Porovnání různých protetických mechanismů nohy-kotníku

Výběr předmětu a souhlas:

Předměty budou vybrány na základě následující priority. Nejprve budou kontaktováni subjekty, které se již dříve účastnily podobných studií s laboratoří Biomechatroniky a které již prošly screeningem na úroveň zdraví a mobility. V případě potřeby dalších předmětů bude potenciálním kandidátům zaslán náborový leták a screeningový dotazník. Kopie letáku a dotazníku jsou součástí přílohy. Před experimentálními sezeními budou subjekty požádány, aby si přečetly a podepsaly formulář informovaného souhlasu, vysvětlí jim projekt a zodpoví veškeré otázky, které mohou mít. Před zahájením jakýchkoli zkoušek dostanou také čas, aby se seznámili s používaným vybavením. V případě potřeby budou subjekty vyrovnány a vybaveny profesionálním protetikem v A Step Ahead Prosthetics v Burlingtonu, MA. Žádný personál společnosti A Step Ahead Prosthetics nebude provádět výzkum ani mít žádný zájem na výsledcích výzkumu nebo publikacích.

Oděv:

Subjekty budou požádány, aby nosily přiléhavé oblečení, jako je přiléhavá košile, běžecké šortky a boty s nízkým profilem. Není-li to možné, oblečení bude poskytnuto dle potřeb subjektu. Vyšetřovatelé poskytnou a mohou vyžadovat, aby subjekty nosily přiléhavý oděv na suchý zip, který nám umožňuje umístit reflexní kuličky pro snímání videokamerou.

Místo(a) a časová osa:

Experimentální sezení budou probíhat v MIT Biomechattronics Laboratory (E14-274), 75 Amherst St., Cambridge, MA 02139. Jakékoli vyrovnání a montáž protetických pomůcek bude probíhat v A Step Ahead Prosthetics, 21 A. St., Burlington, MA 01803.

Celková délka studie se očekává 8 hodin na subjekt, pravděpodobně během dvou 4hodinových sezení. Tyto sezení lze absolvovat buď za jeden den, nebo za dva dny. Po výběru předmětu se očekává, že celá studie bude trvat 3 měsíce.

Poháněná protéza:

Subjektům budou během sezení poskytnuty dvě počítačem řízené, poháněné protézy kotníku a nohy, které se připevní místo jejich obvyklé protézy. Patří mezi ně Blatchford Elan a také protéza s proměnlivou tuhostí vyvinutá v laboratoři Biomechatroniky. Tyto poháněné protézy mají schopnost poskytovat aktivní pomoc nebo měnit mechanické vlastnosti během chůze. Ovládací prvky lze upravit buď pomocí bezdrátového připojení nebo pevného připojení v závislosti na zařízení. Subjektům bude poskytnuto tolik času, kolik je nutné k nácviku používání protéz před zahájením experimentů.

Pasivní protéza:

Subjekty dostanou během sezení tři pasivní protézy, které se připevní místo vaší obvyklé protézy. Patří mezi ně Ossur Pro-flex XC, pasivní protéza s posuvným nosníkem a pasivní protéza, která může ručně měnit rovnovážný úhel kotníku. Subjektům bude poskytnuto tolik času, kolik je nutné k nácviku používání protézy před zahájením experimentů.

Sběr dat:

Očekává se, že sběr dat bude probíhat ve dvou segmentech. První segment se skládá z chůze po rovině na běžeckém pásu třemi rychlostmi mezi 0,5-1,5 m/s (pomalá až rychlá chůze). Při každé rychlosti bude testováno všech pět náhodně vybraných protéz po dobu 2 minut. Pohyb bude zachycován systémem pro zachycení pohybu VICON a reakční síly na zemi budou měřeny pomocí běžeckého pásu Bertec citlivého na sílu. Pro každou rychlost, jakmile byly všechny protézy otestovány, dostane každý subjekt dotazník, aby zjistil, jak každá protéza fungovala při nárazu na patu (raný postoj), převrácení (střední postoj) a poháněné plantární flexi (pozdní postoj). Kromě toho bude každý subjekt dotázán, jak si jednotlivé protézy obecně vedly, a jejich osobní preference. Toto testování bude probíhat napříč třemi rychlostmi chůze, výsledkem jsou tři vyplněné dotazníky.

Kromě toho budou subjekty chodit ve vzoru čísla 8 preferovanou rychlostí chůze kolem dvou kuželů umístěných na rovném povrchu pro chůzi a vzdálených až 30 stop. Subjekty provedou chůzi číslo-8 minimálně 5krát pro každou náhodně vybranou protézu. Jakmile budou všechny protézy otestovány, dostane každý subjekt dotazník, aby se zjistilo, jak se jednotlivé protézy obecně chovají a jaké jsou jeho osobní preference.

Druhá část se bude skládat z chůze po svahu a po schodech. Každý subjekt bude stoupat a sestupovat po schodech a rampě nakloněnou mezi 4°-10° od vodorovné roviny svou preferovanou rychlostí, v náhodně zvoleném pořadí. Pohyb bude zachycován systémem pro zachycení pohybu VICON a reakční síly na zemi budou měřeny pomocí běhacího pásu Bertec citlivého na sílu pro chůzi po svahu a schodiště citlivého na sílu pro chůzi po schodech. Všech pět protéz bude testováno, náhodně vybráno. Subjekty provedou výstup po schodech a sestup po schodech minimálně 5krát na protézu. Při chůzi po svahu na přístrojovém běžeckém pásu budou subjekty chodit celkem 2 minuty pro výstup ze svahu a 2 minuty pro sestup ze svahu s každou protézou. Pro každý svah a výstup/sestup po schodech, jakmile byly všechny protézy otestovány, dostane každý subjekt dotazník, aby se ujistil, jak každá protéza obecně funguje a jaké jsou jeho osobní preference. Toto testování bude probíhat napříč typy svahového terénu a také po zkoušce výstupu/sestupu po schodech, výsledkem čehož jsou tři vyplněné dotazníky pro každý subjekt.