混合方法小试点研究描述的影响上肢训练使用虚拟现实游戏系统慢性中风患者

文摘

介绍。这个小试验研究旨在检查上肢康复系统的可行性(YouGrabber)社区康复中心,定性研究参与者的经验,并描述改变后使用它。方法和材料。慢性中风参与者参加社区康复中心在英国被随机YouGrabber或健身组和18训练在12周内完成。汽车活动日志,盒子和块,疲劳严重度评分是由盲法评估员之前和之后的干预。半结构式访谈被用来确定使用YouGrabber参与者的看法。结果。十二个参与者(6雌性)慢性中风被招募。所有坚持的干预。没有不良事件,辍学,或者退出。YouGrabber之间没有明显差异和健身组织组内虽然有显著改善运动活动日志(中位数变化:0.59,范围:0.2 - -1.25;在YouGrabber组)。参与者称YouGrabber与技术挑战激励但他们表示失望。结论。YouGrabber出现实际和可能改善上肢活动在人们几个月后中风。未来的工作可以检查认知、成本效率和不同的训练强度。

1。介绍

全世界大约有3300万中风幸存者(1]。虽然中风的存活率不断提高,认识到,许多幸存者继续剩下的功能缺陷,影响他们的生活质量和限制他们回到生命机能和爱好(1]。回到日常生活活动能力可以最大化卒中后康复治疗,提高生活质量和促进独立(2]。物理治疗卒中后的一个关键组件是重复的,或具有挑战性的运动实践,重点是实现一个任务或函数(3]。这种重复任务实践已经证明可以促进和利用积极的适应大脑来帮助恢复(4]。而理想的实践来提高日常功能尚未建立(5),动物研究表明超过400需要重复来促进塑料大脑的变化(3]。在临床研究中,每天2 - 3小时的练习六个星期已被证明会引起中风幸存者(有意义的改善6]。荟萃分析的临床试验也表明,高剂量的实践促进更好的结果在卒中后损伤人们的日常生活和活动(4,7- - - - - -9]。

促进了以任务为导向的实践运动可能特别有助于改善上肢在卒中后的人群中。中风的幸存者报告问题的一半到三分之二的上肢大大影响他们日常生活的活动10),有相当大的负面影响在参与和生活质量(11,12]。上肢的复苏可能特别困难作为一个个体的使用受影响的部门被观察到的最小的卒中后(13]。此外,恢复上肢的往往不是最初的主要目的康复患者和治疗师,他们可能会更关注恢复行走能力(14]。因此就不足为奇了不到10分钟,一个典型的治疗集中在上肢的活动(13,15]。

有高质量的证据使用干预措施需要重复、以任务为导向,任务具体活动改善卒中后上肢的复苏(16,17]。这些干预手段包括约束诱导运动疗法(测量),虚拟现实,和交互式视频游戏(17]。交互式视频游戏使用形式的虚拟现实(VR)在普及的方法增加重复实践具有挑战性和卒中后参与运动的人。培训使用交互式虚拟现实游戏可以提供面向任务的,不可预知的和学习毕业18),和增强反馈关于绩效和成果,激励和吸引玩家19]。

尽管没有足够的证据来比较不同上肢干预措施(16),文献表明互动虚拟现实游戏训练至少是一样有效的常规演习引起上肢的改善卒中后(20.]。然而,许多研究使用广泛的游戏系统在大多数急性中风幸存者参与者通常设在医院(20.]。因此,虚拟现实游戏的影响在社区居住的上肢功能中风幸存者的中风数月或几年前并不成立。此外,只有少数研究考虑参与者的观点对使用虚拟现实游戏系统的上肢康复。虽然这些观点很大程度上是积极的,类似的结果不能假定不同培训地点和游戏系统之间(21]。

