Ewing-amputoitujen kinematiikka

Tämän tutkimusprotokollan erityinen tavoite on arvioida osallistujien elektromyografisia ja kinemaattisia kuvioita, joille on tehty yksipuolinen alaraajan Ewing-amputaatio, jotta voidaan määrittää, kuinka samanlaisia ​​heidän jäännösraajatietonsa ovat verrattuna heidän koskemattomiin raajatietoihinsa. Tämän tutkimuksen toissijainen tavoite voi sisältää Ewingin osallistujakohortin biomekaanisten kuvioiden vertailun samanlaiseen kohorttiin osallistujista, joille on tehty standardiamputaatio.

Tutkijat olettavat, että Ewing-menettelyä käyttävien osallistujien sairas raaja osoittaa AMI-rakenteiden elektromyografisen aktivaatiomallin ja kinemaattisen datan, joka toistaa heidän koskemattomassa raajassaan havaitun kuvion. Toissijaisesti tutkijat olettavat, että Ewing-amputaatioon osallistuneiden kinemaattinen arviointi osoittaa kuvioita, jotka ovat huomattavasti fysiologisempia kuin ne, jotka havaittiin vastaavissa tavallisten amputoitujen arvioinneissa.

Tämä on poikkileikkaustutkimus, jossa on vain yksi vierailu. Mukavuusnäyte 16 osallistujasta, joille on aiemmin tehty alaraajan Ewing-amputaatio, rekrytoidaan ehdotettua tutkimusta varten. Osallistujat voidaan myöhemmin yhdistää enintään 16 kontrolliosallistujan kanssa, joille on aiemmin tehty tavanomaiset amputaatiotoimenpiteet.

Osallistujat arvioidaan yhdessä istunnossa Spaulding Rehabilitation Hospitalin (SRH) liikeanalyysilaboratoriossa (MAL). Jokainen käynti koostuu alla kuvatuista toimenpiteistä ja sen odotetaan kestävän noin kaksi ja puoli (2,5) tuntia.

Tutkijat keräävät demografisia tietoja jokaisesta osallistujasta auttaakseen tutkimuspopulaation karakterisoinnissa. Tällaiset tiedot sisältävät kysymyksiä aiemmasta lääketieteellisestä ja kirurgisesta historiasta, pituudesta, painosta sekä proteesi- ja toimintahistoriasta. Osallistujan itse ilmoittamien tietojen lisäksi tutkijat voivat tarkistaa minkä tahansa Mass General Brigham (MGB) -osanottajan sähköisen sairauskertomuksen demografisten tietojen vahvistamiseksi.

Tutkijat voivat suorittaa kliinisiä testejä arvioidakseen osallistujan alaraajoja. Kliiniset testit voivat sisältää kunkin osallistujan liikealueen (ROM) ja alaraajojen lihasvoiman toiminnallisen tutkimuksen. Passiiviset lonkan liikkeet (flekio, abduktio, adduktio, sisä- ja ulkokierto), polven taivutusta ja venytystä sekä nilkan dorsifleksiota ja jalkapohjan fleksiota voidaan arvioida goniometrillä, jos nivel on läsnä jokaisessa raajassa.

Kävelyarvioinnit suoritetaan MAL:ssa yhden istunnon aikana. Osallistujia pyydetään vaihtamaan shortsit ja lyhythihainen paita (tarvittaessa laboratorio voi toimittaa tällaisia ​​vaatteita). Tietoja kerätään samanaikaisesti elektromyografisen (EMG) järjestelmän ja liikkeensieppausjärjestelmän kanssa. Molemmat järjestelmät ovat osa SRH-inventaariota ja niitä käytetään rutiininomaisesti kliinisessä hoidossa.

Motion Capture System -järjestelmästä saadut spatio-temporaaliset parametrit, kinemaattiset tiedot ja elektromyografiset tiedot ovat ensisijaisia ​​tuloksia. Tutkivana analyysinä tutkijat etsivät mahdollisuutta arvioida muita asioita, kuten symmetriamittauksia ja energian talteenottoa toissijaisina tuloksina.

