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Mustererkennung Prothetische Kontrolle (Adaptation)

19. Oktober 2022 aktualisiert von: Coapt, LLC

Wirksamkeit der Anpassung des Steuersystems bei der Verbesserung der Tragezeit von Prothesen der oberen Extremitäten in einer realen Umgebung, eine randomisierte Crossover-Studie

Viele verschiedene Faktoren können die Leistung einer Prothese der oberen Extremitäten beeinträchtigen, die der Benutzer mit einer elektromyografischen (EMG) basierten Mustererkennungskontrolle steuert. Herkömmliche Steuersysteme erfordern eine häufige Neukalibrierung, um eine konsistente Leistung zu erzielen, was dazu führen kann, dass sich Prothesenträger dafür entscheiden, ihre Vorrichtung weniger zu tragen. Diese Studie untersucht einen neuen Steueralgorithmus für die adaptive Mustererkennung, der das vorhandene Steuersystem bei jeder Neukalibrierung durch den Benutzer neu trainiert, anstatt es zu überschreiben. Die Hypothese der Studie lautet, dass ein solches adaptives Steuersystem zu einer zufriedenstellenderen Prothesensteuerung führt, wodurch die Notwendigkeit einer Neukalibrierung verringert und die Häufigkeit erhöht wird, mit der Benutzer ihr Gerät tragen. Die Teilnehmer tragen ihre Prothese so, wie sie es normalerweise zu Hause tun würden, und verwenden jedes Kontrollsystem (adaptiv und nicht adaptiv) für einen Zeitraum von 8 Wochen mit einer intermittierenden 1-wöchigen Auswaschphase (insgesamt 17 Wochen). Die Verwendung der Prothese wird während jeder Periode überwacht, um die Tragezeit des Benutzers und die Häufigkeit der Neukalibrierung bei Verwendung der adaptiven oder nicht adaptiven Steuerung zu vergleichen. Die Teilnehmer werden außerdem zu Beginn (0 Monate), in der Mitte (1 Monat) und am Ende (2 Monate) jedes Zeitraums eine Reihe virtueller Spiele auf einem Computer spielen, die ihre Fähigkeit testen, die Prothesenbewegung mit jedem zu kontrollieren Kontrollsystem. Änderungen der Benutzerleistung werden in jedem Zeitraum ausgewertet und zwischen den beiden Kontrollsystemen verglichen. Diese Studie wird nicht nur die Wirksamkeit der adaptiven Mustererkennungssteuerung bewerten, sondern sie wird zu Hause unter typischen und realistischen Prothesengebrauchsbedingungen durchgeführt.

Studienübersicht

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

9

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

18 Jahre bis 70 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Die Probanden haben eine Differenz der oberen Extremitäten (angeboren oder erworben) auf transradialer (zwischen Handgelenk und Ellenbogen), Ellbogenexartikulation (am Ellenbogen), transhumeraler (zwischen Ellenbogen und Schulter) oder Schulterexartikulation (an der Schulter) Ebene.
  • Die Probanden sind geeignet, Coapt-Mustererkennungsbenutzer zu sein oder sind es bereits (Coapt Complete Control Gen 2).
  • Die Probanden sind zwischen 18 und 70 Jahre alt.

Ausschlusskriterien:

  • Probanden mit erheblichen kognitiven Defiziten oder Sehbehinderungen, die sie daran hindern würden, während der Experimente eine Einverständniserklärung abzugeben oder Anweisungen zu befolgen, oder die Fähigkeit, relevante Benutzerfeedback-Diskussionen zu erhalten.
  • Themen, die nicht Englisch sprechen.
  • Probanden, die schwanger sind.

Studienplan

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

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Behandlung
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
  • Maskierung: Single

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Adaptive Steuerung
Das adaptive Steuersystem aktualisiert den Mustererkennungs-Steueralgorithmus, indem es jedes Mal, wenn der Prothesenbenutzer sein Gerät neu kalibriert, neue EMG-Daten einbezieht.
Verwendung eines auf Elektromyographie (EMG) basierenden Mustererkennungscontrollers zum Bewegen einer Prothese der oberen Extremität in einem Heimversuch.
Andere Namen:
  • Vollständige Kontrolle Gen2 übernehmen
Aktiver Komparator: Nicht-adaptive Steuerung
Die herkömmlichen, nicht adaptiven Steuersysteme setzen den Mustererkennungs-Steueralgorithmus zurück, indem alte EMG-Daten jedes Mal gelöscht werden, wenn der Prothesenbenutzer sein Gerät neu kalibriert.
Verwendung eines auf Elektromyographie (EMG) basierenden Mustererkennungscontrollers zum Bewegen einer Prothese der oberen Extremität in einem Heimversuch.
Andere Namen:
  • Vollständige Kontrolle Gen2 übernehmen

