Retter seg mot tap av muskelstyrke grunnet sykehusinnleggelse hos eldre ved bruk av blodstrømsrestriksjon kombinert med et elektromyografidrevet seriøst spill. (GHOSTLY+)

Innleggelse på sykehus utsetter eldre voksne for betydelig risiko for sykehusassosiert funksjonsnedsettelse (HAD), en tilstand kjennetegnet av en rask og ofte alvorlig nedgang i muskelstyrke og funksjon på grunn av immobilisering. Forskning har vist at voksne i alderen 65 år og eldre kan miste opptil 15 % av styrken i underkroppen innen én uke med sengeligging, og så mye som 5 % av muskelmassen per dag. Disse nedgangene forlenger ikke bare liggetiden på sykehuset, men øker også avhengigheten, svekker bevegeligheten og øker risikoen for dødelighet. Selv om høybelastnings motstandstrening regnes som gullstandarden for å forebygge muskeltap, er den ofte kontraindisert eller rett og slett ikke gjennomførbar for skrøpelige eller postoperative pasienter. Dette skaper et presserende behov for effektive, lavbelastende alternativer for å bevare fysisk funksjon under sykehusoppholdet.

Blodstrømrestriksjon (BFR)-trening har dukket opp som et slikt alternativ. Den fungerer ved å delvis blokkere arteriell blodstrøm og fullstendig begrense venøs retur i en lem ved hjelp av en trykkmanchette, og dermed forsterke effektene av lavbelastnings trening. BFR har vist seg å stimulere muskelhypertrofi og styrkeøkning i ulike populasjoner, inkludert eldre voksne, og har vist seg å være trygt i over 300 000 rapporterte kliniske økter. I tillegg til fysiske begrensninger, er en annen stor utfordring i sykehusrehabiliteringen dårlig følgetroskap. Mange pasienter fullfører ikke uovervåket terapiøvelser, hovedsakelig på grunn av lav motivasjon. Seriøse spill – interaktive applikasjoner utformet med et terapeutisk mål – har vist potensiale for å forbedre engasjement, men de fleste er ikke spesifikt designet for klinisk bruk eller tilpasset behovene til innlagte eldre voksne.

For å håndtere disse utfordringene, ble GHOSTLY+-systemet utviklet. GHOSTLY+ er en mobil rehabiliteringsløsning som kombinerer spillifisert muskeltrening med BFR, utformet for bruk i ikke-terapitid hos innlagte eldre voksne. Systemet er basert på en seriøs spill-app som omdanner muskelkontraksjoner, målt via overflate-elektromyografi (EMG), til handlinger i spillet. Ved å engasjere pasienter i et lekent, men fysiologisk forankret miljø, tar systemet sikte på å øke motivasjonen og sikre riktig treningsintensitet, selv uten bruk av vekter eller aktiv bevegelse. GHOSTLY+ inkluderer automatisk vanskelighetsjustering basert på sanntids-EMG-inndata og følger evidensbaserte parametere for styrketrening: isometriske kontraksjoner på omtrent 75 % av hver pasients maksimale frivillige kontraksjon (MVC), utført tre ganger per økt med 12 repetisjoner per sett.

Den kliniske studien beskrevet her er en multisenter, randomisert kontrollert studie (RCT) med en Hybrid Type 1-design. Studien vil bli utført på tre sykehus i Belgia (UZ Brussel, UZ Antwerpen og UZ Leuven) og vil inkludere 120 eldre voksne i alderen 65 år eller eldre som er innlagt på sykehus, ikke i stand til å bære vekt eller overføre seg selvstendig, forventes å forbli innlagt i omtrent 14 dager, og er i høy risiko for muskeltap på grunn av langvarig immobilisering. Deltakerne vil bli tilfeldig tildelt en av to grupper. Kontrollgruppen vil motta standard fysioterapi som foreskrevet på sykehuset. Intervensjonsgruppen vil motta standard behandling supplert med GHOSTLY+-systemet. Deltakerne vil bruke GHOSTLY+ i minst fem økter per uke, over to uker eller til utskrivelse, avhengig av liggetiden.

