Knä biofeedback rehabiliteringsgränssnitt för spelbaserad hemterapi för patienter med knäartros (KneeBRIGHT)

Artros (OA) är den vanligaste orsaken till funktionshinder i USA. Eftersom artros är förknippat med muskelsvaghet i de nedre extremiteterna är rehabilitering fokuserad på quadriceps och annan muskelförstärkning i nedre extremiteter en väletablerad behandling för patienter med knä-OA. Patienternas följsamhet till träningsrutiner är dock låg på grund av bristen på vägledning angående optimala protokoll och dåligt engagemang under de repetitiva rutinerna som patienterna tycker är tråkiga och tråkiga.

Långsiktigt mål med denna studie är att förbättra resultaten av knä-OA genom effektiva och motiverande rehabiliteringsövningar. Knee Biofeedback Rehabilitation Interface for Game-based Home Therapy ("KneeBRIGHT")-systemet kombinerar elektromyografi (EMG) biofeedback med videospelsterapi (VGT) för att ge patienter med knä-OA ett engagerande, effektivt verktyg för att utföra rehabiliteringsövningar hemma. KneeBRIGHT syftar till att motivera patienter med knä-OA att utföra regelbunden muskelstärkande träning genom en engagerande, EMG-driven videospelsterapi.

Deltagare i åldern 40-75, med oberoende ambulation och med diagnosen knä-OA ställd genom röntgen och en poäng på minst 2 (av 4) på ​​Kellgren-Lawrence OA-radiografiska klassificeringssystem kommer att inkluderas i studien . Deltagare med psykiatrisk eller kognitiv funktionsnedsättning (t.ex. demens), symtomatisk ryggrads-, höft-, fotleds- eller fotsjukdom annan än OA som skulle störa bedömningen av knäet kommer att uteslutas. Deltagare med balans- eller vestibulära störningar, perifer neuropati, hudåkommor som förhindrar EMG-elektrodplacering, fånge, gravida kvinnor (enligt rapport), icke-engelsktalande, individer som är syn- och/eller hörselskadade kommer också att exkluderas.

Kvalificerade deltagare kommer att randomiseras till två grupper: (1) KneeBRIGHT-grupp; (2) Standardrehabiliteringsgrupp. Båda grupperna kommer att genomgå baslinje- och uppföljningsbedömning för att mäta patientrapporterade resultat och lårmuskelstyrka. Deltagarna i båda grupperna kommer att genomgå ett 12-veckors program inklusive 3 träningspass per vecka som inkluderar en kombination av personliga och hemmapass

Båda grupperna kommer att genomgå samma rehabiliteringsprotokoll som börjar med sessioner som övervakas på kliniken av studieteamets fysioterapeut och gradvis kommer hemsessioner att läggas till. Deltagare i KneeBRIGHT-gruppen kommer att utföra quadriceps-förstärkningsövningarna med de videospelsbaserade aktiviteterna. EMG biofeedback-enheter och videospel med bärbar dator kommer att tillhandahållas till försökspersonerna för hemmabruk. Försökspersonerna kommer att få instruktioner om hur man använder EMG-biofeedback-enheten och hur man använder videospelet. KneeBRIGHT-spelaktiviteter består av en introduktion av spelaren till den virtuella världen och uppdragen, spelaren anpassar den personliga avataren och slutför en serie kalibreringssammandragningar och övningsövningar för att bli bekant med spelkontrollerna. Genom EMG-systemet översätts en spelares muskelsammandragningar till fysiska rörelser av avataren och kontroll av fordon i den virtuella miljön. Varje uppdragsutmaning är designad för att tillåta spel i sittande, liggande, stående eller fristående position, baserat på en individs fysiska status. Användarinteraktioner med spelet inkluderar knäförlängningsövningar och funktionella rörelser som ger optimala terapeutiska fördelar.

Deltagarna i båda grupperna kommer att genomgå en kombination av hem- och kliniksessioner. Protokollet kommer att börja med sex klinikbesök för att maximera förtrogenhet med träningsrutiner och utrustning. Hempass tillkommer efter 2 veckor i rehabilitering. Passen kommer att bestå av uppvärmning, förstärkning, balans, precision och mjuka stretchövningar. Styrkande övningar kommer att fokuseras på quadriceps, hamstring, vad- och sätesmuskler. Stretchövningar kommer att fokuseras på quadriceps, hamstring och vadmuskler. Progressionen kommer att styras av rehabiliteringsprinciperna och deltagarnas svar på övningen. Mängden av dessa övningar kommer att bero på hur de får ämnet att kännas. Rehabiliteringsprogrammet kommer att tillåta försökspersonen att öka mängden träning de kan utföra. Övningar kommer att vara begränsade om personen känner obehag. Sammantaget kommer protokollet att bestå av 36 sessioner totalt, 20 i kliniksessioner och 16 hembaserade sessioner.

Resultatmått före och efter intervention kommer att jämföras för att undersöka effektiviteten. Teknikacceptans kommer också att studeras hos patienter randomiserade till KneeBRIGHT-gruppen.

Sammantaget har KneeBRIGHT potentialen att avsevärt förbättra OA-rehabiliteringen genom att förbättra funktionell återhämtning genom fysisk träning av specifik, adaptiv träning och främja följsamhet genom roliga spel och prestationsfeedback. Användning av KneeBRIGHT-systemet i teleterapi kan öka tillgången till avlägsna/underbetjänade områden och utöka utbudet av befintliga rehabiliteringsanläggningar.

Statistisk analys Knäfunktion bedömd med sammansatt KOOS-poäng före studien kommer att jämföras med KOOS-poängen som registrerats efter intervention för att testa den primära hypotesen att patienter som utför KneeBRIGHT-övningen signifikant kommer att förbättra knäfunktionen jämfört med kontrollgruppen. Förinterventions KOOS-poängmått kommer att subtraheras från postinterventionspoängen för att producera en uppsättning deltavärden. Dessa deltavärden kommer att analyseras via Analysis of Covariance (ANCOVA). En p≤0,05 beslutsregel kommer att användas som avslagskriterium.

Enkätresultat kommer att användas för att testa hypotesen att patienter som använder KneeBRIGHT-systemet visar ökade nivåer av engagemang jämfört med de som utför en konventionell träningsrutin. Enkätresultaten kommer att räknas ihop för att producera sammansatta poäng. Dessa sammansatta poäng kommer att analyseras via en linjär blandad modell. En p≤0,05 beslutsregel kommer att användas som kriterium för avvisning av nollhypotesen.

Tidsdata från hembesöken kommer att analyseras genom att jämföra träningsminuterna med KneeBRIGHT-systemet med träningsminuter med standardträningsregimen i kontrollgruppen för att testa hypotesen att träningstiden är längre med KneeBRIGHT-systemet. Genomsnittlig användningstid på varje system kommer att analyseras via Students parade t-test, med P v≤0,05 som kriterium för avvisning av nollhypotesen.