Biomekaanisia tietoja kerätään kävelytapojen tutkimiseksi. Biomekaanisten tietojen tarkkuuden varmistamiseksi tutkijat voivat kerätä lisätietoa osallistujan kävelykuvioista käyttämällä kymmenen kameran liikeanalyysijärjestelmää (VICON), joka on varustettu voimalevyillä (AMTI). Osallistujan liikkeen seuraamiseksi kiinnitetään heijastavat merkit bioteipillä osallistujan alaraajoihin ja vartaloon anatomisten maamerkkien perusteella (esimerkiksi: toinen jalkapöydän pää, nivelluu keskiosa, lateraalinen kalseuma, lateraalinen varsi, distaaliset lateraaliset epicondyles, lateraalinen reisi , anterior superior suoliluun selkäranka ja ristiluu). Proteesiin voidaan myös asettaa heijastavia merkkejä sen liikkeen seuraamiseksi. VICON-järjestelmä sisältää tavalliset videokamerat istunnon tallentamiseen. Tutkijat pyytävät tutkimukseen osallistujilta lupaa tallentaa kävelykokeita videolle ja käyttää materiaalia tieteellisiin esityksiin.

Elektromyografisia (EMG) tietoja voidaan kerätä alaraajojen lihasten aktivaatiomallien ominaisuuksien tutkimiseksi kävelyn aikana. Tutkijat noudattavat Surface Electromyography for the Non-Invasive Assessment of Muscles (SENIAM) -ohjeita asettaakseen elektrodeja useisiin alaraajan lihaksiin. Näitä voivat olla seuraavat: gastrocnemius, tibialis anterior, peroneal longus, rectus femoris, vastus lateralis, biceps femoris tai gluteus maximus. EMG-elektrodit kiinnitetään bioadhesiivilla kaksipuolisella teipillä ja kiinnitetään tarvittaessa Cobanilla (itsekiinnittyvä kääre). Kannettavaa ultraäänitutkimusta voidaan käyttää lihasten paikallistamiseen elektrodien oikeaa sijoitusta varten. Oikean kosketuksen varmistamiseksi iho valmistetaan elektrodeja varten; alue puhdistetaan alkoholipyyhkeillä ja ajellaan tarvittaessa. Tiedot elektrodeista kerätään samanaikaisesti liikeanalyysijärjestelmän kanssa synkronoidun keruujärjestelmän kanssa.

Jos pinta-EMG (sEMG) ei ole riittävän vankka kokeiden suorittamiseen, tutkijat siirtyvät neulapohjaisiin elektrodeihin. Jos päätetään, että tietyn osallistujan jäännösraajan EMG-tietojen keräämiseen käytetään neulapohjaisia ​​elektrodeja, amputoitu osallistuja tapaa protokollan kliinikon, jolla on merkittävää kokemusta elektrodien sijoittamisesta jäännösraajan lihaksistoon. Koska jäännösraajan lihakset ovat erilaisia ​​jokaisella osallistujalla, osallistujia neuvotaan tekemään testisupistus (esim. nilkan dorsifleksio tai plantarfleksio) auttamaan lihasten paikantamisessa. Kliinikko asettaa sitten steriilejä hienolankaelektrodeja protokollaan jokaiseen mielenkiinnon kohteena olevaan lihakseen. Elektrodien asettamiseen käytettävät neulat ovat 27 gaugen neuloja. Näitä neuloja käytetään akuutisti kliinisessä tilassa hienolankaisten elektrodien työntämiseen lihaksiin. Sitten neulat poistetaan ja jäljelle jää hienolankainen elektrodi. Hienolankainen elektrodi on erittäin hieno, halkaisijaltaan 0,051 mm. Koska elektrodien asettaminen on minimaalisesti invasiivista, tämä tapahtuu kävelylaboratoriossa.

Jokaista osallistujaa pyydetään suorittamaan motorinen kokonaistehtävä, jossa arvioidaan staattista ja dynaamista tasapainoa kengissään ja proteesilla, jota he tavallisesti käyttävät yhteisössä liikkumiseen. Osallistujaa pyydetään tekemään tämä useita kertoja, kunnes vartalon kummallekin puolelle (jalalle) kerätään 5-10 testiä, joissa on hyvät jalkakontaktit voimalevyihin. Testien aikana pidetään säännöllisiä taukoja. Istunnon lopussa koulutettu tutkimuksen tutkija suorittaa lyhyen visuaalisen tarkastuksen alueista, joilla pintaelektrodit olivat kosketuksissa ihon kanssa arvioidakseen nämä painealueet. Tämä merkitsee opiskelumenettelyjen loppua.