BCI-Based Control for Ankle Exoskeleton T-FLEX: Comparison of Visual and Haptic Feedback With Stroke Survivors
4 de agosto de 2021 actualizado por: Corporación de Rehabilitación Club de Leones Cruz del Sur
This protocol will developed an assessment of the T-FLEX device controlled by Brain-Computer Interface in patients with Stroke.
Descripción general del estudio
Estado
Terminado
Condiciones
Descripción detallada
Brain-Computer Interface (BCI) remains an emerging tool that seeks to improve the patient interaction with the therapeutic mechanisms and to generate neuroplasticity progressively through neuromotor abilities.
Motor Imagery (MI) analysis is the most used paradigm based on the motor cortex's electrical activity to detect movement intention.
It has been shown that motor imagery mental practice with movement-associated feedback may offer an effective strategy to facilitate motor recovery in brain injury patients.
This protocol will study a BCI system associated with visual and haptic feedback to facilitate MI generation and, to control a T-FLEX ankle exoskeleton.
In this study, a group of five post-stroke patients will test four different strategies using T-FLEX: Passive movement, Active movement, Motor Imagination with Visual stimulation and Motor Imagination with Visual-Haptic stimuli.
The quantitative characterization of BCI performance will be made by using statistical analysis of electroencephalographic data.
Finally, the patient's satisfaction will be evaluated by a questionnaire.
Tipo de estudio
Intervencionista
Inscripción (Actual)
5
Fase
- No aplica
Contactos y Ubicaciones
Esta sección proporciona los datos de contacto de quienes realizan el estudio e información sobre dónde se lleva a cabo este estudio.
Ubicaciones de estudio
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XII Región
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Punta Arenas, XII Región, Chile, 6211525
- Corporación de Rehabilitación Club de Leones Cruz del Sur
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Criterios de participación
Los investigadores buscan personas que se ajusten a una determinada descripción, denominada criterio de elegibilidad. Algunos ejemplos de estos criterios son el estado de salud general de una persona o tratamientos previos.
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
18 años a 70 años (Adulto, Adulto Mayor)
Acepta Voluntarios Saludables
No
Géneros elegibles para el estudio
Todos
Descripción
Inclusion Criteria:
- Unilateral lower extremity paresis
- Hemorrhagic or ischemic stroke
- A minimum of six months after the acute infarction/onset of the disease
- Full passive range of motion in lower extremity or at least at neutral position
- Be able to stand freely
- Be able to walk with or without aid for at least 20 meters in less than 2 minutes
Exclusion Criteria:
- Peripheral nervous system pathology
- Epilepsy
- Weight over 100 kg
- No cognitive ability to follow the study instructions
- Pregnancy
- Use of implanted devices
- Instable lower extremity joints or fixed contracture
Plan de estudios
Esta sección proporciona detalles del plan de estudio, incluido cómo está diseñado el estudio y qué mide el estudio.
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: Tratamiento
- Asignación: N / A
- Modelo Intervencionista: Asignación de un solo grupo
- Enmascaramiento: Ninguno (etiqueta abierta)
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
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Experimental: Implementation of a BCI system integrated to the T-FLEX lower-limb exoskeleton in post-stroke
The participants will carry out tests for the evaluation of the functionality of the BCI system integrated to the T-FLEX device.
The test consists of 1 session that includes four conditional experiments.
Real Movement, Continuous Stationary Therapy, Motor Imagery Detection with Visual Stimulation, and Motor Imagery Detection with Tactile Stimulation.
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The participants will carry out 4 tasks with a BCI system integrated to the T-FLEX device.
The task consists of 1 session that includes 4 conditional experiments: Active ankle movement, passive ankle movement, Motor Imagery Detection with Visual cue, and Motor Imagery Detection with Tactile Stimulation and visual cue.
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Response time
Periodo de tiempo: Baseline
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The response time for each task will be automatically measured by a Visual Studio Code Software during the use of the Brain-Computer Interface. This variable will consider the response time of a specific command, since the subject receives the stimulation until the software detects the EEG Signal. The measure unit is milliseconds |
Baseline
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EEG signals from primary motor cortex
Periodo de tiempo: Baseline
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continuous signals will be acquired from the primary motor cortex of lower limbs (FcZ, C2, Cz, C1, Cpz) according to the 10-20 International EEG System.
Power spectral density in the frequency band of motor imagery (8-32Hz) will be obtained by OpenVibe Software and Matlab.
The measure unit is Decibels per Hertz(dB/Hz).
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Baseline
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Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
|---|---|---|
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Patient satisfaction with device: Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology
Periodo de tiempo: Baseline
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Measured with QUEST scale.
The Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology (QUEST 2.0) is a 12-item outcome measure that assesses user satisfaction with two components, Device and Services.
Scores of 1 indicate dissatisfaction and scores of 5 indicate high satisfaction
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Baseline
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Colaboradores e Investigadores
Aquí es donde encontrará personas y organizaciones involucradas en este estudio.
Colaboradores
Investigadores
- Silla de estudio: Asterio H Andrade, PhD, Rehabilitation Center Club de Leones Cruz del Sur
Publicaciones y enlaces útiles
La persona responsable de ingresar información sobre el estudio proporciona voluntariamente estas publicaciones. Estos pueden ser sobre cualquier cosa relacionada con el estudio.
Publicaciones Generales
- Needham DM, Truong AD, Fan E. Technology to enhance physical rehabilitation of critically ill patients. Crit Care Med. 2009 Oct;37(10 Suppl):S436-41. doi: 10.1097/CCM.0b013e3181b6fa29.
- Verma R, Arya KN, Sharma P, Garg RK. Understanding gait control in post-stroke: implications for management. J Bodyw Mov Ther. 2012 Jan;16(1):14-21. doi: 10.1016/j.jbmt.2010.12.005. Epub 2010 Dec 30.
- Chen G, Chan CK, Guo Z, Yu H. A review of lower extremity assistive robotic exoskeletons in rehabilitation therapy. Crit Rev Biomed Eng. 2013;41(4-5):343-63. doi: 10.1615/critrevbiomedeng.2014010453.
- Gomez-Vargas D, Ballen-Moreno F, Barria P, Aguilar R, Azorin JM, Munera M, Cifuentes CA. The Actuation System of the Ankle Exoskeleton T-FLEX: First Use Experimental Validation in People with Stroke. Brain Sci. 2021 Mar 24;11(4):412. doi: 10.3390/brainsci11040412.
- He Y, Eguren D, Azorin JM, Grossman RG, Luu TP, Contreras-Vidal JL. Brain-machine interfaces for controlling lower-limb powered robotic systems. J Neural Eng. 2018 Apr;15(2):021004. doi: 10.1088/1741-2552/aaa8c0.
- Ortiz M, Ianez E, Contreras-Vidal JL, Azorin JM. Analysis of the EEG Rhythms Based on the Empirical Mode Decomposition During Motor Imagery When Using a Lower-Limb Exoskeleton. A Case Study. Front Neurorobot. 2020 Aug 27;14:48. doi: 10.3389/fnbot.2020.00048. eCollection 2020.
- Ma T, Li H, Deng L, Yang H, Lv X, Li P, Li F, Zhang R, Liu T, Yao D, Xu P. The hybrid BCI system for movement control by combining motor imagery and moving onset visual evoked potential. J Neural Eng. 2017 Apr;14(2):026015. doi: 10.1088/1741-2552/aa5d5f. Epub 2017 Feb 1.
- Thomas E, Dyson M, Clerc M. An analysis of performance evaluation for motor-imagery based BCI. J Neural Eng. 2013 Jun;10(3):031001. doi: 10.1088/1741-2560/10/3/031001. Epub 2013 May 3.
- Ortiz M, Ferrero L, Ianez E, Azorin JM, Contreras-Vidal JL. Sensory Integration in Human Movement: A New Brain-Machine Interface Based on Gamma Band and Attention Level for Controlling a Lower-Limb Exoskeleton. Front Bioeng Biotechnol. 2020 Sep 3;8:735. doi: 10.3389/fbioe.2020.00735. eCollection 2020.
Fechas de registro del estudio
Estas fechas rastrean el progreso del registro del estudio y los envíos de resultados resumidos a ClinicalTrials.gov. Los registros del estudio y los resultados informados son revisados por la Biblioteca Nacional de Medicina (NLM) para asegurarse de que cumplan con los estándares de control de calidad específicos antes de publicarlos en el sitio web público.
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (Actual)
15 de marzo de 2021
Finalización primaria (Actual)
12 de mayo de 2021
Finalización del estudio (Actual)
15 de mayo de 2021
Fechas de registro del estudio
Enviado por primera vez
7 de junio de 2021
Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad
4 de agosto de 2021
Publicado por primera vez (Actual)
6 de agosto de 2021
Actualizaciones de registros de estudio
Última actualización publicada (Actual)
6 de agosto de 2021
Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad
4 de agosto de 2021
Última verificación
1 de agosto de 2021
Más información
Términos relacionados con este estudio
Palabras clave
Términos MeSH relevantes adicionales
Otros números de identificación del estudio
- CorporacionRCLCS0005
Plan de datos de participantes individuales (IPD)
¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?
NO
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
No
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
No
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