Denne side blev automatisk oversat, og nøjagtigheden af ​​oversættelsen er ikke garanteret. Der henvises til engelsk version for en kildetekst.

Adaptivt hofteeksoskeleton til forbedring af slagtilfælde

25. marts 2026 opdateret af: Georgia Institute of Technology

Drevet hofteeksoskelet til slagtilfældeoverlevere med gangbesvær

Dette arbejde vil fokusere på nye algoritmer til roboteksoskeletter og afprøvning af disse i forsøg med mennesker. Personer, der tidligere har haft et slagtilfælde, vil gå, mens de bærer et roboteksoskelet på et specialiseret løbebånd. Undersøgelsen vil sammenligne ydeevnen af ​​den avancerede algoritme med ikke at bruge enheden for at bestemme den kliniske fordel.

Studieoversigt

Detaljeret beskrivelse

Fokus for dette arbejde er et foreslået nyt system med kunstig intelligens (AI) til selvtilpasning af kontrolpolitikken i drevne eksoskeletoner for at hjælpe med implementeringssystemer, der tilpasser sig individuel patientgang. Efterforskerne antager, at ganghastigheden vil forbedres med brugen af ​​det selvtilpassede kontrolsystem. Personer efter slagtilfælde har en bred vifte af mobilitetsudfordringer, herunder asymmetrisk gang, væsentligt nedsat SSWS og nedsat stabilitet, og har derfor i høj grad svækket den samlede mobilitetsuafhængighed i samfundet. Efterforskerne forventer, at den foreslåede nye controller, der er i stand til at tilpasse til sådanne variable og asymmetriske gangmønstre, vil have betydelige fordele i retning af at øge samfundets uafhængighed og mobilitet for patienter efter slagtilfælde. 12 patienter efter et slagtilfælde vil være tilpasset hoftens eksoskelet og fortsætte med at gå med varierende hastigheder og hældninger på et Motek CAREN-system, mens efterforskerne måler selvvalgt ganghastighed. Det selvadaptive system vil blive sammenlignet direkte med en kontrolpolitik, der er bedst i gennemsnit (ikke-adaptiv) såvel som med en 'standard of care'-baseline. Denne baseline vil være gang uden eksoskelet plus eventuelle klinisk ordinerede passive ortoser. Efterforskerne forventer, at det selvadaptive system lærer den kontrolpolitik, der bedst matcher patientens gangmønstre, og dermed giver fordele i ganghastigheden.

Undersøgelsestype

Interventionel

Tilmelding (Faktiske)

12

Fase

  • Ikke anvendelig

Kontakter og lokationer

Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.

Studiesteder

    • Georgia
      • Atlanta, Georgia, Forenede Stater, 30332
        • Exoskeleton and Prosthetic Intelligent Controls Lab

Deltagelseskriterier

Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.

Berettigelseskriterier

Aldre berettiget til at studere

18 år til 85 år (Voksen, Ældre voksen)

Tager imod sunde frivillige

Ingen

Beskrivelse

Inklusionskriterier:

  • Tidligere slagtilfælde med en læges godkendelse til sikkert at udføre de eksperimentelle aktiviteter.
  • Slagtilfældet skal være indtruffet mindst 6 måneder før undersøgelsens involvering.
  • I alderen 18-85 år.
  • Score højere end 17 på mini-mental state eksamen (MMSE).
  • Kan sidde ustøttet i minimum 30 sekunder.
  • Kan følge en 3-trins kommando.
  • Skal kunne gå uden støtte (en skinne efter behov er tilladt), med en ganghastighed på mindst 0,4 m/s (begrænset ambulatorisk hastighed i lokalsamfundet).
  • Skal kunne gå i mindst 6 minutter.
  • Skal være villig og i stand til at deltage i et 1-4 timers eksperiment, med pauser påkrævet regelmæssigt og efter behov.
  • Skal kunne forflytte sig (sidde-til-stå og stå-til-siddende) uden ekstern støtte (armlænsstøtte tilladt).
  • Skal kunne ambulere over små skråninger (3 grader) og få trin (6 trin).

Ekskluderingskriterier:

  • Tab af følelse i benene, en komplet rygmarvsskade, historie med hjernerystelse inden for de sidste 6 måneder, historie med alvorlige kardiovaskulære tilstande, alvorlig gigt eller ortopædiske problemer, der ville begrænse fuld deltagelse i undersøgelsen.
  • Diagnose af andre neurologiske lidelser såsom Parkinsons sygdom, amyotrofisk lateral sklerose (ALS), multipel sklerose (MS), demens, historie med hovedtraume, som ikke er fuldt løst (pr. deltagerrapport), amputation af underekstremiteter, ikke-helende sår i en underekstremitet, nyredialyse eller sluttilstandsleversygdom, juridisk blindhed eller alvorlig synsnedsættelse.
  • Brug af en pacemaker eller have metalimplantater i hovedregionen eller medicin, der sænker anfaldstærsklerne.
  • Til sidst, hvis du deltager i en anden klinisk undersøgelse og/eller din fysiske tilstand er begrænset til at udføre forskellige opgaver, vil du efter Principal Investigator (PI's opfattelse) sandsynligvis påvirke undersøgelsesresultatet eller forvirre resultaterne, vil du blive udelukket fra Studiet.

