Embed Size (px)
Citation preview
23/01/2017
1
Het gebruik van technologie voor revalidatie: opportuniteiten en valkuilen Prof. Dr. Annick Timmermans
Inleiding
23/01/2017
2
Inleiding
Demografische veranderingen: toename van aantal mensen met hogere leeftijd 8.5% van wereldbevolking is +65 j in 2016
17% van wereldbevolking is +65 j in 2050 (He, Goodkind, Kowal 2016)
Inleiding
Meer ouderdom gerelateerde aandoeningen: e.g. beroerte en musculoskeletale problemen (He et al 2016)
Oefentherapie helpt voor het verbeteren van vaardigheden en verminderen van pijn, zelfs in de chronische fase na een beroerte of bij musculoskeletale problematiek (Timmermans et al 2010, IEEE TNSRE;
Matheve et al 2017, submitted)
23/01/2017
3
Inleiding
Behandeleffecten zijn echter eerder laag (Kamper S. 2014)
Verschillende redenen:
Identificatie van subgroepen die toelaten om een meer doelgerichte behandelbenadering toe te passen (Vibe Fersum et al 2012)
Motorisch leren moet voldoende worden uitgedaagd (Timmermans et al, JNER 2009)
Oefeninstructies
Feedback
Oefen variabiliteit/ random practice
Aantal herhalingen uitdagen
Oefenomgeving: taakgericht trainen, doelgericht
Motivatie en Therapietrouw (Magill 2014)
Inleiding
Behandeleffecten zijn echter eerder laag (Kamper S. 2014)
Verschillende redenen:
Identificatie van subgroepen die toelaten om een meer doelgerichte behandelbenadering toe te passen (Vibe Fersum et al 2012)
Motorisch leren moet voldoende worden uitgedaagd (Timmermans et al, JNER 2009)
Oefeninstructies
Feedback
Oefen variabiliteit/ random practice
Aantal herhalingen uitdagen
Oefenomgeving: taakgericht trainen, doelgericht
Motivatie en Therapietrouw (Magill 2014)
Technologie
kan
opportuniteiten
bieden
23/01/2017
4
Doel van deze uiteenzetting
Overzicht te geven van technologieën die ingezet worden in revalidatie
Klinische evidentie
Opportuniteiten en valkuilen
Opportuniteiten
23/01/2017
5
Kan technologie ondersteunde revalidatie individueel en doelgericht zijn?
Skills as named by patient Total
group
R (tps)
Subacute Stroke
Patients
R (tps)
Chronic Stroke
Patients
R (tps)
Eating with knife/fork 1 (61) 1 (35) 2 (26)
Holding object while walking 2 (52) 2 (25) 1 (27)
Keyboard work 3 (42) 3 (22) 4 (20)
Taking money from purse 4 (37) 4 (21) 7 (16)
Open/Close clothing 5 (36) 5 (19) 6 (17)
Grooming 6 (33) 7 (14) 5 (19)
Writing 7 (28) 3 (25)
Holding rake/broom/spade 8 (26) 8 (13) 9 (13)
Cup to mouth 9 (18) 6 (15)
Arm in sleeve/reach high/sewing 10 (17) 10 (x/x/(12))
Wash and dry body 8 (14)
Handling telephone/steering
wheel
9&10 (10/10)
A.Timmermans, H. Seelen, et al. Arm and Hand Skills: Training Preferences after Stroke. Disability and Rehabilitation 2009, 31(16)
23/01/2017
6
Kan technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
• Taaksegmentatie
• Principes motorisch leren
– Chaining total skill practice
– Progressief moeilijker
– Feedback
– Variabiliteit
– Manipulatie van “echte” objecten in
natuurlijke context
– Random practice
A.Timmermans,et al, 2009, T-TOAT: A method of task-oriented arm training for stroke patients suitable for implementation of exercises in rehabilitation technology, ICORR, Kyoto, Japan.
Kan technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
Л-nodes (Philips Research Europe, EHV):
accelerometer, gyroscope, magnetometer,
microprocessor, low-powered radio-unit & battery
Van Acht et al. 2007
Willmann, Timmermans et al 2007
23/01/2017
7
Kan technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
Keuze van menu oefeningen
Kan technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
23/01/2017
8
Kan technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
Real time feedback
Kan technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
23/01/2017
9
Interactive Exercise Board
Kan technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
Kan technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
23/01/2017
10
9 chronische CVA patiënten
Vrij hoog functioneel niveau
Training 8 weken, 4 dagen/week, 2x30’/dag
Baseline meting, na 4 weken training, na 8 weken training, en 6 maanden na de training
Timmermans A, Seelen H. et al. 2010, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering
Verbeteren mensen na een beroerte door technologie ondersteunde revalidatie?
