Kinematika Ewingových pacientů po amputaci

Specifickým cílem tohoto výzkumného protokolu je vyhodnotit elektromyografické a kinematické vzorce účastníků, kteří podstoupili jednostrannou Ewingovu amputaci dolní končetiny, aby bylo možné určit, jak podobné jsou údaje o jejich reziduálních končetinách ve srovnání s údaji o jejich intaktních končetinách. Sekundárním cílem tohoto výzkumu může být srovnání biomechanických vzorů kohorty Ewingových účastníků s podobnou kohortou účastníků, kteří podstoupili standardní amputaci.

Vyšetřovatelé předpokládají, že postižená končetina účastníků Ewingovy procedury bude demonstrovat vzorec elektromyografické aktivace jejich konstruktů AMI a kinematická data, která rekapitulují vzorec pozorovaný na jejich neporušené končetině. Vyšetřovatelé sekundárně předpokládají, že kinematické hodnocení účastníků Ewingovy amputace bude demonstrovat vzorce, které jsou výrazně fyziologickější než ty, které byly svědky při podobných hodnoceních standardních amputovaných.

Půjde o průřezovou studii s pouze jednou návštěvou. Pro navrhovanou studii bude přijat vzorek 16 účastníků, kteří dříve podstoupili Ewingovu amputaci dolní končetiny. Účastníci mohou být následně spárováni s až 16 kontrolními účastníky, kteří dříve podstoupili standardní amputační procedury.

Účastníci budou posouzeni na jediném sezení v laboratoři Motion Analysis Lab (MAL) v Spaulding Rehabilitation Hospital (SRH). Každá návštěva se bude skládat z procedur popsaných níže a očekává se, že bude trvat asi dvě a půl (2,5) hodiny.

Výzkumníci budou shromažďovat demografická data pro každého účastníka, aby pomohli s charakterizací studované populace. Tato data budou zahrnovat otázky týkající se lékařské a chirurgické anamnézy, výšky, hmotnosti a protetické a funkční historie. Kromě údajů, které účastník sám uvedl, mohou vyšetřovatelé zkontrolovat elektronický lékařský záznam kteréhokoli účastníka Mass General Brigham (MGB), aby potvrdili demografické informace.

Vyšetřovatelé mohou provést klinické testy k posouzení dolních končetin účastníka. Klinické testy mohou zahrnovat funkční vyšetření rozsahu pohybu (ROM) každého účastníka a svalové síly dolních končetin. Pasivní pohyby kyčle (flexe, abdukce, addukce, vnitřní a vnější rotace), flexe a extenze v koleni a dorzální flexe kotníku a plantární flexe lze hodnotit pomocí goniometru, pokud je kloub přítomen pro každou končetinu.

Hodnocení chůze bude provedeno v MAL během jednoho sezení. Účastníci budou požádáni, aby se převlékli do šortek a košile s krátkým rukávem (takové kusy oblečení může v případě potřeby poskytnout laboratoř). Data budou shromažďována současně s elektromyografickým (EMG) systémem a systémem snímání pohybu. Oba systémy jsou součástí inventáře SRH a běžně se používají v klinické péči.

Primárními výstupy jsou časoprostorové parametry, kinematická data a elektromyografická data získaná ze systému Motion Capture System. V rámci průzkumné analýzy budou vyšetřovatelé hledat možnost posouzení dalších položek, jako jsou měření symetrie a využití energie, jako sekundární výsledky.

Budou shromažďována biomechanická data pro studium vzorců chůze. Aby byla zajištěna přesnost biomechanických dat, mohou vyšetřovatelé shromažďovat další údaje o vzorcích chůze účastníka pomocí desetikamerového systému analýzy pohybu (VICON), který je vybaven silovými deskami (AMTI). Ke sledování pohybu účastníka budou reflexní značky připevněny pomocí bioadhezivní pásky na dolní končetiny a trup účastníka na základě anatomických orientačních bodů (například: hlava druhé metatarzální kosti, střed patní kosti, laterální kotník, laterální bérce, distální laterální epikondyly, laterální stehno , přední horní kyčelní páteř a křížová kost). Na protézu lze také umístit reflexní značky pro sledování jejího pohybu. Systém VICON obsahuje standardní videokamery pro záznam relace. Vyšetřovatelé požádají účastníky studie o povolení k videozáznamu zkoušek chůze a použití materiálu pro vědecké prezentace.

Elektromyografická (EMG) data mohou být shromažďována ke studiu charakteristik vzorců aktivace svalů dolních končetin během chůze. Vyšetřovatelé se budou řídit pokyny pro povrchovou elektromyografii pro neinvazivní hodnocení svalů (SENIAM) při umístění elektrod na několik svalů dolních končetin. Ty mohou zahrnovat následující: gastrocnemius, tibialis anterior, peroneal longus, rectus femoris, vastus lateralis, biceps femoris nebo gluteus maximus. Elektrody EMG budou připevněny pomocí bioadhezivní oboustranné pásky a v případě potřeby zajištěny Cobanem (samoadhezivní obal). K lokalizaci svalů pro správné umístění elektrod v tomto okamžiku lze použít přenosnou ultrasonografii. Pro zajištění správného kontaktu bude kůže připravena na elektrody; oblast se očistí alkoholovými tampony a v případě potřeby se oholí. Data z elektrod budou shromažďována současně s akvizičním systémem synchronizovaným se systémem analýzy pohybu.

V případě, že povrchové EMG (sEMG) není dostatečně robustní pro provedení zkoušek, vyšetřovatelé přejdou na jehlové elektrody. Pokud je stanoveno, že ke sběru EMG dat o zbytkové končetině daného účastníka mají být použity jehlové elektrody, setká se účastník po amputaci s klinickým lékařem na protokolu s významnými zkušenostmi s umístěním elektrod do zbytkového svalstva končetiny. Vzhledem k tomu, že svalovina na zbytkové končetině bude u každého účastníka jiná, budou účastníci instruováni, aby provedli testovací kontrakce (např. dorzální flexe kotníku nebo plantární flexe), která pomáhá při lokalizaci svalových míst. Sterilní elektrody s jemným drátem pak klinik umístí do protokolu do každého ze svalů, které jsou předmětem zájmu. Jehly pro umístění elektrod jsou 27-gauge jehly. Tyto jehly se akutně používají v klinickém prostoru k zavádění jemných drátěných elektrod do svalů. Jehly jsou poté odstraněny a ponechávají za sebou elektrodu s jemným drátem. Jemná drátěná elektroda je extrémně jemná, s průměrem 0,051 mm. Vzhledem k tomu, že umístění elektrody je minimálně invazivní, dojde k tomu v laboratoři chůze.

Každý účastník bude požádán, aby dokončil úkol týkající se hrubé motoriky hodnotící statickou a dynamickou rovnováhu ve své obuvi a s protetickým zařízením, které obvykle nosí pro chůzi v komunitě. Účastník bude požádán, aby to udělal několikrát, dokud nebude pro každou stranu (nohu) těla shromážděno 5-10 pokusů s dobrým kontaktem nohou na silové desky. Během testování budou pravidelné přestávky na odpočinek. Na konci sezení provede vyškolený vyšetřovatel studie krátkou vizuální kontrolu oblastí, kde byly povrchové elektrody v kontaktu s kůží, aby vyhodnotil tyto tlakové oblasti. To bude znamenat konec studijních postupů.