Diese Seite wurde automatisch übersetzt und die Genauigkeit der Übersetzung wird nicht garantiert. Bitte wende dich an die englische Version für einen Quelltext.

Adaptives Hüftexoskelett zur Verbesserung des Schlaganfalls

5. Juni 2026 aktualisiert von: Georgia Institute of Technology

Angetriebenes Hüft-Exoskelett für Schlaganfallüberlebende mit Gangbehinderung

Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf neuen Algorithmen für Roboter-Exoskelette und deren Erprobung in Tests an menschlichen Probanden. Personen, die bereits einen Schlaganfall erlitten haben, werden mit einem Roboter-Exoskelett auf einem speziellen Laufband laufen. In der Studie wird die Leistung des erweiterten Algorithmus mit der Nichtverwendung des Geräts verglichen, um den klinischen Nutzen zu ermitteln.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf einem vorgeschlagenen neuartigen System mit künstlicher Intelligenz (KI), um die Steuerungspolitik in angetriebenen Exoskeletten selbst anzupassen und Einsatzsysteme zu unterstützen, die sich an den individuellen Gang des Patienten anpassen. Die Forscher gehen davon aus, dass sich die Gehgeschwindigkeit durch den Einsatz des selbstadaptiven Kontrollrichtliniensystems verbessern wird. Personen nach einem Schlaganfall leiden unter einer Vielzahl von Mobilitätseinschränkungen, einschließlich asymmetrischem Gang, erheblich verringertem SSWS und verringerter Stabilität, und haben daher die allgemeine Mobilitätsunabhängigkeit in der Gemeinschaft stark beeinträchtigt. Die Forscher gehen davon aus, dass der vorgeschlagene neuartige Controller, der sich an solche variablen und asymmetrischen Gangmuster anpassen lässt, erhebliche Vorteile bei der Erhöhung der Unabhängigkeit und Mobilität der Gemeinschaft für Patienten nach einem Schlaganfall haben wird. 12 Patienten nach einem Schlaganfall werden mit dem Hüft-Exoskelett fit gemacht und gehen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Steigungen auf einem Motek CAREN-System weiter, während die Forscher die selbst gewählte Gehgeschwindigkeit messen. Das selbstadaptive System wird direkt mit einer durchschnittlich besten Kontrollrichtlinie (nicht adaptiv) sowie mit einer „Standard of Care“-Basislinie verglichen. Diese Grundlinie wird das Gehen ohne Exoskelett und klinisch vorgeschriebenen passiven Orthesen sein. Die Forscher erwarten, dass das selbstadaptive System die Kontrollpolitik erlernt, die am besten zu den Gangmustern des Patienten passt und so Vorteile bei der Gehgeschwindigkeit mit sich bringt.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

12

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

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

Studienorte

  • Vereinigte Staaten
    • Georgia
      • Atlanta, Georgia, Vereinigte Staaten, 30332
        • Exoskeleton and Prosthetic Intelligent Controls Lab

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 85 Jahre (Erwachsene, Älterer Erwachsener)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Vorgeschichte eines Schlaganfalls mit Genehmigung eines Arztes zur sicheren Durchführung der experimentellen Aktivitäten.
  • Der Schlaganfall muss mindestens 6 Monate vor Studienbeginn aufgetreten sein.
  • Im Alter zwischen 18 und 85 Jahren.
  • Erzielen Sie beim Mini-Mental-State-Examen (MMSE) eine Punktzahl von mehr als 17.
  • Kann mindestens 30 Sekunden ohne Unterstützung sitzen.
  • Kann einem 3-Schritte-Befehl folgen.
  • Muss in der Lage sein, ohne Unterstützung zu gehen (ein Geländer ist bei Bedarf erlaubt), mit einer Gehgeschwindigkeit von mindestens 0,4 m/s (begrenzte gemeinschaftliche Gehgeschwindigkeit).
  • Sie müssen mindestens 6 Minuten laufen können.
  • Muss bereit und in der Lage sein, an einem ein- bis vierstündigen Experiment teilzunehmen, wobei regelmäßig und nach Bedarf Pausen eingelegt werden.
  • Der Transfer (vom Sitzen zum Stehen und vom Stehen zum Sitzen) muss ohne externe Unterstützung möglich sein (Unterstützung durch Armlehnen zulässig).
  • Sie müssen in der Lage sein, kleine Steigungen (3 Grad) und einige Stufen (6 Stufen) zu bewältigen.