因此,这个小,潜在的混合方法研究开发(1)检查一个定制的虚拟现实的可行性上肢互动游戏工具称为YouGrabber®卒中后(YouRehab)人参加社区门诊康复中心,(2)描述变化后上肢功能使用YouGrabber和估计的大小变化为了通知未来试验所需的样本量,(3)研究参与者的经验用YouGrabber上肢卒中后康复。

2。材料和方法

前瞻性、随机、混合方法包括可行性评估、定性的半结构式访谈和定量测量是利用。

社区居住中风幸存者有确认第一次中风超过6个月前预期从本地招募康复中心(大脑和脊髓损伤中心,索尔福德,英国)2014年10月和2015年5月之间。参与者包括如果他们抱怨上肢困难没有痛苦,至少可以移动一块60秒内盒和块测试,和没有严重认知障碍,得分在17日在蒙特利尔认知评估(22- - - - - -24]。

伦理批准研究获得了曼彻斯特城市大学伦理委员会参考号:1226。所有的参与者给予知情同意。

干预。所有参与者完成基线测量的主要工具,结果汽车活动日志(MAL)与二级箱和块测试的结果,和疲劳程度量表(FSS)已被验证的人中风后(22- - - - - -26]。基线测量之后,参与者被随机分配一个失明的同事使用基于计算机的计划要么YouGrabber (YG)或健身房。的YouGrabber®(YouRehab)是一个虚拟现实系统用于整个欧洲的康复中心。它是一个自定义构建互动游戏系统,参与者坐在屏幕前,戴手套包含传感器实时信息传递给电脑。YouGrabber使参与者打6场比赛的焦点在灵巧(飞机)镜子成像(魔法手指),掌握在不同位置和释放(玩具捕捉;抓住胡萝卜;和番茄杂耍)。它给视觉,但不是躯体感觉,反馈为每个游戏成就。

YG组完成18会话的上肢游戏治疗持续大约30分钟使用YouGrabber除了常规治疗,由治疗在现场的健身房锻炼。为了正常化团体之间的时间和注意力,控制、健身集团进行了个性化的治疗在现场健身锻炼较长的训练时间。健身房训练对YG和健身群体都是规定一个理疗师但通常由电力辅助练习使用机器使个人通过被动,与援助或反对阻力取决于他们的能力,静止的自行车,和绵延的大肌肉群。

两组的参与者被要求完成18会议超过12周的培训记录在日记的基本员工的培训。培训频率和持续时间是基于强度的训练用于其他类似研究[20.)和来自病人伙伴指导小组一致认为,对大多数人来说这是可行的。所有的参与者收到一个理疗师同时使用备用监督YouGrabber和健身房。

干预的可行性评估通过分析招聘研究的缓解和速率,愿意是随机的,坚持,和退出/辍学。员工任何不良事件监测和记录。

18训练完成后,电机与二级结果的活动日志块和疲劳程度量表测试盲法评估员(PS)。

参与者使用YouGrabber是采访的一位研究人员(医生)。他们的护理人员/家庭成员也欢迎参加,如果他们希望有助于面试。面试安排引起上肢的感知信息的问题,影响YouGrabber,使用该设备的好处和挑战,持续时间、和使用频率,参与者是否希望继续干预后停止使用它。此外参与者被问到什么变化(如果有的话)他们愿YouGrabber或所使用的游戏。

分析。成功的评估员致盲决心通过比较评估员的猜测和实际组分配后,他完成了最后的评估。

盒子上得分的差异和块,MAL, FSS YG和健身组之间比较基线和分数的变化从基线到使用Mann-Whitney干预的结束测试。修正为多个(不做比较27]。组内差异从基线到使用Wilcoxon完成训练进行分析测试。被设定为< 0.05,对于所有的测试。

