Prótesis Sonomiográficas de Miembro Superior: Un Nuevo Paradigma

Objetivo específico 1: Comparar entre sonomiografía y control mioeléctrico directo Los investigadores quisieran probar la hipótesis nula de que no hay diferencia en el rendimiento en el entorno virtual y las medidas de resultado clínico entre la sonomiografía y el control mioeléctrico directo con cambio de modo.

Participantes: Los investigadores reclutarán un total de 10 amputados transradiales unilaterales según los criterios de inclusión y exclusión. Estos participantes serán ingenuos al uso de prótesis mioeléctricas. Este estudio se centra en los amputados transradiales que representan la mayor población de usuarios.

Protocolo:

Después de obtener el consentimiento informado, los investigadores realizarán una evaluación inicial de la funcionalidad del sujeto mediante la Encuesta de usuario de ortesis y prótesis sobre el estado funcional de las extremidades superiores (OPUS-UEFS). Luego, los sujetos serán asignados aleatoriamente al primer grupo Experimental (control de sonomiografía) o al primer grupo Estándar (control directo). Los sujetos serán evaluados utilizando ambos sistemas de control siguiendo un diseño cruzado AB/BA de dos por dos.

El sistema sonomiográfico incluirá un enchufe de prueba hecho a la medida que incorporará transductores de ultrasonido y controlará una prótesis de mano TASKA. El sistema de control directo incluirá un enchufe de prueba personalizado que incorporará electrodos de doble sitio y controlará una mano protésica TASKA. Todas las adaptaciones de encaje serán realizadas por un protésico certificado por la junta como parte de este estudio.

Después de adaptarse al sistema de sonomiografía, los sujetos del primer grupo Experimental se someterán a 4 horas de capacitación estándar en terapia ocupacional por parte de un terapeuta certificado. La formación se distribuirá en 2 días con 2 horas de formación por día. Al final de cada hora de formación, los sujetos realizarán una tarea de la Ley de Fitt en un entorno virtual. La tarea y las medidas de resultado primarias y secundarias se describen a continuación. Una vez completada la capacitación, los sujetos serán evaluados utilizando una serie de medidas de resultados clínicos primarios y secundarios, como se describe a continuación. Finalmente, los sujetos completarán la sección de Satisfacción con la Prótesis de las Escalas de Amputación y Prótesis de Trinity - Revisadas (TAPES-R) para evaluar la satisfacción con el sistema de sonomiografía. Después de un período de lavado de 4 semanas, los sujetos pasarán al sistema estándar. Los sujetos serán equipados con el sistema de control directo y se someterán al mismo procedimiento de entrenamiento y prueba descrito anteriormente.

Los sujetos del primer grupo Estándar serán entrenados y evaluados primero con el sistema de control directo y luego pasarán al sistema de sonomiografía.

Detalles del protocolo de tareas de la Ley de Fitt:

Los sujetos moverán su extremidad a una de 4 posiciones siguiendo una visualización indicada en una pantalla (Fig. 16 en Estrategia de investigación). Alcanzar cada posición objetivo requiere una cantidad diferente de abducción del hombro. Cuando los participantes hayan alcanzado la posición requerida de la extremidad, se mostrará un objetivo en forma de anillo. Los sujetos usarán su prótesis para realizar una tarea de la Ley de Fitt que implica controlar la posición y el tamaño de un cursor en forma de anillo para que coincida con el objetivo. La tarea de la Ley de Fitts tendrá uno, dos o tres grados de libertad, donde cada grado de libertad se asigna a una intención motora específica. Por ejemplo, la flexión de la muñeca puede controlar el movimiento horizontal del cursor, la pronación/supinación puede controlar el movimiento vertical del cursor y la apertura/cierre de la mano puede controlar el radio del cursor. Los sujetos podrán activar los grados de libertad secuencial o simultáneamente.

El ancho del anillo (W) y la distancia (D) desde la posición inicial del cursor variarán para crear seis índices de dificultad según ID = log2(1+ D/W). Habrá tres niveles de complejidad del objetivo en función del número de grados de libertad que se deben activar para lograr la tarea (es decir, los objetivos de un grado de libertad requieren actividad en solo un grado de libertad, etc.). Cada combinación posible de niveles de dificultad (6) y complejidades objetivo (3) se repetirá 3 veces por posición de miembro.

