Robotinterventioner för spasticitetsbehandling

Patienter efter stroke kommer att rekryteras när de hänvisas till Shirley Ryan AbilityLabs polikliniker för strokerehabilitering på Shirley Ryan Ability Labs flaggskeppssjukhus, eller satellit-SRAlab-platser (t.ex. Arlington Heights, Wheeling, Glenview, Homewood, Northbrook eller Burr Ridge) eller delta i SRALab slutenvårdsrehabilitering. Forskarna kommer också att rekrytera från lokala läkare eller från Clinical Neuroscience Research Registry (CNRR). Vidare kan deltagarintresse och behörighet också bekräftas från patientjournalen. Om de är berättigade och intresserade kommer de att godkännas och registreras, och platsen för forskningsbesök kommer att baseras på deltagarnas preferenser: på SRAlabs flaggskeppssjukhus (355 E Erie St, Chicago, 60611) eller på SRAlab Burr Ridge (7600 County Line Road, Burr Ridge, 60527). Kvalificerade deltagare kommer sedan att randomiseras (med en förgenererad sekvens av blockrandomiseringsnummer) för att få antingen 1) konventionell robotisk CPM-utbildning, 2) träning med visuell biofeedback (spel) eller 3) träning med visuell (spel) och haptisk (robotisk) hjälp) biofeedback. Deltagarna kommer att genomföra ett 60 minuters pass för att utföra 30 minuter av sin tilldelade typ av träning. Målet med denna studie är att jämföra effekten av de tre olika rehabiliteringsträningsförhållandena.

För varje tillstånd kommer 3 pass per vecka under totalt 4 veckor att genomföras utöver de dagliga PT-passen. Varje träningspass kommer att vara 60 minuter långt och inkluderar experimentell uppställning, övervakning av vitals (d.v.s. blodtryck, hjärtfrekvens, syremättnadsnivå) och träningstid. Den maximala träningstiden för varje pass är 30 minuter. För friska deltagare kommer de att använda sin dominerande fot för alla träningspass, utpekat genom att ställa den friska deltagaren frågan "vilket ben använder du för att sparka en boll?". För kliniska deltagare kommer de att använda sin drabbade/svagare fot för alla träningspass.

Fullständiga kliniska bedömningar kommer att utföras före (T0), mitten (T3) och efter (T6) träningspass, samt 1 månad efter avslutat alla träningspass och 3 månader efter avslutat alla träningspass. Observera att ytterligare 180 minuter kommer att tilldelas före eller efter 60 minuters träningspass för att utföra alla kliniska bedömningar: Flexion/extension range of motion (ROM), Maximal Volitional Electromyography Activity (MVEA), Maximum Voluntary Contraction Torque (MVCT), Modified Ashworth Skala (MAS), 10-meters gångtest (10MWT), 6-minuters gångtest (6MWT), Berg Balance Scale (BBS), Functional Gait Assessment (FGA).

Efter det sista träningspasset på T6 kommer patienterna att fylla i en subjektiv upplevelseundersökning: Game Experience, Stroke Specific Quality of Life (SSQoL), Short Form 36.

VILLKOR 1 - KONTINUERLIG PASSIV RÖRELSE (CPM) TRÄNING. I början av passet kommer deltagarens vitals (d.v.s. blodtryck, hjärtfrekvens, syremättnadsnivå) att mätas. Deltagarna kommer sedan att sitta och fästa vid stolen med ett gångbälte och forskarpersonalen kommer att hjälpa till med placeringen av deras lem i M1-enheten. Kardborreband kommer att justeras för att förhindra rörelse mellan M1-enheten och deltagarens fot. Skaftet kardborreband kommer också att justeras för att ge stöd till knäet. Tre sensorer kommer sedan att placeras antingen på tibialis anterior (TA) eller extensor halluces longus (EHL), vastus lateralis (VL) och biceps femoris longus (BF) och soleus (S) eller gastrocnemius (GAS) muskler på den avsedda extremiteten efter att ha rengjort huden med spritkuddar av en forskare. Därefter kommer ROM i fotleden, MVEA och MVCT för fotleden att mätas. Deltagaren kommer sedan att bli ombedd att utföra upp till 30 minuters ankel CPM-träning. Banan, ROM och svängningshastigheten som tillhandahålls under CPM-träningen kommer att variera beroende på deltagarens funktionella kapacitet. Den totala sessionstiden kommer att vara 60 minuter, inklusive de vitala mätningarna, experimentell uppställning och CPM-träning.

VILLKOR 2 - VISUELL FEEDBACK. I början av sessionen kommer vitalerna att mätas. Deltagarna kommer sedan att sitta och fästa vid stolen med ett gångbälte och forskarpersonalen kommer att hjälpa till med placeringen av deras lem i M1-enheten. Kardborreband kommer att justeras för att förhindra rörelse mellan M1-enheten och deltagarens fot. Skaftkardborrband kommer också att justeras för att ge stöd till knäet. Tre sensorer kommer sedan att placeras antingen på tibialis anterior (TA) eller extensor halluces longus (EHL), vastus lateralis (VL) och biceps femoris longus (BF) och soleus (S) eller gastrocnemius (GAS) muskler på den avsedda extremiteten efter att ha rengjort huden med spritkuddar av en forskare. Därefter kommer ROM i fotleden, MVEA och MVCT för fotleden att mätas. Baserat på ankelns ROM kommer spelavatarens rörelse att justeras (kalibreras så att deltagarens ROM motsvarar den maximala rörelse som krävs av avataren för att spela spelet). Deltagarna kommer att utföra 30 minuters träning med visuell biofeedback (spel). Deltagarna kommer att observeras när de spelar spelen för att notera eventuella mjukvaruutmaningar de kan stöta på när de spelar.

VILLKOR 3 - HAPTISK + VISUELL FEEDBACK. I början av sessionen kommer vitalerna att mätas. Deltagarna kommer sedan att sitta och fästa vid stolen med ett gångbälte och forskarpersonalen kommer att hjälpa till med placeringen av deras lem i M1-enheten. Kardborreband kommer att justeras för att förhindra rörelse mellan M1-enheten och deltagarens fot. Skaftkardborrband kommer också att justeras för att ge stöd till knäet. Tre sensorer kommer sedan att placeras antingen på tibialis anterior (TA) eller extensor halluces longus (EHL), vastus lateralis (VL) och biceps femoris longus (BF) och soleus (S) eller gastrocnemius (GAS) muskler på den avsedda extremiteten efter att ha rengjort huden med spritkuddar av en forskare. Därefter kommer ROM i fotleden, MVEA och MVCT för fotleden att mätas. Baserat på ankelns ROM kommer spelavatarens rörelse och assistans från M1-enheten att justeras (kalibreras). Deltagarna kommer att utföra upp till 30 minuters träning med visuell biofeedback (spel) och haptisk biofeedback. Det hjälpande vridmomentet som tillhandahålls av M1-roboten med avseende på EMG-signalerna kommer att justeras enligt deltagaren. Deltagarna kommer att observeras när de spelar spelen för att notera eventuella mjukvaru- eller hårdvaruproblem som de kan stöta på när de spelar.