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Machbarkeit implantierbarer myoelektrischer Sensoren zur Steuerung von Prothesen der oberen Extremitäten (IMES)

Eine Machbarkeitsstudie zur Bewertung der Sicherheit und Funktionalität von implantierbaren myoelektrischen Sensoren für die prothetische Kontrolle der oberen Extremität bei transradial Amputierten

Diese Studie wird die Machbarkeit der Verwendung von implantierten myoelektrischen Sensoren (IMES) zur Steuerung einer elektromechanischen Handgelenks- und Handprothese bewerten.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Die Studie bewertet die Machbarkeit eines fortschrittlichen Prothesensteuerungssystems, das auf die Entwicklung eines intuitiveren und funktionaleren Prothesengeräts abzielt. Winzige (2,5 mm x 16 mm) implantierbare myoelektrische Sensoren (IMES) werden in die verbleibenden Unterarmmuskeln von drei transradial Amputierten implantiert. Diese Geräte übertragen drahtlos elektrische Muskelsignale an eine elektromechanische Handgelenk- und Handprothese.

Nach einer zweiwöchigen Erholung von der Implantation von sechs bis acht IMES in die verbleibenden Unterarmmuskeln beginnen die Probanden mit einem siebenmonatigen Training. Die Probanden trainieren zunächst ungefähr einen Monat lang mit einem Benchtop-IMES-System. Wenn sie ihre passgenaue IMES-Prothese (einschließlich elektromechanischer Handgelenke und Hände) erhalten, beginnen die Probanden mit einer sechsmonatigen Zusatzausbildung. Die Probanden haben dann die Möglichkeit, die IMES-Prothese für weitere sechzehn Monate zu verwenden. Die Verwendbarkeit und Funktionalität des Prothesensystems wird während der gesamten Studie bewertet.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

3

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

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

Studienorte

    • Maryland
      • Bethesda, Maryland, Vereinigte Staaten, 20814
        • Walter Reed National Military Medical Center

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

18 Jahre und älter (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  1. Der Patient ist ein Leistungsempfänger des Walter Reed National Military Medical Center.
  2. Der Patient hat eine transradiale Amputation mit einem Drittel oder mehr Restlänge des Unterarms, wie von der kontralateralen Seite bestimmt.
  3. Die Restunterarmanatomie des Patienten (basierend auf Anzahl und Größe der Restmuskeln) unterstützt die Implantation und Kontrolle von mindestens sechs IMES (nach Meinung des Prüfarztes). Dieses Kriterium wird im Rahmen eines studienspezifischen Screening-Tests überprüft.
  4. Der Patient ist mindestens 18 Jahre alt.
  5. Der Patient kann Englisch sprechen und verstehen.
  6. Der Patient ist bereit und in der Lage, eine informierte Einwilligung zu erteilen.
  7. Der Patient hat sich einer Amputierten-Rehabilitation unterzogen, einschließlich einer Schulung zum Tragen und Verwenden einer körperbetriebenen und myoelektrischen Prothese.
  8. Patienten berichten, dass sie mindestens zwei Stunden pro Tag eine Prothese der oberen Extremitäten tragen.
  9. Einseitige Amputation mit erhaltener Funktion des nicht amputierten Arms; erhaltene Funktion ist die Meinung des Prüfers, ob der Patient:

    • hat die Fähigkeit, eine Prothese selbstständig an- und abzulegen,
    • genügend Geschicklichkeit im nicht amputierten Arm hat, um das Prosthetic Control Interface (PCI)-Kabel anzubringen und zu lösen und den PCI-Netzschalter zu bedienen,
    • hat die Geschicklichkeit, die PCI-Batterie zu entfernen und auszutauschen.
  10. Der Patient ist bereit und in der Lage, EMG-Nadeln in den Unterarm einführen zu lassen.
  11. Nach Ansicht des Prüfarztes ist der Patient kognitiv in der Lage, eine IMES-Prothese zu bedienen.
  12. Der Patient ist bereit, einen Trageplan für das Prüfgerät einzuhalten.
  13. Der Patient ist bereit und in der Lage, für die in diesem Protokoll beschriebenen Studienbesuche zum Untersuchungszentrum zu reisen.

