Intermanuele transfer na gebruik van mental imagery in prothesetraining

Mensen die een armamputatie hebben ondergaan, krijgen vaak een prothese
aangemeten. Echter, het gebruik van deze protheses is laag; over het algemeen
wordt 60-80% van de aangemeten armprothesen daadwerkelijk gebruikt. Het
beperkte functionele nut wordt veelal als reden opgegeven voor het niet
gebruiken (Biddiss, Chau 2007, Dudkiewicz, Gabrielov et al. 2004, Kyberd, Davey
et al. 1998, Plettenburg 2002). Het functionele nut van armprotheses wordt niet
alleen bepaald door de functie van de prothese, de technische mogelijkheden,
maar ook door de functionaliteit, dat wil zeggen de wijze waarop de gebruiker
in staat is de prothese in te zetten. In een eerder onderzoek van onze
onderzoeksgroep is aangetoond dat prothesevaardigheden verbeterd kunnen worden
door gebruik te maken van intermanuele transfer(Romkema, Bongers et al. 2013).

Uit de literatuur blijkt dat motorische vaardigheden geleerd met de ene arm,
effect hebben op het uitvoeren van deze vaardigheden met de andere arm (Hicks,
Gualtieri et al. 1983, Karni, Meyer et al. 1998, Kumar, Mandal 2005, Lee,
Hinder et al. 2010, Mier, Petersen 2006, Pereira, Raja et al. 2011). Recenter
is dit effect ook aangetoond bij gebruik van (lichaamsbekrachtigde en
myo-electrische protheses). Na training van de niet-aangedane arm met de
simulator bleek dat het niveau van vaardigheden bij aanvang van het
prothesegebruik aan de andere *geamputeerde* arm hoger zijn. Op deze manier kan
met de niet-aangedane arm het gebruik van de prothesesimulator geoefend worden,
waarbij de aangedane arm verbetert als gevolg van het transfer of learning
effect. Dit *transfer of learning* effect kan gebruikt worden in de revalidatie
na een armamputatie doordat de prothesetraining eerder gestart kan worden. Vaak
duurt het meer dan 3 maanden voordat gestart wordt met trainen. Echter uit
onderzoek blijkt dat de functionaliteit van protheses verbetert als in de
eerste maand na een amputatie wordt begonnen met trainen (Malone, Fleming et
al. 1984, Gaine, Smart et al. 1997, Dakpa, Heger 1997). In de praktijk kan er
meestal in de eerste weken niet getraind worden, omdat de wonden nog moeten
helen en de prothese nog niet klaar is. Een manier om in deze periode toch te
kunnen starten met trainen, is door gebruik maken van een prothesesimulator aan
de niet-geamputeerde zijde. Via het transfer of learning effect kan zo een
hoger aanvangsniveau bereikt worden op het moment dat gestart wordt met
prothesetraining aan de geamputeerde zijde. Dit hebben wij in ons eerdere
onderzoek (NL 35268.042.11) gedaan door gebruik te maken van een
prothesesimulator, een armprothese die aan een gezonde arm kan worden
bevestigd. Met de prothesesimulator kan het effect van een myo-electrische
prothese worden nagebootst. De prothesehand wordt geopend en gesloten door een
motor die aangestuurd wordt door elektrische signalen geproduceerd door
aanspanning van spieren. De simulator heeft dezelfde werking en wordt over de
arm geplaatst met de prothesehand voor de gezonde hand (zie figuur 1 van het
research protocol). Training met de simulator is daarmee vergelijkbaar met
prothesetraining.
We hebben aangetoond dat de bewegingstijd na het trainen van functionele taken
en krachtscontrole na training hiervan, ook aan de andere (ongetrainde) arm
verbeterd. Echter het effect is minimaal en we willen kijken of we dit kunnen
vergroten door gebruik te maken van mental imagery.

Het einddoel van dit onderzoek is de meerwaarde van mental imagery op
intermanual transfer training voor een myo-electrische prothese te bepalen.
Hiervoor willen we twee experimenten uitvoeren.

