Игровая реабилитация при дисфункции лопатки (Experimental)

2.1 Дизайн исследования Дизайн исследования следует структурированному подходу, состоящему из трех ключевых фаз, где первая фаза оценивает распространенность и влияние СД на игроков во фрисби. Тем временем, вторая фаза сосредоточена на разработке мобильной игры, включающей упражнения для стабилизации лопатки. Наконец, третья фаза будет оценивать эффективность геймифицированной реабилитации и уровень приверженности. Рисунок 2 обобщает последовательность трех фаз исследования.

2.1.1 Фаза первая: Оценка распространенности и влияния В первой фазе исследования будет использован перекрестный дизайн для определения распространенности и влияния СД среди соревнующихся игроков во фрисби в Малайзии. Этот подход позволит исследователям измерить распространенность и изучить взаимосвязи между переменными в определенный момент времени. Исследование будет проводиться в различных клубах по фрисби в Малайзии, чтобы обеспечить репрезентативную выборку целевой популяции. Участники будут состоять из соревнующихся игроков во фрисби, у которых диагностирован СД, с рассчитанным размером выборки в 235 участников, определенным с использованием программного обеспечения GPOWER 3.1, чтобы обеспечить статистическую мощность и надежные оценки распространенности. Основные показатели исходов включают Тест бокового скольжения лопатки (LSST) для оценки позиционирования и движения лопатки, Визуальную аналоговую шкалу (VAS) для оценки уровня боли, Тест броска медицинского мяча сидя (SMBT) для измерения силы верхней части тела и способности к броску, Индекс функциональной производительности броска (FTPI) для оценки точности и скорости броска, а также спирометрию вместе с оценками силы дыхательных мышц для анализа влияния СД на паттерны дыхания и форсированную жизненную емкость легких.

2.1.2 Фаза вторая: Разработка мобильного приложения Вторая фаза исследования сосредоточена на разработке мобильного приложения, адаптированного для игроков во фрисби с дисфункцией лопатки. Эта фаза будет следовать процессу гибкой разработки, характеризующемуся итерационным и инкрементальным прогрессом, позволяющим осуществлять непрерывные улучшения и гибкость на основе обратной связи пользователей. Приложение будет разработано с использованием Flutter и Dart для обеспечения кроссплатформенной совместимости, позволяя ему плавно работать как на устройствах iOS, так и Android. Процесс разработки будет включать несколько фаз тестирования для обеспечения эффективности и удобства использования приложения. Эти фазы включают функциональное тестирование для проверки соответствия указанным требованиям, тестирование удобства использования для оценки пользовательского интерфейса и опыта, тестирование валидации данных для обеспечения точности и целостности данных, регрессионное тестирование для проверки того, что обновления не оказывают негативного влияния на существующие функциональности, и пользовательское приемочное тестирование для сбора обратной связи от конечных пользователей, чтобы убедиться, что приложение эффективно соответствует их потребностям.

2.1.3 Фаза третья: Вмешательство и оценка В третьей фазе будет проведено рандомизированное контролируемое исследование (РКИ) для оценки эффективности геймифицированного реабилитационного вмешательства, предоставляемого через мобильное приложение. В исследовании примут участие игроки во фрисби с диагнозом СД, разделенные на три группы: экспериментальная группа, получающая геймифицированные упражнения для реабилитации лопатки через мобильное приложение, контрольная группа, выполняющая стандартные реабилитационные упражнения без компонента геймификации, и здоровая группа, служащая для базового сравнения. Экспериментальная группа пройдет 8-недельную программу геймифицированной реабилитации, разработанную для улучшения силы мышц лопатки, позиционирования и производительности броска, предоставляемую через мобильное приложение с вовлекающими элементами для улучшения приверженности и мотивации. Основные показатели исходов для этой фазы будут включать оценки силы мышц лопатки, позиционирования и производительности броска до и после вмешательства, а также приверженность реабилитационной программе, оцениваемую с помощью Модифицированного опросника приверженности реабилитации (RAQ-M) (34).

2.2 Размер выборки Для первой фазы, предполагая, что размер популяции составляет 600, уровень доверия 95%, допустимая погрешность установлена на 5%, а доля популяции с СД предполагается равной 50%, следовательно, рассчитанный размер выборки составляет примерно 235. Вторая фаза будет использовать пилотное исследование для пользовательского приемочного тестирования. Для пользовательского приемочного тестирования мобильного приложения будет использован размер выборки из 15 участников. Этот размер выборки считается достаточным для достижения целей пилотного исследования, позволяя получать подробную обратную связь и осуществлять итерационные улучшения. Для третьей фазы расчет размера выборки был выполнен с использованием программного обеспечения G Power, учитывая уровень отсева 20%. При желаемой мощности 0,95, размере эффекта 0,20 и уровне значимости 0,05 требуется общий размер выборки из 45 участников. Этот анализ учитывает три группы и восемь повторных измерений на участника, с умеренной корреляцией между повторными измерениями. С учетом этого уровня отсева общий требуемый размер выборки рассчитывается как 45 + 9 = 54 субъекта. Для равномерного распределения этих субъектов между группами каждая группа будет состоять из 18 субъектов. Такое распределение гарантирует, что в каждой группе будет достаточное количество участников для обнаружения значимых различий в исследуемых исходах, учитывая потенциальные выбывания или отказы во время исследования.

