Rehabilitación de precisión: mecanismos y eficacia de la vibración en el entrenamiento con ejercicios para la osteoartritis degenerativa de rodilla
La osteoartritis de rodilla (OA) es una enfermedad degenerativa común en las poblaciones de mayor edad. Los síntomas más comunes son dolor crónico, debilidad del cuádriceps, actividades diarias limitadas, falta de movilidad y disfunción del equilibrio y la marcha. El objetivo general de este estudio es emplear inteligencia artificial (IA) basada en los conceptos de rehabilitación de precisión para diseñar una rodillera con vibración multifuncional portátil que sea más adecuada para mejorar la OA degenerativa de rodilla en el rendimiento funcional y el alivio del dolor. Los investigadores plantean la hipótesis de que este dispositivo de rehabilitación de precisión basado en IA mejorará el rendimiento funcional y el alivio del dolor de pacientes de edad avanzada con OA degenerativa de rodilla en comparación con los tratamientos convencionales. El resultado esperado de este estudio propuesto será evidencia de la viabilidad y eficacia del entrenamiento físico combinado con intervención de vibración utilizando una rodillera con IA en pacientes con OA de rodilla. Este estudio de cuatro años logrará los siguientes tres objetivos específicos:
Objetivo 1: identificar el modo óptimo de intervención con vibración durante los movimientos funcionales en pacientes con OA de rodilla.
Se reclutarán pacientes con OA de rodilla y recibirán 3 condiciones de vibración en los músculos del muslo con baja frecuencia o alta frecuencia durante los movimientos funcionales. Este estudio transversal, simple ciego y aleatorizado proporcionará valores de referencia basados en los resultados de la hemodinámica en el cerebro y los músculos locales, así como pruebas de fuerza muscular para determinar el mejor modo de intervención por vibración para pacientes con OA de rodilla. Los investigadores reclutarán a 60 pacientes con OA de rodilla y evaluarán los cambios en la hemodinámica, propiocepción, rendimiento funcional y rendimiento de la fuerza muscular antes y después de la vibración. El modo de intervención con vibración optimizado de este estudio contribuirá a la base de referencia para la intervención con vibración en pacientes con OA de rodilla, así como la implementación de la toma de decisiones de los objetivos 2 y 3 de este estudio.
Objetivo 2: desarrollar una rodillera con IA que pueda utilizarse como herramienta de evaluación clínica e implementar una intervención de vibración en el momento adecuado.
Los investigadores desarrollarán una rodillera con IA que pueda recopilar datos de movimiento, como cinemática, cinética y actividades musculares, como entradas. Luego, genera datos calculados, como el reconocimiento de tareas funcionales y la estimación de fuerzas conjuntas. Utilizando algoritmos de IA, los investigadores analizarán los datos biomecánicos recopilados por los sensores integrados en la rodillera y ajustarán la frecuencia, intensidad y duración de la vibración para optimizar los efectos terapéuticos. Este estudio reclutará a 10 pacientes con OA de rodilla y 10 participantes ancianos sanos de la misma edad. La rodillera AI será validada por su función de evaluación y efectos terapéuticos.
Objetivo 3: determinar los efectos del entrenamiento físico combinado con intervención de vibración utilizando la rodillera AI en pacientes con OA de rodilla.
Los investigadores utilizaron una carta sellada para realizar un ensayo de control aleatorio (ECA), utilizando la rodillera AI desarrollada junto con entrenamiento físico para mejorar el rendimiento funcional y aliviar el dolor en pacientes con OA de rodilla. Este entrenamiento con ejercicios puede integrar asistencia al movimiento de la rodilla en tiempo real y retroalimentación de la actividad muscular, lo que ayudará a los pacientes a controlar la rodilla mientras hacen ejercicio para evitar lesiones deportivas. Los 60 pacientes con OA de rodilla serán asignados aleatoriamente en dos grupos. El grupo experimental recibirá una rodillera de IA combinada y una intervención de entrenamiento con ejercicios durante 8 semanas, mientras que el grupo de control recibirá entrenamiento con ejercicios estándar solo. Los análisis hemodinámicos y biomecánicos determinarán el resultado en cuatro momentos (es decir, antes del entrenamiento, después del entrenamiento, 3 meses después del entrenamiento y 1 año después del entrenamiento).