Ausschlusskriterien:

  1. Der Patient ist weniger als drei Monate von einer Amputationsoperation oder einer größeren Verletzung des Zielstumpfes entfernt.
  2. Der Patient hat eine schwere Verletzung proximal der Amputationshöhe.
  3. Nach Ansicht des Prüfarztes neigt der Patient zu Hautschäden am Zielstumpf.
  4. Bekannte Nervendurchtrennung oder -lähmung, die zu einer Deinnervation von Muskeln im Zielstumpf führen kann.
  5. Bekannte genetische neuromuskuläre Erkrankung (z. Multiple Sklerose, Myasthenia gravis, Muskeldystrophie).
  6. Der Patient hat eine Blutungs- oder Gerinnungsstörung.
  7. Bilaterale Amputation der oberen Extremität.
  8. Der Patient hat eine schwere psychische Störung wie schlecht kontrollierte PTBS, Schizophrenie oder Paranoia, so dass der kooperative Status inkonsistent ist.
  9. Der Patient hat ein aktives Implantat (z. Herzschrittmacher, implantierter Herzdefibrillator [ICD], Neurostimulator, Medikamenteninfusionsgerät).
  10. Patienten mit Metallfragmenten oder Metallimplantaten (z. orthopädische Hardware), die sich innerhalb des Restunterarms befinden, sind ausgeschlossen. Die Metallfreiheit muss durch eine Röntgenaufnahme des gesamten betroffenen Arms bestätigt werden.
  11. Patienten mit Metall im betroffenen Oberarm werden von Fall zu Fall geprüft. Eine Röntgenaufnahme des gesamten betroffenen Arms wird dem Sponsor zur Verfügung gestellt, der die mögliche Wechselwirkung des Metalls mit dem Magnetfeld der Spule bewertet.
  12. Der Patient hat eine Vorgeschichte von Nebenwirkungen auf Anästhetika.
  13. Der Patient hat kürzlich oder nimmt derzeit an einer Forschung teil, die die Reaktion auf eine der Studieninterventionen beeinflussen oder in irgendeiner Weise schädlich für den Probanden sein kann.
  14. Eine Patientin, die schwanger ist, stillt oder plant, im Laufe der Studie schwanger zu werden.
  15. Nach Meinung des Prüfarztes ist der Proband kein geeigneter Kandidat für die Studie, aus irgendeinem Grund, wie z. B. einer Restgliedinfektion, erheblichen Schmerzen, einer erheblichen proximalen Nervenverletzung oder Weichteilschädigung, einer erheblichen Narbenbildung oder einem schlechten Gesundheitszustand der Hauthülle.

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: N / A
  • Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Prothetisches Training mit IMES-Prothese

Sobald sich die Probanden von der chirurgischen IMES-Implantation erholt haben (ungefähr zwei Wochen), werden sie die IMES-Steuerung mit einem IMES-Benchtop-Trainer ungefähr einen Monat lang üben. Sobald die passgenaue IMES-Prothese des Probanden verfügbar ist, wird diese angepasst und programmiert. Die Probanden beginnen dann mit einer sechsmonatigen prothetischen Ausbildung. Das Training in Monat 1 beinhaltet Sitzungen mit einem Ergotherapeuten 4-5 Mal pro Woche. Monate 2-6 Training beinhaltet ein Treffen mit einem Ergotherapeuten zweimal im Monat. Während des Trainings lernt der Proband, wie er Restmuskulatur in der amputierten Extremität kontrahieren kann, um Bewegungen eines elektromechanischen Handgelenks und einer elektromechanischen Hand zu steuern. Das therapeutische Ziel ist die Entwicklung von Fähigkeiten, die für die Durchführung von Aktivitäten des täglichen Lebens mit der IMES-Prothese erforderlich sind.

Nach Abschluss der sechsmonatigen Schulung haben die Probanden die Möglichkeit, ihre IMES-Prothese weitere sechzehn Monate lang zu verwenden.

