Důkaz konceptu robotického exoskeletonu kolene u zdravých subjektů a pacientů s hemiparetiky během chůze.
Hodnocení efektů unilaterální asistence poskytované robotickým exoskeletem kolene na symetrii chůze zdravých jedinců a hemiparetických pacientů.
Hemiparetická chůze je charakterizována silnými asymetriemi, které by mohly vážně ovlivnit kvalitu života pacientů po cévní mozkové příhodě. Tato asymetrie je způsobena motorickými deficity v paretické noze az toho vyplývajícími kompenzacemi v neparetické končetině.
V této studii se výzkumníci zaměřují na hodnocení efektu aktivní podpory symetrie chůze u hemiparetických pacientů posouzením chování paretických i neparetických dolních končetin. Za tímto účelem výzkumníci používají jednostrannou aktivní ortézu koleno-kotník-noha schopnou asistovat paretické končetině hemiparetických pacientů při chůzi.
Systém je schopen synchronizovat svou činnost s pohybem nepodporovaných kloubů, čímž podporuje přirozenou a intuitivní interakci. Zařízení generuje asistenci podle dvou různých strategií: (1) replikace pohybu zdravé nohy nebo (2) navození zdravého vzoru chůze na paretické noze.
Hypotéza spočívá v tom, že správná a přirozená interakce mezi uživatelem a exoskeletem by pacientům umožnila považovat činnost robota za součást jejich vlastní schopnosti chůze a v důsledku toho zlepšit kvalitu chůze. Hemiparetická asymetrie není způsobena pouze postižením postižené končetiny, ale je také důsledkem biomechanických kompenzačních mechanismů, které mohou vzniknout na neparetické noze. Naším cílem je zhodnotit adaptační proces subjektu na pomoc exoskeletu a vyhodnotit účinky takové interakce člověk-robot v paretických i neparetických nohách.
Přehled studie
Postavení
Postavení
Podmínky
Podmínky
Intervence / Léčba
Intervence / Léčba
Detailní popis
- Stručný název: Důkaz konceptu unilaterálního robotického exoskeletu kolena a vyhodnocení jeho účinků na symetrii chůze.
- Materiály: Vyšetřovatelé vyvinuli ortézu Knee-Ankle-Foot (KAFO) složenou ze dvou kloubů zarovnaných s kolenem a kotníkem uživatele. Délku jeho tyčí a polohy jeho rovnátek lze přizpůsobit antropometrii různých uživatelů. Kolenní kloub je poháněn stejnosměrným bezkomutátorovým motorem EC-60 flat 408057 (Maxon ag, Švýcarsko) spojeným s harmonickým pohonem CSD-20-160-2AGR (Harmonic Drive LLC, EE.UU.). Převodový poměr 1:60 tohoto systému umožňuje aplikaci středního točivého momentu 35 Nm. Hlezenní kloub prototypu zůstává neaktivovaný a neomezený, což umožňuje jeho volný pohyb v sagitální rovině. Celková hmotnost KAFO je cca 4kg.
Prototyp je vybaven senzory, které poskytují informace o systémových proměnných, které se používají pro jeho řízení v reálném čase, jako je úhel ohybu kloubu robota nebo moment interakce mezi uživatelem a robotem. Kromě toho je kinematika chůze uživatele měřena inerciálními měřicími jednotkami (IMU) a kontakt obou nohou s podlahou pomocí silových odporů (FSR).
Systém používá adaptivní frekvenční oscilátor k odhadu kontinuální fáze chůze kontralaterální končetiny a synchronně pomáhá paretické noze pomocí dvou různých kontrolních strategií: (1) replikace pohybu zdravé nohy (strategie echa) nebo (2) indukce zdravého vzor chůze na paretické noze (strategie vzoru). Činnost robota závisí na fázi chůze asistované nohy: během postoje robot posiluje končetinu, aby systém složený z nohy a exoskeletu mohl zatížit váhu uživatele a nezhroutil se, zatímco během fáze švihu robot vede pohyb končetiny podle paradigmatu Assisted-As-Needed (AAN) vytvářející silový tunel kolem předepsané trajektorie.
- Postupy: Subjekty byly instruovány, aby chodily na běžícím pásu konstantní rychlostí během pokusů trvajících 5 minut. Všechny subjekty provedly čtyři různé druhy pokusů: (1) NoExo: subjekty nosily pouze inerciální senzory a senzory tlaku stélky, aby získaly svůj bazální pohyb; (2) Volný: subjekty měly na sobě exoskelet, ačkoliv byl aktuátor mechanicky odpojen, takže umožňoval volný pohyb kolena; (3) Echo: zařízení poskytovalo asistenci při chůzi podle strategie Echo-control; a (4) Vzor: zařízení poskytovalo pomoc při chůzi podle strategie vzoru. Během zkoušek pacienti nosili bezpečnostní postroj, i když nenesl žádnou váhu. Před provedením pokusů byla rychlost chůze samy zvolena subjekty na pohodlnou úroveň. Subjekty odpočívaly mezi zkouškami alespoň pět minut, aby se vyhnuly adaptačním a učebním efektům od pokusu k pokusu.