2.3 Критерии включения и исключения Для этого исследования критерии включения указывают, что участники должны быть соревнующимися игроками во фрисби в возрасте от 18 до 40 лет. Эти лица должны участвовать в регулярных тренировочных сессиях продолжительностью от 1,5 до 2 часов за сессию, с минимум одной сессией в неделю. Кроме того, участники должны иметь полный диапазон движений в плечевом суставе, как подчеркнуто в (27). Участники будут исключены, если они являются рекреационными игроками во фрисби, так как они могут не иметь того же уровня спортивной подготовки или навыков, что и соревнующиеся игроки. Дополнительные критерии исключения включают любые недавние травмы головы или шеи в течение последних трех месяцев или любую операцию на верхней части тела в прошлом году. Острые переломы в плечевом поясе, позвоночнике или грудной клетке, а также любой анамнез хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), неконтролируемой астмы, легочных инфекционных заболеваний или инфекционных заболеваний дыхательных путей также дисквалифицируют потенциальных участников. Кроме того, лица с нервно-мышечными или неврологическими расстройствами, такими как боковой амиотрофический склероз (БАС), синдром Гийена-Барре (СГБ) или рассеянный склероз (РС), исключаются, чтобы гарантировать, что результаты исследования не будут затронуты этими состояниями, которые могут помешать фокусу исследования на дисфункции лопатки среди здоровых, соревнующихся спортсменов.

2.4 Базовые измерения Этот раздел описывает показатели исходов, используемые для оценки базовых измерений для первой и третьей фаз исследования. Эти меры охватывают ряд тестов и оценок для оценки различных физических характеристик и функций, связанных с дисфункцией лопатки, восприятием боли, силой верхней части тела, производительностью броска, легочной функцией, силой дыхательных мышц, паттернами дыхания и силой мышц лопатки.

2.4.1 Тест бокового скольжения лопатки (LSST) Тест бокового скольжения лопатки (LSST) оценивает позицию лопатки и дисфункцию. Тест включает измерение билатерального расстояния между нижним углом лопатки и ближайшим остистым отростком позвонка в трех различных позициях: с расслабленными руками по бокам (подъем плеча на 0°), с отведением плеча на 40-45° с руками на бедрах, и с отведением плеча на 90° с полной внутренней ротацией рук. Разница более 1,5 см между сторонами указывает на дисфункцию лопатки (1). Хотя LSST предоставляет более объективные измерения по сравнению с простым наблюдением, он не полностью надежен в оценке асимметрии лопатки. Надежность тест-ретест колеблется от 0,84 до 0,88, а межэкспертная надежность варьируется от 0,77 до 0,85, согласно (2).

2.4.2 Визуальная аналоговая шкала (VAS) Визуальная аналоговая шкала (VAS) используется для измерения интенсивности боли или других субъективных переживаний. Она состоит из 10-сантиметровой горизонтальной или вертикальной линии с опорными точками, представляющими крайние ощущения, такие как "Нет боли" и "Худшая боль, которую можно представить". Участники отмечают точку на линии, которая отражает их переживание. Расстояние от конца "Нет боли" до отметки измеряется, предоставляя количественную оценку воспринимаемого уровня боли участника (1).

2.4.3 Тест броска медицинского мяча сидя (SMBT) Тест броска медицинского мяча сидя (SMBT) оценивает мощность верхней конечности одной стороны, измеряя расстояние, на которое человек может бросить 6-фунтовый медицинский мяч из сидячего положения. Тест оценивает кинематику плеча, паттерны движений и вовлеченность туловища, с типичными различиями в производительности между доминирующей и недоминирующей сторонами, обычно составляющими от 5% до 10% (3). Тест считается экономически эффективным и надежным методом оценки мощности верхней части тела.

2.4.4 Индекс функциональной производительности броска (FTPI) Индекс функциональной производительности броска (FTPI) измеряет точность бросков сверху. Он рассчитывается путем деления количества точных бросков на общее количество бросков. Спортсмены стоят на расстоянии 15 футов от цели и бросают мяч в нее как можно больше раз в течение 30 секунд. Точность определяется тем, касается ли какая-либо часть мяча цели (4).

2.4.5 Тесты легочной функции (PFTs) Оценка дыхательной емкости будет проводиться с использованием спирометра для измерения Объема форсированного выдоха за одну секунду (FEV1) и Форсированной жизненной емкости легких (FVC). Участникам будет дана инструкция выполнить маневры максимального вдоха и выдоха, и лучший результат из трех попыток будет записан. Нормальные значения FVC составляют от 5,5 до 4,75 литров у мужчин и от 3,75 до 3,25 литров у женщин, в то время как значения FEV1 составляют от 4,5 до 3,5 литров у мужчин и от 3,25 до 2,5 литров у женщин. Соотношение FEV1/FVC выше 0,7 указывает на нормальную легочную функцию (5).