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Unterschiede in der prothetischen Tragezeit
Zeitfenster: Wir werden die gesamte Prothesentragezeit im Laufe jedes 8-wöchigen Zeitraums zu Hause aufzeichnen.
Wir werden jedes Mal aufzeichnen, wenn die Teilnehmer ihr Mustererkennungsgerät während der Heimstudie ein- oder ausschalten. Die Prothesentragezeit ist definiert als die kumulierte Zeit, die die Teilnehmer ihr Mustererkennungsgerät im Laufe jedes 8-Wochen-Zeitraums zu Hause eingeschaltet lassen. Wir werden eine statistische Analyse durchführen, um die Tragezeit zu vergleichen, wenn jede Art von Mustererkennungs-Kontrollsystem (adaptiv und nicht adaptiv) verwendet wird. Wir werden eine Varianzanalyse mit wiederholten Messungen mit dem Subjekt als Zufallsfaktor, der Reihenfolge des verwendeten Kontrollsystems als feste Variable und der Tragezeit als feste Variable durchführen.
Wir werden die gesamte Prothesentragezeit im Laufe jedes 8-wöchigen Zeitraums zu Hause aufzeichnen.

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Unterschiede in der Kalibrierhäufigkeit
Zeitfenster: Wir werden die Kalibrierungshäufigkeit im Laufe jedes 8-wöchigen Zeitraums zu Hause aufzeichnen.
Wir werden jede Instanz aufzeichnen, in der die Teilnehmer ihr Mustererkennungsgerät während des Heimversuchs neu kalibrieren. Wir werden eine statistische Analyse durchführen, um die Häufigkeit der Kalibrierungen bei Verwendung jedes Kontrollsystems (adaptiv und nicht adaptiv) zu vergleichen. Wir werden eine Varianzanalyse mit wiederholten Messungen mit dem Subjekt als Zufallsfaktor, der Reihenfolge des verwendeten Kontrollsystems als feste Variable und der Tragezeit als feste Variable durchführen.
Wir werden die Kalibrierungshäufigkeit im Laufe jedes 8-wöchigen Zeitraums zu Hause aufzeichnen.
Änderungen in der virtuellen Spielleistung
Zeitfenster: Die Teilnehmer absolvieren die virtuellen Spiele zu Beginn (0 Monate), in der Mitte (1 Monat) und am Ende (2 Monate) jedes 8-Wochen-Zeitraums zu Hause.
Die Teilnehmer werden zwei virtuelle Spiele namens Simon Says und In-the-Zone mit der Desktop-Anwendung Coapt Complete ControlRoom absolvieren. In beiden Spielen wird getestet, wie gut die Teilnehmer die Bewegung virtueller Objekte mithilfe ihres Mustererkennungsgeräts steuern. Wir werden ihre Gesamtsteuerungsleistung messen, indem wir die Abschlussrate, die Bewegungszeit und die Pfadeffizienz berechnen. Wir werden eine statistische Analyse durchführen, um die virtuelle Spielleistung bei Verwendung der einzelnen Steuerungssysteme zu vergleichen. Wir werden eine Varianzanalyse mit wiederholten Messungen mit dem Subjekt als Zufallsfaktor, der Reihenfolge des verwendeten Mustererkennungs-Kontrollsystems als feste Variable und jeder Leistungsmetrik als feste Variable durchführen.
Die Teilnehmer absolvieren die virtuellen Spiele zu Beginn (0 Monate), in der Mitte (1 Monat) und am Ende (2 Monate) jedes 8-Wochen-Zeitraums zu Hause.
Benutzerumfrage von RIC zu Orthotics Prosthetics
Zeitfenster: Die Teilnehmer füllen den OPUS zu Beginn (0 Monate) und am Ende (2 Monate) jedes 8-Wochen-Zeitraums aus. von jedem in-home 8-wöchigen Zeitraum.
Die Teilnehmer absolvieren das Modul „Funktionsstatus der oberen Extremitäten“ aus der RIC-Benutzerumfrage zu Orthotics Prosthetics (OPUS). Der OPUS bittet Prothesenträger, den Schwierigkeitsgrad (von sehr leicht bis sehr schwer) bei der Ausführung von Oberarm-/Handfunktionen mit ihrem Mustererkennungsgerät zu bewerten. Die Erhebungsdaten werden mittels Ratingskalenanalyse (Rasch-Modell) ausgewertet.
Die Teilnehmer füllen den OPUS zu Beginn (0 Monate) und am Ende (2 Monate) jedes 8-Wochen-Zeitraums aus. von jedem in-home 8-wöchigen Zeitraum.
Prothetische Benutzerbefragung
Zeitfenster: Die Teilnehmer füllen die Umfrage am Ende ihrer Studienteilnahme (17 Wochen) aus.
Die Teilnehmer werden eine Umfrage oder ein Telefoninterview ausfüllen, um Feedback darüber zu geben, welches Steuerungssystem sie zwischen adaptiv oder nicht adaptiv bevorzugen. Die Teilnehmer teilen mit, ob sie das Kontrollsystem bevorzugen, das sie im ersten oder zweiten 8-Wochen-Zeitraum verwendet haben.
Die Teilnehmer füllen die Umfrage am Ende ihrer Studienteilnahme (17 Wochen) aus.
Unterschiede in der Klassifikationsgenauigkeit
Zeitfenster: Wir zeichnen die Klassifizierungsgenauigkeit zu Beginn (0 Monate), in der Mitte (1 Monat) und am Ende (2 Monate) jedes 8-Wochen-Zeitraums zu Hause auf.
Die Teilnehmer werden angewiesen, mit ihrem Mustererkennungsgerät eine Reihe unabhängiger Prothesenbewegungen auszuführen und jede Bewegung 3 Sekunden lang zu halten. Für jede Bewegung zeichnen wir alle 50 ms die Ausgangsbewegungsklasse auf, die von ihrem Mustererkennungsklassifizierer bestimmt wird. Wir messen die Leistung ihres Klassenführers bei Verwendung jedes Steuersystems (adaptiv und nicht adaptiv), indem wir die Klassifizierungsgenauigkeit berechnen, die als die Anzahl korrekter Klassifizierungen über die Gesamtzahl der Klassifizierungen für jede Bewegung definiert ist. Wir werden eine statistische Analyse durchführen, um die Klassifizierungsgenauigkeit bei der Verwendung jedes Kontrollsystems zu vergleichen. Wir werden eine Varianzanalyse mit wiederholten Messungen mit dem Subjekt als Zufallsfaktor, der Reihenfolge des verwendeten Mustererkennungskontrollsystems als feste Variable und der Klassifizierungsgenauigkeit als feste Variable durchführen.
Wir zeichnen die Klassifizierungsgenauigkeit zu Beginn (0 Monate), in der Mitte (1 Monat) und am Ende (2 Monate) jedes 8-Wochen-Zeitraums zu Hause auf.