Zdraví jedinci také provedli předchozí studii s proměnnou rychlostí chůze (VariableSpeed). Šli přes běžecký pás jako ve stavu NoExo, i když se rychlost chůze náhodně mění od 1 km/h do 3 km/h v krocích po 0,2 km/h po dobu nejméně 15 sekund.
- Poskytovatelé intervence Během zkoušek jsou přítomni fyzioterapeut a inženýr. První zodpovídá za posouzení bazální chůze subjektů a hodnocení jejich stavu během poskytování pomoci. Technik je zodpovědný za správu zařízení a záznam dat.
Oba výzkumníci sledují věrnost zásahu přímým dohledem.
- Způsoby doručení Protokol je poskytován vždy jednomu účastníkovi. Každý pacient vyplní protokol jednou.
- Umístění Nemocnice Beata María Ana (Madrid, Španělsko)
- Přizpůsobení a úpravy Protokol zůstává mezi aplikacemi nezměněn. Jediným přizpůsobením pacientům je volba pohodlné rychlosti chůze pro zkoušky.
Typ studie
Typ studie
Zápis (Aktuální)
Zápis
Fáze
Fáze
- Nelze použít
Kontakty a umístění
Studijní místa
-
-
-
Madrid, Španělsko, 28041
- Hospital Beata Maria Ana
-
-
Kritéria účasti
Kritéria způsobilosti
Kritéria způsobilosti
Věk způsobilý ke studiu
Přijímá zdravé dobrovolníky
Pohlaví způsobilá ke studiu
Popis
Kritéria pro zařazení: Ischemická nebo hemoragická mrtvice, která vede k hemiplegické chůzi nebo zdravým jedincům bez poruch chůze. Je rekrutován stejný počet os subjektů
Kritéria vyloučení:
- Akutní onemocnění pohybového aparátu
- Onemocnění periferních cév
- Akutní kardiopulmonální onemocnění
- Akutní neurologická onemocnění
- Nadměrná spasticita v kterémkoli kloubu dolní končetiny (Ashworthova škála> 2)
- Omezení pohyblivosti kloubů dolních končetin z jakékoli příčiny
- Bolest v důsledku zhoršené pohyblivosti dolní končetiny
- Neschopnost používat prototypy robotického exoskeletu kvůli svému zdravotnímu stavu.
Studijní plán
Jak je studie koncipována?
Detaily designu
- Primární účel: Proveditelnost zařízení
- Přidělení: N/A
- Intervenční model: Crossover Assignment
- Maskování: Žádné (otevřený štítek)
Co je měření studie?
Primární výstupní opatření
Primární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Proveditelnost prototypového zařízení
Časové okno: Během posledních dvou minut zásahu
|
Pohyb kloubů je měřen inerciálními senzory
|
Během posledních dvou minut zásahu
|
Sekundární výstupní opatření
Sekundární výstupní opatření
Měření výsledku |
Popis opatření |
Časové okno |
|---|---|---|
|
Symetrie délky kroku od kinematiky stehna a bérce
Časové okno: Během posledních dvou minut zásahu
|
Pohyb kloubu je měřen inerciálními senzory
|
Během posledních dvou minut zásahu
|
|
Symetrie krokového času
Časové okno: Během posledních dvou minut zásahu
|
Data se shromažďují z událostí kontaktu s podlahou detekovaných FSR
|
Během posledních dvou minut zásahu
|
Spolupracovníci a vyšetřovatelé
Sponzor
Sponzor
Spolupracovníci
Spolupracovníci
Termíny studijních záznamů
Hlavní termíny studia
Začátek studia (Aktuální)
Začátek studia
Primární dokončení (Aktuální)
Primární dokončení
Dokončení studie (Aktuální)
Dokončení studie
Termíny zápisu do studia
První předloženo
První předloženo
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality
První zveřejněno (Aktuální)
První zveřejněno
Aktualizace studijních záznamů
Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)
Poslední zveřejněná aktualizace
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality
Naposledy ověřeno
Naposledy ověřeno
Více informací
Termíny související s touto studií
Klíčová slova
Další relevantní podmínky MeSH
Další identifikační čísla studie
Další identifikační čísla studie
- REFLEX_TechValidation
Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)
Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?
Popis plánu IPD
Časový rámec sdílení IPD
Kritéria přístupu pro sdílení IPD
Typ podpůrných informací pro sdílení IPD
- CSR
Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty
Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA
Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA
Tyto informace byly beze změn načteny přímo z webu clinicaltrials.gov. Máte-li jakékoli požadavky na změnu, odstranění nebo aktualizaci podrobností studie, kontaktujte prosím register@clinicaltrials.gov. Jakmile bude změna implementována na clinicaltrials.gov, bude automaticky aktualizována i na našem webu .