2.4.6 Сила дыхательных мышц Сила дыхательных мышц измеряется с использованием ручного измерителя респираторного давления для оценки Максимального инспираторного давления (MIP) и Максимального экспираторного давления (MEP). Участники выполняют маневры, включающие максимальный вдох и выдох с помощью носового зажима и мундштука. Записываются три попытки, и для анализа используется среднее значение. Референсные значения предполагают, что MIP должен быть менее -90 смH2O для мужчин и -70 смH2O для женщин, в то время как MEP должен быть более 140 смH2O для мужчин и 90 смH2O для женщин (6).

2.4.7 Опросник самооценки дыхания (SEBQ) Опросник самооценки дыхания (SEBQ) оценивает паттерны дыхания и тяжесть симптомов. Участники отвечают на 25 пунктов по 3-балльной шкале, указывая частоту симптомов, причем более высокие баллы предполагают более выраженную дыхательную дисфункцию. Баллы выше 25 указывают на значительные проблемы с диафрагмальным дыханием (6).

2.4.8 Измерение скорости броска Скорость броска рассчитывается путем измерения времени, за которое фрисби преодолевает фиксированное расстояние (60,5 футов), с использованием секундомера. Скорость рассчитывается по формуле S=D/T, где S - скорость, D - расстояние, а T - время. Затем эта скорость преобразуется в мили в час (миль/ч) для анализа (7).

2.4.9 Оценка силы мышц лопатки Сила мышц лопатки оценивается в двух позициях: сидя и лежа на спине. Участники прикладывают максимальную силу к ручному динамометру, при этом исследователь прикладывает ручное сопротивление. Позиция теста устанавливается между максимальным протракцией и ретракцией лопатки, и участников просят приложить максимальную силу, как при ударе, против динамометра (8).

2.5 Разработка приложения Процесс разработки включает сотрудничество между разработчиками программного обеспечения, игровыми дизайнерами, физиотерапевтами и пользователями для создания геймификационной структуры, включающей упражнения для стабилизации лопатки, адаптированные к потребностям пользователей. Используется методология гибкой разработки для обеспечения адаптивности и сотрудничества, позволяя интегрировать такие функции, как очки, уровни, задачи, системы обратной связи и социальные функции. Реализация использует фреймворк Flutter и язык программирования Dart в среде Visual Studio IDE для обеспечения кроссплатформенной совместимости, предоставляя согласованный пользовательский опыт на устройствах iOS и Android. Проводятся строгие процедуры тестирования, включая функциональное, удобство использования, валидацию данных, регрессионное и пользовательское приемочное тестирование, чтобы гарантировать эффективность приложения, простоту использования и целостность данных. Эти шаги завершаются созданием удобного мобильного приложения, предназначенного для того, чтобы сделать реабилитацию лопатки увлекательной и эффективной для игроков во фрисби с дисфункцией лопатки.

2.6 Вмешательство и последующее наблюдение Исследование будет проводиться во время предыгровых сессий, сосредоточившись на игроках во фрисби с диагнозом СД, выявленных в первой фазе. Эти игроки будут случайным образом разделены на три группы с использованием блочной рандомизации: экспериментальная группа, Контрольная группа A (обе содержат игроков с СД) и здоровая Контрольная группа B, состоящая из игроков без СД. Каждая группа будет состоять из 18 участников, при этом информированное согласие будет получено до исследования.

Будут оценены базовые показатели исходов, такие как баллы по Визуальной аналоговой шкале (VAS), Тест броска медицинского мяча сидя (SMBT), сила мышц лопатки, Индекс функциональной производительности броска (FTPI), точность броска, SEBQ и тесты легочной функции. Экспериментальная группа будет использовать мобильное приложение с геймифицированными упражнениями для стабилизации лопатки и коррекции осанки, в то время как Контрольная группа A будет выполнять только упражнения по коррекции осанки, а Контрольная группа B будет продолжать регулярные тренировки без вмешательств. Исследование принимает дизайн с одинарным ослеплением, где оценщики не знают о распределении по группам во время оценок. Как экспериментальная группа, так и Контрольная группа A получат 8-недельное вмешательство, с повторной оценкой показателей исходов после вмешательства для анализа данных, включая приверженность с использованием Модифицированного опросника приверженности реабилитации (RAQ-M), который будет проведен после 6 месяцев вмешательства. RAQ-M оценивает поведение приверженности, последовательность упражнений, барьеры, мотивацию и удовлетворенность реабилитационной программой, предоставляя информацию для оптимизации вмешательств при опорно-двигательных состояниях. Кроме того, участники будут выполнять конкретные упражнения по коррекции осанки, такие как Подтягивание подбородка, Растяжка верхней части спины и Поза кошки-коровы, чтобы улучшить осанку и выравнивание, в то время как приверженность будет отслеживаться через RAQ-M для оценки мотивации, трудностей и воспринимаемых преимуществ, обеспечивая всестороннюю оценку эффективности вмешательства.