Привлечение детей с помощью роботизированных экзоскелетов и геймификации

Для детей мобильность является важнейшим занятием повседневной жизни и игрой, соответствующей их возрасту, влияющей на их независимость и общее качество жизни. Однако дети с физическими недостатками часто испытывают ограничения в участии, особенно связанные с физической активностью. МКФ (Международная классификация функционирования, инвалидности и здоровья) отмечает, что участие является ключевым фактором, влияющим на общее качество жизни человека. Однако дети с ограниченными возможностями часто сталкиваются со значительными ограничениями в участии, особенно в отношении физической активности: некоторые исследования показывают, что менее половины детей с ограниченными возможностями физически активны. Участие в физической активности позволяет получить все преимущества, связанные с социальным участием, принадлежностью и автономией, влияя на независимость и общее развитие ребенка. Кроме того, физическая активность улучшает физическую форму, связанную со здоровьем, включая силу и гибкость. У детей с нарушениями походки отсутствие самостоятельности может препятствовать развитию, а затем усугубляться дальнейшей потерей подвижности. Некоторые из наиболее часто встречающихся педиатрических патологий (ДЦП, расщелина позвоночника и ЧМТ) влияют на физическую подвижность, а клинические проявления часто проявляются нарушением двигательного контроля коленного сустава. Клинические проявления могут различаться в зависимости от повторного искривления коленей или походки в приседе, а также могут быть спутаны с различными проявлениями выравнивания нижних конечностей. Эти аномальные модели ходьбы могут привести к пагубным долгосрочным последствиям, включая повышенную нагрузку на структуры мягких тканей, что часто приводит к постоянной деформации суставов, если их не лечить, снижению способности/независимости передвижения, увеличению затрат энергии и боли. Наша команда разработала автономный двусторонний педиатрический экзоскелет коленного сустава исследовательского уровня, и наши данные о N = 10 детях показывают, что мы удовлетворили первоначальную потребность в эффективном педиатрическом экзоскелете коленного сустава из нашего предыдущего проекта Imlay с CHOA. Тем не менее, по-прежнему необходима работа по поощрению: 1. реальной доступности и удобства использования устройства в клинических условиях за пределами исследовательской лаборатории, 2. долгосрочного сохранения вмешательства после непосредственного терапевтического сеанса и 3. развлечения и активное участие пациента во время использования экзоскелета. В этом исследовании мы стремимся разработать и протестировать клинически удобный педиатрический экзоскелет коленного сустава, интегрированный с видеоигрой с визуальной биологической обратной связью, чтобы улучшить результаты, связанные с походкой, и способствовать улучшению мобильности у детей с нарушениями ходьбы. Раннее вмешательство с целью вовлечения детей в реабилитацию наряду с приятным участием может привести к улучшению долгосрочных результатов для детей и их семей.

Мы проведем небольшое технико-экономическое обоснование, в котором N = 5 пациентов-участников пройдут 5 сеансов экспериментальной терапевтической реабилитации с использованием экзоскелета и игры с визуальной биологической обратной связью. Участники будут использовать устройство максимум 2 часа за сеанс в течение 5 сеансов. Сессии будут запланированы так, как удобно для графика участника, с целью иметь одну ночь и не более 1 недели между последовательными сессиями. Результаты будут контролироваться до и после каждого сеанса.

Мы предполагаем, что результаты лечения пациентов, включая как функциональные, так и сообщаемые пациентами показатели, значительно улучшатся от первоначального исходного визита до окончательной оценки после 5 сеансов терапии. Наконец, мы проанализируем эффективность устройства и данные опроса семьи/терапевта, чтобы в будущем внести улучшения в экзоскелет и игру с биологической обратной связью.