Studieplan

Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.

Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?

Design detaljer

  • Primært formål: Grundvidenskab
  • Tildeling: N/A
  • Interventionel model: Enkelt gruppeopgave
  • Maskning: Ingen (Åben etiket)

Våben og indgreb

Deltagergruppe / Arm
Intervention / Behandling
Eksperimentel: Hofteeksoskelet til slagtilfælde gangassistance
Denne undersøgelse vil blive udført på en prøvepopulation af slagtilfælde (enkelt arm). Personer vil blive testet med enten det drevne hofteeksoskelet og baseline eller drevet hofteeksoskelet, ikke -powered hofteeksoskelet og baseline.
Interventionen er en eksperimentel robot hofteeksoskelet i en drevet tilstand, der yder hjælp til den bruger, der tidligere er blevet udviklet af teamet. Det bruges til at forbedre gangegangens ydeevne.
Interventionen vil fungere som en basislinje, hvor deltagerne bliver bedt om at udføre opgaverne uden at bære et hofteeksoskelet.
Interventionen er en eksperimentel robot hofteeksoskelet i en ikke -styret tilstand, der tidligere er blevet udviklet af teamet. Det bruges til at forbedre gangegangens ydeevne.

Hvad måler undersøgelsen?

Primære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Temporal Convolutional Network (TCN) Model Performance (fælles momentnøjagtighed)
Tidsramme: 1 år
Dette resultat repræsenterer den fejl, som den dybe læringsmodel indlejret i vores hofteeksoskeletons mikroprocessor forudsiger hofteled i slagtilfældepatienter. Specifikt beregnes bestemmelseskoefficienten (R²) mellem de forudsagte hoftefugemomenter og jord sandhedsmålingerne. Måling af jorden sandhed opnås fra et styringspladesystem for laboratorieklasse og omvendte dynamikberegninger. Forudsigelser med hofteled-øjeblik foretages med en frekvens på 200 Hz og sammenlignet med de laboratoriemålte værdier. For disse foranstaltninger indikerer højere R² -værdier (tættere på 1,0) bedre sammenhæng mellem forudsagte og faktiske hofteledsmomenter. Denne metrisk giver en omfattende vurdering af Exoskeletons evne til nøjagtigt at estimere hofteledd -øjeblikke hos slagtilfældepatienter under opgaver, med forbedrede resultater, der repræsenterer bedre hjælpemidler til brugeren.
1 år
Metaboliske omkostninger til jordvandring
Tidsramme: 1 år
Metaboliske energiforbrug vil blive kvantificeret ved hjælp af et indirekte kalorimetrisystem (Parvo -medicin, UT), der måler iltforbrug (VO₂) og carbondioxidproduktion (VCO₂) under eksperimentelle opgaver. Målinger indsamles fra hver deltager i løbet af en 5-minutters baseline-stående periode efterfulgt af jordvandringsforsøg under tre forhold: uden eksoskelettet, med eksoskelettet i en drevet tilstand og med eksoskelettet i en ikke-magtfuld tilstand. Metaboliske omkostninger beregnes ud fra respiratoriske gasudvekslingsdata ved hjælp af standardligninger for energiforbrug.
1 år
Biologisk fælles arbejde
Tidsramme: 1 år
Mekanisk arbejde udført af underekstremitetsledene vil blive kvantificeret gennem biomekanisk analyse af bevægelsesfangstdata. Fælles øjeblikke og vinkelhastigheder vil blive afledt gennem omvendt dynamik og kinematik. Fælles effekt, beregnet som produktet af fælles øjeblik og vinkelhastighed, vil blive integreret med hensyn til tid ved hjælp af trapezformet integration til at bestemme mekanisk arbejde. Positivt og negativt arbejde beregnes ved separat integration af positive og negative ledkræfter, hvilket tilvejebringer omfattende kvantificering af fælles energiproduktion og absorption ved hvert led under bevægelsesopgaverne.
1 år

