EMG-Based Hand-Wrist Control: Study B Mirrored (PSICON-B)
30 décembre 2020 mis à jour par: Liberating Technologies, Inc.
EMG-Based Hand-Wrist Control: Study B: Comparison of Contralateral (Mirrored) EMG-
Study assessing four-channel prosthesis controller, that compares contralateral (mirrored) EMG-force training to ipsilateral EMG-target training with both limb-absent and able-bodied subjects
Aperçu de l'étude
Statut
Complété
Les conditions
Intervention / Traitement
Description détaillée
System identification models relating forearm electromyogram (EMG) signals to phantom wrist radial-ulnar deviation force, pronation-supination moment and/or hand open-close force (EMG-force) are hampered by lack of supervised force/moment output signals in limb-absent subjects.
In able-bodied and unilateral transradial limb-absent subjects, we studied three alternative supervised output sources in one degree of freedom (DoF) and 2-DoF target tracking tasks: (1) bilateral tracking with force feedback from the contralateral side (non-dominant for able-bodied/ sound for limb-absent subjects) with the contralateral force as the output, (2) bilateral tracking with force feedback from the contralateral side with the target as the output, and (3) dominant/limb-absent side unilateral target tracking without feedback and the target used as the output.
Type d'étude
Interventionnel
Inscription (Réel)
20
Phase
- Première phase 1
Contacts et emplacements
Cette section fournit les coordonnées de ceux qui mènent l'étude et des informations sur le lieu où cette étude est menée.
Lieux d'étude
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Massachusetts
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Holliston, Massachusetts, États-Unis, 01746
- Liberating Technologies, Inc
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Worcester, Massachusetts, États-Unis, 01609
- Worcester Polytechnic Institute
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Critères de participation
Les chercheurs recherchent des personnes qui correspondent à une certaine description, appelée critères d'éligibilité. Certains exemples de ces critères sont l'état de santé général d'une personne ou des traitements antérieurs.
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
18 ans et plus (Adulte, Adulte plus âgé)
Accepte les volontaires sains
Non
Sexes éligibles pour l'étude
Tout
La description
Inclusion Criteria:
- Limb-absent subjects: unilateral trans-radial limb absence or amputation
- Be capable of completing the requested contractions on the affected dominant side
Exclusion Criteria:
- Past injuries to the upper limbs that would limit their ability to complete the requested contractions
- Scars that would impede the use of surface electrodes
Plan d'étude
Cette section fournit des détails sur le plan d'étude, y compris la façon dont l'étude est conçue et ce que l'étude mesure.
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: Science basique
- Répartition: Non randomisé
- Modèle interventionnel: Affectation séquentielle
- Masquage: Aucun (étiquette ouverte)
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Study B: Limb-Absent Subject
Ten unilateral transradial limb-absent subjects will each participate in one, half-day experimental session.
Subjects will be seated and prepared in test apparatus seat (16 electrodes on the affected side, hand-wrist on the able side secured to load cells).
Subjects will complete the 1-DoF and 2-DoF "dynamic" (force-varying) contractions (40-s duration, 0.75 Hz bandlimited, uniform random target).
With 2 DoF contraction trials, hand Opn-Cls will always be one of the dimensions.
The subject will then be released from the cuff and their able side not further involved in the experiment.
The force feedback triangle cursor on the computer screen will be deleted such that only the target remains.
Subjects will then repeat 1-DoF and 2-DoF trials in which the affected side attempts to produce hand-wrist effort that mimic movement of the target (with no feedback provided).
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Test apparatus acquires 16 sEMG channels, measure four DoFs of force/moment at the hand-wrist [hand open-close (Opn-Cls); wrist extension-flexion (Ext-Flx), radial-ulnar deviation (Rad-Uln) and pronation-supination (Pro-Sup)].
sEMG system used 16 custom encased bipolar electrodes.
A commercial LTI EMG amplifier (BE328) conditioned each EMG signal before A/D conversion on a PC.
