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

Udvikling af en realtidscontroller til estimering af gangpræstation ved brug af en bilateral ankelskeletudvidelse

1. juni 2026 opdateret af: University of Nebraska

Controllerudvikling til at muliggøre individualiseret assistance i robotiske ankelskeletter

Denne undersøgelse udvikler og tester en ny controller til en robotisk ankelseksteroskelet (Biomotum), der kan tilpasse sig i realtid for bedre at støtte mennesker, mens de går.
Systemet lærer, hvordan hver person bevæger sig, og ændrer automatisk mængden og timingen af assistance for at gøre gangen lettere og mere effektiv.
Ved at bruge information fra personen, der bærer enheden, kan exoskelettet hurtigt finde det passende støtteniveau.
Det langsigtede mål er at skabe personlig gangassistance, der kan hjælpe mennesker med bevægelsesbegrænsninger til at bevæge sig mere komfortabelt og med mindre indsats.

Studieoversigt

Status

Ikke rekrutterer endnu

Betingelser

Intervention / Behandling

Detaljeret beskrivelse

Dette projekt har til formål at udvikle og teste en realtidsadaptiv styringsenhed til en robotisk ankelsekselet (Biomotum), der tilpasser assistance til hver enkelt bruger ved at minimere den metaboliske omkostning og optimere muskelaktiveringsmønstre under gang. Ved hjælp af human-in-the-loop-optimering og avanceret muskel-skeletmodellering vil styringsenheden dynamisk justere drejningsmomentets størrelse og timing for at opnå optimal ydeevne hurtigere end nuværende metoder.

Undersøgelsestype

Interventionel

Tilmelding (Anslået)

6

Fase

  • Ikke anvendelig

Kontakter og lokationer

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

Studiekontakt

Studiesteder

  • Forenede Stater
    • Nebraska
      • Omaha, Nebraska, Forenede Stater, 68108
        • Biomechanics Research Building, University of Nebraska at Omaha

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

  • Voksen

Tager imod sunde frivillige

Ja

Beskrivelse

Inklusionskriterier:

  • kan gå selvstændigt på et løbebånd i 10 minutter,
  • fri for neurologiske, kardiovaskulære, pulmonale eller muskel-skeletale tilstande, der begrænser gang og motion,
  • ingen aktuelle smerter eller skader i underkroppen,
  • kan bære et eksoskelet og sikkerhedssele, kan give informeret samtykke

Eksklusionskriterier:

  • tidligere neurologisk sygdom, der har påvirket gang eller balance,
  • aktuel eller nylig muskel-skelet skade eller operation i underkroppen,
  • kroniske smerter i underkroppen under gang,
  • uførhed til at deltage i moderat intens motion,
  • kræver hjælpemiddel til gang,
  • eventuelle metaboliske eller systemiske sygdomme, der kan forværres af motion

Studieplan

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

Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?

Design detaljer

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

Våben og indgreb

Deltagergruppe / Arm
Intervention / Behandling
Eksperimentel: Enarmet undersøgelse af en personlig styringsenhed til en robotiseret ankelskinne
Denne arm anvender et within-subject design med to metoder til at estimere den metaboliske omkostning versus guldstandarden for måling af metabolisk omkostning, hvor en enkelt deltager udsættes for to forskellige målinger. Dette design muliggør en direkte sammenligning af effekterne af hver metode (dvs. estimering versus guldstandard) inden for samme individ, hvilket minimerer variation mellem forsøgspersoner og forbedrer den statistiske styrke af analysen.
Enhed: Adaptivt Momentstyringssystem til Ankeldragt
Denne intervention anvender en robotisk ankelseksoskelet udstyret med en realtidsadaptiv controller, der justerer plantarflexionsmomentet baseret på hver deltagers gangmekanik. I modsætning til standard eksoskeletcontrollere, der bruger faste eller forprogrammerede assistanceniveauer, anvender dette system human-in-the-loop-optimering til kontinuerligt at opdatere momentstørrelse og timing under gang på løbebånd. Controlleren integrerer metaboliske estimater, kinematiske data og muskuloskeletmodellering for at identificere individualiserede assistancenønstre, der reducerer gangindsatsen og forbedrer muskelaktiveringseffektiviteten. Deltagerne gennemfører flere gangforsøg, mens controlleren automatisk modificerer assistance for at bestemme de optimale personaliserede indstillinger.

Hvad måler undersøgelsen?