Ausschlusskriterien:

  • Gefühlsverlust in den Beinen, vollständige Rückenmarksverletzung, Gehirnerschütterung in den letzten 6 Monaten, schwere Herz-Kreislauf-Erkrankungen, schwere Arthritis oder orthopädische Probleme, die eine vollständige Teilnahme an der Studie einschränken würden.
  • Diagnose anderer neurologischer Erkrankungen wie Parkinson-Krankheit, Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), Multiple Sklerose (MS), Demenz, nicht vollständig geklärtes Kopftrauma in der Vorgeschichte (laut Teilnehmerbericht), Amputation der unteren Extremitäten, nicht heilende Geschwüre von a untere Extremität, Nierendialyse oder Lebererkrankung im Endstadium, rechtliche Blindheit oder schwere Sehbehinderung.
  • Verwendung eines Herzschrittmachers, Metallimplantate im Kopfbereich oder Medikamente, die die Krampfschwelle senken.
  • Wenn Sie schließlich an einer anderen klinischen Studie teilnehmen und/oder Ihre körperliche Verfassung auf die Ausführung verschiedener Aufgaben beschränkt ist, was nach Ansicht des Hauptprüfarztes (PI) wahrscheinlich das Studienergebnis beeinflussen oder die Ergebnisse verfälschen würde, werden Sie von der Teilnahme ausgeschlossen die Studium.

Studienplan

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

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: N / A
  • Interventionsmodell: Einzelgruppenzuweisung
  • Maskierung: Keine (Offenes Etikett)

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Experimental: Hip Exoskeleton for Stroke Gait Assistance
This study will be conducted on a sample population of stroke subjects (single arm). Subjects will be tested with the hip exoskeleton and baseline.
Gerät: Hip exoskeleton
The intervention is an experimental robotic hip exoskeleton in a powered state providing assistance to the user that has been previously developed by the team. It is used to improve walking gait performance.
Sonstiges: Baseline
The intervention will serve as a baseline where participants will be asked to perform the tasks without wearing a hip exoskeleton.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Temporal Convolutional Network (TCN) Model Performance (Joint Moment Accuracy)
Zeitfenster: 5 Days
This outcome represents the error with which the deep learning model embedded into our hip exoskeleton's microprocessor predicts hip joint moments in stroke patients. Specifically, the coefficient of determination (R²) is computed between the predicted hip joint moments and the ground truth measurements. Ground truth measurements are obtained from a laboratory-grade force plate system and inverse dynamics calculations. For these measures, higher R² values (closer to 1.0) indicate better correlation between predicted and actual hip joint moments. This metric provides a comprehensive assessment of the exoskeleton's ability to accurately estimate hip joint moments in stroke patients during tasks, with improved outcomes representing better assistive capabilities for the user.
5 Days
Metabolic Cost for Level Ground Walking
Zeitfenster: 5 days
Metabolic energy expenditure will be quantified using an indirect calorimetry system (Parvo Medics, UT) that measures oxygen consumption (VO₂) and carbon dioxide production (VCO₂) during experimental tasks. Measurements will be collected from each participant during a 5-minute baseline standing period followed by level ground walking trials under three conditions: without the exoskeleton, with the exoskeleton in a powered state, and with the exoskeleton in an unpowered state. Metabolic cost will be calculated from respiratory gas exchange data using standard equations for energy expenditure.
5 days
Biological Joint Work - Level Walking
Zeitfenster: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints during level walking will be quantified through biomechanical analysis of motion capture data. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during level walking.
5 days
Biological Joint Work - Incline Walking
Zeitfenster: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during incline walking through biomechanical analysis of motion capture data. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the incline walking.
5 days
Biological Joint Work - Stair Ascent
Zeitfenster: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during stair ascent through biomechanical analysis of motion capture data. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the stair ascent task.
5 days
Biological Joint Work - Sit to Stand
Zeitfenster: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during sit to stand through biomechanical analysis of motion capture data. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the sit to stand task.
5 days
Biological Joint Work - go and Grab
Zeitfenster: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during a go and grab task through biomechanical analysis of motion capture data. In the go and grab task, participants take several steps, lean forward, and pick up a weighted object from a low surface just above ground level. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the go and grab task.
5 days

