Urządzenie do Symulacji Jazdy w Rehabilitacji Równowagi i Propriocepcji (DRIVESIM)

Choroby neurologiczne, takie jak udar mózgu, choroba Parkinsona, stwardnienie zanikowe boczne i łagodne zaburzenia poznawcze, należą do głównych przyczyn długotrwałej niepełnosprawności na całym świecie. Te zaburzenia głęboko wpływają na koordynację ruchową, stabilność postawy, integrację sensoryczną, funkcje wykonawcze i uwagę, z bezpośrednimi konsekwencjami dla codziennych czynności i ogólnej niezależności. W obecnej praktyce opieki zdrowotnej rehabilitacja jest niezbędna do utrzymania lub odzyskania zdolności funkcjonalnych, ale tradycyjne interwencje często pozbawione są trafności ekologicznej, oferują ograniczoną stymulację wielozmysłową i polegają na powtarzalnych, nieangażujących ćwiczeniach. W rezultacie rośnie zapotrzebowanie na innowacyjne narzędzia rehabilitacyjne zdolne do zapewnienia realistycznego, mierzalnego i stymulującego poznawczo treningu. Nowoczesna rehabilitacja coraz częściej integruje technologie w celu poprawy interakcji z pacjentem, pomiaru wydajności i personalizacji obciążenia treningowego. Pomimo tego postępu większość istniejących systemów nie łączy dynamicznych perturbacji ciała, interaktywnych zadań poznawczych i czynności ruchowych o charakterze funkcjonalnym w kontrolowanym scenariuszu. Integracja wielozmysłowa, która jest kluczowa dla bezpiecznej mobilności i funkcji związanych z prowadzeniem pojazdów, pozostaje niewystarczająco uwzględniana w konwencjonalnej terapii. To ograniczenie jest szczególnie widoczne podczas trenowania zadań wymagających jednoczesnej kontroli postawy, umiejętności wzrokowo-przestrzennych, szybkiej reakcji, podejmowania decyzji oraz skoordynowanego użycia kończyn górnych i dolnych.

Platforma DriveSim Rehab została zaprojektowana, aby wypełnić tę lukę, dostarczając dynamiczny symulator jazdy o trzech stopniach swobody, wyposażony w aktywne kierownictwo, konfigurowalne sprzężenie zwrotne inercyjne i dostosowalne wirtualne środowisko miejskie. Jej wielozmysłowy charakter umożliwia dostarczanie kontrolowanych wyzwań proprioceptywnych, wzrokowych i motorycznych, które odzwierciedlają wymagania rzeczywistego świata, przy zachowaniu bezpiecznego środowiska klinicznego. To podejście wspiera bardziej angażującą i funkcjonalnie znaczącą formę rehabilitacji, jednocześnie umożliwiając precyzyjne ilościowe monitorowanie sprawności motorycznej i poznawczej. Uzasadnienie badania polega na ocenie, czy DriveSim Rehab może być bezpiecznie i skutecznie zintegrowany ze ścieżkami rehabilitacyjnymi dla osób z zaburzeniami neurologicznymi. Głównym celem jest ocena bezpieczeństwa, użyteczności i wykonalności systemu podczas jego stosowania zarówno u zdrowych osób, jak i u pacjentów dotkniętych udarem mózgu, chorobą Parkinsona, stwardnieniem zanikowym bocznym i łagodnymi zaburzeniami poznawczymi. Te parametry są niezbędne do określenia, czy technologia może zostać wprowadzona do rutynowej praktyki klinicznej bez ryzyka i z odpowiednią akceptacją użytkowników. Cele drugorzędne mają na celu określenie potencjalnej wartości rehabilitacyjnej platformy. W szczególności badanie ocenia jej wpływ na kontrolę głowy i tułowia, sprawność motoryczną kończyn górnych i dolnych, funkcje poznawcze (w tym uwagę, zdolności wzrokowo-przestrzenne i funkcje wykonawcze), postrzegany stres i zmęczenie oraz jakość życia. Dodatkowo badanie wspiera tworzenie i walidację adaptacyjnego oprogramowania zdolnego do automatycznego dostosowywania trudności zadań na podstawie wydajności pacjenta w czasie rzeczywistym, w celu personalizacji intensywności leczenia i maksymalizacji skuteczności terapeutycznej. Integrując dynamiczną stymulację proprioceptywną, interaktywne zadania poznawcze i funkcjonalne działania motoryczne w realistycznej symulacji jazdy, DriveSim Rehab oferuje nowatorski paradygmat rehabilitacyjny, który może znacząco poprawić zaangażowanie pacjentów i wyniki funkcjonalne. Jego wdrożenie w praktyce klinicznej ma potencjał, aby wspierać większą niezależność, poprawić integrację wielozmysłową i dostarczyć klinicystom obiektywne metryki do optymalizacji strategii rehabilitacyjnych w populacjach neurologicznych.

METODY Badanie zostało zaprojektowane jako jednostopniowe, wieloośrodkowe interwencyjne badanie kliniczne mające na celu ocenę bezpieczeństwa, użyteczności i wykonalności platformy DriveSim Rehab zarówno u zdrowych osób, jak i u osób z zaburzeniami neurologicznymi. Zgodnie z protokołem badanie obejmuje łączną próbę 60 uczestników: 20 zdrowych ochotników i 40 pacjentów z rozpoznaniem udaru mózgu, choroby Parkinsona, stwardnienia zanikowego bocznego lub łagodnych zaburzeń poznawczych. Wszyscy uczestnicy przechodzą ustrukturyzowaną ocenę i zdefiniowaną sekwencję ćwiczeń rehabilitacyjnych z wykorzystaniem systemu DriveSim w kontrolowanym środowisku klinicznym. Ponieważ badanie nie obejmuje porównania z grupą kontrolną ani zastosowania zaślepienia, wszyscy uczestnicy otrzymują tę samą interwencję. Leczenie składa się z zestawu funkcjonalnych zadań związanych z prowadzeniem pojazdu, wykonywanych na dynamicznym symulatorze DriveSim, który integruje platformę ruchową o trzech stopniach swobody, aktywne kierownictwo, sprzężenie zwrotne inercyjne i immersyjny wirtualny scenariusz miejski. Ćwiczenia obejmują slalom, utrzymywanie się na pasie, omijanie przeszkód, zadania czasu reakcji, modulację prędkości, wyzwania związane z kontrolą głowy i tułowia, zadania sterowania kończynami górnymi oraz skoordynowane ruchy kończyn dolnych. Każda sesja umożliwia również zbieranie wskaźników wydajności kinematycznej i poznawczej poprzez instrumentowane moduły oprogramowania.

Główne punkty końcowe obejmują bezpieczeństwo (brak zdarzeń niepożądanych lub problemów technicznych), wykonalność (możliwość ukończenia protokołu) i użyteczność (doświadczenie zgłaszane przez uczestników). Drugorzędne punkty końcowe oceniają wydajność w kontroli postawy, stabilności tułowia i głowy, wykonaniu ruchów kończyn, zadaniach poznawczych (uwaga, funkcje wzrokowo-przestrzenne i komponenty wykonawcze), postrzeganym stresie i zmęczeniu oraz jakości życia związanej ze zdrowiem. Protokół określa użycie statystyk opisowych i analiz porównawczych między sesjami w celu ilościowego określenia zmian wydajności oraz oceny spójności, czasów reakcji i zmienności w pomiarach kinematycznych.