Primære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Vellykket realtidsbetjening af den robotiske ankelfodseksoskeletstyring
Tidsramme: gennem studiet, i gennemsnit 1 år
Enhedens anvendelighed vil blive evalueret ved den vellykkede realtidsdrift af den robotbaserede ankelskelet og den adaptive controller under gang på løbebånd.
Anvendelighed er defineret som controllerens evne til kontinuerligt at generere, opdatere og anvende assisterende drejningsmoment i realtid baseret på indkommende biomekaniske og fysiologiske data uden systemfejl, afbrydelse eller sikkerhedsrelateret afslutning.
Vellykket drift vil blive bekræftet ved kontinuerlig controllerfunktion og synkroniseret dataindsamling på tværs af gangforsøg.
gennem studiet, i gennemsnit 1 år

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Netto stofskiftehastighed under eksoskeletstøttet gang målt ved indirekte kalorimetri
Tidsramme: gennem studiefærdiggørelsen, i gennemsnit 1 år
Netto iltforbrug (VO₂) og kuldioxidproduktion (VCO₂) vil blive målt under gang på løbebånd ved hjælp af indirekte kalorimetri (Cosmed K5, Cosmed USA Inc., Chicago, IL). Stofskiftet vil blive beregnet ved hjælp af standardligninger under konstante gangforhold. Målinger vil blive indsamlet med regelmæssige mellemrum for at karakterisere den metaboliske efterspørgsel under forskellige eksoskeletassistancetilpasninger.
gennem studiefærdiggørelsen, i gennemsnit 1 år
Estimerede metaboliske hastighed afledt fra ledrums-muskuloskelet modellering
Tidsramme: gennem hele studiet, i gennemsnit 1 år
Den estimerede stofskiftesats vil blive afledt fra ledrums muskuloskeletale modeller ved hjælp af kinematiske og kinetiske data indsamlet under gang på løbebånd. Modelbaserede estimater vil blive beregnet på trin-for-trin basis for at give et indirekte estimat af stofskiftebehovet, der kan sammenlignes med direkte målinger fra indirekte kalorimetri.
gennem hele studiet, i gennemsnit 1 år
Estimeret Nedre-Ekstremitets Muskelaktivering Afledt Fra Ledrum-Muskuloskelet Modellering
Tidsramme: gennem hele studiet, i gennemsnit 1 år
Nedre ekstremitets muskels aktiveringsmønstre vil blive estimeret ved brug af led-rum muskel-skeletmodeller baseret på motion capture og jordreaktionskraftdata indsamlet under gang på løbebånd.
Estimerede muskelaktiveringsværdier vil blive beregnet på et skridt-for-skridt basis for at karakterisere neuromuskulær engagement under eksoskelet-assisteret gang.
gennem hele studiet, i gennemsnit 1 år
Muskelaktivering i underkroppen målt ved overfladeelektromyografi under gang
Tidsramme: gennem hele studiet, i gennemsnit 1 år
Muskelaktivering af underkropsmuskler (f.eks. tibialis anterior, gastrocnemius medialis, gastrocnemius lateralis, soleus) vil blive målt under gang på løbebånd ved hjælp af overfladeelektromyografi (Delsys). EMG-signaler vil blive indsamlet kontinuerligt og behandlet for at kvantificere muskelaktiveringsmønstre under exoskelet-assisteret gang.
gennem hele studiet, i gennemsnit 1 år
Under gangbåndsgangsforsøg udført ved et enkelt studiebesøg
Tidsramme: gennem studiet, i gennemsnit 1 år
Controllerparameterkonvergens vil blive vurderet under human-in-the-loop-optimeringstrials ved at evaluere ændringer i controllergain og timingparametre på tværs af successive gangsessioner. Konvergens defineres som stabilisering af controllerparametre inden for et foruddefineret interval under optimeringsprocessen.
gennem studiet, i gennemsnit 1 år

Samarbejdspartnere og efterforskere

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

Sponsor

University of Nebraska

Samarbejdspartnere

Madonna Rehabilitation Hospital

Efterforskere

  • Ledende efterforsker: Farah Fallahtafti, PhD, Department of Biomechanics, University of Nebraska at Omaha

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 (Anslået)

1. juni 2026

Primær færdiggørelse (Anslået)

1. august 2026

Studieafslutning (Anslået)

1. december 2026

Datoer for studieregistrering

Først indsendt

5. december 2025

Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier

30. januar 2026

Først opslået (Faktiske)

6. februar 2026

Opdateringer af undersøgelsesjournaler

Sidste opdatering sendt (Faktiske)

2. juni 2026

Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier

1. juni 2026

Sidst verificeret

1. december 2025

Mere information

Begreber relateret til denne undersøgelse

Nøgleord

Andre undersøgelses-id-numre

  • 0587-25-FB
  • 55136 (Andet bevillings-/finansieringsnummer: Nebraska Research Initiative)

Plan for individuelle deltagerdata (IPD)

Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?

INGEN

IPD-planbeskrivelse

IPD deles ikke, fordi direkte målinger kun foretages for baseline-målinger, som modelleringssoftwaren vil bruge. De anvendte scripts og kode vil deles gennem open source, men det inkluderer ikke subjektdata.

Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter

Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt

Ingen

Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt

Ja

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 Sunde unge voksne

Søg i lignende forsøg

Sponsorer og samarbejdspartnere

Medicinske tilstande

Narkotikainterventioner

CROs by country

CROs in Luxembourg

Betingelser

Sjældne sygdomme

Narkotikainterventioner

Kosttilskud

Sponsor / samarbejdspartnere

Placeringer

Abonner