Robot społecznie asystujący w neurorehabilitacji kończyny górnej

Randomizowane badanie kontrolne (RCT) podłużne badanie interwencyjne. RCT będzie zgodne z oświadczeniem Consolidated Standards of Reporting Trials (CONSORT). W tym badaniu będą 2 grupy interwencji i jedna grupa kontrolna:

1. Grupa interwencyjna robotyki wspomagającej społecznie (SAR).
2. Komputerowa grupa interwencyjna.
3. Grupa kontrolna: terapia standardowa. Uczestnicy Łącznie 30 kobiet i mężczyzn z podostrym, rok po pierwszym udarze mózgu, którzy przeżyli udar, w wieku 45-85 lat, zostanie losowo przydzielonych do 3 grup interwencyjnych. Uczestnicy będą rekrutowani z ośrodka rehabilitacyjnego Aleh Negev, z ambulatoryjnej opieki dziennej przez dr Orena Barzel-MD, specjalistę medycyny rehabilitacyjnej.

Procedura Wszyscy pacjenci, którzy zostaną zrekrutowani do badania, zostaną losowo przydzieleni do każdej z trzech grup interwencyjnych. Pomiary i sesje terapeutyczne będą odbywać się w ośrodku rehabilitacyjnym Aleh Negev, na oddziale dziennym, przez fizjoterapeutę i doktoranta z Uniwersytetu Ben Guriona (GCP).

Oceny wszystkich pacjentów zostaną przeprowadzone w trzech punktach czasowych: T1: wejście do badania, przed randomizacją. T2: po 15 sesjach interwencyjnych (po 5 tygodniach). T3: jeden miesiąc po zakończeniu interwencji. Wyniki MMSE i FM-UE będą rejestrowane jako narzędzia przesiewowe. FM-UE jest narzędziem przesiewowym i podstawowym miernikiem wyników. W każdym punkcie czasowym (T1, T2 i T3) opisane poniżej pomiary zostaną przeprowadzone w dwóch oddzielnych dniach, aby uniknąć efektu zmęczenia. Uczestnicy przyjdą łącznie na 21 sesji: 2 sesje ewaluacyjne, 15 sesji terapeutycznych, 2 sesje ewaluacyjne na koniec interwencji, 2 sesje ewaluacyjne miesiąc po interwencji.

Program interwencyjny Program interwencyjny składa się z 15 sesji terapeutycznych, 3 razy w tygodniu, każdorazowo po godzinie przez 5 tygodni (łącznie 15 godzin interwencji). Proponowana przez nas interwencja to stopniowane funkcjonalne gry RTG z wykorzystaniem rzeczywistych obiektów (takich jak filiżanka lub słoik), w różnych rozmiarach, kształtach, ciężarach, teksturach i różnych środowiskach (tj. różne wysokości lub położenie na stole). Gra RTG wybrana dla uczestnika będzie oparta na ruchu kończyny górnej i sprawności funkcjonalnej uczestnika, co zostało zmierzone przez terapeutę podczas włączenia do badania. Progresja będzie rozpoczynać się od niskiego stołu i przechodzić do wyższego stołu, zaczynając od przedmiotów o niskiej wadze (np. mi. słoik pełen mąki). Nasz program opiera się na dwóch krytycznych parametrach rehabilitacji kończyny górnej: 1. ilości ćwiczeń – zaleca się, aby osoby po udarze wykonywały tyle powtórzeń podczas sesji, ile są w stanie znieść. 2. Ćwiczenie trudnych zadań, a nie prostych, powtarzalnych zadań, prawdopodobnie wywoła uczenie się motoryczne i związaną z nim reorganizację neuronów. Ponieważ ostatnio opisano korelację między funkcjami poznawczymi a poprawą motoryki ramion, opracowane przez nas gry uwzględniają ruch kończyn górnych, a także aspekty poznawcze (takie jak pamięć robocza). W każdym spotkaniu uczestnik będzie miał godzinną sesję gier RTG, w oparciu o jego umiejętności, które zostały zmierzone przy zapisie do badania i na podstawie jego zmęczenia itp. Pacjent będzie mógł odpocząć do 5 minut pomiędzy kolejnymi badaniami, aby uniknąć zmęczenia. Ponadto pacjent będzie mógł przerwać sesję w dowolnym momencie, jeśli sobie tego życzy. Chociaż naszym celem jest ocena motywacji i wyników pacjenta poza indywidualną sesją fizjoterapeutyczną z terapeutą, zakładamy, że podczas samodzielnej praktyki w klinice iw domu jest ktoś z pacjentem. Dlatego podczas sesji terapeutycznej badania interwencyjnego na sali będzie obecny fizjoterapeuta lub student (aby pomóc w problemach, które mogą się pojawić). Wszystkie sesje będą filmowane i nagrywane za zgodą uczestnika.

