Exergame-based rehabilitation in older adults specifically after total knee replacement

Abstract

This thesis aimed to study the feasibility and effects of exergame-based rehabilitation on enhancing the physical function and pain in older adults, specifically after total knee replacement (TKR). The feasibility of exergames customized for the post-TKR rehabilitation was studied as movement characteristics, perceived exertion, and knee pain during exergaming in individuals who have undergone TKR (n=7, mean age, 65 years). The effects of exergame-based rehabilitation on walking were assessed in a systematic review and meta-analysis in older adults without neurologic conditions (n=3797, mean age, 74 years), and on mobility and other physical function in a home-based 4-month randomized controlled trial (RCT) in individuals undergoing TKR (n=52, mean age, 66 years). In the meta-analysis, the groups that underwent exergame-based rehabilitation were compared with reference groups that performed other types of exercise or did not undergo any exercise. In the RCT, exergame-based rehabilitation was compared with standard post-TKR home exercise. The results of the feasibility study showed that although the volume and intensity of movement was mostly higher during exergaming, the range of movement was similarly achieved during exergaming and standard exercising, all with low levels of perceived exertion and pain. The meta-analysis showed that the exergame-based interventions implemented in a supervised or unsupervised manner were more effective on improvements in walking than other types of exercise or no exercise. The results of the RCT study showed that the unsupervised, exergame-based intervention was more effective on improvements in mobility and as effective as standard home exercise on enhancing other physical functions and pain. In conclusion, in older adults, exergaming resulted in positive effects on physical function, especially on walking and mobility, in both supervised and unsupervised rehabilitation using customized or commercially available exercise games. Moreover, the exergames may be customized to achieve the movement characteristics appropriate for post-TKR rehabilitation. Exergames may be considered as a promising form of exercise in the management of the physical function and pain in the older adults as an alternative to standard exercise, specifically for rehabilitation after TKR.

Tämän väitöskirjatutkimuksen tavoitteena oli tutkia liikuntapelien käytettävyyttä ja vaikuttavuutta ikääntyneiden aikuisten fyysisen toimintakyvyn ja kivun paranemiseen erityisesti polven tekonivelleikkauksen jälkeen. Käytettävyyttä tutkittiin liikeominaisuuksina, havaittuna rasituksena ja polvikipuna peliharjoittelun ja tavanomaisen harjoittelun aikana henkilöillä, joille oli tehty polven tekonivelleikkaus (n=7, keski-ikä 65 vuotta). Peliharjoittelun vaikuttavuutta kävelyyn tutkittiin systemaattisella kirjallisuuskatsauksella ja meta-analyysilla henkilöillä, joilla ei ollut neurologisia sairauksia (n=3797, keski-ikä 74 vuotta), sekä liikkumis- ja toimintakykyyn neljä kuukautta kestäneellä satunnaistetulla kontrolloidulla interventiotutkimuksella (RCT) henkilöillä, joille tehtiin polven tekonivelleikkaus (n=52, keski-ikä 66 vuotta). Meta-analyysissa peliharjoittelua tekeviä ryhmiä verrattiin ryhmiin, joilla oli muun tyyppistä harjoittelua tai jotka eivät harjoitelleet. RCT-tutkimuksessa peliharjoittelua tekevää ryhmää verrattiin ryhmään, joka teki tavanomaista, leikkauksen jälkeistä kotiharjoittelua. Käytettävyystutkimuksen tulokset osoittivat, että vaikka liikkeen määrä ja intensiteetti olivat enimmäkseen korkeammat peliharjoittelun aikana, liikkeen laajuus oli samanlainen peliharjoittelun ja tavanomaisten harjoitusten aikana. Harjoittelun aikainen rasitus ja kipu olivat vähäistä. Meta-analyysi osoitti, että ohjattu tai itsenäisesti suoritettu peliharjoittelu paransi kävelyä tehokkaammin kuin muun tyyppinen harjoittelu tai se, että ei harjoiteltu. RCT-tutkimuksessa havaittiin, että peliharjoittelu paransi liikkumiskykyä ja oli yhtä tehokasta kuin tavanomainen harjoittelu muun fyysisen toimintakyvyn ja kivun paranemisessa. Yhteenvetona voidaan todeta, että fyysinen toimintakyky, erityisesti kävely ja liikkumiskyky paranevat ikääntyneillä aikuisilla ja polven tekonivelleikkauksen jälkeisessä kuntouksessa, jossa käytetään liikuntapelejä ohjatusti tai itsenäisenä harjoitteluna. Lisäksi liikuntapelejä voidaan mukauttaa saavuttamaan polven tekonivelleikkauksen jälkeiseen kuntoutukseen sopivat liikeharjoitteluominaisuudet. Liikuntapelejä voidaan pitää lupaavana harjoittelumuotona ikääntyneiden henkilöiden toimintakyvyn parantamisessa ja kivun hallinnassa vaihtoehtona muulle harjoittelulle erityisesti polven tekonivelleikkauksen jälkeisessä kuntoutuksessa.