一个简单的样本量计算未来的审判是使用主要结果执行措施,意味着MAL(数量),权力和干预后为80%(28]。

访谈逐字记录和抄写。数据分析使用一个主题的方法。反复出现的词或短语被分组,一个熟悉的过程,简单的编码是用于每一个面试问题。这一共同的主题和subthemes提取和分析到达最后一组的组织,然后全球主题29日]。反应在许多场合阅读以确保清晰度和准确性的编码。第二个研究员(RS),那么验证编码的一致性和任何差异是由三分之一的使用,解决独立政党。

3所示。结果

招聘2014年10月开始,跑,直到2015年5月(7个月)。这一次,13(6雌性)参与者,中位数为2.2年(范围:1.2 - -5.9),中风后接近参与。这是最大数量,参加物理康复中心和满足入选标准招聘期。十二(6雌性)同意,完成了试验(图1)。一个人拒绝参与。十个参与者右手;3已经持续一个缺血性中风而6有持续出血中风。三个参与者的中风的原因无法确定。

3.1。可行性

十一个参与者完成了18训练59天的中值(范围34 - 96);在体育馆一个参与者(集团)只有17个交易日完成。没有不良事件和没有参与者被撤回或辍学了。随机和眩目的过程是成功的;没有参与这项研究在随机和评估员只有正确地猜到组分配7从12例(58%)。

组间没有差异的年龄(平均年龄,几年,YG范围:70.8;58.5 - 82.3;健身房:70.6,44.2,82)或中风以来(YG: 2.1年,1.2到5.9;健身房:2.2,1.8,4.6)。

基线为每组参与者细节展示在表1。

3.2。干预后的变化

3.2.1之上。在组干预后的变化

干预后的变化中值如表所示2表示小的改进结果两组测量除了疲劳严重程度量表显示略有恶化两组的疲劳。这些变化达到意义的发作和fs YG集团但并不重要的测量在健身房。

3.2.2。组之间的差异

尽管有些YG组更大的变化结果,YG之间没有明显差异和健身团体完成后的计划(表2)。

样本大小的计算使用主要结果意味着MAL(完成量)干预后得分(YG: 2.00;健身房:1.73;共同的标准偏差:权力的0.8和1.52)值为0.05表明,495名参与者在每组需要未来的对照试验(28]。

3.3。参与者的经历

建立了两个好处和挑战的全球主题(如图2)。

面试的主要收益来源于数据相关的改进和奖励。特别的,参与者强调一系列好处在上肢的物理功能域,平衡,和步态,以及认知、视觉和感知收益。

奖励包括动机和成就目标,与几个YG参与者强调他们感到更有信心完成一系列任务后培训。

“嗯…的能力让我的手移动肯定成功。我现在可以将所有我的手指可以看到。“参与者1

参与者的家庭成员也观察到改进参与者使用YouGrabber不一定认为自己。

“我认为他是更有针对性。所以他不太可能改变他的浓度和眼球运动和他的思维过程。“参与者2的家庭成员

参与者还强调了社会奖励包括增加参与,承诺参加他们的康复中心,和情感的控制病情,增加上肢和情绪。

“我很喜欢它,因为它是一个逃避现实。因为你最初专注于屏幕…我认为它也许会让你失去自己变成…,那么短的时间内你没有想到发生了什么给你。”[3]参与者

“是的,我相当兴奋,是的,我是实现高度。“(参与者2)

挑战包括冻结等技术问题和设计缺陷的软件和游戏内缺乏结构YouGrabber设备。有明显的情感挑战包括不满机器和玩游戏。受访者也报道能力不满自己因为有时降低意味着他们无法完成游戏YouGrabber。