Grupa 1: Funkcjonalne gry RTG kończyn górnych z robotem humanoidalnym („grupa ROBOT”). Robotem, który zostanie wykorzystany w tym badaniu, jest robot Pepper (robotyka Aldebaran Soft Bank) – humanoidalny robot z półki – o twarzy podobnej do ludzkiej, o wysokości 120 cm (patrz rysunek 1). Pepper ma na klatce piersiowej tablet z ekranem dotykowym. Uczestnik usiądzie przed robotem i będzie grał z robotem w gry RTG, używając prawdziwych przedmiotów, takich jak filiżanka czy słoik, otwiera szufladę, układa słoiki na półce itp. Robot przekaże uczestnikowi informację zwrotną na temat jego wykonania: szybkości i dokładności ruchu. Nie ma fizycznego kontaktu między robotem a uczestnikiem. Nie ma modulacji gotowych funkcji robota do badania, poza nagrywaniem zdań mowy robota w języku hebrajskim, aby pacjenci rozumieli jego mowę. Pepper to gotowy humanoidalny robot o ludzkiej twarzy. Może wchodzić w interakcje z pacjentem za pomocą gestów głosowych (rozmawiać z pacjentem, zachęcać go do dalszych treningów), gestów ruchowych (klaskanie, podnoszenie ręki itp.) oraz poprzez zmianę koloru oczu.

Grupa 2: Funkcjonalne gry RTG kończyny górnej z komputerem (grupa KOMPUTER). Gry są takie same, jak opisano dla grupy „ROBOT”. W tej grupie zdjęcia pucharów i informacje zwrotne dotyczące wykonania będą wyświetlane na standardowym ekranie komputera (17''). Nie ma fizycznego kontaktu między komputerem a uczestnikiem.

Grupa 3: kontynuacja bez interwencji poza zwykłym programem rehabilitacji w placówce.

Przykład gry: gra pucharowa. W każdej próbie na tablecie na klatce piersiowej robota zostanie wyświetlony rząd kolorowych kubków. Uczestnik musi zorganizować odpowiedni zestaw rzeczywistych kubków na stole zgodnie z obrazkiem pokazanym na ekranie. Istnieją trzy poziomy trudności gry: na poziomie 1 uczestnicy proszeni są o ułożenie czterech filiżanek we właściwej kolejności, na poziomie 2 jest pięć filiżanek, a na poziomie 3 sześć filiżanek. Instrukcje i informacje zwrotne będą dostarczane przez robota, wyświetlane na ekranie komputera lub zapisywane na papierze. Obraz z docelową kolejnością kubków zniknie z ekranu po 1-2 minutach. W grupach komputerów i robotów po wykonaniu zadania uczestnicy będą musieli nacisnąć przycisk. W grupach robotów i komputerów, po każdej próbie komputer-robot przekaże informację zwrotną na temat wydajności (np. „spróbuj zrobić to szybciej następnym razem”) lub informację zwrotną na temat wyników (np. „udało ci się!”, „nie miałeś racji, ale spróbuj ponownie!”). Informacje zwrotne przekazywane przez robota są zarówno werbalne, jak i gestami głowy i ramion (np. klaskanie w dłonie). Informacja zwrotna z komputera zostanie wyświetlona na ekranie. W grupie samokształcącej nie udziela się informacji zwrotnej. Po dwóch próbach na poziomie podstawowym (cztery puchary) i czterech próbach na poziomie drugim (pięć pucharów) uczestnik mógł wybrać albo kontynuować grę na tym samym poziomie, albo przejść na trudniejszy poziom gry (więcej pucharów).

A. Opis gier i przebieg

1. Gra w puchary: Zamawianie rzędu kubków zgodnie z rysunkiem. Progresja 1: liczba filiżanek: zacznij od 3 filiżanek, kontynuuj do 6 filiżanek. Progresja 2: Wysokość stołu: zacznij od niskiej, kontynuuj do góry, kontynuuj na różnych wysokościach, różnej wadze filiżanek.

2. Tarcza: zamawianie kubków na tarczy według obrazka. Progresja 1: liczba filiżanek: zacznij od 3 filiżanek kontynuuj do 7 filiżanek.

   Progresja 2: zacznij blisko tułowia (na wyciągnięcie ręki), dalej dłuższa niż długość ramienia. Progresja 3: wysokość stołu. Progresja 4: waga kubków.

3. Zamawianie Słoików na różnych wysokościach półek: wg rysunku. Postęp 1: rozpocznij 3 słoiki, dodaj słoiki. Progresja 2: zacznij od małej wysokości, kontynuuj na dużej i różnej wysokości. Progresja 3: różne wagi słoików.
4. Otwórz szufladę i uporządkuj przedmioty według obrazka (gra pamięciowa). Progresja 1: liczba szuflad — zacznij od 2 i dodawaj szuflady. Progresja 2: różne wysokości szuflad. Postęp 3: zacznij od różnych rodzajów klamek (rączka prosta, rączka okrągła) i przejdź do otwarcia klucza.
5. Zabieranie przedmiotów (np. klucze) ze słoika i włożenie go do słoika zgodnie z jego kolorem (gra stroop).