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

Vývoj řídicího systému v reálném čase pro odhad výkonu chůze s použitím bilaterální exoskeletové ortézy kotníku

1. června 2026 aktualizováno: University of Nebraska

Vývoj řídicí jednotky pro umožnění individualizované podpory v robotických exoskeletech kotníku

Tato studie vyvíjí a testuje nový ovladač pro robotickou kotníkovou exoskeletu (Biomotum), který se dokáže v reálném čase přizpůsobit, aby lépe podporoval lidi při chůzi. Systém se učí, jak se každá osoba pohybuje, a automaticky mění množství a načasování pomoci, aby byla chůze snazší a efektivnější. Pomocí informací od osoby, která zařízení nosí, může exoskeleta rychle najít úroveň podpory, která pro ni funguje nejlépe. Dlouhodobým cílem je vytvořit personalizovanou pomoc při chůzi, která může lidem s omezenou pohyblivostí pomoci pohybovat se pohodlněji a s menší námahou.

Přehled studie

Postavení

Zatím nenabíráme

Podmínky

Intervence / Léčba

Detailní popis

Tento projekt si klade za cíl vyvinout a otestovat adaptivní regulátor v reálném čase pro robotickou kotníkovou exoskeletu (Biomotum), který personalizuje asistenci pro každého uživatele minimalizací metabolických nákladů a optimalizací vzorců aktivace svalů během chůze. Pomocí optimalizace s lidskou účastí (human-in-the-loop) a pokročilého modelování muskuloskeletálního systému bude regulátor dynamicky upravovat velikost točivého momentu a načasování, aby dosáhl optimálního výkonu rychleji než současné metody.

Typ studie

Intervenční

Zápis (Odhadovaný)

6

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 kontakt

Studijní místa

  • Spojené státy
    • Nebraska
      • Omaha, Nebraska, Spojené státy, 68108
        • Biomechanics Research Building, University of Nebraska at Omaha

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

  • Dospělý

Přijímá zdravé dobrovolníky

Ano

Popis

Kritéria pro zařazení:

  • schopnost samostatně chodit na běžeckém pásu po dobu 10 minut,
  • bez neurologických, kardiovaskulárních, plicních nebo muskuloskeletálních onemocnění, která by omezovala chůzi a cvičení,
  • žádná současná bolest nebo poranění dolních končetin,
  • schopnost nosit exoskeleton a bezpečnostní postroj, může poskytnout informovaný souhlas

Kritéria pro vyloučení:

  • anamnéza neurologického onemocnění, které ovlivnilo chůzi nebo rovnováhu,
  • současné nebo nedávné poranění nebo operace muskuloskeletálního systému dolních končetin,
  • chronická bolest dolních končetin při chůzi,
  • neschopnost účastnit se cvičení střední intenzity,
  • potřeba pomůcky pro chůzi,
  • jakákoli metabolická nebo systémová onemocnění, která by mohla být cvičením zhoršena

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: Proveditelnost zařízení
  • Přidělení: N/A
  • Intervenční model: Přiřazení jedné skupiny
  • Maskování: Žádné (otevřený štítek)

Zbraně a zásahy

Skupina účastníků / Arm
Intervence / Léčba
Experimentální: Jednoramenná studie personalizovaného řídicího systému robotické kotníkové exoskeletové ortézy
Tento rameno používá design uvnitř subjektu se dvěma metodami odhadu metabolických nákladů versus zlatý standard měření metabolických nákladů, kde je jediný účastník podroben dvěma odlišným měřením. Tento design umožňuje přímé srovnání účinků každé metody (tj. odhad versus zlatý standard) u stejného jedince, minimalizuje variabilitu mezi subjekty a zvyšuje statistickou sílu analýzy.
Přístroj: Adaptivní systém řízení točivého momentu pro exoskelet kotníku
Tato intervence využívá robotickou exoskeletovou kotníkovou ortézu vybavenou adaptivním řídicím systémem v reálném čase, který upravuje plantární flexní moment na základě chůzové mechaniky každého účastníka. Na rozdíl od standardních řídicích systémů exoskeletů, které používají pevné nebo předem naprogramované úrovně asistence, tento systém využívá optimalizaci s lidským prvkem v řídicí smyčce, aby kontinuálně aktualizoval velikost a časování momentu během chůze na běžeckém pásu. Řídicí systém integruje metabolická odhadnutí, kinematická data a muskuloskeletální modelování k identifikaci individualizovaných vzorců asistence, které snižují námahu při chůzi a zlepšují efektivitu svalové aktivace. Účastníci absolvují několik pokusů chůze, zatímco řídicí systém automaticky upravuje asistenci, aby stanovil optimální personalizovaná nastavení.

Co je měření studie?