T0 Mean (SD)
T2 Mean (SD)
IIT %
Significance level
Fugl Meyer
53.9 (10)
60.3 (6.3)
14.2
* † ‡
ARAT
41.9 (11) 46.3 (8.5) 15.4 **
MAL AUscore QUscore AUn≥3 QUn≥3
2.6 (1)
2.4 (0.7) 11 (5.6)
12.4 (5.8)
3.3 (0.7) 3.1 (0.6) 15.1(4.3) 17.8 (3.3)
43.4 34.1 103.6 70.4
**
** ‡ § * ‡ § ** ‡ §
* Friedman Test significant p<0.001, ** Friedman Test significant p<0.01, † Wilcoxon
Signed Ranks Test p<0.0167 for T0-T1, ‡ Wilcoxon Signed Ranks Test p<0.0167 for T0-
T2, § Wilcoxon Signed Ranks Test p<0.0167 for T1-T2, ‡‡ Wilcoxon Signed Ranks Test
p<0.05 for T0-T2.
Timmermans A, Seelen H. et al. 2010, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering
Verbeteren mensen na een beroerte door technologie ondersteunde revalidatie?
23/01/2017
11
Timmermans A, Seelen H. et al. 2010, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering
Vinden mensen na een beroerte de technologie gebruiksvriendelijk?
T0 Mean (SD)
T2 Mean (SD)
Significance level
Usability USE
CSUQ
5.7(0.7) 5.6(0.8)
5.8(0.7) 5.2(0.8)
Motivation
Autonomy Control
A-motivation Competence
Support
5.7(1.3) 2.4(1.0) 1.3(0.8) 6.5(0.5) 6.8(0.3)
5.8(0.9) 2.9(1.1) 1.6(0.6) 5.6(1.4) 5.6(0.5)
‡‡
Kan robot technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
23/01/2017
12
Kan robot technologie ondersteunde revalidatie taakgericht zijn?
A.Timmermans, R.Geers, J.Franck, P.Dobbelsteijn, A.Spooren, H.Kingma, H.Seelen. T-TOAT: a method of task-oriented arm
training for stroke patients suitable for implementation of exercises in rehabilitation technology. ICORR 2009. Kyoto,
Japan.
Verbeteren mensen na een beroerte door robot technologie ondersteunde revalidatie?
Timmermans, Lemmens, et al 2014 – Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
23/01/2017
13
Verbeteren mensen na een beroerte door robot technologie ondersteunde revalidatie?
Control Group IIT
T0-T2 MED [IQR]
Experimental Group IIT
T0-T2 MED [IQR]
FMMA
3.5
[0 , 8]
1.6
[-5.1 , 19.1]
ARAT 16.1 [0 , 35.8]
9.0 [3.8 , 18.7]
MAL
AU 33.1 [9.6 , 96]
9 [0.4, 51]
QU 46.5 [23 , 78.2]
41.3 [14.28 , 58.9]
TOT 44.9 [15.6 ,108.2]
24.3 [9.1 , 55.2]
EQ-5D 11.4 [0 , 25]
7.8 [-4.9 , 24]
SF-36
Physical Health
22.7 [2.1 , 26.7]
13.4 [-5 , 32.4]
Mental Health
0 [0 , 8.4]
0 [-1.9 , 8.3]
Timmermans, Lemmens, et al 2014 – Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
Verbeteren mensen na een beroerte door robot technologie ondersteunde revalidatie?
23/01/2017
14
Andere systemen voor mensen na beroerte: tablet voor schrijfoefeningen: Scribeo
Scribeo - Curtis, Ruis et al. CHI 2009
Andere systemen voor mensen na beroerte: Us’em
Beursgens L, Boesten F., Timmermans A., Seelen H., Markopoulos P. 2011, CHI
23/01/2017
15
Beursgens L., Timmermans A, et al 2012, IEEE EMBS, San Diego, USA
Andere systemen voor mensen na beroerte : Playful Rehabilitation
23/01/2017
16
We hebben meer oefeningen nodig om het potentieel voor leren te exploiteren en motivatie te verbeteren om langer te oefenen
Combinatie huidige prototypes? Moeilijk (= platformen), kostelijk, omslachtig
Nood aan andere oplossingen…..