“基本上,只是冻结,冻结,所以我将我的手,没有什么会发生在屏幕上。或屏幕上的手做可笑的动作,显然不是我。”[4]参与者

参与者在这个主题报道,有增加的能源需求和增加浓度要求让他们感到累了。他们还指出,他们发现很难自己步伐。

“这可能是有点精疲力尽,你知道的。奇怪的是,你知道的…有点累。”[3]参与者

进一步的挑战与缺乏特异性YouGrabber提供的游戏。参与者觉得6场比赛没有足够关注的特定问题,如灵巧和一些过于简单,没有挑战性。

“…手的事。它不使用我的手指想要使用。它…你做很多这[显示]和[显示]但你什么都不做一个特殊的一个。这似乎是省略了,我不知道为什么。”[5]参与者

几位与会者还强调了缺乏结构游戏的发展和一些觉得员工给了太多的支持而其他人想要更多帮助。

4所示。讨论

这个小试点研究着手确定上肢训练使用自定义的可行性设计虚拟现实游戏设备,YouGrabber、描述函数的任何变化和参与者的使用这个游戏设备的经验。

本研究的结果显示,当使用YouGrabber没有不良事件。坚持YouGrabber和健身项目出现的除了一个参与者(在健身房组)18会话在不到9周完成。

而招聘的速度有点慢(小于2参与者一个月)相比其他调查上肢治疗(30.),随机的过程和炫目的成功可以复制在将来的审判。然而,MAL参与者之间分数意味着大幅变化大()数量的参与者将需要在未来的对照试验。同时分层基于基线上肢活动水平可以减少可变性,这种规模的试验仍然可能需要多中心、国家或国际设计为了招募足够的数量在一个合理的时间表,并将需要大量的资金。

这项研究的结果应该考虑的一些局限性的设计和结构所固有的。这些包括相对较小的样本和所有参与者(YG和健身组)已经参加康复中心(基本)。同时患者通常报告高质量、及时治疗干预急性期,继续康复是变量的存在和内容做一个标准化的对照组由“常规治疗”是不可行的31日]。这也表明,参与者在当前的研究中可能非典型居住在社区的中风幸存者可能不会,或者选择不,持续的康复服务的访问。

4.1。对比YouGrabber和健身训练

YG组的参与者表现出更大的改善上肢日常活动中使用的比健身房MAL集团,尽管这种差异并未达到意义()。两组达到最小临床发作的重要区别急性中风幸存者(> 1.0)[32]。而研究设计也充分动力检测组间差异,可能是更大的改进对YG组内可能达到的意义相比,健身房集团更大的训练强度。在他们的评论,汤姆森et al。(2014)发现,参与者可以容忍180分钟的上肢训练每周使用基于计算机的游戏没有任何不良事件(33]。这表明一个更大的训练强度,利用在当前的研究中可以考虑在以后的审判YouGrabber传统康复评估任何差异。然而,参与者报告有些更大的干预后疲劳(中位数变化:YG: 0.67;在fs健身房:0.75)。这是得到参与者的评论从采访时指出,YouGrabber所需增加的能源需求和浓度导致他们感到累了。同时增加疲劳可能会直接完成训练后,金融监督院问参与者对他们的前一周的疲劳状况(26]。这些结果同意那些报道轻微增加疲劳当使用虚拟现实康复形式(34]。有些增加疲劳训练后的结果表明,它可能会进一步恶化如果使用更大的训练强度,疲劳在未来应该更严密监控工作。然而,测量疲劳的FSS在健身房组训练后略高于YouGrabber组表明疲劳并不直接相关YouGrabber干预。或许更有可能YouGrabber和健身干预略有增加疲劳,因为整体活动的增加。尽管如此,这一发现也表明,疲劳在未来研究中应密切监测。

这个发现增加上肢的使用在日常活动支持使用YouGrabber卒中后其它人使用不同形式的虚拟现实游戏设备(35,36]。同样值得注意的是,尽管作为一个平均的平均2.2年中风之后,参与者仍似乎有能力改变和改善后干预。能够改善上肢功能卒中后几个月,甚至几年支持报告慢性中风参与者(7,8),表明治疗师应该考虑煽动上肢康复干预措施无论以来中风。

