Comparación del músculo amputado intacto y residual

Habrá aproximadamente 80 participantes en este estudio: 40 que tendrán amputaciones de miembros inferiores y 40 que no.

Un mínimo de 48 horas separarán cada sesión de prueba.

Se incorpora un calentamiento en cada sesión y los sujetos tomarán descansos regularmente entre las pruebas. El equipo de investigación se comunicará con ellos periódicamente y pueden decirnos cuándo quieren un descanso o detenerse en cualquier momento y por cualquier motivo.

Se pedirá a los sujetos que realicen una actividad muscular aislada controlada de los músculos del tobillo, recibiendo retroalimentación de su activación muscular para controlar su esfuerzo y prevenir la fatiga. Después de la actividad de los músculos aislados, se pedirá a los sujetos que realicen tareas funcionales que incluyen estar de pie en silencio, balanceos posturales, sentarse y levantarse, ponerse en cuclillas, levantar los talones y caminar.

Las personas con amputación realizarán las tareas con su prótesis pasiva personal, así como con una prótesis activa motorizada (después de la adaptación del encaje y el ajuste adecuado a la comodidad por parte de un protesista certificado y capacitado) para comparar la actividad muscular en tareas funcionales. Los individuos sin amputación realizarán las tareas para una mayor comparación.

Se utilizarán datos de electromiografía de superficie, ultrasonido y captura de movimiento para registrar la activación muscular, la arquitectura muscular y la biomecánica de las articulaciones, respectivamente, y evaluar observaciones y efectos entre músculos residuales e intactos.

Más detalles están a continuación.

-- Se conectarán los siguientes sensores/dispositivos para el estudio. Los sensores se fijarán mediante un adhesivo de doble cara, envolturas autoadhesivas o correas. Todos son fácilmente extraíbles y ajustables para su comodidad. Se recomienda usar pantalones cortos para simplificar el proceso de agregar sensores.

1. Activación muscular mientras está sentado (Sesión 1):

   a. Sensores de actividad muscular: i. Número: 4 ii. Colocación: 1 en la parte delantera y trasera de la pierna debajo de la rodilla.

2. Activación muscular mientras está sentado (sesiones 2-3):

   a. Sensores de actividad muscular: i. Igual que la Sesión 1 b. Dispositivo de dinámica articular: i. El pie amputado de los sujetos se sujetará a una plataforma que mide cuánto tiran, empujan o mueven el tobillo. En las tareas que piensan en activar el miembro fantasma, el equipo de investigación pedirá a los participantes que combinen actividades con ambas extremidades para que el equipo de investigación pueda registrar lo que los participantes están pensando con el miembro fantasma a través del pie no amputado.

   C. Sensores de forma muscular: i. Número: 2 sondas de ultrasonido ii. Colocación: en la parte delantera y trasera de la pierna, cambiando de pierna entre sesiones.

3. Ajuste de prótesis (sesiones 4-6):

   a. Sensores de actividad muscular: i. Igual que la Sesión 1 b. Zócalo: i. Un protésico capacitado moldeará y colocará un encaje diseñado para adaptarse de manera segura a los sensores de actividad muscular.

   C. Dispositivo de prótesis motorizado i. Un protesista capacitado ayudará a alinear el encaje enyesado con una prótesis eléctrica que el equipo de investigación tiene en el laboratorio.

4. Tareas funcionales (sesiones 7-16):

   a. Sensores de actividad muscular: i. Número: 18 ii. Colocación: 1 en la parte delantera y trasera de la pierna por debajo de la rodilla, 2 en la parte delantera de la pierna por encima de la rodilla, 1 en la parte trasera de la pierna por debajo de la rodilla (5 por pierna), 2 en el brazo por encima y por debajo de la codo (4 por brazo) b. Zócalo: i. Instalado en sesiones anteriores c. Dispositivo de prótesis motorizado i. Ajustado y alineado en sesiones anteriores d. Marcadores de medición del movimiento: i. Número: 40 en total. ii. Colocación: 4 en la cabeza, 5 en el torso, 7 en cada brazo, 5 en la cadera, 3 en cada pierna, 1 en cada tobillo, dedos de los pies y talones (en el zapato).

   mi. Arnés: i. Se utilizará un arnés sujeto al techo para atrapar a los sujetos en caso de cualquier caída durante el experimento.

Durante cada visita, el equipo de investigación pedirá a los sujetos que hagan todo lo siguiente:

1. Activación muscular mientras está sentado (sesiones 1 a 3): venga al laboratorio para 3 sesiones iniciales, donde:

   1. Practique la activación muscular de los músculos del tobillo mientras usa sensores que miden su actividad y forma muscular. Habrá una breve calibración de su esfuerzo máximo para garantizar que la activación muscular sea menor que el esfuerzo máximo durante el resto del estudio.
   2. El equipo de investigación les proporcionará retroalimentación de bioseñales visuales para guiarlos sobre cómo controlar sus músculos.
2. Ajuste de prótesis (sesiones 4 a 6): asista a una sesión en la que un protesista capacitado moldeará su miembro residual para colocar un encaje, seguida de 1, 2 o 3 sesiones de ajuste (hasta 3 en total) con su encaje y una prótesis motorizada con un protesista certificado. Cada visita tendrá una duración de hasta dos horas. El protesista duplicará su encaje actual y les pedirá que lo usen con una prótesis eléctrica. El protesista también realizará modificaciones si no le gusta el encaje para garantizar el ajuste y su comodidad mientras lo usa.

3. Tareas funcionales (sesiones 7 a 16): una vez finalizada la adaptación, los participantes vendrán al laboratorio para hasta 10 sesiones adicionales para tareas funcionales. Durante cada visita, se pedirá a los participantes que practiquen modulando y controlando la activación de los músculos amputados y no amputados. Después de entrenar y practicar la activación y el control de los músculos, el equipo de investigación pedirá a los participantes que realicen las siguientes tareas:

   1. De pie en silencio (sin moverse)
   2. Balanceo postural (inclinándose hacia adelante y hacia atrás)
   3. Sentarse y levantarse repetidamente
   4. Allanamiento
   5. Ponerse de puntillas (elevación del talón)
   6. Caminar en una cinta a su velocidad preferida

Los pasamanos (tanto izquierdo como derecho) siempre estarán disponibles para permitir el apoyo del equilibrio si es necesario, y hay protección adicional del arnés disponible.

Las personas sin amputación realizarán las tareas funcionales establecidas una vez. A las personas con amputación se les pedirá que realicen la tarea funcional establecida tanto con su prótesis pasiva como con una prótesis motorizada para determinar si el dispositivo motorizado mejora el rendimiento funcional, además de compararlo con personas sin amputación. En ocasiones, el equipo de investigación les dará retroalimentación auditiva para ayudar a los participantes a cronometrar el movimiento y retroalimentación de bioseñales visuales para guiarlos sobre cómo los participantes colocan el peso entre las piernas.

El equipo de investigación espera que los participantes asistan a hasta 10 sesiones adicionales para estas actividades para tener en cuenta las adaptaciones en el rendimiento al usar una prótesis eléctrica y evaluaciones posteriores al entrenamiento de sus músculos amputados y no amputados. Esta estimación también tiene en cuenta el tiempo necesario de preparación y desmontaje durante el cual los sujetos deben estar presentes, manteniendo al mismo tiempo períodos de sesión individuales razonables.