Effekten av optiskt flöde under löpbandsgång på gångmönstret hos människor efter stroke

STUDIEDESIGN: En experimentell 1-grupps, singelcenterförsök kommer att genomföras där personer efter stroke kommer att utföra 4 sessioner med 20 minuters löpbandsgång. Den första sessionen fungerar som en kontrollsession där patienter kommer att gå utan VR. Ordningen för OF-hastigheten (dvs. matchade, två gånger långsammare än och två gånger snabbare än deras gånghastighet) i följande 3 VR-sessioner kommer att randomiseras.

PROCEDUR: Patienterna kommer att testas under 4 sessioner med löpbandspromenad i forskningslabbet hos forskargruppen R&MM vid Vrije Universiteit Brussel.

Före starten av varje session kommer vissa förberedelser att behöva göras med hänsyn till resultatmåtten:

• Ytelektroder kommer att placeras bilateralt på M. rectus femoris, M. vastus lateralis, M. semitendinosus (hamstrings medialis), M. tibialis anterior, M. gastrocnemius medialis och M. soleus. Elektrodplacering kommer att följa SENIAMs riktlinjer. Huden som ligger under elektroden kommer att rakas och rengöras med alkohol för att förbättra kontakten mellan elektroden och huden och minska impedansen.
• Reflekterande markörer kommer att placeras på fasta punkter på patientens nedre extremiteter. Markörens placering kommer att följa Plug-in Gait underkroppsmodellen (VICON).

Session 1: kontrollsession Efter dessa förberedelser kommer deltagarna att bli ombedda att fylla i ett frågeformulär (Simulator Sickness Questionnaire). Efteråt kommer deltagarna att börja gå på det patientstyrda löpbandssystemet. Endast av säkerhetsskäl kommer deltagarna att gå med en extra säkerhetssele. Deltagarna kommer först att vana sig vid att gå på löpbandet. Under denna tillvänjning kommer vi även att kontrollera om alla mått (VICON och EMG) är korrekta och att inga fel uppstår. Om alla mått är bra kommer deltagarna att gå i 20 minuter på löpbandet. Efter dessa 20 minuter kommer löpbandet att stoppas och deltagarna ombeds fylla i 2 frågeformulär (Simulator Sickness Questionnaire och Physical Activity Enjoyment Scale).

Sessioner 2 - 3 - 4: VR-session Efter dessa förberedelser kommer deltagarna att bli ombedda att fylla i ett frågeformulär (Simulator Sickness Questionnaire). Efteråt kommer deltagarna att börja gå på det patientstyrda löpbandssystemet. Endast av säkerhetsskäl kommer deltagarna att gå med en extra säkerhetssele. I början av varje VR-session kommer deltagarna först att vana sig vid att gå på löpbandet utan VR. Under denna tillvänjning kommer vi även att kontrollera om alla mått (VICON och EMG) är korrekta och att inga fel uppstår. Om alla mätningar är bra kommer löpbandet att stoppas så att VR kan läggas till. Deltagarna kommer att sätta på den huvudmonterade displayen (HMD) 'Oculus Rift' och börjar gå i den virtuella basmiljön i 2 minuter. Efter dessa 2 minuter kommer den lämpliga optiska flödeshastigheten att läggas till den virtuella världen. Deltagarna kommer att gå i 20 minuter i denna virtuella miljö. Efter dessa 20 minuter kommer löpbandet att stoppas och deltagarna tar av HMD 'Oculus Rift'. För att avsluta sessionen kommer deltagarna att bli ombedda att fylla i 2 frågeformulär (Simulator Sickness Questionnaire och Physical Activity Enjoyment Scale).

RANDOMISERING: Den första sessionen kommer alltid att vara den utan VR, dvs kontrollsessionen. För VR-sessionerna (session 2, 3 och 4), den optiska flödesmanipulationen (dvs. matchas, två gånger långsammare, två gånger snabbare) kommer att randomiseras.

MATERIAL: Den virtuella verkligheten kommer att förses med HMD VR-systemet 'Oculus Rift' (Oculus, LLS, USA) och kommer att säkerställa en uppslukande virtuell miljö. VR kommer att användas i kombination med ett löpbandssystem konstruerat vid Vrije Universiteit Brussel (forskningsgruppen R&MM). Den patientstyrda haptiska löpbandsprototypen är ett löpband där hastigheten styrs av patientens naturliga lutning medan han försöker röra sig framåt eller stå still. Löpbandet har 6-axliga kraft-/vridmomentsensorer anslutna till en mänsklig användare genom en kulled som stödjer en sele som är fäst vid patientens bäcken. Löpbandets beteende kan kontrolleras i realtid för att anpassa patientens gångdynamik. Detta gör att löpbandet kan följa patientens gånghastighet.

STATISTISK ANALYS: Effekten av optisk flödesmanipulation på spatiotemporala gångparametrar, kinematik och muskelaktivitet kommer att jämföras med att gå utan VR. I ett första skede kommer data att visualiseras med hjälp av LO(W)ESS-utjämning (lokalt viktad spridningsdiagram-utjämning) för att utforska de observerade effekterna över tid (per tillstånd och resultat), vilket möjliggör flexibilitet med detta kvasi-icke-parametriska tillvägagångssätt. Därefter kommer relevanta värden som uttrycker effektens början, storlek och varaktighet att extraheras:

• Debut: tidpunkt(er) då den minsta kliniskt viktiga skillnaden (MCID) överskrids. Om MCID är okänt kommer en tröskel på 10 % att användas
• Magnitude: storleken på maximum (eller maxima) och tidpunkt(er) vid vilken maximum nås
• Varaktighet: tiden mellan början och tidpunkten då MCID (eller 10 %-tröskeln) inte längre överskrids

Dessa värden kommer att jämföras mellan tillstånden i en envägs upprepad mätning ANOVA (faktor "tillstånd"). Om det är relevant (baserat på de explorativa analyserna), kommer ytterligare djupgående statistik, såsom funktionell dataanalys, att utföras under ledning av institutionen för statistik och dataanalys vid vårt universitet.