Published February 4, 2021
| Version v1
Publication
Open
Video Game–Based Rehabilitation Approach for Individuals Who Have Undergone Upper Limb Amputation: Case-Control Study
- 1. University of Kuala Lumpur
- 2. Ottawa Hospital
- 3. Universiti Malaysia Terengganu
Description
Background Brain plasticity is an important factor in prosthesis usage. This plasticity helps with brain adaptation to learn new movement and coordination patterns needed to control a prosthetic hand. It can be achieved through repetitive muscle training that is usually very exhausting and often results in considerable reduction in patient motivation. Previous studies have shown that a playful concept in rehabilitation can increase patient engagement and perseverance. Objective This study investigated whether the inclusion of video games in the upper limb amputee rehabilitation protocol could have a beneficial impact for muscle preparation, coordination, and patient motivation among individuals who have undergone transradial upper limb amputation. Methods Ten participants, including five amputee participants and five able-bodied participants, were enrolled in 10 1-hour sessions within a 4-week rehabilitation program. In order to investigate the effects of the rehabilitation protocol used in this study, virtual reality box and block tests and electromyography (EMG) assessments were performed. Maximum voluntary contraction was measured before, immediately after, and 2 days after interacting with four different EMG-controlled video games. Participant motivation was assessed with the Intrinsic Motivation Inventory (IMI) questionnaire and user evaluation survey. Results Survey analysis showed that muscle strength and coordination increased at the end of training for all the participants. The results of Pearson correlation analysis indicated that there was a significant positive association between the training period and the box and block test score (r8=0.95, P<.001). The maximum voluntary contraction increment was high before training (6.8%) and in the follow-up session (7.1%), but was very small (2.1%) shortly after the training was conducted. The IMI assessment showed high scores for the subscales of interest, perceived competence, choice, and usefulness, but low scores for pressure and tension. Conclusions This study demonstrated that video games enhance motivation and adherence in an upper limb amputee rehabilitation program. The use of video games could be seen as a complementary approach for physical training in upper limb amputee rehabilitation.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
خلفية تعد مرونة الدماغ عاملاً مهمًا في استخدام الأطراف الاصطناعية. تساعد هذه اللدونة على تكيف الدماغ لتعلم أنماط الحركة والتنسيق الجديدة اللازمة للتحكم في اليد الاصطناعية. يمكن تحقيق ذلك من خلال تدريب العضلات المتكرر الذي عادة ما يكون مرهقًا للغاية وغالبًا ما يؤدي إلى انخفاض كبير في تحفيز المريض. أظهرت الدراسات السابقة أن مفهوم اللعب في إعادة التأهيل يمكن أن يزيد من مشاركة المريض ومثابرته. الهدف بحثت هذه الدراسة فيما إذا كان إدراج ألعاب الفيديو في بروتوكول إعادة تأهيل الطرف العلوي المبتور يمكن أن يكون له تأثير مفيد على تحضير العضلات والتنسيق وتحفيز المريض بين الأفراد الذين خضعوا لبتر الطرف العلوي عبر الكعبرة. الأساليب تم تسجيل عشرة مشاركين، بما في ذلك خمسة مشاركين مبتوري الأطراف وخمسة مشاركين أصحاء، في 10 جلسات مدتها ساعة واحدة ضمن برنامج إعادة تأهيل مدته 4 أسابيع. من أجل التحقيق في آثار بروتوكول إعادة التأهيل المستخدم في هذه الدراسة، تم إجراء اختبارات الواقع الافتراضي واختبارات الكتلة وتقييمات تخطيط كهربية العضل (EMG). تم قياس الحد الأقصى للتقلص الطوعي قبل ومباشرة بعد يومين من التفاعل مع أربع ألعاب فيديو مختلفة يتم التحكم فيها بواسطة تخطيط كهربية العضل. تم تقييم تحفيز المشاركين من خلال استبيان جرد التحفيز الداخلي (IMI) واستبيان تقييم المستخدم. أظهر تحليل استبيان النتائج أن قوة العضلات والتنسيق زاد في نهاية التدريب لجميع المشاركين. أشارت نتائج تحليل ارتباط بيرسون إلى وجود ارتباط إيجابي كبير بين