Robotique intelligente pour l'assistance aux personnes âgées à Hong Kong (i-REACH)
Aperçu de l'étude
Statut
Les conditions
Intervention / Traitement
Description détaillée
Cette étude vise à fournir une solution robotique intelligente pour aider la mobilité et la maniabilité des personnes âgées. À l'aide d'une nouvelle approche de développement UC3, les chercheurs étudieront systématiquement les besoins des utilisateurs âgés afin de formuler des spécifications techniques pour la conception de systèmes robotiques portables personnalisés. Plus précisément, nous développerons : (1) une nouvelle approche de développement de l'UC3 pour identifier les exigences et les contraintes de mobilité et de manipulation des personnes âgées sur la base d'études gérontologiques et physiologiques ; (2) un robot portable personnalisé piloté par capteur pour l'assistance aux personnes âgées ; (3) un système de test interactif intégré pour soutenir le développement d'une assistance robotique intelligente aux personnes âgées et pour améliorer considérablement les performances et la sécurité ; et (4) un environnement expérimental pour tester, évaluer et démontrer les systèmes développés, mettant l'accent sur l'amélioration significative de la mobilité et de la maniabilité des personnes âgées.
Afin d'améliorer la mobilité et la maniabilité humaines, un dispositif robotique portable doit avoir une certaine rigidité pour supporter le corps humain ou supporter une charge externe. Inspirés par la flexibilité de plusieurs faisceaux musculaires dans les tissus musculaires biologiques, les chercheurs proposent d'utiliser plusieurs servomoteurs pour former des articulations d'entraînement distribuées du robot portable d'une structure hybride et pour réguler la force motrice et la vitesse des articulations en coordonnant la sortie de chaque moteur. en temps réel. L'approche UC3 commence par une étude psychosociale et conduit à l'identification des besoins critiques des personnes âgées décrites par des paramètres de conception basés sur la kinésiologie. Cela fournira les lignes directrices pour le développement de robots intelligents d'assistance aux personnes âgées en intégrant de nouveaux robots portables souples/rigides hybrides, un système de détection intelligent et des méthodes de contrôle. Les robots seront ensuite testés et évalués dans un environnement centré sur l'utilisateur pour permettre la prochaine phase d'amélioration. Nos systèmes seront développés sur la base d'exigences à trois niveaux : (1) le niveau physiologique, impliquant des éléments actifs individuels ; (2) le niveau d'action de la fonction ; et (3) le niveau de comportement d'exécution des tâches.
Afin d'éclairer la conception de notre dispositif robotique portable, il est essentiel de comprendre les besoins et les exigences de compensation des utilisateurs âgés dans leur vie quotidienne aux niveaux physiologique, fonctionnel et comportemental. 60 sujets âgés seront recrutés pour examen. L'évaluation des besoins de l'utilisateur aboutira à une liste de catégories de "déplacements, tâches et comportements" avec les scénarios de "problèmes de mobilité à la maison et dans la communauté" que les personnes âgées jugent importants et nécessaires pour mener à bien leur vie quotidienne de manière autonome. Sur la base des études psychosociales et des tests physiques et physiologiques effectués dans la plate-forme de test et d'évaluation en laboratoire, les enquêteurs effectueront des évaluations quantitatives des besoins et de la rémunération afin de formuler les exigences techniques pour la conception et le développement du système. De plus, à mesure que les données mesurées continueront de s'accumuler, les chercheurs développeront des méthodes d'apprentissage automatique pour estimer efficacement des schémas de compensation fiables basés sur un petit ensemble de données mesurées sur un nouvel utilisateur. Cela accélérera grandement l'efficacité des études de compensation lorsque le nombre d'utilisateurs augmentera.