Hver GHOSTLY+-økt begynner med påføring av en smart BFR-manchette på overlåret på måletbenet. Manchetten måler automatisk det arterielle okklusjonstrykket (AOP) og blåses opp til 50 % av denne verdien, et nivå som er kjent for å være effektivt samtidig som ubehaget minimeres. Deltakerne blir deretter veiledet gjennom en in-app-kalibreringsprosess der de utfører tre maksimale isometriske kontraksjoner. Basert på disse avlesningene bestemmer systemet individets MVC og setter spillvanskeligheten til 75 % av denne verdien. Under spillingen må pasientene fullføre tre nivåer per økt, hvor hvert nivå representerer et sett med tolv muskelkontraksjoner. Hvileperioder på to minutter gis mellom settene. Basert på en tidligere konseptbevisstudie utført ved UZ Brussel (Debeuf et al., 2025), er de fleste pasienter i stand til å bruke systemet selvstendig etter én times opplæring. Fysioterapeuter på hvert sted vil bli opplært til å veilede denne innledende oppsettet til pasientene er selvstendig i stand til å sette opp GHOSTLY+-systemet.

Hovedresultatet i denne studien er muskelstyrke i underkroppen ved sykehusutskrivelse, vurdert ved bruk av en håndholdt MicroFet-dynamometer. Sekundære resultater inkluderer muskelmasse målt via ultralydavbildning av musculus rectus femoris, funksjonell ytelse vurdert gjennom 30-sekunders sitte-til-stå-testen og Functional Ambulation Category, uavhengighet i daglige aktiviteter ved bruk av Katz-skalaen, tid tilbrakt sengeliggende, total liggetid på sykehuset, og pasientrapporterte resultater relatert til tilfredshet og brukervennlighet av intervensjonen. Kognitiv status vil bli vurdert ved bruk av Mini-Mental State Examination (MMSE), og ytterligere analyse vil bli utført på EMG-data for å utvinne nevromuskulære parametere som signalamplitude og utmattelsesindeks. I tillegg til kliniske og fysiologiske data, vil pasienter og terapeuter delta i implementeringsdatainnsamling via spørreskjemaer, intervjuer og stedsopptegnelser, i tråd med Consolidated Framework for Implementation Research (CFIR).

Data vil bli samlet inn på tre tidspunkter: før intervensjonen (utgangspunkt), ved slutten av den første uken, ved slutten av to uker, eller ved sykehusutskrivelse hvis tidligere. Randomisering vil bli utført ved bruk av et nettbasert system, med vurderere blindet for gruppetilordning for å redusere skjevhet. Deltakerne vil motta en studie-spesifikk ID og vil bli instruert om ikke å avsløre sin gruppetilordning til de som samler inn resultatmål.

Utover å evaluere klinisk effekt, inkorporerer studien en robust implementeringsevaluering. Ved bruk av Consolidated Framework for Implementation Research (CFIR) og Proctor's rammeverk, vil studien undersøke nøkkelindikatorer fra den virkelige verden som akseptabilitet, adopsjon, trofasthet, gjennomførbarhet, penetrasjon og bærekraft. Data vil bli samlet inn gjennom personalundersøkelser, administrative opptegnelser, strukturerte intervjuer, app-bruksdata og fokusgrupper med helsepersonell og pasienter. De kvalitative dataene vil bli analysert ved bruk av innholdsanalyse og refleksiv tematisk analyse for å identifisere implementeringsfasilitatorer og barrierer.

Studien er dimensjonert for å påvise en 15 % forskjell i bevarelse av styrke i underkroppen mellom intervensjons- og kontrollgruppen. Analysen vil inkludere gjentatte mål ANOVA, regresjonsmodellering og undergruppeeksploratorisk analyse for å undersøke effekten av utgangspunkt bevegelighetsstatus eller kognitiv ytelse. Alle data vil bli overvåket for kvalitet og fullstendighet, og eventuelle alvorlige uønskede hendelser vil bli rapportert til kompetente myndigheter i henhold til gjeldende sikkerhetsretningslinjer under EUs medisinsk produktrforskrift.

Etter studiens fullføring vil forskningsteamet forberede et implementeringspakke, inkludert en e-læringsopplæringsmodul for klinisk personale, en Grol & Wensing-basert implementeringsretningslinje og en forretningscase for bredere adopsjon. Resultater vil bli spredt gjennom akademiske publikasjoner, klinikerworkshops, sykehuspresentasjoner og pasientinformasjonskampanjer.

Oppsummert evaluerer denne studien GHOSTLY+, et nytt rehabiliteringssystem som kombinerer blodstrømrestriksjon og EMG-veiledet spillifisert styrketrening for innlagte eldre voksne. Det er designet for å bevare muskelstyrke, redusere fysisk nedgang under sengeligging og øke følgetroskapen til terapi ved bruk av interaktiv digital teknologi. Ved å innlemme implementeringsvitenskap i sin struktur, tar studien sikte på ikke bare å bevise effektiviteten til GHOSTLY+, men også å støtte dens bærekraftige integrering i rutinemessig sykehusbehandling.