Wpływ przepływu optycznego podczas chodzenia na bieżni na wzorzec chodu u ludzi po udarze

PROJEKT BADANIA: Zostanie przeprowadzone jednoośrodkowe badanie eksperymentalne w 1 grupie, w którym osoby po udarze wykonają 4 sesje 20-minutowego marszu na bieżni. Pierwsza sesja służy jako sesja kontrolna, podczas której pacjenci będą chodzić bez VR. Kolejność prędkości OF (tj. dopasowane, dwa razy wolniejsze i dwa razy szybsze niż ich prędkość chodu) w kolejnych 3 sesjach VR będą losowane.

PROCEDURA: Pacjenci będą badani podczas 4 sesji marszu na bieżni w laboratorium badawczym grupy badawczej R&MM na Vrije Universiteit Brussel.

Przed rozpoczęciem każdej sesji należy poczynić pewne przygotowania w odniesieniu do mierników wyników:

• Elektrody powierzchniowe zostaną umieszczone obustronnie na M. rectus femoris, M. vastus lateralis, M. semitendinosus (ścięgno podkolanowe przyśrodkowe), M. tibialis anterior, M. gastrocnemius medialis i M. soleus. Umieszczenie elektrod będzie zgodne z wytycznymi SENIAM. Skóra pod elektrodą zostanie ogolona i oczyszczona alkoholem, aby poprawić kontakt elektrody ze skórą i zmniejszyć impedancję.
• Na stałych punktach kończyn dolnych pacjenta umieszczone zostaną znaczniki odblaskowe. Umieszczenie znaczników będzie zgodne z modelem dolnej części ciała Plug-in Gait (VICON).

Sesja 1: sesja kontrolna Po tych przygotowaniach uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie kwestionariusza (Kwestionariusz Choroby Symulatora). Następnie uczestnicy zaczną chodzić po systemie bieżni sterowanej przez pacjenta. Tylko ze względów bezpieczeństwa uczestnicy będą chodzić z dodatkową uprzężą bezpieczeństwa. Uczestnicy będą najpierw przyzwyczajani do chodzenia po bieżni. Podczas tego przyzwyczajenia sprawdzimy również, czy wszystkie pomiary (VICON i EMG) są prawidłowe i czy nie występują błędy. Jeśli wszystkie pomiary są dobre, uczestnicy będą chodzić przez 20 minut na bieżni. Po upływie tych 20 minut bieżnia zostanie zatrzymana, a uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie 2 kwestionariuszy (Kwestionariusz Choroby Symulatora oraz Skala Przyjemności z Aktywności Fizycznej).

Sesje 2 - 3 - 4: Sesja VR Po tych przygotowaniach uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie kwestionariusza (Kwestionariusz Choroby Symulatora). Następnie uczestnicy zaczną chodzić po systemie bieżni sterowanej przez pacjenta. Tylko ze względów bezpieczeństwa uczestnicy będą chodzić z dodatkową uprzężą bezpieczeństwa. Na początku każdej sesji VR uczestnicy zostaną przyzwyczajeni do chodzenia po bieżni bez VR. Podczas tego przyzwyczajenia sprawdzimy również, czy wszystkie pomiary (VICON i EMG) są prawidłowe i czy nie występują błędy. Jeśli wszystkie pomiary są prawidłowe, bieżnia zostanie zatrzymana, aby można było dodać VR. Uczestnicy założą montowany na głowie wyświetlacz (HMD) „Oculus Rift” i zaczną chodzić w podstawowym środowisku wirtualnym przez 2 minuty. Po tych 2 minutach do wirtualnego świata zostanie dodana odpowiednia prędkość przepływu optycznego. W tym wirtualnym środowisku uczestnicy będą spacerować przez 20 minut. Po tych 20 minutach bieżnia zostanie zatrzymana, a uczestnicy zdejmą HMD „Oculus Rift”. Na zakończenie sesji uczestnicy zostaną poproszeni o wypełnienie 2 kwestionariuszy (Kwestionariusza Choroby Symulatora oraz Skali Przyjemności z Aktywności Fizycznej).

RANDOMIZACJA: Pierwszą sesją będzie zawsze sesja bez VR, czyli sesja kontrolna. W przypadku sesji VR (sesja 2, 3 i 4) manipulacja przepływem optycznym (tj. dopasowane, dwa razy wolniejsze, dwa razy szybsze) będą losowane.

MATERIAŁY: Rzeczywistość wirtualna zostanie dostarczona z systemem HMD VR „Oculus Rift” (Oculus, LLS, USA) i zapewni wciągające środowisko wirtualne. VR będzie używany w połączeniu z systemem bieżni zbudowanym na Vrije Universiteit Brussel (grupa badawcza R&MM). Prototyp bieżni haptycznej sterowanej przez pacjenta to bieżnia, w której prędkość jest kontrolowana przez naturalne nachylenie pacjenta podczas próby poruszania się do przodu lub stania w miejscu. Bieżnia ma 6-osiowe czujniki siły/momentu obrotowego połączone z człowiekiem za pomocą przegubu kulowego, który wspiera uprząż przymocowaną do miednicy pacjenta. Zachowanie bieżni można kontrolować w czasie rzeczywistym, aby dostosować dynamikę chodu pacjenta. Dzięki temu bieżnia dostosowuje się do prędkości chodu pacjenta.

ANALIZA STATYSTYCZNA: Wpływ manipulacji przepływem wzrokowym na czasoprzestrzenne parametry chodu, kinematykę i aktywność mięśni zostanie porównany z chodzeniem bez VR. Na pierwszym etapie dane zostaną zwizualizowane przy użyciu wygładzania LO(W)ESS (lokalnie ważonego wygładzania wykresów rozrzutu) w celu zbadania obserwowanych efektów w czasie (w zależności od warunku i wyniku), co pozwoli na elastyczność przy użyciu tego quasi-nieparametrycznego podejścia. Następnie zostaną wyodrębnione odpowiednie wartości wyrażające początek, wielkość i czas trwania efektu:

• Początek: punkt(y) czasowy, w którym przekroczona jest minimalna klinicznie istotna różnica (MCID). W przypadku, gdy MCID jest nieznany, zastosowany zostanie próg 10%.
• Wielkość: wielkość maksimum (lub maksimów) i punktów czasowych, w których osiągane jest maksimum
• Czas trwania: czas między początkiem a punktem czasowym, w którym MCID (lub próg 10%) nie jest już przekraczany

Wartości te zostaną porównane między warunkami w jednokierunkowej ANOVA z powtarzanymi pomiarami (czynnik „warunek”). W razie potrzeby (na podstawie analiz eksploracyjnych) pod kierunkiem Katedry Statystyki i Analizy Danych naszej uczelni zostaną wykonane dodatkowe pogłębione statystyki, takie jak funkcjonalna analiza danych.