فترة التدريب ودرجة اختبار المربع والكتلة (r8 =0.95، P<.001). كان الحد الأقصى لزيادة الانكماش الطوعي مرتفعًا قبل التدريب (6.8 ٪) وفي جلسة المتابعة (7.1 ٪)، لكنه كان صغيرًا جدًا (2.1 ٪) بعد فترة وجيزة من إجراء التدريب. أظهر تقييم IMI درجات عالية للمقاييس الفرعية للاهتمام والكفاءة المتصورة والاختيار والفائدة، ولكن درجات منخفضة للضغط والتوتر. الاستنتاجات أظهرت هذه الدراسة أن ألعاب الفيديو تعزز الدافع والالتزام في برنامج إعادة تأهيل مبتوري الأطراف العلويين. يمكن النظر إلى استخدام ألعاب الفيديو على أنه نهج تكميلي للتدريب البدني في إعادة تأهيل مبتوري الأطراف العلويين.Translated Description (French)
Contexte La plasticité cérébrale est un facteur important dans l'utilisation des prothèses. Cette plasticité aide à l'adaptation du cerveau pour apprendre de nouveaux schémas de mouvement et de coordination nécessaires au contrôle d'une main prothétique. Il peut être réalisé par un entraînement musculaire répétitif qui est généralement très épuisant et entraîne souvent une réduction considérable de la motivation du patient. Des études antérieures ont montré qu'un concept ludique en réadaptation peut augmenter l'engagement et la persévérance des patients. Objectif Cette étude a examiné si l'inclusion de jeux vidéo dans le protocole de réadaptation des amputés des membres supérieurs pourrait avoir un impact bénéfique sur la préparation musculaire, la coordination et la motivation des patients chez les personnes ayant subi une amputation transradiale des membres supérieurs. Méthodes Dix participants, dont cinq participants amputés et cinq participants valides, ont été inscrits à 10 séances d'une heure dans le cadre d'un programme de réadaptation de 4 semaines. Afin d'étudier les effets du protocole de réadaptation utilisé dans cette étude, des tests de boîte et de bloc de réalité virtuelle et des évaluations électromyographiques (EMG) ont été effectués. La contraction volontaire maximale a été mesurée avant, immédiatement après et 2 jours après l'interaction avec quatre jeux vidéo différents contrôlés par EMG. La motivation des participants a été évaluée à l'aide du questionnaire de l'Inventaire de la motivation intrinsèque (IMI) et de l'enquête d'évaluation des utilisateurs. Résultats L'analyse de l'enquête a montré que la force musculaire et la coordination augmentaient à la fin de l'entraînement pour tous les participants. Les résultats de l'analyse de corrélation de Pearson ont indiqué qu'il y avait une association positive significative entre la période d'entraînement et le score du test Box et Block (r8=0,95, P<0,001). L'augmentation maximale des contractions volontaires était élevée avant la formation (6,8 %) et lors de la session de suivi (7,1 %), mais était très faible (2,1 %) peu de temps après la formation. L'évaluation de l'IMI a montré des scores élevés pour les sous-échelles d'intérêt, de compétence perçue, de choix et d'utilité, mais des scores faibles pour la pression et la tension. Conclusions Cette étude a démontré que les jeux vidéo améliorent la motivation et l'adhérence dans un programme de réadaptation des amputés des membres supérieurs. L'utilisation de jeux vidéo pourrait être considérée comme une approche complémentaire pour l'entraînement physique dans la réadaptation des amputés des membres supérieurs.Translated Description (Spanish)
Antecedentes La plasticidad cerebral es un factor importante en el uso de prótesis. Esta plasticidad ayuda a la adaptación cerebral para aprender nuevos patrones de movimiento y coordinación necesarios para controlar una mano protésica. Se puede lograr a través de un entrenamiento muscular repetitivo que suele ser muy agotador y, a menudo, resulta en una reducción considerable de la motivación del paciente. Estudios anteriores han demostrado que un concepto lúdico en la rehabilitación puede aumentar el compromiso y la perseverancia del paciente. Objetivo Este estudio investigó si la inclusión de videojuegos en el