Pädiatrische Neuralhülsenvalidierung

Dies ist eine vergleichende Kohortenstudie, die die Genauigkeit einer tragbaren Neuralmanschette bei der Erfassung kinematischer Daten bei Kindern (Alter 8-14 Jahre) mit CP und gesunden Kontrollpersonen sowie die Fähigkeit der Manschette, Gangmuster bei Patienten mit CP zu normalisieren, testet. Die Cionic Neural Sleeve misst Informationen darüber, wie sich Menschen bewegen. Das System besteht aus 4 Beingurten, 2 Fußsensoren und 2 Fußeinlagen (oder Drucksensoren), die über isolierte Drähte mit einer batteriebetriebenen Steuerbox verbunden sind, die am Oberschenkel getragen wird. Die Cionic-Sensorgeräte bestehen aus Sensoren, die entweder Teil von tragbaren Kleidungsstücken sind, die mit Klettverschluss und klebrigem Elektrodengel eng an Ort und Stelle gehalten oder an den Schuhen befestigt werden. Dieses System misst und zeichnet elektromyographische Daten der Muskeln sowie kinematische Daten in den unteren Extremitäten bei normaler Gehgeschwindigkeit bei allen Teilnehmern auf.

Alle Probanden werden vor dem Anpassen der Neuralmanschette von einem zugelassenen Arzt oder Physiotherapeuten untersucht. Diese besteht aus dem Bewegungsbereich der unteren Extremitäten, Krafttests und selektiver motorischer Kontrolle (alle Komponenten sind Teil einer typischen pädiatrischen orthopädischen neuromuskulären körperlichen Untersuchung). Danach ist jeder Teilnehmer fit für die Komponenten des Cionic Neural Sleeve. Zwei dehnbare Beingurte mit mehreren Sensoren werden mit Klettverschluss an jedem Bein befestigt. Ein Gurt wird um jeden Oberschenkel und einer um jeden Unterschenkel (Unterschenkel) befestigt. Diese Gurte messen zwei Dinge: (1) das Aktivitätsniveau der Muskeln unter den Gurten und (2) die physische Ausrichtung der Beine. Ein zusätzlicher Fußsensor wird außerdem an der Oberseite jedes Schuhs angebracht, um die physische Ausrichtung der Füße der Probanden zu messen. Die Gurte und Fußsensoren werden durch dehnbare Drähte verbunden. Zuletzt werden dünne druckempfindliche Druckpolster in jeden Schuh unter Ihre normalen Schuheinlagen (die vorübergehend entfernt werden) eingesetzt. Die Drucksensoren messen zu jeder Zeit, wo der Fuß im Schuh Druck nach unten ausübt. Alle Drähte/Ausgänge von Sensoren werden mit einer batteriebetriebenen Steuerbox verbunden, die an der Hüfte getragen wird und in der Lage ist, Muskelkontraktionen (manuell oder algorithmisch) zu stimulieren. Diese Geräte verbinden sich drahtlos über Bluetooth mit einer Anwendung, die auf einem Smartphone läuft, das nur im Labor verwendet wird. Die Kamera des Smartphones nimmt ein Video des Unterkörpers auf. Wir werden das Gesicht nicht aufnehmen.

Die Manschette wird kalibriert, indem eine Reihe von Aufgaben durchgeführt werden, während die Manschette bis zu 5 Minuten lang getragen wird, einschließlich Dorsalflexion/Plantarflexion, Kniestreckung und Kniebeugung. Danach werden die Probanden gebeten, 2 Minuten lang mit ihrer bevorzugten Geschwindigkeit zu gehen, während die Neuralmanschette nur Daten sammelt.

Als nächstes werden alle Patienten eine begrenzte instrumentierte Ganganalyse absolvieren. Die Ganganalyse umfasst die Aufzeichnung von Bewegungsmustern während des Gehens mit kleinen reflektierenden Markierungen und Sensoren, die an den Gliedmaßen der Probanden befestigt sind. Eine Reihe von Kameras und Computern werden verwendet, um die kinematische Leistung und zeitlich-räumliche Parameter (Geschwindigkeit, Kadenz, Schrittweite, Schrittlänge) aufzuzeichnen. Kinematische Daten aus der instrumentierten Ganganalyse werden mit kinematischen Daten verglichen, die von der Cionic Neural Sleeve gesammelt wurden.

Zuletzt werden die Probanden in der CP-Kohorte mit einer Steuerbox für funktionelle elektrische Stimulation (FES) ausgestattet, die an der Hüfte oder am Oberschenkel befestigt ist, und mit maximal acht Paaren (insgesamt 16) klebriger Elektrodenpads, die an Schienbeinen, Waden, Quadrizeps getragen werden. und/oder Kniesehnen. Diese Elektroden werden über isolierte Drähte mit der FES-Steuerbox verbunden. FES wird dann auf das Subjekt kalibriert. Im Sitzen oder Liegen bewegen die Probanden ihre Beine und erleben gezielte FES. FES wendet kleine elektrische Ladungen an, um den Muskel zu stimulieren, um die übliche Bewegung auszuführen, ähnlich wie bei einer rezeptfreien TEN-Einheit. Dies wird an jeder der 4 Hauptmuskelgruppen wiederholt: Quadrizeps, Beinbeuger, Wade und Tibialis anterior (vorne). des Unterschenkels). Jede Stimulation dauert ungefähr 1 Minute, und zwischen den Stimulationen bleibt so viel Zeit zum Ausruhen wie nötig.

CP-Probanden werden dann gebeten, bis zu 2 Minuten lang mit ihrer bevorzugten Geschwindigkeit zu gehen, während die zuvor gesammelten EMG-Daten verwendet werden, um die FES-Unterstützung zu informieren. Kinematische Daten, die von der Cionic Neural Sleeve nur im Aufzeichnungsmodus gesammelt wurden, werden mit FES-unterstützten kinematischen Daten von der Manschette und von der formalen Ganganalyse verglichen. Sie werden mit der Hülle nach Hause geschickt, um eine Fortsetzung der oben genannten Analysen über einen Zeitraum von 12 Wochen zu ermöglichen. Anschließend werden PROMIS-Scores erhoben.

---

Hülseneinstellungen: Frequenz: 5 Hz bis 125 0 Hz (5 Hz-Schritte) Impulsbreite: 100 µs bis 400 µs (100 µs-Schritte) Intensität: 0 mA bis 100 mA (5 mA-Schritte)

Ein Mitglied des Cionic-Teams wird die Konfiguration und das Protokoll/die Parameter für die ersten 2-3 Patienten erleichtern und gleichzeitig die Mitglieder des Studienpersonals schulen. Der/die geschulte(n) Mitarbeiter übernimmt dann die Gerätekonfiguration für nachfolgende Patienten.