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Modulating Locomotor-Respiratory Coupling Through Adaptive Exoskeleton Assistance in Patients With COPD

8. Juli 2026 aktualisiert von: Farahnaz Fallahtafti, University of Nebraska
1) Purpose: To improve pulmonary rehabilitation outcomes for individuals with COPD by evaluating the effectiveness of a hip-assisted exoskeleton during a single pulmonary rehabilitation session. 2) Eligibility criteria: Participants must be between 45-75 years old, any gender, but must have a BMI of less than 35 kg/m^2, free from co-morbidities that may affect walking patterns, and must have moderate to severe COPD with no other pulmonary or cardiac issues. (Eligible participants will undergo a screening process which includes 6-minute walking test, medical history exam, and spirometry evaluation.) 3) Intervention and evaluation: The experimental collection will be conducted at the Biomechanics Research Building at the University of Nebraska at Omaha. Participants are required to participate in two sessions on two separate days, both including a 30-minute walking session with one session wearing the hip exoskeleton and the other session without the device.

Studienübersicht

Status

Noch keine Rekrutierung

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Geschätzt)

10

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienorte

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

  • Erwachsene
  • Älterer Erwachsener

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Beschreibung

Inclusion Criteria:

  • COPD Diagnosis & Severity: Documented FEV1/FVC ratio of < 0.7 and a post-bronchodilator FEV1% predicted between 30% and 80% (classifying as moderate to severe COPD).
  • Age Requirement: Must be between 45 and 75 years old.
  • Body Mass Index (BMI): Must have a BMI of less than 35 kg/m^2.
  • Medical Clearance & Screening: Must undergo post-bronchodilator spirometry, successfully pass the screening protocol, and receive formal clearance for participation from a physician.

Exclusion Criteria:

  • Failing to pass the initial spirometry test.
  • Not being formally cleared for participation by a physician.
  • Having a diagnosed pulmonary or cardiac issue that would pose a safety hazard during the laboratory treadmill exercise trials.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Machbarkeit des Geräts
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Kein Eingriff: Standard Walking (No Hip Exoskeleton)
Subjects will walk on a treadmill at a preferred speed.
Experimental: Hip Exoskeleton-Assisted Walking
Subjects will walk on a treadmill while wearing a hip exoskeleton providing them assistance.
The intervention is a wearable hip exoskeleton designed to provide assistive torque during treadmill walking. During the assisted walking condition, participants will wear the exoskeleton secured around the waist and thighs. The device will provide powered assistance to the hip joints during walking to reduce the physical demand of locomotion. Participants will complete a 30-minute treadmill walking session at an individualized workload determined during an initial exercise calibration visit. The effects of hip exoskeleton assistance will be evaluated by comparing physiological, respiratory, biomechanical, and exercise tolerance outcomes with a standard walking condition performed without exoskeleton assistance.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Respiratory Rate and Timing
Zeitfenster: Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Measured continuously in real-time using Respiratory Inductance Plethysmography bands worn around the chest and abdomen.
Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Locomotor-Respiratory Coupling (LRC) Ratios
Zeitfenster: Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Quantifies the frequency coupling and synchronization between breathing cycles (via RIP bands) and walking cycles (via an SMTEC footswitch system to detect heel strikes).
Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Dyspnea (Perceived Breathlessness)
Zeitfenster: Assessed at the end of each treadmill walking bout during the 30-minute exercise session.
Evaluated at the end of each exercise bout using the Modified Borg Scale, ranging from 0 (no breathlessness) to 10 (maximum breathlessness)
Assessed at the end of each treadmill walking bout during the 30-minute exercise session.
Dynamic Hyperinflation
Zeitfenster: Measured via spirometry at baseline (pre-exercise) and immediately following the treadmill walking session.
Evaluated by monitoring the reduction in Inspiratory Capacity (the maximum volume of air inhaled after a regular, calm exhalation) via baseline and post-exercise spirometry.
Measured via spirometry at baseline (pre-exercise) and immediately following the treadmill walking session.
Walking Kinematics
Zeitfenster: Continuously recorded during the active 30-minute treadmill walking period in each session.
Captured at 100 Hz using a 17-camera high-speed digital motion capture system with reflective anatomical markers placed on the lower limbs.
Continuously recorded during the active 30-minute treadmill walking period in each session.
Total Walking Time
Zeitfenster: Recorded as the exact cumulative duration of all active walking bouts during the 30-minute session.
Measured precisely using digital stopwatches to record the exact duration of walking bouts during the 30-minute session.
Recorded as the exact cumulative duration of all active walking bouts during the 30-minute session.
Metabolic Cost / Metabolic Equivalents of Task (METs)
Zeitfenster: Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Determined by measuring net O2 consumption and CO2 production using indirect calorimetry.
Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Geschätzt)

1. September 2026

Primärer Abschluss (Geschätzt)

1. September 2027

Studienabschluss (Geschätzt)

1. September 2028

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

8. Juli 2026

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

8. Juli 2026

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

14. Juli 2026

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

14. Juli 2026

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

8. Juli 2026

Zuletzt verifiziert

1. Juli 2026

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Andere Studien-ID-Nummern

  • COPD

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

Beschreibung des IPD-Plans

As this is a pilot study intended to generate preliminary data and establish feasibility, individual participant data (IPD) will not be publicly shared at this stage. Data sharing will be re-evaluated during future, fully powered randomized clinical trials.

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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