以下4.4.1。神经可塑性的机制

上肢损伤后的神经可塑性机制变化使用虚拟现实尚未完全阐明。培训(45分钟,5天/周,4周)使用YouGrabber已被证明产生双边活动增加的初始感觉运动皮层和辅助运动区用功能磁共振成像在两个慢性中风幸存者(37]。继续训练,观察活动转向受影响的半球[37]表明持续的神经可塑性尽管的慢性损伤。10在一个更大的研究慢性中风幸存者,感觉运动激活明显增加,测量使用脑电图,后被基于虚拟现实的双边培训相比,8个参与者完成双边上肢训练没有虚拟现实(38]。同时基于小样本,这一发现表明,虚拟现实的存在提供了增强刺激,进而产生更大的大脑的改造而non-VR培训。这把YouGrabber支持使用或类似的具有挑战性的和重复的VR干预作为卒中后康复的一部分。

4.2。参与者使用YouGrabber意见

参与者使用YouGrabber报道几个好处。其中包括改善他们的报道使用上肢也认为好处的姿势和平衡。双边的手臂训练表明一些改进主干控制其他研究(39)最有可能通过改善肩复杂的控制。然而,很少有人认为姿势当评估基于VR的干预措施。这些发现表明,这些方面应该以包容未来工作的活动和/或基于损伤的措施,如体位评估量表和动作捕捉40]。认知和知觉利益报道非物质使用YouGrabber适应后。这些没有被报道在许多中风研究[20.),但虚拟现实与温和的认知改善神经数量(41]。这表明认知和感知的措施应该被包括在未来的研究YouGrabber为了捕捉任何改变在这些功能的重要方面。

如图2,参与者发现YouGrabber有几个缺点。技术挑战包括冻结问题和缺乏特异性的游戏,这意味着参与者可能会沮丧。这些技术上的困难意味着备用在一些场合需要监督。这个发现增加了要求治疗师的时间和可能限制系统在国内/无监督的有效性设置。参与者也报道了一些挑战和他们玩游戏的能力,说明他们宁愿进步和上肢功能的特定方面。许多虚拟现实干预提供直接、个性化的反馈和要求参与者提高性能通过水平进步提供持续的挑战和动机19]。然而,参与者YouGrabber奥运会报道,用于这项研究没有提供这些信息这意味着增强反馈会缺席的这一重要方面。这可以解释缺乏差异组发现在这项研究中,由于缺乏特异性和进展提供的游戏意味着挑战中没有明显不同的健身计划完成的对照组。这个挑战的功效YouGrabber继续参与和长期激励参与者。

5。结论

这个小混合方法初步研究旨在检验的可行性YouGrabber上肢康复虚拟现实系统在社区住宅长期幸存者和描述和探索上肢功能和使用YouGrabber后参与者的经验。

结果表明,招聘和随机过程是可行的,从培训没有不良事件。然而,根据目前的研究的结果,未来审判需要超过850名参与者,这将需要一个多中心的设计。

有几个值得注意的技术问题与系统,沮丧的几位与会者并要求增加监督输入。

健身房和YG组织了一些改进后的培训。虽然组之间没有明显差异,YG组内确实表现出了一些重要组改善上肢活动测量使用发作,而健身房组没有。这些发现表明,训练使用YG至少是一样有效的健身的基础培训和表明中风参与者,卒中后至少一年多,仍然可以从训练表现出显著的好处。

参与者使用YG报告说,他们在认知和知觉经验的好处,但是这些方面的功能没有检查在当前的研究中使用的工具。小增加疲劳也明显在参与者的采访和问卷分数表明这方面的功能应密切监测中风患者进行康复治疗。这些发现强调,需要更广泛的工具在未来的审判YouGrabber为了捕捉方面的认知,认知,和疲劳。未来的工作还应该检查培训YouGrabber强度的影响,对树干和姿势的影响,它能够被用于/没有监督和评估其成本效益。

信息披露

部分的工作已经在英国中风论坛2015年和在欧洲中风会议,2016。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者要感谢参与者和志愿者在基本的时间和承诺。

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