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

Ermittler

  • Hauptermittler: Blair Lock, MScE, Coapt, LLC

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

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)

17. Dezember 2020

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

20. Mai 2022

Studienabschluss (Tatsächlich)

20. Mai 2022

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

13. Februar 2020

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

13. Februar 2020

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

17. Februar 2020

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

20. Oktober 2022

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

19. Oktober 2022

Zuletzt verifiziert

1. Oktober 2022

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • 120190044
  • W81XWH-17-1-0645 (Andere Zuschuss-/Finanzierungsnummer: US Army Medical Research Acquisition Activity)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

Ja

Beschreibung des IPD-Plans

Nur die während der Studie erfassten anonymisierten Daten der einzelnen Teilnehmer dürfen weitergegeben werden. Dazu gehören alle experimentellen Daten, die den Ergebnissen einer Veröffentlichung zugrunde liegen, wie EMG-Daten, Daten zur Verwendung von Prothesen, Daten virtueller Spiele sowie Umfragen und Fragebögen.

IPD-Sharing-Zeitrahmen

Wir erwarten, dass die Studiendaten und -ergebnisse am Ende der Studie nach Abschluss der Datenanalyse und Veröffentlichung verfügbar sind.

IPD-Sharing-Zugriffskriterien

Es liegt im Ermessen des autorisierten Studienpersonals, mit wem Daten geteilt werden oder wo sie zugänglich gemacht werden. Nur anonymisierte Daten werden unter Verwendung von Standarddatendateiformaten (.csv oder .txt) geteilt. Daten können mit der Forschungsgemeinschaft insgesamt geteilt werden, um Wissenschaft und Gesundheit voranzubringen. Die Daten werden nur dann über eine Website für den Online-Datenaustausch öffentlich zugänglich gemacht, wenn dies für die Veröffentlichung in einer wissenschaftlichen Zeitschrift erforderlich ist. Nach Abschluss der Datenanalyse können die Studienergebnisse auf Anfrage mit den Probanden geteilt werden und werden der Öffentlichkeit in Form einer Zeitschriftenveröffentlichung zur Verfügung gestellt. Studienergebnisse können auch auf der Coapt-Website veröffentlicht werden.

Art der unterstützenden IPD-Freigabeinformationen

  • Studienprotokoll
  • Statistischer Analyseplan (SAP)
  • Klinischer Studienbericht (CSR)
  • Analytischer Code

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Ja

Produkt, das in den USA hergestellt und aus den USA exportiert wird

Nein

Diese Informationen wurden ohne Änderungen direkt von der Website clinicaltrials.gov abgerufen. Wenn Sie Ihre Studiendaten ändern, entfernen oder aktualisieren möchten, wenden Sie sich bitte an register@clinicaltrials.gov. Sobald eine Änderung auf clinicaltrials.gov implementiert wird, wird diese automatisch auch auf unserer Website aktualisiert .

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