Prótesis Motorizadas para Amputados de Miembros Inferiores

OBJETIVO 1:

Para todos los estudios, los participantes repetirán el mismo protocolo experimental con sus prótesis pasivas y nuestra rodilla motorizada ligera combinada con tobillo motorizado, semi-activo y pasivo. Los investigadores también administrarán un cuestionario basado en una escala Likert de 5 puntos para evaluar la intuición, seguridad, demanda física y demanda mental para cada condición probada. Los participantes tendrán tiempo para familiarizarse con el protocolo y la prótesis en una sesión de entrenamiento separada.

Parte 1: Esfuerzo de Marcha en Terreno Llano e Inclinado. El estudio evaluará el esfuerzo de marcha mientras los participantes caminan en una cinta de correr instrumentada a su velocidad cómoda autoseleccionada. El resultado principal del primer estudio será el esfuerzo del muñón medido mediante el par máximo de flexión de cadera en el lado de la prótesis. Los resultados secundarios incluirán el esfuerzo de la pierna contralateral, la simetría de la marcha y el equilibrio. El protocolo experimental se repetirá para diferentes inclinaciones (por ejemplo, 0%, +/-10%) durante sesiones experimentales separadas.

Parte 2: Ambulación en Escaleras. El estudio analizará la velocidad y el esfuerzo durante el ascenso y descenso de escaleras. Los participantes caminarán en una escalera instrumentada que incluye siete escalones (cuatro instrumentados). El resultado principal para el ascenso de escaleras será la relación entre el trabajo de la prótesis y el trabajo del muñón, mientras que, para el descenso de escaleras, los investigadores utilizarán el trabajo de la rodilla y tobillo sanos. El esfuerzo del muñón, la pierna contralateral y la parte superior del cuerpo (fuerza en la barandilla) serán los resultados secundarios, junto con la preferencia subjetiva.

Parte 3: Transiciones de Sentado a de Pie. Este estudio evaluará la biomecánica mientras el participante realiza transiciones entre sentado y de pie. Los participantes realizarán transiciones de sentado a de pie y de pie a sentado desde una silla sin reposabrazos a su ritmo autoseleccionado. Los investigadores evaluarán la biomecánica corporal completa similar a nuestros estudios anteriores de sentado a de pie y de pie a sentado. El resultado principal de este estudio será el grado de asimetría.

OBJETIVO 2:

Los participantes repetirán los protocolos experimentales con sus prótesis prescritas y nuestra prótesis motorizada ligera utilizando control electromiográfico directo y control volitivo indirecto. Los experimentos se llevarán a cabo en un laboratorio de captura de movimiento para evaluar la cinemática y cinética corporal completa. Los investigadores también administrarán un cuestionario basado en una escala Likert de 5 puntos para evaluar la intuición, seguridad, demanda física y demanda mental para cada condición probada. Los participantes tendrán tiempo para familiarizarse con el protocolo y los controladores de la prótesis en sesiones de entrenamiento dedicadas.

Parte 1: Marcha en Inclinaciones a Diferentes Velocidades y Condiciones de Carga. Este estudio evaluará la capacidad para caminar a varias velocidades en pendientes ascendentes/descendentes mientras se transportan objetos. Para ello, los participantes caminarán en una cinta de correr instrumentada tanto a su velocidad autoseleccionada como al 130% de su velocidad autoseleccionada con y sin sostener una carga de 20 libras en ambas manos. La diferencia entre el par máximo de cadera en los lados sano y de la prótesis se utilizará como resultado principal. Los resultados secundarios incluirán simetría de la marcha, equilibrio y preferencia subjetiva. Durante sesiones separadas, el protocolo experimental se repetirá al 10% de inclinación y al 10% de declinación.

Parte 2: Subida de Escaleras a Diferentes Velocidades y Condiciones de Carga. Este estudio evaluará la capacidad para ascender y descender escaleras bajo diferentes velocidades y condiciones de carga. Los participantes ascenderán una escalera instrumentada a velocidades cómodas y rápidas autoseleccionadas. Los participantes subirán escaleras a ambas velocidades con y sin un objeto de 20 libras llevado en las manos o en una mochila. La diferencia entre el par máximo de rodilla en los lados sano y de la prótesis se utilizará como resultado principal. Los resultados secundarios incluirán esfuerzo de la pierna contralateral, simetría de la marcha y equilibrio.

Parte 3: Ponerse de Pie, Ponerse en Cuclillas, Hacer Zancadas y Arrodillarse. Este estudio evaluará la capacidad para ponerse de pie, ponerse en cuclillas y hacer zancadas bajo diferentes condiciones de carga. Los participantes realizarán cinco repeticiones de transferencias de sentado a de pie. Luego, se pondrán en cuclillas, harán zancadas y se arrodillarán cinco veces. El resultado principal será la carga de peso en la prótesis. Los resultados secundarios incluirán tiempo de finalización, esfuerzo articular y preferencia subjetiva.

OBJETIVO 3:

Los participantes repetirán los protocolos experimentales con sus prótesis prescritas y nuestra prótesis motorizada ligera. Durante sesiones de entrenamiento dedicadas, tendrán tiempo para familiarizarse con el protocolo.

Parte 1: Circuito de Ambulación. Los participantes realizarán diez pruebas del circuito de ambulación. Comenzando en una silla, poniéndose de pie, caminando hacia una escalera de 4 escalones, subiendo las escaleras hasta una plataforma elevada, continuando caminando en la plataforma, girando, descendiendo una plataforma intermedia usando una escalera de dos escalones, descendiendo una rampa, caminando hacia la silla y terminando sentándose. A continuación, se completarán diez pruebas del circuito inverso, comenzando sentados en la silla y terminando con el ascenso de la rampa. El resultado principal será el tiempo promedio para completar el circuito. Los resultados secundarios serán la cinemática articular durante las transiciones y la preferencia subjetiva.

Parte 2: Velocidad de Marcha Autoseleccionada. Los participantes realizarán la prueba de caminata de 10 metros cronometrada en una cinta de correr instrumentada a ritmo propio. La velocidad de marcha será el resultado principal. Los resultados secundarios incluirán simetría espacio-temporal de la marcha y preferencia subjetiva.

Parte 3: Predictor de Movilidad para Amputados. Este estudio tiene como objetivo evaluar medidas de resultado clínicas utilizando el Predictor de Movilidad para Amputados, una medida de rendimiento confiable validada para personas con pérdida de extremidades inferiores, para identificar limitaciones en la movilidad protésica y medir varias tareas de movilidad funcional necesarias durante las actividades de la vida diaria.

Parte 4: Movilidad en el Mundo Real. Este estudio proporcionará una evaluación cuantitativa de la movilidad en entornos domésticos y comunitarios complejos. Para ello, los investigadores medirán el rendimiento y la satisfacción mientras los participantes realizan actividades comunes de la vida diaria, que incluirán tareas domésticas (fregar suelos, hacer las camas, cocinar, comprar comestibles) y actividades de ocio (pasear al perro, pasear por un parque, jardinería). La preferencia subjetiva será el resultado principal y se evaluará administrando un cuestionario con valoraciones separadas para intuición, seguridad, demanda física y demanda mental. El resultado secundario será la cinemática, que los investigadores evaluarán utilizando un sistema de captura de movimiento basado en IMU.