EMG-kontrollerad virtuell verklighet för att förbättra övre extremitetsfunktion hos patienter med kronisk stroke

Bakgrund

Världshälsoorganisationen (WHO) definierar stroke som snabbt utvecklande kliniska tecken på fokal eller global störning av hjärnans funktion, med symtom som varar i mer än 24 timmar eller leder till döden och utan någon uppenbar icke-vaskulär orsak. Incidensen av stroke i Sverige är 300 fall per 100 000 invånare under ett år, av vilka 200 drabbas av den första incidensen av stroke, vilket leder till 18 000 nya drabbade av stroke. Av dessa kommer cirka 20 % att dö inom den första månaden och cirka 1/3 av de överlevande kommer att förbli väsentligt invalidiserade efter 6-12 månader.

Den övre extremitetsfunktionen är nedsatt efter stroke hos cirka 70-80 % av patienterna i den akuta fasen och hos 40 % i den kroniska fasen. Denna funktionsnedsättning begränsar de frivilliga, välkoordinerade och effektiva rörelserna såväl som en persons aktivitetsnivå och deltagande i sin sociala och fysiska miljö. Denna långvariga funktionsnedsättning påverkar också livskvaliteten. Förbättrad funktion i de övre extremiteterna är ett av de föreslagna områdena för forskning av överlevande av stroke.

Mål

Huvudmål:

Undersök effektiviteten av elektromyografikontrollerad förstärkt verklighet och seriöst spelande på övre extremitetsfunktionalitet hos patienter i kronisk återhämtning efter stroke, mät med FMA-UE- och ARAT-tester

Sekundära mål:

• Undersök förändringar i rörelsekvaliteten vid utförandet av en daglig uppgift med hjälp av kinematisk analys och upplevda svårigheter i dagliga aktiviteter.
• Mät hur styrkan förändras på den drabbade extremiteten efter behandlingen. Mät med dynamometer.
• Mät med embodiment questioner om behandlingen gör några förändringar på utförandet av den drabbade extremiteten.
• Mät med termografi hudtemperaturskillnaderna mellan den drabbade och opåverkade extremiteten före och efter behandling.

Tertiära mål:

De tertiära målen med denna studie är att undersöka effekten av träning på elektromyografi-baserad mönsterigenkänningsnoggrannhet och målstyrda prestationskontrollpoäng, förändringar i kinematik och förändringar i ABILHAND, Barthel-index, muskeltonus och känselpoäng i den drabbade extremiteten. återhämtningsperiod.

Studera design

Inklusions- och uteslutningskriterier för blivande patienter kommer att behandlas vid den första mätningen. Baslinjemätningar startar vecka 1 och vid behov kommer inklusions- och exkluderingskriterier att omvärderas.

Patienterna kommer att genomgå en enskild ämnesdesign (A-B-A-FU). Interventionsstadierna är som följer:

A (Baslinje). 2-3 veckor utan ingrepp med mätningar en eller två gånger per vecka, med minst 3 bedömningar.

B (Intervention). 6 veckors intervention tre gånger per vecka med mätningar en gång per vecka (18 sessioner).

A (Återföring). 2-3 veckor utan ingrepp med mätningar en eller två gånger per vecka, med minst 3 bedömningar.

FU (Uppföljning). Uppföljningsmätningar tagna efter 3 månader utan behandling.

Behandlingsadministration

Ytelektroder och en spårningsmarkör placeras på patientens drabbade övre extremitet. Elektroder placeras på aktiva muskelställen längs den drabbade extremiteten bestämt av palpation. Om inga aktiva platser kan fastställas placeras elektroder tillsammans med större muskelgrupper oavsett aktivering. Elektroder är fästa på en inspelningsenhet för elektromyografi, och programvara för signalinsamling och bearbetning (BioPatRec) används för att spela in elektromyografisignaler (EMG) och visa feedback. EMG-signaler observeras och de mest aktiva elektrodplatserna dokumenteras och används för ytterligare experiment.

Försökspersonen bör försöka utföra olika hand- och armrörelser med extremiteten indikerad av en närliggande datorskärm medan datorn registrerar EMG-signaler från armen (kallas offlineträning). Agonist-antagoniströrelsepar ska alltid användas i kombination vid val av rörelser. Behandlingssessionerna bör börja med ett rörelsepar i taget och utvecklas till flera och samtidiga rörelser allteftersom behandlingen fortskrider och patienterna presterar bättre med systemet.

Datorsystemet känner igen de olika rörelserna medan datorsystemet registrerar närbesläktade EMG-signaler och kommer att utföra motivets avsedda rörelser med en datorsimulerad övre extremitet.

Försöket kommer sedan att använda tidigare inspelade rörelser för att styra en datorsimulerad lem och försöka matcha lempositioner som anges på datorskärmen. Systemet kommer att mäta hur snabbt och hur effektivt försökspersonen når målpositionen med det simulerade extremitetsmålet Targeted Achievement Control (TAC-testet). TAC-tester kommer initialt att innebära kontroll över en frihetsgrad åt gången, t.ex. vridning av handleden eller öppna/stänga handrörelser. I takt med att patienten får bättre kontroll över sin drabbade extremitet och lär sig att använda systemet, kommer svårighetsgraden för TAC-testerna att ökas genom att lägga till ytterligare och samtidiga rörelser.

Behandlingens längd:

Varje interventionssession bör ta cirka två timmar. Interventionsstadiet av försöket kommer att pågå i sex veckor med tre sessioner per vecka, totalt 18 sessioner.