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
10 Meter Walk Test (Self-selected)
Zeitfenster: 5 days
This will be measured as the participant walks a distance of 10 meters across a gait mat at their self-selected (or comfortable) walking speed. This measure will be recorded in seconds with lower values indicating faster speed and higher values indicating slower speeds. Self-selected walking speed is highly correlated with functional ability and dependence.
5 days
The Timed up and go (TUG)
Zeitfenster: 5 days
This will be measured as the time it takes a participant to rise from a chair, walk three meters at a self-selected pace, turn, walk back to the chair and sit down. The total time taken will be measured in seconds with longer times indicating poorer physical performance. This test assesses functional mobility and dynamic balance.
5 days
6 Minute Walk Test
Zeitfenster: 5 days
This is a measurement of endurance and functional ability that assesses the participants ability to walk a distance over a time period of 6 minutes. It is measured in distance with greater distances indicating improved levels of endurance and functional ability.
5 days
Modified Stroke Impact Scale
Zeitfenster: 5 days
The Modified Stroke Impact Scale (SIS) is a self-report questionnaire that evaluates disability and health-related quality of life after stroke. Each item is rated in a 5-point Likert scale in terms of the difficulty the patient has experienced in completing each item. Scores are transformed to a 0-100 scale, with 0 indicating the poorest perceived health status and 100 indicating the best, across domains of disability and health-related quality of life. Higher scores are indicative of improved quality of life.
5 days
Modified Activities-specific Balance Confidence
Zeitfenster: 5 days
The modified activities specific balance confidence is a self-report measure of balance confidence in performing various activities without losing balance or experiencing a sense of unsteadiness. Confidence is rated for various activities on a scale from 0% to 100% for each activity, with 0% indicative of no confidence and 100% indicative of complete confidence. Scores reflect balance confidence with higher scores indicative of improved balance confidence.
5 days
Fast Self-selected Walking Speed
Zeitfenster: 5 days
This will be measured as the participant walks on a treadmill at their fastest and safest walking speed. This measure will be recorded in meters/seconds with higher values indicating faster speed and lower values indicating slower speeds.
5 days

Mitarbeiter und Ermittler

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

Sponsor

Georgia Institute of Technology

Mitarbeiter

Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD)

Ermittler

  • Hauptermittler: Aaron Young, Ph.D., Georgia Institute of Technology

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)

21. Mai 2025

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

29. August 2025

Studienabschluss (Tatsächlich)

29. August 2025

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

8. September 2022

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

8. September 2022

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

13. September 2022

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

1. Juli 2026

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

5. Juni 2026

Zuletzt verifiziert

1. Mai 2026

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Schlüsselwörter

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • H18182
  • R03HD097740 (US NIH Stipendium/Vertrag)
  • DP2HD111709 (US NIH Stipendium/Vertrag)

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

Planen Sie, individuelle Teilnehmerdaten (IPD) zu teilen?

NEIN

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 .

Klinische Studien zur Hip exoskeleton

Suchen Sie nach ähnlichen Studien

Sponsoren und Mitarbeiter

Krankheiten

Drogeninterventionen

CROs by country

CROs in Portugal

Bedingungen

Seltene Krankheiten

Drogeninterventionen

Nahrungsergänzungsmittel

Sponsor / Mitarbeiter

Standorte

3
Abonnieren