Deficit Fields for Stroke Recovery
tiistai 8. kesäkuuta 2021 päivittänyt: James Patton, Shirley Ryan AbilityLab
Error-enhanced Learning & Recovery in 2 & 3 Dimensions
This study investigates the potential of customized robotic and visual feedback interaction to improve recovery of movements in stroke survivors.
While therapists widely recognize that customization is critical to recovery, little is understood about how take advantage of statistical analysis tools to aid in the process of designing individualized training.
Our approach first creates a model of a person's own unique movement deficits, and then creates a practice environment to correct these problems.
Experiments will determine how the deficit-field approach can improve (1) reaching accuracy, (2) range of motion, and (3) activities of daily living.
The findings will not only shed light on how to improve therapy for stroke survivors, it will test hypotheses about fundamental processes of practice and learning.
This study will help us move closer to our long-term goal of clinically effective treatments using interactive devices.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Tila
Valmis
Ehdot
Opintotyyppi
Interventio
Ilmoittautuminen (Todellinen)
45
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.
Opiskelupaikat
-
-
Illinois
-
Chicago, Illinois, Yhdysvallat, 60611
- Rehabilitation Institute of Chicago
-
-
Osallistumiskriteerit
Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
18 vuotta - 100 vuotta (Aikuinen, Vanhempi Aikuinen)
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Joo
Sukupuolet, jotka voivat opiskella
Kaikki
Kuvaus
Inclusion Criteria:
STROKE SURVIVORS:
- adult (age >18)
- Chronic stage stroke recovery (8+ months post)
- available medical records and radiographic information about lesion locations
- strokes caused by an ischemic infarct in the middle cerebral artery
- primary motor cortex involvement
- a Fugl-Meyer score (between 15-50) to evaluate arm motor impairment level
HEALTHY CONTROL PARTICIPANTS:
- adult (age >18)
- healthy individuals with no history of stroke or neural injury
Exclusion Criteria:
- bilateral paresis;
- severe sensory deficits in the limb
- severe spasticity (Modified Ashworth of 4) preventing movement
- aphasia, cognitive impairment or affective dysfunction that would influence the ability to perform the experiment
- inability to provide an informed consent
- severe current medical problems
- diffuse/multiple lesion sites or multiple stroke events
- hemispatial neglect or visual field cut that would prevent subjects from seeing the targets.
Opintosuunnitelma
Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Hoito
- Jako: Satunnaistettu
- Inventiomalli: Rinnakkaistehtävä
- Naamiointi: Kaksinkertainen
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Deficit-fields to reduce error
We hypothesize that a deficit-field design, using the statistics of a patient's errors to customize training, will provide optimal augmentation that varies during motion as needed.
We will compare the training effects of error deficit-fields with previous methods of error augmentation to improve reaching ability.
|
Stroke survivors exhibit error in both reaching extent and abnormal curvatures of motion.
Prior error augmentation techniques multiply error by a constant at each instant during movement.
However, magnification of spurious errors may provoke over-compensation.
We hypothesize that a deficit-field design, using the statistics of a patient's errors to customize training, will provide optimal augmentation that varies during motion as needed.
We will compare the training effects of error deficit-fields with previous methods of error augmentation to improve reaching ability.
|
|
Kokeellinen: Deficit-fields to expand range of motion
Amplifying augmentation can expand motor exploration and improve skill retention in patients.
Using motor exploration patterns from each patient, we will form customized deficit-fields to recover normal joint workspace.
We will compare augmentation training that either amplifies or diminishes the observed deficits (Expt-1).
We also compare deficit-fields with our prior augmentation methods to determine the added value of increased customization (Expt-2).
|
Motor deficits manifest in the workspace limitations of joints, i.e. reduced range of motion, uneven extension-flexion, inter-joint coupling, and unwanted synergies.
Our work builds upon these ideas by augmenting self-directed movement for training coordination.
We found that amplifying augmentation can expand motor exploration and improve skill retention in patients.
Using motor exploration patterns from each patient, we will form customized deficit-fields to recover normal joint workspace.
We will compare augmentation training that either amplifies or diminishes the observed deficits (Expt-1).
We also compare deficit-fields with our prior augmentation methods to determine the added value of increased customization (Expt-2).
|
|
Kokeellinen: Deficit-fields to improve function
Here we present visual distortion of whole body movement during manual tasks during standing, including reaching, grasping, and object manipulation.
We compare the training effects of feedback based on deficit-fields versus practice with normal vision.
|
Clinicians have recognized the benefits of training on everyday tasks (Hubbard, Parsons et al. 2009), as well as practice with whole-body actions (Boehme 1988; Bohannon 1995).
However, typical robotic systems have only a single contact point and cannot drive the multiple joints involved in functional tasks.
Visual distortions (e.g. a shift, rotation or stretch) can promote adaptation even without forces.
Here we present visual distortion of whole body movement during manual tasks during standing, including reaching, grasping, and object manipulation.
We compare the training effects of feedback based on deficit-fields versus practice with normal vision.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Arm motor recovery scores on the Fugl-Meyer
Aikaikkuna: Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
Change from baseline in arm motor recovery as measured by Fugl-Meyer
|
Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Number of blocks transferred in Box and Blocks Test
Aikaikkuna: Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
Change from baseline in number of blocks transferred during Box and Blocks Test
|
Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
|
Modified Ashworth Scale (MAS)
Aikaikkuna: Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
Change from baseline in amount of spasticity in elbow flexors and extensors
|
Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
|
Elbow active range of motion (ROM)
Aikaikkuna: Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
Change from baseline measured in degrees for elbow flexion and extension
|
Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
|
Chedoke McMaster Stroke Assessment for Hand
Aikaikkuna: Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
Change in baseline in amount of hand motor recovery as measured by Chedoke scale
|
Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
|
Time and completion score for Action Research Arm Test (ARAT)
Aikaikkuna: Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
Change in baseline score and time for completion of functional measures as part of ARAT
|
Baseline at beginning of week 1 and 3 prior to intervention; post-evaluation at end of week 4; follow-up evaluation at end of week 5
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.
Sponsori
Yhteistyökumppanit
Tutkijat
- Päätutkija: James L Patton, PhD, Shirley Ryan AbilityLab
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Tutkimusta koskevien tietojen syöttämisestä vastaava henkilö toimittaa nämä julkaisut vapaaehtoisesti. Nämä voivat koskea mitä tahansa tutkimukseen liittyvää.
Opintojen ennätyspäivät
Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan julkisella verkkosivustolla.
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Keskiviikko 1. toukokuuta 2013
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Sunnuntai 30. kesäkuuta 2019
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Sunnuntai 30. kesäkuuta 2019
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Torstai 1. lokakuuta 2015
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Tiistai 6. lokakuuta 2015
Ensimmäinen Lähetetty (Arvio)
Keskiviikko 7. lokakuuta 2015
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Torstai 10. kesäkuuta 2021
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Tiistai 8. kesäkuuta 2021
Viimeksi vahvistettu
Maanantai 1. lokakuuta 2018
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- RehabilitationIC
- 2R01NS053606-05A1 (Yhdysvaltain NIH-apuraha/sopimus)
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .