Tato stránka byla automaticky přeložena a přesnost překladu není zaručena. Podívejte se prosím na anglická verze pro zdrojový text.

Comfort Thresholds for Repetitive Forces

21. června 2022 aktualizováno: Roessingh Research and Development

Comfort During Prolonged Exposure to Repetitive Forces Mimicking Exoskeleton Use

Exoskeletons can be used for rehabilitation, as assistive device for patients, or to support workers during strenuous tasks. To fulfil their purpose, they need to apply forces to the user's musculoskeletal system. The forces are transmitted at skin level through an interface, often in the form of cuffs. Adverse events causing discomfort and injuries to the skin and underlying tissue can be attributed to those interaction forces. While there is some information about safe limit values for impact forces or pressure and shear applied for short durations, little is known regarding comfort and safety thresholds for repetitive forces applied over long durations as is the case in exoskeleton use. This study therefore aims at gaining new knowledge on safe and limit values, based on discomfort (staying below pain threshold), for continuous repetitive shear and normal forces applied through a cuff.

Therefore, the primary objective is to determine comfort thresholds for prolonged exposure to repetitive normal and shear stress exerted to the human thigh via a cuff with straps, using different force patterns comparable to those exerted during exoskeleton use. The secondary objectives are to determine the feasibility of the experiment, the influence of subject characteristics on comfort thresholds, the occurrence of skin injuries or other negative signs, and whether characteristics of muscle activity can be related to discomfort.

Přehled studie

Postavení

Dokončeno

Podmínky

Detailní popis

Rationale: Exoskeletons can be used for rehabilitation, as assistive device for patients, or to support workers during strenuous tasks. To fulfil their purpose, they need to apply forces to the user's musculoskeletal system. The forces are transmitted at skin level through an interface, often in the form of cuffs. Adverse events causing discomfort and injuries to the skin and underlying tissue can be attributed to those interaction forces. While there is some information about safe limit values for impact forces or pressure and shear applied for short durations, little is known regarding comfort and safety thresholds for repetitive forces applied over long durations as is the case in exoskeleton use. This study therefore aims at gaining new knowledge on safe and limit values, based on discomfort (staying below pain threshold), for continuous repetitive shear and normal forces applied through a cuff.

Objective: The primary objective is to determine comfort thresholds for prolonged exposure to repetitive normal and shear stress exerted to the human thigh via a cuff with straps, using different force patterns comparable to those exerted during exoskeleton use. The secondary objectives are to determine the feasibility of the experiment, the influence of subject characteristics on comfort thresholds, the occurrence of skin injuries or other negative signs, and whether characteristics of muscle activity can be related to discomfort.

Study design: The study is a cross-sectional intervention study with one measurement session, where participants will provide a continuous comfort rating during exposure to repetitive normal and shear forces.

Study population: The aim is to include 20 healthy participants in total, matching the age groups 18-35 and 55-85.

Intervention: A pre-defined set of prolonged repetitive force patterns will be applied to each participant's thigh though a contact force which is similar to cuffs commonly used in gait exoskeletons. The forces will be applied by a custom made actuated test device and are based on normal use of exoskeletons.

Main study parameters/endpoints: The main study parameter is the level of discomfort as indicated continuously by the participants through a slider with a visual analogue scale. The scale reaches from no discomfort at all to maximum imaginable discomfort. A separate switch which releases all forces if activated by the participant is used to detect onset of pain.

Nature and extent of the burden and risks associated with participation, benefit and group relatedness: The study is non-therapeutic, so no direct benefits for the participants are involved. The procedures are non-invasive and safety measures are taken to avoid excessive force exertion to the participants or other unsafe situations. Therefore, subjects suffer no negative effects or disadvantages, except for the invested time and the discomfort experienced during the force execution. Pain will be avoided as participants can trigger a release of the forces at any time. Any changes to the participants' skin or other negative signs will be monitored and followed up on until they have resolved.

Typ studie

Intervenční

Zápis (Aktuální)

15

Fáze

  • Nelze použít

Kontakty a umístění

Tato část poskytuje kontaktní údaje pro ty, kteří studii provádějí, a informace o tom, kde se tato studie provádí.

Studijní místa

      • Enschede, Holandsko
        • Roessingh Research and Development

Kritéria účasti

Výzkumníci hledají lidi, kteří odpovídají určitému popisu, kterému se říká kritéria způsobilosti. Některé příklady těchto kritérií jsou celkový zdravotní stav osoby nebo předchozí léčba.

Kritéria způsobilosti

Věk způsobilý ke studiu

18 let až 85 let (Dospělý, Starší dospělý)

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ano

Pohlaví způsobilá ke studiu

Všechno

Popis

Inclusion Criteria:

  • Between 18 and 35 or between 55 and 85 years of age
  • Able to provide informed consent

Exclusion Criteria:

  • Unable to follow simple instructions
  • Insufficient knowledge of the Dutch or English language to understand the purpose and methods of the study
  • skin lesions at the thigh
  • sensory impairments
  • severe blood pressure fluctuations
  • inability to sit in required posture in experiment chair for 60 minutes
  • taking blood thinners or showing signs for increased bleeding tendency

Studijní plán

Tato část poskytuje podrobnosti o studijním plánu, včetně toho, jak je studie navržena a co studie měří.

Jak je studie koncipována?

Detaily designu

  • Primární účel: Jiný
  • Přidělení: N/A
  • Intervenční model: Přiřazení jedné skupiny
  • Maskování: Žádné (otevřený štítek)

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm
Intervence / Léčba
Experimentální: Study group
All participants in the study will receive the same investigational treatment (application of prolonged repetitive forces) and provide continuous comfort ratings.
The investigational treatment consists of applying a predefined set of continuous and repetitive forces to the participant's thigh. It is applied using a custom device that has been designed specifically for this study. The forces to be applied are based on forces measured during exoskeleton use and will not exceed pain pressure thresholds reported in literature. The participants will hold an enabling switch at all times which they can activate to release the force exerted to their thigh. Alternatively, the experimenter can activate an emergency switch if the situation seems unsafe.

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Perceived discomfort as indicated on a 10 mm visual analog scale (VAS) by the participants, ranking from 'no discomfort' to 'worst imaginable comfort' (10)
Časové okno: 80 minutes
The level of discomfort will be indicated on a VAS as a percentage of maximum imaginable discomfort through a slider that is positioned within reach of the subjects. It will be synchronized with the forces exerted in relation to time. The onset of discomfort, i.e. the point at which the slider of the VAS is first moved to a position >0, is recorded as discomfort detection threshold (DDT). If the participant activates the enabling switch indicating that the force creates pain rather than discomfort, this point is recorded as pain detection threshold (PDT).
80 minutes

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Number of completed test sessions/dropouts
Časové okno: 160 minutes
To investigate feasibility and tolerability of experiments
160 minutes
Occurrence of injuries or other negative signs
Časové okno: 30 minutes
Records of skin changes directly after the sessions and short structured interview on the phone 2-4 days after the intervention
30 minutes
Surface Electromyography (EMG) recordings of Rectus femoris
Časové okno: 120 minutes
Muscle activity
120 minutes

Další výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Height in meters
Časové okno: 2 minutes
Height and weight will later be combined to report BMI in kg/m²
2 minutes
Body weight in kg
Časové okno: 2 minutes
Height and weight will later be combined to report BMI in kg/m²
2 minutes
Age in years
Časové okno: 1 minute
Age will reported as one subject characteristic
1 minute
Gender
Časové okno: 1 minute
Gender will be reported as one subject characteristic
1 minute

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Termíny studijních záznamů

Tato data sledují průběh záznamů studie a předkládání souhrnných výsledků na ClinicalTrials.gov. Záznamy ze studií a hlášené výsledky jsou před zveřejněním na veřejné webové stránce přezkoumány Národní lékařskou knihovnou (NLM), aby se ujistily, že splňují specifické standardy kontroly kvality.

Hlavní termíny studia

Začátek studia (Aktuální)

11. května 2022

Primární dokončení (Aktuální)

10. června 2022

Dokončení studie (Aktuální)

10. června 2022

Termíny zápisu do studia

První předloženo

29. března 2022

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

20. dubna 2022

První zveřejněno (Aktuální)

26. dubna 2022

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

22. června 2022

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

21. června 2022

Naposledy ověřeno

1. června 2022

Více informací

Termíny související s touto studií

Další identifikační čísla studie

  • 80800

Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)

Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?

NE

Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty

Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA

Ne

Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA

Ne

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 .

Předplatit