Sammenligning af intakt og resterende amputeret muskel

Der vil være cirka 80 deltagere i denne undersøgelse: 40, der har amputationer af underekstremiteterne, og 40, der ikke har.

Mindst 48 timer adskiller hver testsession.

En opvarmning er indarbejdet i hver session, og forsøgspersonerne vil regelmæssigt holde pauser mellem forsøgene. Forskerholdet vil løbende tjekke ind hos dem, og de er velkomne til at fortælle os, hvornår de ønsker en pause eller stoppe til enhver tid af en eller anden grund.

Forsøgspersonerne vil blive bedt om at udføre kontrolleret isoleret muskelaktivitet i deres ankelmuskler, givet feedback om deres muskelaktivering for at kontrollere deres indsats og forhindre træthed. Efter aktivitet af isolerede muskler vil forsøgspersonerne blive bedt om at udføre funktionelle opgaver, herunder stillestående, posturale svaj, sidde ned og stå op, squats, hælrejsninger og gang.

Personer med amputation vil udføre opgaverne med deres personlige passive proteseanordning samt en drevet aktiv protese (efter fatningspasning og passende tilpasning til komfort af en certificeret, uddannet proteselæge) for at sammenligne muskelaktivitet i funktionelle opgaver. Personer uden amputation vil udføre opgaverne til yderligere sammenligning.

Overfladeelektromyografi, ultralyd og motion capture data vil blive brugt til at registrere henholdsvis muskelaktivering, muskelarkitektur og ledbiomekanik og evaluere observationer og effekter mellem resterende og intakte muskler.

Flere detaljer er nedenfor.

-- Følgende sensorer/enheder vil blive tilsluttet til undersøgelsen. Sensorerne vil blive fastgjort via en dobbeltsidet klæbemiddel, selvklæbende omslag eller stropper. Alle er let aftagelige og justerbare for deres komfort. Det anbefales at bære shorts for at forenkle processen med at tilføje sensorer.

1. Muskelaktivering mens du sidder (session 1):

   en. Muskelaktivitetssensorer: i. Antal: 4 ii. Placering: 1 på forsiden og bagsiden af ​​benet under knæet.

2. Muskelaktivering mens du sidder (session 2-3):

   en. Muskelaktivitetssensorer: i. Samme som session 1 b. Joint Dynamics Device: i. Forsøgspersoners amputerede fod vil blive spændt fast i en platform, der måler, hvor meget de trækker/skubber eller bevæger deres ankel. På opgaver, der tænker på at aktivere fantomlemmet, vil forskerholdet bede deltagerne om at matche aktiviteter med begge lemmer, så forskerholdet kan registrere, hvad deltagerne tænker på med fantomlemmet via den ikke-amputerede fod.

   c. Muskelformssensorer: i. Antal: 2 ultralydsonder ii. Placering: På forsiden og bagsiden af ​​deres ben, skifter ben mellem sessioner.

3. Protesetilpasning (session 4-6):

   en. Muskelaktivitetssensorer: i. Samme som session 1 b. Stikkontakt: i. En uddannet proteselæge vil støbe og montere en fatning, der er designet til sikkert at passe til muskelaktivitetssensorerne.

   c. Motordrevet proteseanordning i. En uddannet proteselæge vil hjælpe med at justere den støbte sokkel med en elektrisk protese, som forskerholdet har i laboratoriet.

4. Funktionelle opgaver (session 7-16):

   en. Muskelaktivitetssensorer: i. Antal: 18 ii. Placering: 1 på forsiden og bagsiden af ​​benet under knæet, 2 på forsiden af ​​benet over knæet, 1 på bagsiden af ​​benet under knæet (5 pr. ben), 2 på armen over og under knæet. albue (4 pr. arm) b. Stikkontakt: i. Indpasset i tidligere sessioner c. Motordrevet proteseanordning i. Monteret og tilpasset i tidligere sessioner d. Bevægelsesmålingsmarkører: i. Antal: 40 i alt. ii. Placering: 4 på hovedet, 5 på torso, 7 på hver arm, 5 på hofter, 3 på hvert ben, 1 på hver ankel, tæer og hæle (på skoen).

   e. Sele: i. En sele fastgjort til loftet vil blive brugt til at fange forsøgspersoner, hvis de falder under forsøget.

Under hvert besøg vil forskerholdet bede forsøgspersonerne om at gøre alt det følgende:

1. Muskelaktivering mens du sidder (session 1-3): Kom til laboratoriet til 3 indledende sessioner, hvor de vil:

   1. Øv muskelaktivering af deres ankelmuskler, mens de bærer sensorer, der måler deres muskelaktivitet og form. Der vil være en kort kalibrering af deres maksimale indsats for at sikre, at muskelaktivering vil være mindre end maksimal indsats gennem resten af ​​undersøgelsen.
   2. Forskerholdet vil give dem visuel biosignalfeedback for at guide dem, hvordan de kontrollerer deres muskler.
2. Protesetilpasning (sessioner 4-6): Deltag i en session, hvor en uddannet proteselæge vil støbe deres resterende lem til en fatning, efterfulgt af 1, 2 eller 3 tilpasningssessioner (op til 3 i alt) med deres fatning og en elektrisk protese med en certificeret proteselæge. Hvert besøg varer op til to timer. Protetisten vil duplikere deres nuværende fatning og bede dem om at bære den med en drevet protese. Protetisten vil også foretage modifikationer, hvis de ikke kan lide stikket for at sikre pasform og komfort, mens de bærer fatningen.

3. Funktionelle opgaver (sessioner 7-16): Når pasformen er afsluttet, vil deltagerne komme til laboratoriet for op til 10 ekstra sessioner for funktionelle opgaver. Under hvert besøg vil deltagerne blive bedt om at øve sig i at modulere og kontrollere aktiveringen af ​​de amputerede og ikke-amputerede muskler. Efter at have trænet og øvet sig i at aktivere og kontrollere musklerne, vil forskerholdet bede deltagerne om at udføre følgende opgaver:

   1. Stillestående (bevæger sig ikke)
   2. Posturalt svaj (læner sig frem og tilbage)
   3. Sidder ned og rejser sig gentagne gange
   4. Squatting
   5. Stå op på tæer (hældninger)
   6. At gå på et løbebånd med deres foretrukne ganghastighed

Håndlister (både venstre og højre) vil altid være tilgængelige for at tillade balancestøtte, hvis det er nødvendigt, og yderligere selebeskyttelse er tilgængelig.

Personer uden amputation vil udføre de funktionelle opgaver, der er fastsat én gang. Personer med amputation vil blive bedt om at udføre det funktionelle opgavesæt både med deres passive protese og en powered protese for at afgøre, om den drevne enhed forbedrer den funktionelle ydeevne, ud over at sammenligne med personer uden amputation. Til tider vil forskerholdet give dem auditiv feedback for at hjælpe deltagerne med at time bevægelsen, og visuel biosignalfeedback for at vejlede dem om, hvordan deltagerne placerer vægten mellem benene.

Forskerholdet forventer, at deltagerne kommer ind i op til yderligere 10 sessioner for disse aktiviteter for at tage højde for tilpasninger i ydeevnen, når de bruger en motoriseret protese, og evalueringer efter træning af deres amputerede og ikke-amputerede muskler. Dette estimat tager også højde for nødvendig opsætning og nedtagningstid, som forsøgspersonerne skal være til stede i, samtidig med at rimelige individuelle sessionsperioder opretholdes.