Oefenvariabiliteit is beperkende factor
Wikitherapist: Tag-Exercise Creator Tag trainer: TagTiles Board
Hochstenbach-Waelen, Timmermans, Tetteroo, Seelen, Markopoulos 2012 – Tag-Exercise Creator: Towards
End-User Development for Tangible Interaction in Rehabilitation Training. EICS’12, Copenhagen, Denmark
23/01/2017
17
Tetteroo D. & Markopoulos P. 2012 – Tag Trainer: An extensible tangible platform for rehabilitation training
Tetteroo D., Timmermans A., Seelen H., Markopoulos P. 2013 - submitted
Tetteroo D, Timmermans A., Seelen H., Markopoulos P. – JNER 2014
Tag Exercise Creator
TagTrainer Patient Interface
TagTiles board
23/01/2017
18
Tetteroo D, Timmermans A., Seelen H., Markopoulos P. – JNER 2014
Study into use and possibilities for implementation
Tetteroo D, Timmermans A., Seelen H., Markopoulos P. – JNER 2014
23/01/2017
19
I-ACT voor mensen met lage rugpijn
I-ACT
23/01/2017
20
I-ACT
Slide: courtesy of Palmaers S. & Van Hout L.
I-ACT
Slide: courtesy of Palmaers S. & Van Hout L.
23/01/2017
21
I-ACT
Slide: courtesy of Palmaers S. & Van Hout L.
I-ACT
Slide: courtesy of Palmaers S. & Van Hout L.
23/01/2017
22
Methoden: in- and exclusion criteria
9 CLRP patients
Jessa hospital Hasselt & ZOL Lanaken
Inclusie criteria - Minimum 18 jaar oud - Klinische diagnose LRP (pijn>6 weken)
Exclusie criteria: - Ernstige beperking cognitie en/of communicatie - Zwangerschap - Radiculopathie (uni- of bilateraal) - Comorbiditeit: parese & sensorische problemen van neurologische oorsprong - Diabetes mellitus - Rheumatoid arthritis - Pijn (VAS 8/10) laatste 48 uren. - Rolstoelgebruiker
• Training met I-ACT gedurende 6 weken
• 2 x per week, 30 mins
• Uitkomstmaten: – T1, T3 & T4:
• Intrinsic Motivation Inventory (IMI)
• System Usability Scale (SUS)
• Credibility and Expectancy Questionnaire (CEQ)
– T0c, T2 & T3: • Oswestry Low Back Pain Disability Questionnaire (OLBPDQ)
• Patient Specific Functioning Scale (PSFS)
• Tampa Scale of Kinesiophobia (TSK)
• Numeric Pain Rating Scale (NPRS)
Methoden: procedure
23/01/2017
23
Resultaten
Primary Outcome Measures
T0c Median (IQR) T2 Median (IQR) T3 Median (IQR) Level of
Significance
(Friedman)
OLBPDQ 26.00 (22.00-39.00) 22.00 (16.00-28.00) 20.00 (10.00-32.00) 0,417
NPRS (average pain per week) 5.00 (3.00-7.00) 5.00 (3.00-6.50) 5.00 (3.50-7.00) 0,810
NPRS (worst pain per week) 8.00 (5.50-9.00) 7.00 (4.50-8.00) 7.00 (5.50-8.00) 0,112
TSK 42.00 (38.00-45.50) 39.00 (29.00-42.00) 37.00 (29.00-45.00) 0,020*
PSFS 5,20 (3.29-6.63) 5,33 (3.50-6.60) 5,67 (3.67-6.40) 0,165
OLBPDQ on /100, NPRS (average and worst) on /10, TSK on /68 and PSFS on /10
Friedman test significant for T0c-T3: *
Smeets W. et al 2016 – in preparation
Resultaten
Secondary Outcome Measures
T1 Median (IQR) T3 Median T4 Median Level of
Significance
(Friedman)
CEQ
Credibility
Expectancy
23.00 (21.50-26.00)
17.80 (9.60-21.00)
23.00 (23.00-26.00)
16.00 (10.45-19.60)
24.00 (23.00-25.50)
17.70 (12.85-21.45)
0,276
0,419
IMI
Interest/Enjoyment
Perceived Competence
Effort/Importance
Pressure/Tension
Value/Usability
Relatedness
5.57 (4.50-6.29)
5.00 (4.58-5.33)
5.60 (4.90-6.50)
1.20 (1.10-2.80)
5.57 (5.29-6.93)
5.80 (4.80-6.70)
6.14 (5.79-6.93)
5.50 (4.92-5.75)
6.20 (5.40-6.80)
1.40 (1.00-2.40)
6.00 (5.65-6.50)
6.20 (5.10-6.80)
6.14 (5.64-6.50)
5.34 (4.84-6.09)