Descripción general del estudio
Estado
Condiciones
Intervención / Tratamiento
Tipo de estudio
Inscripción (Estimado)
Fase
- No aplica
Contactos y Ubicaciones
Estudio Contacto
- Nombre: Wei-Li Hsu, Ph.D.
- Número de teléfono: 886-2-3366-8127
- Correo electrónico: wlhsu@ntu.edu.tw
Ubicaciones de estudio
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Taipei, Taiwán
- Reclutamiento
- Taipei Tzu Chi Hospital International Medical Service Center
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Contacto:
- Lin
- Número de teléfono: +886-0912873031
- Correo electrónico: Shinelin0807@gmail.com
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Criterios de participación
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
- Adulto
- Adulto Mayor
Acepta Voluntarios Saludables
Descripción
Criterios de inclusión:
- Edad entre 50 a 80 años.
- Un diagnóstico de OA de rodilla (grados 1 a 3 de Kellgren y Lawrence en radiografías) según los criterios del Colegio Americano de Reumatología.
Criterios de exclusión:
- Cirugía de rodilla o cadera
- Artritis sistémica
- Trastornos neurológicos.
Plan de estudios
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: Tratamiento
- Asignación: Aleatorizado
- Modelo Intervencionista: Asignación cruzada
- Enmascaramiento: Único
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
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Experimental: Intervención por vibración en modo continuo
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Cada participante recibirá aleatoriamente cuatro condiciones de vibración diferentes (2 frecuencias × 2 modos de vibración = 4 condiciones) en un orden diferente.
Teniendo en cuenta que el rango de investigación actual de frecuencia de vibración local es de 10 a 150 Hz, se seleccionarán frecuencias bajas y altas (30/60 Hz).
La ubicación elegida para este estudio es el vientre del músculo cuádriceps.
Las vibraciones de dos minutos mejorarán la fuerza muscular sin efectos secundarios de fatiga.
Dos modos de vibración incluyen proporcionar una intervención de vibración continua de dos minutos y solo proporcionar vibración durante la posición de descanso antes de ejecutar la prueba funcional.
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Experimental: Intervención por vibración en modo pausa
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Cada participante recibirá aleatoriamente cuatro condiciones de vibración diferentes (2 frecuencias × 2 modos de vibración = 4 condiciones) en un orden diferente.
Teniendo en cuenta que el rango de investigación actual de frecuencia de vibración local es de 10 a 150 Hz, se seleccionarán frecuencias bajas y altas (30/60 Hz).
La ubicación elegida para este estudio es el vientre del músculo cuádriceps.
Las vibraciones de dos minutos mejorarán la fuerza muscular sin efectos secundarios de fatiga.
Dos modos de vibración incluyen proporcionar una intervención de vibración continua de dos minutos y solo proporcionar vibración durante la posición de descanso antes de ejecutar la prueba funcional.
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¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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fuerza muscular
Periodo de tiempo: La medida de resultado de la fuerza muscular se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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La fuerza muscular se medirá mediante la contracción isométrica voluntaria máxima (MVIC) de la extensión de la rodilla utilizando un probador muscular dinamómetro.
Todos los datos de fuerza muscular se normalizarán con el peso corporal.
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La medida de resultado de la fuerza muscular se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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Actividad muscular
Periodo de tiempo: La medida de resultado de la actividad muscular se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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La actividad muscular se recopilará mediante electrografía (EMG).
Los sitios de los electrodos (cuádriceps) se afeitarán y limpiarán con alcohol para mejorar la calidad de la señal.
Todos los electrodos se colocaron longitudinalmente sobre el músculo.
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La medida de resultado de la actividad muscular se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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Propiocepción
Periodo de tiempo: La medida de resultado de propiocepción se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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El error absoluto del sentido de la posición de la articulación de la rodilla se medirá utilizando una unidad de medición inercial (IMU) antes y después de la intervención de vibración para evaluar la propiocepción.
