Auswirkungen einer Bewegungsumschulung auf die Kniebelastung bei Personen mit Knie-Arthrose
Auswirkungen der Umschulung der haptischen Bewegung auf das Fortschreiten der Arthrose
Diese Studie untersucht, wie gut Personen mit Knie-Arthrose lernen können, die Aktivierung ihrer Wadenmuskulatur durch haptisches Biofeedback beim Gehen zu verändern, und bewertet, wie sich diese Veränderungen auf die Belastung des Knies auswirken.
Frühere Untersuchungen nutzten Muskel-Skelett-Simulationen, um festzustellen, dass eine Verringerung der Aktivierung eines der Wadenmuskeln, des Gastrocnemius, einen großen Einfluss auf die Verringerung der Kniebelastung haben kann. Dies wurde jedoch nicht bei Personen mit Knie-Arthrose getestet. In dieser Studie werden die Teilnehmer darin geschult, die Aktivierung ihres Gastrocnemius-Muskels zu verändern, indem sie nach jedem Schritt ein haptisches Feedback erhalten. Das Feedback gibt Aufschluss darüber, wie der Teilnehmer seine Muskelaktivierung im Vergleich zum Ausgangswert verändert hat. Die Teilnehmer trainieren bis zu drei Sitzungen lang, wobei sie in jeder Sitzung 30 Minuten lang laufen und Feedback geben. Wenn ein Teilnehmer in der ersten Trainingseinheit lernen kann, seine Muskelaktivierung anzupassen, ist er in der Lage, die zweite Trainingseinheit zu absolvieren. Es kann eine explorative dritte Sitzung durchgeführt werden, um Veränderungen in der Kniebelastung bei der Anwendung der neuen Gehstrategie beim Gehen über dem Boden zu untersuchen.
Die während der Trainingseinheiten gesammelten Bewegungsdaten werden als Input für Computersimulationen des Bewegungsapparates verwendet, um festzustellen, ob das Gehen mit der neuen Muskelaktivierungsstrategie die Kniebelastung verringert.
Studienübersicht
Status
Status
Bedingungen
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Intervention / Behandlung
Studientyp
Studientyp
Einschreibung (Geschätzt)
Einschreibung
Phase
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienkontakt
Studienkontakt
- Name: Study Team
- Telefonnummer: 650-721-2547
- E-Mail: oawalking@lists.stanford.edu
Studienorte
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California
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Stanford, California, Vereinigte Staaten, 94305
- Rekrutierung
- Stanford Human Performance Lab
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Kontakt:
- Scott D Uhlrich, PhD
- Telefonnummer: 650-721-2547
- E-Mail: oawalking@lists.stanford.edu
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Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
- Erwachsene
- Älterer Erwachsener
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Knie-Arthrose im medialen und/oder lateralen Kompartiment
- Es wurde eine seit mindestens sechs Monaten bestehende Knie-Arthrose diagnostiziert
- Kellgran-Lawrence Grad I, II oder III
- Ambulant ohne Hilfsmittel
- Kann mindestens 60 Minuten laufen
- Typische Schmerzbewertung kleiner oder gleich 4 auf einer Skala von 0–10
- Kann die Aktivierung des Gastrocnemius-Muskels gegenüber dem Ausgangswert um 10 % reduzieren
Ausschlusskriterien:
- Vorgeschichte einer symptomatischen Arthritis in den Gelenken der unteren Extremitäten außer den Knien
- Ersatz eines beliebigen Gelenks der unteren Extremität
- Vom Patellofemoralgelenk ausgehende Symptome
- Body-Mass-Index gleich oder größer als 35
- Nerven- oder Muskelerkrankung im Zusammenhang mit Gehschwierigkeiten
- Vorgeschichte von rheumatoider Arthritis, Gicht oder Autoimmunerkrankung
- Vorgeschichte einer Fraktur der unteren Gliedmaßen oder einer Operation, die einen Krankenhausaufenthalt erforderte
- Schwanger
- Schwere Kniefehlstellung, definiert als ein Hüft-Knie-Knöchel-Winkel von mehr als 5 Grad vom Neutralpunkt
- Wiederkehrendes Nachgeben des Knies
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Sonstiges
- Zuteilung: N / A
- Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
- Maskierung: Keine (Offenes Etikett)
Anzahl der Arme
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / ArmTeilnehmergruppe / Arm |
Intervention / BehandlungIntervention / Behandlung |
|---|---|
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Experimental: Gangmodifikation
Die Teilnehmer lernen, die Muskelkoordination beim Gehen durch haptisches Biofeedback in Echtzeit basierend auf der Aktivierung des Gastrocnemius-Muskels zu ändern
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Veränderung der Muskelkoordination beim Gehen
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
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Änderung der Kniekontaktkraft gegenüber dem Ausgangswert
Zeitfenster: Bewertet während des 30-minütigen Feedback-Walkings in der zweiten Sitzung im Labor und außerhalb des Labors
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Die Kniekontaktkraft wird anhand von Bewegungserfassungsdaten sowie muskuloskelettalen Modellen und Simulationen für Teilnehmer bewertet, die in der Lage sind, die Gastrocnemius-Aktivierung zu reduzieren.