6.40 (5.58-7.00)
1.40 (1.00-2.49)
5.84 (5.15-6.93)
6.20 (5.50-6.70)
0,195
0,247
0,026*
0,852
0,875
0,261
SUS
85.00 (73.75-91.25) 82.50 (75.00-91.25) 82.50 (82.50-90.00) 0,326
CEQ on /27, IMI on /7 and SUS on /100
Friedman test significant for T1-T4: *
Smeets W. et al 2016 – in preparation
23/01/2017
24
Resultaten qualitatief: positief
Kinesitherapeuten:
- Oefenvariabiliteit
- Cliëntgericht
- Feedback
- Potentieel voor extremiteiten
Patiënten:
- Feedback
- Motivationeel
- Innovatief
Smeets W. et al 2016 – in preparation
Resultaten Qualitatief: Negatief
Therapeuten:
- Geen LRP segment, hierdoor geen bekkenkantelingsoefeningen mogelijk
- Niet mogelijk voor schouderrevalidatie
- Moeilijk te gebruiken
- Veel tijd nodig voor set up
- Niet steeds bruikbaar thuis (ruimte, licht condities)
Smeets W. et al 2016 – in preparation
23/01/2017
25
Valedo Motion (Hocoma)
Studies met sensor technologie voor lage rugpijn
Haalbaarheid van technologie ondersteunde revalidatie voor lage rugpijn: een pilot studie
Doel studie: 1) Haalbaarheid (home use, adverse effects) 2) Grootteorde van effecten
Inclusie criteria: chronische aspecifieke lage rugpijn, leeftijd:18 – 65 jaar oud, verminderde motorische controle lage rug (min 3 positieve testen Luomajoki test protocol) (Luomajoki et al, 2007, 2008)
Exclusie criteria: Operatie wervelkolom, minder dan 1 jaar postpartum, tekenen of symptomen van zenuwwortel compressie
Matheve T. et al. Submitted
23/01/2017
26
Motor control oefeningen
Patient specifiek
Functioneel
Segmentatie
Simplificatie
Slide courtesy T. Matheve Matheve T. et al. Submitted
Gaming interface for pelvic control
Sagittal plane
3D-movements
Frontal plane
23/01/2017
27
Feedback MC exercises
Slide courtesy T. Matheve
Stadia oefenprogramma
W1-3
• Standard rehab
W4-5
• Standard rehab
• TSET at hospital
W6-13
• TSET at hospital
• TSET at home
W14-18
• Standard rehab
Slide courtesy T. Matheve
23/01/2017
28
Gradueel verminderende feedback (motorisch leren)
Week 1-3: familiarizatie oefeningen
Concurrent feedback
Tijdens oefeningen
Terminal feedback
Aan het einde van oefening
Fading frequency
e.g. FB na 5 reps
Reduced bandwidth
e.g. toegestane deviatie 10°5°
Week 14-18: ontwenningsfase
Slide courtesy T. Matheve
n = 10 patiënten met CNSLRP
1 dropout: niet gerelateerd aan de studie
Results
Slide courtesy T. Matheve
23/01/2017
29
Conclusies
Resultaten
Statistisch en klinisch effectief
Haalbaar, ook in de thuissituatie
Beperkingen
Geen controle groep: quid additioneel effect?
Slide courtesy T. Matheve
Sensor technologie voor educatie van houding
23/01/2017
30
Building A, Agoralaan, Faculty of Medicine & Life Sciences, Hasselt University [email protected], www.uhasselt.be, Building A, Agoralaan, Faculty of Medicine & Life Sciences, Hasselt University
Wang, Markopoulos, Chen 2014, REHAB conference, Oldenburg, Germany
23/01/2017
31
Application Interface
Sign In Set Limit Value Notification
Wang, Chen, Timmermans, Karachristos, Martens, Markopoulos – IEEE EMBC 2015
Wang et al. in preparation
23/01/2017
32
Wang, Toeters, Chen, Timmermans, Markopoulos. 2016. CHI, San Jose, Ca, USA
Bootsman, Markopoulos, Timmermans – under preparation
23/01/2017
33
Willems M., Timmermans A., Markopoulos P.
Under preparation
Willems M., Timmermans A., Markopoulos P.