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Single Limb Stance Time Asymmetry Index
Tidsramme: 1 år
Dette måles, når deltageren går hen over en gangmåtte og/eller via bevægelsesfangst, da den tid, der bruges på højre og venstre ben, beregnes. Indekset beregnes som forskellen mellem den tid, der bruges i enkelt-limb-understøttelse af højre og venstre ben under gåture og udtrykt som en procentdel med en værdi på 0, hvilket indikerer perfekt symmetri og større værdier, der indikerer større asymmetri.
1 år
Trinlængde asymmetriindeks
Tidsramme: 1 år
Dette måles, når deltageren går hen over en gangmåtte og/eller via bevægelsesfangst, når afstanden krydses af højre og venstre ben for hvert trin. Indekset beregnes som forskellen mellem trinlængderne på højre og venstre ben under gåture og udtrykt som en procentdel med en værdi på 0, hvilket indikerer perfekt symmetri og større værdier, der indikerer større asymmetri.
1 år
10 meter gåtest (selvvalgt)
Tidsramme: 1 år
Dette måles, når deltageren går en afstand på 10 meter over en gangmåtte på deres selvvalgte (eller komfortable) gåhastighed. Denne foranstaltning registreres på få sekunder med lavere værdier, der indikerer hurtigere hastighed og højere værdier, der indikerer langsommere hastigheder. Selvvalgt gåhastighed er meget korreleret med funktionel evne og afhængighed.
1 år
Tidsbestemt og GO (slæbebåd)
Tidsramme: 1 år
Dette måles som den tid, det tager en deltager at stige fra en stol, gå tre meter i et selvudvalgt tempo, dreje, gå tilbage til stolen og sætte sig ned. Den samlede tid, der er taget, måles på få sekunder med længere tider, der indikerer dårligere fysisk præstation. Denne test vurderer funktionel mobilitet og dynamisk balance.
1 år
6 minutters gangprøve
Tidsramme: 1 år
Dette er en måling af udholdenhed og funktionel evne, der vurderer deltagernes evne til at gå en afstand over en periode på 6 minutter. Det måles i afstand med større afstande, hvilket indikerer forbedrede niveauer af udholdenhed og funktionel evne.
1 år
Ændret slagtilfælde skala
Tidsramme: 1 år
Den modificerede Stroke Impact Scale (SIS) er et selvrapporteringsspørgeskema, der evaluerer handicap og sundhedsrelateret livskvalitet efter slagtilfælde. Hver vare er klassificeret i en 5-punkts Likert-skala med hensyn til den vanskelighed, som patienten har oplevet med at afslutte hvert emne. Højere score er tegn på forbedret livskvalitet.
1 år
Ændrede aktivitetsspecifik balance tillid
Tidsramme: 1 år
De ændrede aktiviteter, der er specifikke balancekonfidens, er et selvrapporteringsmål for balance tillid til at udføre forskellige aktiviteter uden at miste balance eller opleve en følelse af ustabilitet. Tillid er vurderet til forskellige aktiviteter i en skala fra 0% til 100% for hver aktivitet, med 0% indikerer ingen selvtillid og 100% tegn på fuldstændig selvtillid. Resultater afspejler balancefortrolighed med højere score, der indikerer forbedret balancefortrolighed.
1 år
Hurtig selvudvalgt gåhastighed
Tidsramme: 1 år
Dette måles, når deltageren går på en løbebånd på deres hurtigste og sikreste gåhastighed. Denne foranstaltning registreres i meter/sekunder med højere værdier, der indikerer hurtigere hastighed og lavere værdier, der indikerer langsommere hastigheder.
1 år

Samarbejdspartnere og efterforskere

Det er her, du vil finde personer og organisationer, der er involveret i denne undersøgelse.

Efterforskere

  • Ledende efterforsker: Aaron Young, Ph.D., Georgia Institute of Technology

Datoer for undersøgelser

Disse datoer sporer fremskridtene for indsendelser af undersøgelsesrekord og resumeresultater til ClinicalTrials.gov. Studieregistreringer og rapporterede resultater gennemgås af National Library of Medicine (NLM) for at sikre, at de opfylder specifikke kvalitetskontrolstandarder, før de offentliggøres på den offentlige hjemmeside.

Studer store datoer

Studiestart (Faktiske)

21. maj 2025

Primær færdiggørelse (Faktiske)

29. august 2025

Studieafslutning (Faktiske)

29. august 2025

Datoer for studieregistrering

Først indsendt

8. september 2022

Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier

8. september 2022

Først opslået (Faktiske)

13. september 2022

Opdateringer af undersøgelsesjournaler

Sidste opdatering sendt (Faktiske)

30. marts 2026

Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier

25. marts 2026

Sidst verificeret

1. marts 2026

Mere information

Begreber relateret til denne undersøgelse

Nøgleord

Andre undersøgelses-id-numre

  • H18182
  • R03HD097740 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)
  • DP2HD111709 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)

Plan for individuelle deltagerdata (IPD)

Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?

INGEN

Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter

Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt

Ingen

Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt

Ja

produkt fremstillet i og eksporteret fra U.S.A.

Ingen

Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .

Kliniske forsøg med Robotisk hofteeksoskelet

Abonner