A thermoplastic hand cuff secured the wrist to a six-axis load cell (AMTI, model MC3A-100) for force/moment measurement.
A separate hand-grasp one-axis load cell (Omega Engineering Inc., model LCR-150) was Velcro-secured between the fingers and the thumb, to measure power grip forces.
The PC acquired and stored the sEMG and load cell data, and commanded a triangular screen target.
The subject controlled a second triangular cursor.
Left-right movement of the cursor was controlled by wrist Ext-Flx, up-down movement by Rad-Uln deviation, cursor rotation by Pro-Sup and cursor size by hand Opn-Cls forces.
Autres noms:
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Expérimental: Study B: Able-bodied Subjects
Ten able-bodied subjects, the electrodes will be mounted on the dominant arm for the EMG-force and EMG-target tracking trials.
In addition, the non-dominant arm will also be constrained and measured in a second load cell.
This load cell will not be used for feedback during the experiment, but will compare (RMS error, off-line) the dominant vs. non-dominant forces.
For EMG-target tracking, the dominant hand will remain in the wrist cuff (to prevent flailing during contractions), with the screen feedback disabled.
These subjects will repeat the trials with the electrodes moved to the non-dominant side.
EMG-force tracking will be repeated using mirrored contractions.
The three training methods (EMG-force ipsilateral, EMG-force contralateral mirrored, EMG-target on the dominant side) will be contrasted to help understand the source of errors when training with limb-absent subjects.
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Test apparatus acquires 16 sEMG channels, measure four DoFs of force/moment at the hand-wrist [hand open-close (Opn-Cls); wrist extension-flexion (Ext-Flx), radial-ulnar deviation (Rad-Uln) and pronation-supination (Pro-Sup)].
sEMG system used 16 custom encased bipolar electrodes.
A commercial LTI EMG amplifier (BE328) conditioned each EMG signal before A/D conversion on a PC.
A thermoplastic hand cuff secured the wrist to a six-axis load cell (AMTI, model MC3A-100) for force/moment measurement.
A separate hand-grasp one-axis load cell (Omega Engineering Inc., model LCR-150) was Velcro-secured between the fingers and the thumb, to measure power grip forces.
The PC acquired and stored the sEMG and load cell data, and commanded a triangular screen target.
The subject controlled a second triangular cursor.
Left-right movement of the cursor was controlled by wrist Ext-Flx, up-down movement by Rad-Uln deviation, cursor rotation by Pro-Sup and cursor size by hand Opn-Cls forces.
Autres noms:
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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EMG-Force Models
Délai: 1 day visit
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Electromyogram waveform measurements (signal amplitude, frequency) will be related to force measurements (magnitude and moment) as related to the target tracking tasks. These signal-force data will be use to generate the models. The specific outcome for each subject will be the RMS error measured in the tracking tasks as the difference between the generated control signal from the user versus the prompted target signal, as measured by an EMG array. |
1 day visit
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Collaborateurs et enquêteurs
C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.
Dates d'enregistrement des études
Ces dates suivent la progression des dossiers d'étude et des soumissions de résultats sommaires à ClinicalTrials.gov. Les dossiers d'étude et les résultats rapportés sont examinés par la Bibliothèque nationale de médecine (NLM) pour s'assurer qu'ils répondent à des normes de contrôle de qualité spécifiques avant d'être publiés sur le site Web public.
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (Réel)
29 juin 2017
Achèvement primaire (Réel)
24 août 2020
Achèvement de l'étude (Réel)
24 août 2020
Dates d'inscription aux études
Première soumission
28 décembre 2020
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
30 décembre 2020
Première publication (Réel)
5 janvier 2021
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
5 janvier 2021
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
30 décembre 2020
Dernière vérification
1 décembre 2020
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Mots clés
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- 124039
- IRB-17-155 (Autre identifiant: Worcester Polytechnic Institute)
- 5R42HD076519-03 (Subvention/contrat des NIH des États-Unis)
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
Non
Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine
Non
produit fabriqué et exporté des États-Unis.
Non
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