert mens de spiller spillene for å merke seg eventuelle programvareutfordringer de kan møte mens de spiller.

TILSTAND 3 - HAPTISK + VISUELL TILBAKEMELDING. I begynnelsen av økten vil vitalene bli målt. Deltakerne vil deretter bli sittende og festet til stolen med et gangbelte, og forskningspersonellet vil hjelpe med plassering av lemmen deres i M1-enheten. Borrelåsremmer vil bli justert for å hindre bevegelse mellom M1-enheten og deltakerens fot. Skaftborrelåsremmer vil også bli justert for å gi støtte til kneet. Tre sensorer vil deretter plasseres enten på tibialis anterior (TA) eller extensor halluces longus (EHL), vastus lateralis (VL) og biceps femoris longus (BF), og soleus (S) eller gastrocnemius (GAS) muskler på det angitte lemmet etter å ha renset huden med alkoholprep-pads av en forsker. Deretter vil ROM i ankelleddet, MVEA og MVCT i ankelen bli målt. Basert på ROM-en til ankelen, vil bevegelsen til spillets avatar og assistanse fra M1-enheten bli justert (kalibrert). Deltakerne vil utføre opptil 30 min trening med visuell biofeedback (spill) og haptisk biofeedback. Hjelpemomentet som gis av M1-roboten med hensyn til EMG-signalene vil bli justert i henhold til deltakeren. Deltakerne vil bli observert mens de spiller spillene for å merke seg eventuelle programvare- eller maskinvareutfordringer de kan støte på mens de spiller.