Kinematik af Ewing-amputerede

Det specifikke formål med denne forskningsprotokol er at evaluere de elektromyografiske og kinematiske mønstre for deltagere, der har gennemgået ensidig Ewing-amputation i nedre ekstremiteter for at bestemme, hvor ens deres resterende lemmerdata er sammenlignet med deres intakte lemmerdata. Et sekundært formål med denne forskning kan omfatte sammenligning af Ewing-deltagerkohortens biomekaniske mønstre med en lignende kohorte af deltagere, der har gennemgået standardamputation.

Efterforskerne antager, at det berørte lem af deltagere med Ewing-proceduren vil demonstrere et mønster af elektromyografisk aktivering af deres AMI-konstruktioner og kinematiske data, der rekapitulerer mønsteret set i deres intakte lem. Efterforskerne antager sekundært, at den kinematiske vurdering af Ewing Amputation-deltagere vil vise mønstre, der er væsentligt mere fysiologiske end dem, der er vidne til i lignende vurderinger af standard amputerede.

Dette vil være en tværsnitsundersøgelse med kun ét besøg. En bekvemmelighedsprøve på 16 deltagere, som tidligere har gennemgået en Ewing-amputation i underekstremiteterne, vil blive rekrutteret til den foreslåede undersøgelse. Deltagerne kan efterfølgende matches med op til 16 kontroldeltagere, som tidligere har gennemgået standard amputationsprocedurer.

Deltagerne vil blive vurderet i en enkelt session i Motion Analysis Lab (MAL) på Spaulding Rehabilitation Hospital (SRH). Hvert besøg vil bestå af procedurerne beskrevet nedenfor og forventes at vare omkring to en halv (2,5) time.

Efterforskerne vil indsamle demografiske data for hver deltager for at hjælpe med karakteriseringen af ​​studiepopulationen. Sådanne data vil omfatte spørgsmål om tidligere medicinsk og kirurgisk historie, højde, vægt og protese- og funktionshistorie. Ud over selvrapporterede data fra deltageren kan efterforskerne gennemgå den elektroniske lægejournal for enhver Mass General Brigham (MGB) deltager for at bekræfte demografiske oplysninger.

Kliniske tests kan udføres af efterforskerne for at vurdere deltagerens underekstremiteter. Kliniske tests kan omfatte funktionel undersøgelse af hver deltagers bevægelsesområde (ROM) og muskelstyrke for underekstremiteterne. Passive hoftebevægelser (fleksion, abduktion, adduktion, intern og ekstern rotation), knæfleksion og -ekstension, og ankeldorsalfleksion og plantarfleksion kan vurderes med et goniometer, hvis leddet er til stede for hvert lem.

Gangevalueringer vil blive udført i MAL i løbet af en session. Deltagerne vil blive bedt om at skifte til shorts og en kortærmet skjorte (sådanne beklædningsgenstande kan leveres af laboratoriet, hvis det er nødvendigt). Data vil blive indsamlet samtidigt med et elektromyografisk (EMG) system og et motion capture system. Begge systemer er en del af SRH-opgørelsen og bruges rutinemæssigt i klinisk pleje.

De spatio-temporelle parametre, kinematiske data og elektromyografiske data opnået fra Motion Capture System er de primære resultater. Som en eksplorativ analyse vil efterforskerne søge muligheden for at vurdere andre emner såsom symmetrimålinger og energigenvinding som sekundære resultater.

Biomekaniske data vil blive indsamlet for at studere gangmønstre. For at sikre nøjagtigheden af ​​de biomekaniske data kan efterforskerne indsamle yderligere data om deltagerens gangmønstre ved hjælp af et ti-kamera bevægelsesanalysesystem (VICON), der er udstyret med kraftplader (AMTI). For at spore deltagerens bevægelse vil reflekterende markører blive fastgjort ved hjælp af bioklæbende tape til deltagerens underekstremiteter og krop baseret på anatomiske pejlemærker (for eksempel: andet metatarsalhoved, centrum af calcaneus, lateral malleolus, lateral skaft, distale laterale epikondyler, laterale lår , anterior superior iliac spine og korsbenet). Reflekterende markører kan også placeres på protesen for at spore dens bevægelse. VICON-systemet inkluderer standard videokameraer til at optage sessionen. Efterforskerne vil bede deltagerne i undersøgelsen om tilladelse til at videooptage gangforsøgene og bruge materialet til videnskabelige præsentationer.

Elektromyografiske (EMG) data kan indsamles for at studere karakteristikaene af muskelaktiveringsmønstre i nedre ekstremiteter under gang. Efterforskerne vil følge retningslinjerne for Surface Electromyography for Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM) for at placere elektroder på flere muskler i underekstremiteterne. Disse kan omfatte følgende: gastrocnemius, tibialis anterior, peroneal longus, rectus femoris, vastus lateralis, biceps femoris eller gluteus maximus. EMG-elektroder vil blive fastgjort med bioklæbende dobbeltsidet tape og fastgjort med Coban (selvklæbende indpakning), hvis det er nødvendigt. Bærbar ultralyd kan bruges til at lokalisere muskler til korrekt elektrodeplacering på dette tidspunkt. For at sikre korrekt kontakt vil huden blive forberedt til elektroderne; området vil blive renset med spritservietter og barberet om nødvendigt. Data fra elektroderne vil blive indsamlet samtidigt med et indsamlingssystem synkroniseret med bevægelsesanalysesystemet.

I tilfælde af at overflade-EMG (sEMG) ikke er tilstrækkelig robust til at udføre forsøgene, vil efterforskerne gå over til nålebaserede elektroder. Hvis det bestemmes, at der skal bruges nålebaserede elektroder til at indsamle EMG-data på en given deltagers resterende lemmer, vil den amputerede deltager mødes med en kliniker på protokollen med betydelig erfaring med at arbejde med placering af elektroder i den resterende lemmermuskulatur. Da muskulaturen på det resterende lem vil være forskellig for hver deltager, vil deltagerne blive instrueret i at lave testkontraktioner (f.eks. ankel dorsalfleksion eller plantarfleksion) for at hjælpe med at lokalisere muskelsteder. Sterile fintrådselektroder vil derefter blive placeret af klinikeren på protokollen i hver af de interesserede muskler. Nålene til elektrodeplacering er 27-gauge nåle. Disse nåle bruges akut i det kliniske rum til at indsætte fintrådselektroderne i musklerne. Nålene fjernes derefter og efterlader fintrådselektroden. Fintrådselektroden er ekstremt fin med en diameter på 0,051 mm. Fordi elektrodeplacering er minimalt invasiv, vil dette ske i ganglaboratoriet.

Hver deltager vil blive bedt om at udføre en grovmotorisk opgave ved at vurdere statisk og dynamisk balance i deres sko og med den protese, de typisk bærer til ambulation i lokalsamfundet. Deltageren vil blive bedt om at gøre dette flere gange, indtil 5-10 forsøg med gode fodkontakter på kraftpladerne er samlet for hver side (ben) af kroppen. Der vil være regelmæssige pauser under testen. Ved slutningen af ​​sessionen vil en uddannet undersøgelsesforsker udføre en kort visuel kontrol af de områder, hvor overfladeelektroderne var i kontakt med huden, for at vurdere disse trykområder. Dette vil markere afslutningen på undersøgelsesprocedurerne.