Andere Namen:
  • Myoelektrisches Prothetik-Training

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Gerätebezogene schwerwiegende unerwünschte Ereignisse
Zeitfenster: Informationen, die im Laufe von 2 Jahren nach der IMES-Implantation gesammelt wurden
Tabellarische Auflistung der gerätebezogenen schwerwiegenden unerwünschten Ereignisse im Verlauf der Studie.
Informationen, die im Laufe von 2 Jahren nach der IMES-Implantation gesammelt wurden
Änderung der Punktzahl des Genauigkeitstests
Zeitfenster: Neunmaliger Test: nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese; einmal pro Monat für eine sechsmonatige Ausbildung; 1 Jahr nach Implantation; und 2 Jahre nach der Implantation

Der Genauigkeitstest erfordert, dass die Probanden eine Reihe verschiedener Handbewegungen mit dem IMES ausführen, um ein elektromechanisches Handgelenk und eine elektromechanische Hand zu steuern. Die Bewegungen werden ausgewählt, um sowohl die unabhängige als auch die gleichzeitige Kontrolle über die sechs verschiedenen Bewegungen zu demonstrieren, die von der Prothese angeboten werden: Hand öffnen/schließen, Daumen addieren/abduzieren, Handgelenk supinieren/pronieren. Ein Ergotherapeut bewertet die Versuchsperson bei jeder Bewegung wie folgt: 0 = keine Bewegung beobachtet; 1 = die beabsichtigte Bewegung wurde nicht beobachtet, aber unbeabsichtigte Bewegungen wurden beobachtet; 2 = die beabsichtigte Bewegung wurde beobachtet, zusätzlich zu unbeabsichtigten Bewegungen; 3 = die beabsichtigte Bewegung wurde beobachtet. Die Änderung der Genauigkeitswerte über die neun abgeschlossenen Tests hinweg wird angezeigt.

Während des Genauigkeitstests werden vom IMES übertragene elektromyografische (EMG) Signale aufgezeichnet. Eine Videokamera zeichnet die Bewegungen der Prothese auf, so dass diese Ausgabe den IMES-Eingangssignalen zugeordnet werden kann.

Neunmaliger Test: nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese; einmal pro Monat für eine sechsmonatige Ausbildung; 1 Jahr nach Implantation; und 2 Jahre nach der Implantation

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Änderung des Southampton Hand Assessment Procedure (SHAP) Testergebnisses
Zeitfenster: Neunmaliger Test: nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese; einmal pro Monat für eine sechsmonatige Ausbildung; 1 Jahr nach Implantation; und 2 Jahre nach der Implantation
Der Test umfasst eine Reihe von Aufgaben mit eigener Zeitmessung (der Teilnehmer startet und stoppt den Timer mit der zu testenden Hand), die in zwei Abschnitte unterteilt sind: Aufnehmen und Platzieren von acht unterschiedlich geformten Objekten und Ausführen von vierzehn Aktivitäten des täglichen Lebens (ADL). Die Objekte sind so geformt, dass sie die Verwendung von sechs Standard-Greifmustern (Kugel, Stativ, Power, Lateral, Spitze, Verlängerung) fördern und in zwei verschiedenen Gewichten erhältlich sind, um die Fähigkeit des Teilnehmers zu testen, stärkere Griffe zu bilden. Die vierzehn simulierten ADLs umfassen das Schneiden, Gießen, Heben und Übertragen von Lasten. Die Probanden führen den SHAP-Test mit dem IMES durch, um ein elektromechanisches Handgelenk und eine elektromechanische Hand zu steuern. Jede Aufgabe wird nach Zeitaufwand bewertet. Die Veränderung der SHAP-Werte über die neun abgeschlossenen Tests hinweg wird dargestellt.
Neunmaliger Test: nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese; einmal pro Monat für eine sechsmonatige Ausbildung; 1 Jahr nach Implantation; und 2 Jahre nach der Implantation
Änderung des ACMC-Testergebnisses (Assessment of Capacity for Myoelectric Control).
Zeitfenster: Neunmaliger Test: nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese; einmal pro Monat für eine sechsmonatige Ausbildung; 1 Jahr nach Implantation; und 2 Jahre nach der Implantation
Das ACMC wird basierend auf Beobachtungen des Probanden verwaltet und bewertet, während er oder sie eine alltägliche Aufgabe unter Verwendung des IMES ausführt, um ein elektromechanisches Handgelenk und eine elektromechanische Hand zu steuern. Die Aufgaben werden aus einer Auswahl von sechs Aufgaben ausgewählt, darunter: Einen Koffer packen, Post sortieren, ein verzehrfertiges Produkt mischen, eine Pflanze umtopfen, ein fertiges Projekt zusammenstellen und einen Tisch decken. Während der Bewertung werden die Probanden ermutigt, die Aufgabe spontan auf ihre übliche Weise zu erledigen. Der Ergotherapeut bewertet die Fähigkeit zur Kontrolle der Prothese, indem er die Leistung bei 22 Items bewertet, die verschiedene Aspekte der Kontrolle darstellen, die als Greifen, Halten, Loslassen und Koordinieren zwischen den Händen klassifiziert sind. Die Leistung jedes Probanden wird mit Noten von 0 bis 3 bewertet, wobei 0 = nicht leistungsfähig, 1 = teilweise leistungsfähig, Leistungsfähigkeit nicht festgestellt, 2 = bedarfsgerecht leistungsfähig und 3 = spontan leistungsfähig. Die Veränderung der ACMC-Ergebnisse über die neun abgeschlossenen Tests hinweg wird dargestellt.
Neunmaliger Test: nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese; einmal pro Monat für eine sechsmonatige Ausbildung; 1 Jahr nach Implantation; und 2 Jahre nach der Implantation
Änderung der Punktzahl des Box- und Blocktests (BBT).
Zeitfenster: Neunmaliger Test: nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese; einmal pro Monat für eine sechsmonatige Ausbildung; 1 Jahr nach Implantation; und 2 Jahre nach der Implantation
Der BBT misst die einseitige grobe manuelle Geschicklichkeit. Das BBT besteht aus einer in zwei Fächer unterteilten Holzkiste und 150 Blöcken. Die Testperson wird gebeten, innerhalb von 60 Sekunden so viele Blöcke wie möglich von einem Fach einer Kiste in ein anderes zu bewegen. Die Aufgabe soll unter Verwendung des IMES zur Steuerung eines elektromechanischen Handgelenks und einer elektromechanischen Hand gelöst werden. Die Veränderung des BBT-Scores über die neun abgeschlossenen Tests hinweg wird angezeigt.
Neunmaliger Test: nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese; einmal pro Monat für eine sechsmonatige Ausbildung; 1 Jahr nach Implantation; und 2 Jahre nach der Implantation
IMES-Zufriedenheitsfragebogen
Zeitfenster: abgeschlossen nach sechsmonatiger Ausbildung nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese
Die Probanden werden gebeten, einen Fragebogen auszufüllen, in dem sie ihre Zufriedenheit mit verschiedenen Aspekten der IMES-Prothese bewerten und beschreiben.
abgeschlossen nach sechsmonatiger Ausbildung nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese

Andere Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Gerätestörungen
Zeitfenster: Informationen, die im Laufe von 2 Jahren nach der IMES-Implantation gesammelt wurden
Art und Anzahl aller Gerätestörungen im Studienverlauf werden in einer Häufigkeitstabelle zusammengefasst.
Informationen, die im Laufe von 2 Jahren nach der IMES-Implantation gesammelt wurden
Nutzung des IMES-Systems
Zeitfenster: Informationen, die im Laufe von 6 Monaten nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese gesammelt wurden
Die Anzahl der Stunden und Nutzungsarten werden für jedes Fach zusammengefasst
Informationen, die im Laufe von 6 Monaten nach Erhalt und Programmierung der passgenauen IMES-Prothese gesammelt wurden
Programmieranforderungen
Zeitfenster: Informationen, die im Laufe von 2 Jahren nach der IMES-Implantation gesammelt wurden

Die Anzahl der Stunden und Sitzungen, die erforderlich sind, um die IMES-Prothese für jeden Probanden im Laufe seiner Teilnahme an der Studie zu programmieren, wird in einer Tabelle dargestellt.

IMES-Parametereinstellungen (Steuersignal und Verstärkung), die bei jedem Programmierbesuch für alle implantierten IMES aufgezeichnet wurden, werden tabelliert.

Informationen, die im Laufe von 2 Jahren nach der IMES-Implantation gesammelt wurden

Mitarbeiter und Ermittler

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

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 (Tatsächlich)

1. Mai 2013

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

1. Dezember 2016

Studienabschluss (Tatsächlich)

1. Dezember 2016

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

20. Mai 2013

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

15. Juli 2013

Zuerst gepostet (Schätzen)

17. Juli 2013

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

1. März 2017

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

27. Februar 2017

Zuletzt verifiziert

1. Februar 2017

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • CP0015B

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Klinische Studien zur Amputation, Traumatisch

Klinische Studien zur IMES

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