Primární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Úspěšný provoz řídicí jednotky robotické kotníkové exoskeletony v reálném čase
Časové okno: po dobu trvání studie, v průměru 1 rok
Uplatnitelnost zařízení bude hodnocena na základě úspěšného provozu robotické kotníkové exoskeletové ortézy a adaptivního regulátoru v reálném čase během chůze na běžeckém pásu. Uplatnitelnost je definována jako schopnost regulátoru průběžně generovat, aktualizovat a aplikovat asistenční točivý moment v reálném čase na základě příchozích biomechanických a fyziologických dat bez selhání systému, přerušení nebo ukončení z důvodu bezpečnosti. Úspěšný provoz bude potvrzen nepřetržitou funkcí regulátoru a synchronizovaným sběrem dat napříč zkouškami chůze.
po dobu trvání studie, v průměru 1 rok

Sekundární výstupní opatření

Měření výsledku
Popis opatření
Časové okno
Čistá metabolická rychlost během chůze s exoskeletem měřená nepřímou kalorimetrií
Časové okno: po dobu trvání studie, v průměru 1 rok
Spotřeba kyslíku (VO₂) a produkce oxidu uhličitého (VCO₂) budou měřeny během chůze na běžeckém pásu pomocí nepřímé kalorimetrie (Cosmed K5, Cosmed USA Inc., Chicago, IL). Metabolický výdej bude vypočítán pomocí standardních rovnic za ustálených podmínek chůze. Měření budou prováděna v pravidelných intervalech za účelem charakterizace metabolické náročnosti při různých konfiguracích asistence exoskeletu.
po dobu trvání studie, v průměru 1 rok
Odhadnutá metabolická rychlost odvozená z modelování pohybového aparátu kloubního prostoru
Časové okno: po dobu trvání studie, v průměru 1 rok
Odhadovaná metabolická rychlost bude odvozena z muskuloskeletálních modelů kloubního prostoru pomocí kinematických a kinetických dat získaných během chůze na běžeckém pásu. Modelové odhady budou vypočítávány krok za krokem, aby poskytly nepřímý odhad metabolické potřeby, který lze porovnat s přímými měřeními z nepřímé kalorimetrie.
po dobu trvání studie, v průměru 1 rok
Odhadovaná aktivace svalů dolních končetin odvozená z kloubně-prostorového muskuloskeletálního modelování
Časové okno: během dokončení studie, v průměru 1 rok
Vzorce aktivace svalů dolních končetin budou odhadnuty pomocí muskuloskeletálních modelů v kloubovém prostoru založených na datech z motion capture a údajích o silové reakci podložky získaných během chůze na běžeckém pásu. Odhadované hodnoty svalové aktivace budou vypočítávány krok za krokem za účelem charakterizace neuromuskulárního zapojení během chůze s exoskeletem.
během dokončení studie, v průměru 1 rok
Aktivace svalů dolních končetin měřená povrchovou elektromyografií během chůze
Časové okno: po dobu trvání studie, v průměru 1 rok
Aktivace svalů dolních končetin (např. přední sval holenní, střední sval lýtkový, boční sval lýtkový, sval lýtkový) bude měřena během chůze na běžeckém pásu pomocí povrchové elektromyografie (Delsys). EMG signály budou sbírány kontinuálně a zpracovány pro kvantifikaci vzorců svalové aktivace během chůze asistované exoskeletem.
po dobu trvání studie, v průměru 1 rok
Během zkoušek chůze na běžeckém pásu provedených při jedné návštěvě studie
Časové okno: po dobu trvání studie, v průměru 1 rok
Konvergence parametrů regulátoru bude hodnocena během optimalizačních testů s člověkem ve smyčce pomocí vyhodnocování změn zesílení a časových parametrů regulátoru v průběhu po sobě jdoucích úseků chůze. Konvergence je definována jako stabilizace parametrů regulátoru v rámci předem definovaného rozsahu během optimalizačního procesu.
po dobu trvání studie, v průměru 1 rok

Spolupracovníci a vyšetřovatelé

Zde najdete lidi a organizace zapojené do této studie.

Sponzor

University of Nebraska

Spolupracovníci

Madonna Rehabilitation Hospital

Vyšetřovatelé

  • Vrchní vyšetřovatel: Farah Fallahtafti, PhD, Department of Biomechanics, University of Nebraska at Omaha

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 (Odhadovaný)

1. června 2026

Primární dokončení (Odhadovaný)

1. srpna 2026

Dokončení studie (Odhadovaný)

1. prosince 2026

Termíny zápisu do studia

První předloženo

5. prosince 2025

První předloženo, které splnilo kritéria kontroly kvality

30. ledna 2026

První zveřejněno (Aktuální)

6. února 2026

Aktualizace studijních záznamů

Poslední zveřejněná aktualizace (Aktuální)

2. června 2026

Odeslaná poslední aktualizace, která splnila kritéria kontroly kvality

1. června 2026

Naposledy ověřeno

1. prosince 2025

Více informací

Termíny související s touto studií

Klíčová slova

Další identifikační čísla studie

  • 0587-25-FB
  • 55136 (Jiné číslo grantu/financování: Nebraska Research Initiative)

Plán pro data jednotlivých účastníků (IPD)

Plánujete sdílet data jednotlivých účastníků (IPD)?

NE

Popis plánu IPD

IPD nebude sdílen, protože přímá měření jsou prováděna pouze pro základní měření, která bude modelovací software používat. Skripty a kód, které budou použity, budou sdíleny jako open source, ale to nezahrnuje data subjektů.

Informace o lécích a zařízeních, studijní dokumenty

Studuje lékový produkt regulovaný americkým FDA

Ne

Studuje produkt zařízení regulovaný americkým úřadem FDA

Ano

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 .

Klinické studie na Zdravé mladé dospělé

Prohledejte podobné pokusy

Sponzoři a spolupracovníci

Zdravotní podmínky

Drogové intervence

CROs by country

CROs in Switzerland

Podmínky

Vzácné nemoci

Drogové intervence

Doplňky stravy

Sponzor / Spolupracovníci

Místa

Předplatit