Under preparation
23/01/2017
34
Evaluatie
Significant verschil in flexie nek (p=0.03) in voordeel van feedback
Trend voor significant verschil in voorwaartse hoofd houding (p=0.058) in voordeel van feedback
Willems M., Timmermans A., Markopoulos P. Under preparation
Nog enkele andere voorbeelden van projecten
23/01/2017
35
[email protected], www.uhasselt.be, Building A, Agoralaan, Faculty of Medicine & Life Sciences, Hasselt University
Building A, Agoralaan, Faculty of Medicine & Life Sciences, Hasselt University [email protected], www.uhasselt.be, Building A, Agoralaan, Faculty of Medicine & Life Sciences, Hasselt University
Zijn cliënt-gerichte en taakgerichte video
instructies van revalidatie oefeningen haalbaar?
Master thesis projects 2015: W.Smeets, S. Boven , B. Caels, I. Bamps, ism L. De Baets.
Method
• Video-based home exercise programme:
1. Motorische controle oefeningen (scapula & cervicaal)
2. Uithouding/Kracht
3. ADL
4. Stretching
Via USB stick en oefenboekje
Master thesis projects 2015: W.Smeets, S. Boven , B. Caels, I. Bamps, ism L. De Baets.
23/01/2017
36
[email protected], www.uhasselt.be, Building A, Agoralaan, Faculty of Medicine & Life Sciences, Hasselt University
T-Training : ADL & ergonomic advice
Master thesis projects 2015: W.Smeets, S. Boven , B. Caels, I. Bamps, ism L. De Baets.
Resultaten
• Credibility and Expectancy questionnaire:
Geloofwaardigheid van de behandeling was hoog (Med= 20/27; IQR=11.3-23.2), behandelverwachting was neutraal-> positief (Med=14.5; IQR=11.3-23.2)
• Tevredenheid
Hoog (aan het einde van revalidatie 9/10).
• Intrinsieke Motivatie
Beste resultaten voor: Value/Usefulness and Perceived competence
• Gebruiksvriendelijkheid:
Hoge gemiddelde score van 9/10 voor “Usability” and “Challenge”
Master thesis projects 2015: W.Smeets, S. Boven , B. Caels, I. Bamps, ism L. De Baets.
23/01/2017
37
Veranderingen in activiteitenniveau en verplaatsingsgedrag bij personen met lage rugpijn en fibromyalgie tijdens en na revalidatie
Samenwerking met IMOB: Dr. Ann Neven & Prof. Davy Janssen
Sparrows App
Dr. X. Huybrechts, Dhr E. Olivieri, Dhr. C. Vanhove
Bewegingspatronen, gewrichtsbelasting, spieronevenwichten bij mensen met degeneratieve heupaandoeningen en na THP
23/01/2017
38
Valkuilen
Valkuilen
Technologie kan geen personen vervangen (therapeutisch effect, sociale interactie), wel aanvullen
Tijdsefficiëntie & Kostefficiëntie
Beschikbaarheid
Implementatie in werkveld
Juiste keuze voor individuele patiënt!
Cliëntgerichtheid & Taakgerichtheid
Stimulus respons discrepantie
Privacy: gebruik van gegevens voor verzekering, reclame, etc
23/01/2017
39
Conclusie
Take away boodschappen
Technologie biedt opportuniteiten voor het verrijken van trainingsinhoud en trainingsomgevingen
Technologie bevordert therapietrouw, vooral in de context van thuisoefeningen
Het gebruik van technologie voor revalidatie is haalbaar
Er is nog veel onderzoek nodig naar klinische evidentie, zeker wat betreft werkingsmechanismen van technologie ondersteunde revalidatie; maar eerste resultaten mbt het beïnvloeden van beperkingen, pijn, zelfredzaamheid, therapietrouw zijn (voorzichtig) positief
Alhoewel het klinische veld open staat voor technologische ontwikkelingen, is er is nog een hele weg af te leggen naar implementatie van technologie in het hedendaagse revalidatielandschap
23/01/2017
40
• Hasselt University (Hasselt, BE): F. Vandenabeele, L. De Baets, T. Matheve, J. Verbrugghe, R. Vanderstraaten, W. Smeets
• Eindhoven University of Technology (Eindhoven, NL): P. Markopoulos, L. Feys, Q. Wang
Acknowledgements
• Fudan University (Shanghai, China): W. Chen
• PXL University College (Hasselt,
BE): A. Spooren & S. Palmaers
• Jessa Hospital (Hasselt, BE): G.
Claes, X. Huybrechts, E. Olivieri
• Ziekenhuis Oost Limburg (Genk, BE): K. Corten, J. Bellemans
• KULeuven (Leuven, BE): S. Brumagne, I. Jonkers, B. Vanwanseele