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Bewertet während des 30-minütigen Feedback-Walkings in der zweiten Sitzung im Labor und außerhalb des Labors
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Sekundäre Ergebnismessungen
Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Veränderung der Gastrocnemius-Aktivierung gegenüber dem Ausgangswert
Zeitfenster: Bewertet während des 30-minütigen Feedback-Walkings in der ersten Sitzung im Labor, der zweiten Sitzung im Labor und der Sitzung außerhalb des Labors
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Gastrocnemius-Aktivierung gemessen durch EMG-Signale.
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Bewertet während des 30-minütigen Feedback-Walkings in der ersten Sitzung im Labor, der zweiten Sitzung im Labor und der Sitzung außerhalb des Labors
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Anteil der Teilnehmer, die die Gastrocnemius-Aktivierung reduzieren
Zeitfenster: Bewertet während des 30-minütigen Feedback-Walkings in der ersten Sitzung im Labor, der zweiten Sitzung im Labor und der Sitzung außerhalb des Labors
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Die Gastrocnemius-Aktivierung wird durch Elektromyographie (EMG)-Signale gemessen und die Muskelaktivierung während der Gangumschulung wird mit dem Basisgehen verglichen.
Teilnehmer, die die Gastrocnemius-Aktivierung innerhalb von 30 Minuten nach der Gangumschulung um 10 % oder mehr gegenüber dem Ausgangswert reduzieren können, werden als Teilnehmer gezählt, die die Gastrocnemius-Aktivierung aus der Gesamtzahl der Teilnehmer, die die Gangumschulung ausprobieren, reduzieren können.
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Bewertet während des 30-minütigen Feedback-Walkings in der ersten Sitzung im Labor, der zweiten Sitzung im Labor und der Sitzung außerhalb des Labors
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Anteil der Teilnehmer, die die Kniekontaktkraft reduzieren
Zeitfenster: Bewertet während des 30-minütigen Feedback-Walkings in der zweiten Sitzung im Labor und der Sitzung außerhalb des Labors
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Für die Teilnehmer, denen es gelingt, die Gastrocnemius-Aktivierung gegenüber dem Ausgangswert erfolgreich zu reduzieren, wird die Kniekontaktkraft mithilfe von Bewegungserfassungsdaten sowie muskuloskelettalen Modellen und Simulationen berechnet.
Der Anteil der Teilnehmer, die die Kniekontaktkraft gegenüber dem Ausgangswert während der Gangumschulung reduzieren, an der Gesamtzahl der Teilnehmer, die die Aktivierung des Gastrocnemius reduzieren, wird ausgewertet.
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Bewertet während des 30-minütigen Feedback-Walkings in der zweiten Sitzung im Labor und der Sitzung außerhalb des Labors
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Sponsor
Ermittler
Ermittler
- Hauptermittler: Scott L Delp, PhD, Stanford University
Publikationen und hilfreiche Links
Allgemeine Veröffentlichungen
- Uhlrich SD, Jackson RW, Seth A, Kolesar JA, Delp SL. Muscle coordination retraining inspired by musculoskeletal simulations reduces knee contact force. Sci Rep. 2022 Jul 7;12(1):9842. doi: 10.1038/s41598-022-13386-9.
- Demers MS, Pal S, Delp SL. Changes in tibiofemoral forces due to variations in muscle activity during walking. J Orthop Res. 2014 Jun;32(6):769-76. doi: 10.1002/jor.22601. Epub 2014 Feb 26.
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Studienbeginn
Primärer Abschluss (Geschätzt)
Primärer Abschluss
Studienabschluss (Geschätzt)
Studienabschluss
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Zuerst gepostet
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Tatsächlich)
Letztes Update gepostet
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen
Andere Studien-ID-Nummern
Andere Studien-ID-Nummern
- 34928
Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)
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Beschreibung des IPD-Plans
IPD-Sharing-Zeitrahmen
IPD-Sharing-Zugriffskriterien
Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird
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