BCI-Based Control for Ankle Exoskeleton T-FLEX: Comparison of Visual and Haptic Feedback With Stroke Survivors
4 août 2021 mis à jour par: Corporación de Rehabilitación Club de Leones Cruz del Sur
This protocol will developed an assessment of the T-FLEX device controlled by Brain-Computer Interface in patients with Stroke.
Aperçu de l'étude
Statut
Complété
Les conditions
Description détaillée
Brain-Computer Interface (BCI) remains an emerging tool that seeks to improve the patient interaction with the therapeutic mechanisms and to generate neuroplasticity progressively through neuromotor abilities.
Motor Imagery (MI) analysis is the most used paradigm based on the motor cortex's electrical activity to detect movement intention.
It has been shown that motor imagery mental practice with movement-associated feedback may offer an effective strategy to facilitate motor recovery in brain injury patients.
This protocol will study a BCI system associated with visual and haptic feedback to facilitate MI generation and, to control a T-FLEX ankle exoskeleton.
In this study, a group of five post-stroke patients will test four different strategies using T-FLEX: Passive movement, Active movement, Motor Imagination with Visual stimulation and Motor Imagination with Visual-Haptic stimuli.
The quantitative characterization of BCI performance will be made by using statistical analysis of electroencephalographic data.
Finally, the patient's satisfaction will be evaluated by a questionnaire.
Type d'étude
Interventionnel
Inscription (Réel)
5
Phase
- N'est pas applicable
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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XII Región
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Punta Arenas, XII Región, Chili, 6211525
- Corporación de Rehabilitación Club de Leones Cruz del Sur
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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 à 70 ans (Adulte, Adulte plus âgé)
Accepte les volontaires sains
Non
Sexes éligibles pour l'étude
Tout
La description
Inclusion Criteria:
- Unilateral lower extremity paresis
- Hemorrhagic or ischemic stroke
- A minimum of six months after the acute infarction/onset of the disease
- Full passive range of motion in lower extremity or at least at neutral position
- Be able to stand freely
- Be able to walk with or without aid for at least 20 meters in less than 2 minutes
Exclusion Criteria:
- Peripheral nervous system pathology
- Epilepsy
- Weight over 100 kg
- No cognitive ability to follow the study instructions
- Pregnancy
- Use of implanted devices
- Instable lower extremity joints or fixed contracture
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: Traitement
- Répartition: N / A
- Modèle interventionnel: Affectation à un seul groupe
- Masquage: Aucun (étiquette ouverte)
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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Expérimental: Implementation of a BCI system integrated to the T-FLEX lower-limb exoskeleton in post-stroke
The participants will carry out tests for the evaluation of the functionality of the BCI system integrated to the T-FLEX device.
The test consists of 1 session that includes four conditional experiments.
Real Movement, Continuous Stationary Therapy, Motor Imagery Detection with Visual Stimulation, and Motor Imagery Detection with Tactile Stimulation.
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The participants will carry out 4 tasks with a BCI system integrated to the T-FLEX device.
The task consists of 1 session that includes 4 conditional experiments: Active ankle movement, passive ankle movement, Motor Imagery Detection with Visual cue, and Motor Imagery Detection with Tactile Stimulation and visual cue.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Response time
Délai: Baseline
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The response time for each task will be automatically measured by a Visual Studio Code Software during the use of the Brain-Computer Interface. This variable will consider the response time of a specific command, since the subject receives the stimulation until the software detects the EEG Signal. The measure unit is milliseconds |
Baseline
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EEG signals from primary motor cortex
Délai: Baseline
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continuous signals will be acquired from the primary motor cortex of lower limbs (FcZ, C2, Cz, C1, Cpz) according to the 10-20 International EEG System.
Power spectral density in the frequency band of motor imagery (8-32Hz) will be obtained by OpenVibe Software and Matlab.
The measure unit is Decibels per Hertz(dB/Hz).
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Baseline
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
|---|---|---|
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Patient satisfaction with device: Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology
Délai: Baseline
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Measured with QUEST scale.
The Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology (QUEST 2.0) is a 12-item outcome measure that assesses user satisfaction with two components, Device and Services.
Scores of 1 indicate dissatisfaction and scores of 5 indicate high satisfaction
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Baseline
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Collaborateurs et enquêteurs
C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.
Collaborateurs
Les enquêteurs
- Chaise d'étude: Asterio H Andrade, PhD, Rehabilitation Center Club de Leones Cruz del Sur
Publications et liens utiles
La personne responsable de la saisie des informations sur l'étude fournit volontairement ces publications. Il peut s'agir de tout ce qui concerne l'étude.
Publications générales
- Needham DM, Truong AD, Fan E. Technology to enhance physical rehabilitation of critically ill patients. Crit Care Med. 2009 Oct;37(10 Suppl):S436-41. doi: 10.1097/CCM.0b013e3181b6fa29.
- Verma R, Arya KN, Sharma P, Garg RK. Understanding gait control in post-stroke: implications for management. J Bodyw Mov Ther. 2012 Jan;16(1):14-21. doi: 10.1016/j.jbmt.2010.12.005. Epub 2010 Dec 30.
- Chen G, Chan CK, Guo Z, Yu H. A review of lower extremity assistive robotic exoskeletons in rehabilitation therapy. Crit Rev Biomed Eng. 2013;41(4-5):343-63. doi: 10.1615/critrevbiomedeng.2014010453.
- Gomez-Vargas D, Ballen-Moreno F, Barria P, Aguilar R, Azorin JM, Munera M, Cifuentes CA. The Actuation System of the Ankle Exoskeleton T-FLEX: First Use Experimental Validation in People with Stroke. Brain Sci. 2021 Mar 24;11(4):412. doi: 10.3390/brainsci11040412.
- He Y, Eguren D, Azorin JM, Grossman RG, Luu TP, Contreras-Vidal JL. Brain-machine interfaces for controlling lower-limb powered robotic systems. J Neural Eng. 2018 Apr;15(2):021004. doi: 10.1088/1741-2552/aaa8c0.
- Ortiz M, Ianez E, Contreras-Vidal JL, Azorin JM. Analysis of the EEG Rhythms Based on the Empirical Mode Decomposition During Motor Imagery When Using a Lower-Limb Exoskeleton. A Case Study. Front Neurorobot. 2020 Aug 27;14:48. doi: 10.3389/fnbot.2020.00048. eCollection 2020.
- Ma T, Li H, Deng L, Yang H, Lv X, Li P, Li F, Zhang R, Liu T, Yao D, Xu P. The hybrid BCI system for movement control by combining motor imagery and moving onset visual evoked potential. J Neural Eng. 2017 Apr;14(2):026015. doi: 10.1088/1741-2552/aa5d5f. Epub 2017 Feb 1.
- Thomas E, Dyson M, Clerc M. An analysis of performance evaluation for motor-imagery based BCI. J Neural Eng. 2013 Jun;10(3):031001. doi: 10.1088/1741-2560/10/3/031001. Epub 2013 May 3.
- Ortiz M, Ferrero L, Ianez E, Azorin JM, Contreras-Vidal JL. Sensory Integration in Human Movement: A New Brain-Machine Interface Based on Gamma Band and Attention Level for Controlling a Lower-Limb Exoskeleton. Front Bioeng Biotechnol. 2020 Sep 3;8:735. doi: 10.3389/fbioe.2020.00735. eCollection 2020.
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)
15 mars 2021
Achèvement primaire (Réel)
12 mai 2021
Achèvement de l'étude (Réel)
15 mai 2021
Dates d'inscription aux études
Première soumission
7 juin 2021
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
4 août 2021
Première publication (Réel)
6 août 2021
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
6 août 2021
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
4 août 2021
Dernière vérification
1 août 2021
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- CorporacionRCLCS0005
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
Prévoyez-vous de partager les données individuelles des participants (DPI) ?
NON
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
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