In het eerste experiment wordt onderzocht wat het effect van mental imagery in
combinatie met intermanual transfer is bij het gebruik van prothesesimulatoren.
We maken hiervoor gebruik van drie verschillende trainingsgroepen. Eén groep
krijgt een intermanuele transfer training met mental imagery, één groep krijgt
alleen intermanuel transfer training en een controle groep volgt een sham
training.
De gevonden effecten van de trainingsgroepen worden vergeleken met een
controlegroep die geen training met de prothesesimulator volgt. Ons eerste doel
is dus het bepalen van de grootte van transfereffecten na de verschillende
trainingen bij gebruik van de prothesesimulator bij gezonde volwassenen.

In het tweede experiment wordt gekeken of de effecten niet alleen aanwezig zijn
bij het gebruik van prothesesimulatoren, maar ook bij daadwerkelijke protheses.
Voor de revalidatie is het van groot belang om uit te zoeken of de effecten
gevonden bij de prothesesimulatoren ook te generaliseren zijn naar protheses.
Hiervoor wordt momenteel bij een klein aantal proefpersonen (maximaal acht)
onderzocht wat het effect is van de prothesesimulator training (NL
35268.042.11). Omdat het onderzoek uiteindelijk om deze patiënten gaat willen
we bij dit onderzoek ook twee patiënten betrekken. Deze patiënten zullen de
training volgen inclusief de mental imagery. Deze patiënten kunnen vergeleken
worden met de patiënten uit onze vorige aanvragen (NL 35268.042.11 en NL
43335.042.13), dit om de patiëntengroep zo min mogelijk te belasten.

Voor elk van de doelen wordt een experiment uitgevoerd met een eigen design
(zie tabel 1-2 uit het onderzoeksprotocol). Voor alle tests worden de zelfde
taken en metingen gebruikt.

In het eerste experiment wordt gekeken wat het additionele effect van mental
imagery is. Er zijn twee trainingsgroepen en een controle groep. De
proefpersonen in de trainingsgroepen leren de simulator aan één hand
(trainingshand) te gebruiken. De andere hand (testhand) wordt gemeten om te
kijken of hier vooruitgang is. De eerste groep traint intermanuele transfer en
mental imagery, de tweede groep traint alleen intermanual transfer en de
controle groep krijgt een sham training. De trainingen zijn gericht op
functionele en krachtscontrole taken. En alle trainingsprogramma*s worden
uitgevoerd gedurende 45 min uitgevoerd op 5 opeenvolgende dagen.

De meetmomenten bestaan uit een een pretest, posttest en een retentietest (zes
dagen na afronding van de training), waarmee wordt bekeken of er leereffecten
aanwezig zijn en tevens of deze behouden blijven.

Het tweede experiment is bedoeld om bovenstaande resultaten te kunnen
generaliseren naar de patiënten. Voor dit deel worden patiënten met een
armamputatie die in aanmerking komen voor een eerste myo-electrische prothese
geïncludeerd. Het design van het experiment is gelijk aan die van de hierboven
beschreven experimenten met uitzondering van de pretest, die wordt weggelaten,
omdat deze vanwege de amputatie niet uitvoerbaar is.

In experiment 1 trainen 3 groepen van 16 proefpersonen het gebruik van een prothesesimulator in 45 minuten op 5 opeenvolgende dagen. Eén groep traint behalve intermanual transfer ook mental imagery, waarbij door middel van spiegel therapie en motor imagery bewegingen met de aangedane hand geleerd worden door deze voor te stellen. In experiment 2 trainen patiënten met een amputatie (6 keer 45 min) met de prothesesimulator aan de niet aangedane arm. De prothese simulator bootst het functioneren van een echte prothese na, maar kan gedragen worden door gezonde proefpersonen en aan de gezonde zijde van patiënten met een amputatie. De prothesehand van de simulator is voor de gezonde hand geplaatst.

Het uitvoeren van taken met de prothesesimulator is niet risicodragend.