Los sujetos tendrán 10 segundos para coincidir con el objetivo y mantener durante dos segundos, o el intento se considerará fallido. Después de 12 segundos, la pantalla indicará el siguiente objetivo.

Análisis de los datos:

Se evaluarán los datos para determinar la distribución y la variabilidad del rendimiento dentro y entre los diferentes sistemas de prótesis. Los investigadores probarán si los sistemas de sonomiografía y control directo son equivalentes utilizando las medidas de resultado primarias. También se explorarán medidas de resultado secundarias para desarrollar una comprensión más detallada de las diferencias en el rendimiento entre los sistemas. Si se encuentran diferencias significativas en las medidas funcionales iniciales utilizando OPUS-UEFS, los investigadores realizarán análisis estratificados en nuestras medidas de resultado primarias y secundarias.

Objetivo específico 2. Comparar entre sonomiografía y reconocimiento de patrones con control de velocidad Participantes: los investigadores reclutarán un total de 6 amputados transradiales unilaterales según los criterios de inclusión y exclusión mencionados anteriormente. Estos participantes serán usuarios experimentados del control de reconocimiento de patrones mioeléctricos (IBT Sense). Este estudio se centra en los amputados transradiales que representan la mayor población de usuarios.

Protocolo:

Después de obtener el consentimiento informado, los investigadores realizarán una evaluación inicial de la funcionalidad del sujeto mediante la Encuesta de usuario de ortesis y prótesis sobre el estado funcional de las extremidades superiores (OPUS-UEFS). Luego, los sujetos serán asignados aleatoriamente al primer grupo Experimental (control de sonomiografía) o al primer grupo Estándar (control de reconocimiento de patrones). Los sujetos serán evaluados utilizando ambos sistemas de control siguiendo un diseño cruzado AB/BA de dos por dos.

El sistema sonomiográfico incluirá un enchufe de prueba hecho a la medida que incorporará transductores de ultrasonido y controlará una prótesis de mano TASKA. Todas las adaptaciones de encaje serán realizadas por un protésico certificado por la junta como parte de este estudio. El sistema de reconocimiento de patrones incluirá el encaje prescrito clínicamente del sujeto y la tecnología de reconocimiento de patrones disponible comercialmente (IBT Sense). El sistema de reconocimiento de patrones no se instalará como parte de este estudio, ya que los sujetos ya serán usuarios capacitados antes de inscribirse en el estudio.

Después de adaptarse al sistema de sonomiografía, los sujetos del primer grupo Experimental se someterán a 4 horas de capacitación estándar en terapia ocupacional por parte de un terapeuta certificado. La formación se distribuirá en 2 días con 2 horas de formación por día. Al final de cada hora de formación, los sujetos realizarán una tarea de la Ley de Fitt en un entorno virtual. La tarea y las medidas de resultado primarias y secundarias se describen a continuación. Una vez completada la capacitación, los sujetos serán evaluados utilizando una serie de medidas de resultados clínicos primarios y secundarios, como se describe a continuación. Finalmente, los sujetos completarán la sección de Satisfacción con la Prótesis de las Escalas de Amputación y Prótesis de Trinity - Revisadas (TAPES-R) para evaluar la satisfacción con el sistema de sonomiografía. Después de un período de lavado de 4 semanas, los sujetos pasarán al sistema estándar. Los sujetos no recibirán entrenamiento y, en su lugar, serán evaluados inmediatamente con el sistema de reconocimiento de patrones utilizando tanto la tarea de la Ley de Fitts como las medidas de resultados clínicos.

Los sujetos del primer grupo Estándar serán evaluados primero con el sistema de reconocimiento de patrones y luego pasarán al sistema de sonomiografía.

Análisis de los datos:

Se evaluarán los datos para determinar la distribución y la variabilidad del rendimiento dentro y entre los diferentes sistemas de prótesis. Los investigadores probarán si los sistemas de control de sonomiografía y reconocimiento de patrones son equivalentes utilizando las medidas de resultado primarias. También se explorarán medidas de resultado secundarias para desarrollar una comprensión más detallada de las diferencias en el rendimiento entre los sistemas. Si se encuentran diferencias significativas en las medidas funcionales iniciales utilizando OPUS-UEFS, los investigadores realizarán análisis estratificados en nuestras medidas de resultado primarias y secundarias.