Motorizované protézy pro amputované dolní končetiny

CÍL 1:

Ve všech studiích účastníci zopakují stejný experimentální protokol se svými pasivními protézami a naší lehkou poháněnou kolenovou protézou kombinovanou s poháněným, poloaktivním a pasivním kotníkem. Výzkumníci také provedou dotazník založený na 5bodové Likertově škále pro hodnocení intuitivnosti, bezpečnosti, fyzické náročnosti a mentální náročnosti každé testované podmínky. Účastníci budou mít čas se s protokolem a protézou seznámit v samostatném tréninkovém sezení.

Část 1: Úsilí při chůzi po rovině a na svahu. Studie vyhodnotí úsilí při chůzi, když účastníci budou chodit na instrumentovaném běžeckém pásu svou vlastní zvolenou pohodlnou rychlostí. Primárním výsledkem první studie bude úsilí zbytkové končetiny měřené prostřednictvím maximálního krouticího momentu v kyčli na straně protézy. Sekundární výsledky zahrnou úsilí protější nohy, symetrii chůze a rovnováhu. Experimentální protokol se bude opakovat pro různé sklony (např. 0 %, +/−10 %) během samostatných experimentálních sezení.

Část 2: Pohyb po schodech. Studie analyzuje rychlost a úsilí při stoupání a sestupu po schodech. Účastníci se budou pohybovat po instrumentovaném schodišti, které obsahuje sedm schodů (čtyři instrumentované). Primárním výsledkem pro stoupání po schodech bude poměr mezi prací protézy a prací zbytkové končetiny, zatímco pro sestup po schodech výzkumníci použijí práci zdravého kolena a kotníku. Úsilí zbytkové končetiny, protější nohy a horní části těla (síla na zábradlí) budou sekundárními výsledky spolu s subjektivní preferencí.

Část 3: Přechody ze sedu do stoje. Tato studie vyhodnotí biomechaniku, když účastník přechází ze sedu do stoje a naopak. Účastníci provedou přechody ze sedu do stoje a ze stoje do sedu z židle bez opěrek vlastním zvoleným tempem. Výzkumníci vyhodnotí biomechaniku celého těla podobně jako v našich předchozích studiích přechodů ze sedu do stoje a ze stoje do sedu. Primárním výsledkem této studie bude míra asymetrie.

CÍL 2:

Účastníci zopakují experimentální protokoly se svými předepsanými protézami a naší lehkou poháněnou protézou pomocí přímé elektromyografické kontroly a nepřímé volní kontroly. Experimenty budou provedeny v laboratoři pro snímání pohybu, aby bylo možné vyhodnotit kinematiku a kinetiku celého těla. Výzkumníci také provedou dotazník založený na 5bodové Likertově škále pro hodnocení intuitivnosti, bezpečnosti, fyzické náročnosti a mentální náročnosti každé testované podmínky. Účastníci budou mít čas se s protokolem a ovladači protézy seznámit v určených tréninkových sezeních.

Část 1: Chůze na svahu při různých rychlostech a zatěžovacích podmínkách. Tato studie vyhodnotí schopnost chůze při různých rychlostech na stoupáních/klesáních při nošení předmětů. Za tímto účelem budou účastníci chodit na instrumentovaném běžeckém pásu jak svou vlastní zvolenou rychlostí, tak 130 % své vlastní zvolené rychlosti s držením 20librové zátěže v obou rukou i bez ní. Jako primární výsledek bude použit rozdíl mezi maximálním krouticím momentem v kyčli na zdravé straně a na straně protézy. Sekundární výsledky zahrnou symetrii chůze, rovnováhu a subjektivní preferenci. Během samostatných sezení se experimentální protokol zopakuje při 10% stoupání a 10% klesání.

Část 2: Lezení po schodech při různých rychlostech a zatěžovacích podmínkách. Tato studie vyhodnotí schopnost stoupat a sestupovat po schodech za různých rychlostí a zatěžovacích podmínek. Účastníci vystoupají po instrumentovaném schodišti pohodlnou a rychlou vlastní zvolenou rychlostí. Účastníci budou šplhat po schodech při obou rychlostech s 20librovým předmětem drženým v rukou nebo v batohu i bez něj. Jako primární výsledek bude použit rozdíl mezi maximálním krouticím momentem v koleni na zdravé straně a na straně protézy. Sekundární výsledky zahrnou úsilí protější nohy, symetrii chůze a rovnováhu.

Část 3: Vstávání, dřep, výpad a klek. Tato studie vyhodnotí schopnost vstát, dřepnout a udělat výpad za různých zatěžovacích podmínek. Účastníci provedou pět opakování přechodů ze sedu do stoje. Poté pětkrát dřepnou, udělají výpad a kleknou. Primárním výsledkem bude zatížení protézy. Sekundární výsledky zahrnou čas do dokončení, úsilí kloubů a subjektivní preferenci.

CÍL 3:

Účastníci zopakují experimentální protokoly se svými předepsanými protézami a naší lehkou poháněnou protézou. Během určených tréninkových sezení budou mít čas se s protokolem seznámit.

Část 1: Okruh pohybu. Účastníci provedou deset pokusů okruhu pohybu. Začnou na židli, vstanou, dojdou ke 4stupňovému schodišti, vystoupají po schodech na vyvýšenou plošinu, pokračují v chůzi po plošině, otočí se, sestoupí na mezipodestu pomocí dvoustupňového schodiště, sestoupí po rampě, dojdou k židli a skončí usednutím. Poté bude dokončeno deset pokusů opačného okruhu, začínajícího sezením na židli a končícího výstupem po rampě. Primárním výsledkem bude průměrný čas na dokončení okruhu. Sekundární výsledky budou kinematika kloubů během přechodů a subjektivní preference.

Část 2: Vlastní zvolená rychlost chůze. Účastníci provedou časovaný 10metrový test chůze na běžeckém pásu s vlastním tempem. Rychlost chůze bude primárním výsledkem. Sekundární výsledky zahrnou prostorově-časovou symetrii chůze a subjektivní preferenci.

Část 3: Prediktor mobility amputovaných. Tato studie si klade za cíl vyhodnotit klinické výsledkové míry pomocí Prediktoru mobility amputovaných, spolehlivého výkonnostního měřítka ověřeného pro osoby se ztrátou dolní končetiny, k identifikaci omezení v protetické mobilitě a měření několika funkčních úkolů mobility potřebných během každodenních životních aktivit.

Část 4: Mobilita v reálném světě. Tato studie poskytne kvantitativní hodnocení mobility v komplexních domácích a komunitních prostředích. Za tímto účelem výzkumníci změří výkon a spokojenost, zatímco účastníci budou provádět běžné každodenní činnosti, které budou zahrnovat domácí práce (mytí podlah, stlaní postelí, vaření, nakupování potravin) a volnočasové aktivity (venčení psa, procházky v parku, zahradničení). Subjektivní preference bude primárním výsledkem a bude hodnocena provedením dotazníku se samostatným hodnocením intuitivnosti, bezpečnosti, fyzické náročnosti a mentální náročnosti. Sekundárním výsledkem bude kinematika, kterou výzkumníci vyhodnotí pomocí systému pro snímání pohybu založeného na IMU.