IMU es un dispositivo que mide e informa la fuerza específica de un objeto, la velocidad angular y, a veces, el campo magnético que rodea el cuerpo mediante una combinación de sensores, que incluyen acelerómetros, giroscopios y, a veces, magnetómetros.
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La medida de resultado de propiocepción se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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Análisis hemodinámico de la hemoglobina oxigenada.
Periodo de tiempo: La medida de resultado de la hemoglobina oxigenada se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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El análisis hemodinámico de la hemoglobina oxigenada se centrará en los músculos cuádriceps y los datos de hemodinámica cerebral y se controlará simultáneamente mediante fNIRS durante la vibración.
Las áreas de interés en hemodinámica cerebral se centran principalmente en la corteza prefrontal medial dorsal (DMPFC) porque la DMPFC juega un papel esencial en la predicción rápida de errores.
Los investigadores realizarán análisis de datos comparando los cambios en los parámetros de hemoglobina oxigenada antes y después de la intervención por vibración.
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La medida de resultado de la hemoglobina oxigenada se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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Análisis hemodinámico de la hemoglobina desoxigenada.
Periodo de tiempo: La medida de resultado de la hemoglobina desoxigenada se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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El análisis hemodinámico de la hemoglobina desoxigenada se centrará en los músculos cuádriceps y los datos de hemodinámica cerebral y se controlará simultáneamente mediante fNIRS durante la vibración.
Las áreas de interés en hemodinámica cerebral se centran principalmente en la corteza prefrontal medial dorsal (DMPFC) porque la DMPFC juega un papel esencial en la predicción rápida de errores.
Los investigadores realizarán análisis de datos comparando los cambios en los parámetros de la hemoglobina desoxigenada antes y después de la intervención por vibración.
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La medida de resultado de la hemoglobina desoxigenada se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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Análisis de hemodinámica de hemoglobina total
Periodo de tiempo: La medida de resultado total de la hemoglobina se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará a través de la finalización del estudio, un promedio de 1 año
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El análisis de hemodinámica de la hemoglobina total se centrará en los músculos cuádriceps y los datos de la hemodinámica cerebral y se monitoreará simultáneamente utilizando FNIR durante la vibración.
Las áreas de interés en la hemodinámica cerebral se centran principalmente en la corteza prefrontal medial dorsal (DMPFC) porque DMPFC juega un papel esencial en la rápida predicción de errores.
Los investigadores realizarán el análisis de datos comparando los cambios en los parámetros de la hemoglobina oxigenada antes y después de la intervención de vibración.
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La medida de resultado total de la hemoglobina se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará a través de la finalización del estudio, un promedio de 1 año
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Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
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Cinco pruebas de sentado y de pie (5-STS)
Periodo de tiempo: La medida de resultado de las cinco pruebas de sentado y de pie (5-STS) se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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La evaluación del movimiento funcional se evaluará mediante cinco pruebas de sentarse y levantarse (5-STS)
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La medida de resultado de las cinco pruebas de sentado y de pie (5-STS) se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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Tiempo arriba y prueba (TUG)
Periodo de tiempo: La medida de resultado de la prueba Time Up and Go (TUG) se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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La evaluación del movimiento funcional se evaluará mediante la prueba Time up and go (TUG)
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La medida de resultado de la prueba Time Up and Go (TUG) se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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Prueba de marcha de 10 metros
Periodo de tiempo: La medida de resultado de la prueba de caminata de 10 metros se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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La evaluación del movimiento funcional se evaluará mediante una prueba de marcha de 10 metros.
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La medida de resultado de la prueba de caminata de 10 metros se evaluará inmediatamente después de la vibración y se informará hasta la finalización del estudio, un promedio de 1 año.
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Colaboradores e Investigadores
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Fechas de registro del estudio
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (Actual)
Finalización primaria (Estimado)
Finalización del estudio (Estimado)
Fechas de registro del estudio
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Términos relacionados con este estudio
Términos MeSH relevantes adicionales
Otros números de identificación del estudio
- 202404060RIND
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
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