protocolo de rehabilitación de amputados de miembros superiores podría tener un impacto beneficioso para la preparación muscular, la coordinación y la motivación del paciente entre individuos que han sufrido amputación transradial de miembros superiores. Métodos Diez participantes, incluidos cinco participantes amputados y cinco participantes sanos, se inscribieron en 10 sesiones de 1 hora dentro de un programa de rehabilitación de 4 semanas. Para investigar los efectos del protocolo de rehabilitación utilizado en este estudio, se realizaron pruebas de caja y bloque de realidad virtual y evaluaciones de electromiografía (EMG). La contracción voluntaria máxima se midió antes, inmediatamente después y 2 días después de interactuar con cuatro videojuegos diferentes controlados por EMG. La motivación de los participantes se evaluó con el cuestionario del Inventario de Motivación Intrínseca (IMI) y la encuesta de evaluación del usuario. Resultados El análisis de la encuesta mostró que la fuerza muscular y la coordinación aumentaron al final del entrenamiento para todos los participantes. Los resultados del análisis de correlación de Pearson indicaron que hubo una asociación positiva significativa entre el período de entrenamiento y la puntuación de la prueba de caja y bloque (r8=0.95, P<.001). El incremento máximo de contracción voluntaria fue alto antes del entrenamiento (6,8%) y en la sesión de seguimiento (7,1%), pero fue muy pequeño (2,1%) poco después de realizar el entrenamiento. La evaluación IMI mostró puntuaciones altas para las subescalas de interés, competencia percibida, elección y utilidad, pero puntuaciones bajas para la presión y la tensión. Conclusiones Este estudio demostró que los videojuegos mejoran la motivación y la adherencia en un programa de rehabilitación de amputados de miembros superiores. El uso de videojuegos podría verse como un enfoque complementario para el entrenamiento físico en la rehabilitación de amputados de miembros superiores.Files
PDF.pdf
Files
(1.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:71b8adade043c96090a4d7cfe5eff9e3
|
1.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نهج إعادة التأهيل القائم على ألعاب الفيديو للأفراد الذين خضعوا لبتر الطرف العلوي: دراسة التحكم في الحالة
- Translated title (French)
- Approche de réadaptation basée sur les jeux vidéo pour les personnes ayant subi une amputation d'un membre supérieur : étude cas-témoins
- Translated title (Spanish)
- Enfoque de rehabilitación basado en videojuegos para personas que se han sometido a la amputación de miembros superiores: estudio de casos y controles
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3008119738
- DOI
- 10.2196/17017
References
- https://openalex.org/W1632707541
- https://openalex.org/W1807025324
- https://openalex.org/W1968277528
- https://openalex.org/W1972633882
- https://openalex.org/W1973571550
- https://openalex.org/W1977086599
- https://openalex.org/W1994446426
- https://openalex.org/W2006451753
- https://openalex.org/W2028171056
- https://openalex.org/W2037763969
- https://openalex.org/W2042344020
- https://openalex.org/W2053041901
- https://openalex.org/W2077494006
- https://openalex.org/W2085748178
- https://openalex.org/W2094659717
- https://openalex.org/W2095549742
- https://openalex.org/W2096046221
- https://openalex.org/W2110390349
- https://openalex.org/W2117314850
- https://openalex.org/W2117799554
- https://openalex.org/W2123139514
- https://openalex.org/W2153400487
- https://openalex.org/W2157064126
- https://openalex.org/W2164006146
- https://openalex.org/W2165607021
- https://openalex.org/W2217824036
- https://openalex.org/W2461966893
- https://openalex.org/W2531635612
- https://openalex.org/W2586953456
- https://openalex.org/W2768702670
- https://openalex.org/W2773662148
- https://openalex.org/W2782631955
- https://openalex.org/W2801921491
- https://openalex.org/W2902836380
- https://openalex.org/W4292528167