Pour évaluer l'amélioration de nos appareils portables, les chercheurs évalueront quantitativement l'amélioration de la mobilité et de la manipulabilité des personnes âgées ciblées à l'aide d'une expérience avant et après la mise en œuvre. Au total, 180 personnes âgées des cliniques externes et/ou des unités de services communautaires pour personnes âgées seront recrutées pour des études d'utilisateurs en trois phases, avec 60 personnes dans chaque phase. Les sujets à recruter dans les phases 2 et 3 doivent répondre aux critères d'inclusion et d'exclusion suivants : (1) être âgés de 65 ans ou plus ; (2) score SARC-F (mesure de la sarcopénie) égal ou supérieur à 4 ; (3) score SPPB inférieur à 11 ; (4) mobilité réduite, c'est-à-dire AVQ entre 6 et 12 ans ; (5) capable de communiquer clairement; et (6) aucun trouble cognitif. Les participants utiliseront le système robotique et l'environnement intégré pour effectuer des soins personnels quotidiens afin de découvrir les problèmes de fonctionnalité, de convivialité et d'acceptation du prototype de dispositif robotique. Le système, connecté aux applications mobiles et à Internet, servira de plate-forme pour mesurer et enregistrer des données sur la manière dont les participants s'engagent dans des activités prédéfinies. L'expérience durera six mois et les résultats seront évalués avant et après la mise en œuvre à des fins de comparaison et de validation. Les principaux critères de test incluent les spécifications de conception pour les fonctionnalités et la fiabilité, les expériences utilisateur, la sécurité du système et la confidentialité. La capacité et la confiance perçues des participants à effectuer des activités quotidiennes d'auto-soins, la qualité de vie et l'acceptation du système seront également mesurées. La première étape de l'évaluation se concentrera sur la fonctionnalité et la fiabilité du système individuel, en mesurant la stabilité de la marche à l'aide de l'indice de basculement du marcheur, la fatigabilité par le vecteur de réaction de la poignée (HRV) et le centre de gravité. La deuxième étape se concentrera sur l'évaluation des performances du système et de l'utilisabilité de l'IAE.
La participation des personnes âgées recrutées dans les cliniques externes et/ou les unités de services communautaires pour personnes âgées aux tests, sondages et/ou entrevues n'affectera pas la qualité des soins qu'elles reçoivent. Aucune consommation de drogue et aucun traitement médical ne seront impliqués dans l'étude. Les interventions, sondages et/ou entretiens n'imposent aucun risque physique ou médical aux participants. Le seul souci est que les participants peuvent se sentir un peu fatigués après les tests. Les participants peuvent se retirer volontairement de l'étude à tout moment, sans donner de raisons, leurs soins médicaux ou leurs droits originaux ne seront pas affectés.
Les enquêteurs effectueront l'analyse suivante en fonction des besoins du projet : analyse de l'utilisateur, analyse physiologique et développement du système robotique. En ce qui concerne l'analyse des utilisateurs, des tests du chi carré ou des tests t indépendants seront utilisés pour examiner les différences dans les caractéristiques de base entre les personnes âgées ayant différents niveaux de mobilité et de difficultés de manipulation. En outre, les enquêteurs effectueront une analyse de régression pour comparer la différence de résultats entre les personnes âgées présentant différents niveaux de mobilité et de difficultés de manipulation. Le taux de recrutement, le taux d'abandon et les données manquantes seront également examinés et communiqués. En ce qui concerne l'analyse physiologique, les enquêteurs effectueront une analyse anatomique musculaire, une analyse du mouvement, une analyse de la marche, une analyse de la pression du pied et une analyse électromyographique. En ce qui concerne le développement de systèmes robotiques, les chercheurs effectueront des analyses liées au développement et aux performances des capteurs.
L'investigateur principal sera responsable de la conservation des données personnelles pendant et après l'étude. Les données contenant les identifiants personnels seront conservées 5 ans après la publication du premier article issu du projet de recherche et les données anonymisées seront conservées 10 ans après la publication du premier article issu du projet. Toutes les informations obtenues seront utilisées à des fins de recherche uniquement. Toutes les données seront stockées sur un poste de travail crypté et sur un stockage cloud en ligne protégé par mot de passe.
Type d'étude
Inscription (Anticipé)
Phase
- N'est pas applicable
Contacts et emplacements
Coordonnées de l'étude
- Nom: Vivian W.Q. Lou, PhD
- Numéro de téléphone: 2831-5334/3917-4835
- E-mail: wlou@hku.hk
Lieux d'étude
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Hong Kong, Hong Kong, 999777
- Recrutement
- The University of Hong Kong
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Contact:
- Clio. Y.M. Cheng
- Numéro de téléphone: 2831-5227
- E-mail: cliocym@connect.hku.hk
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Critères de participation
Critère d'éligibilité
Âges éligibles pour étudier
Accepte les volontaires sains
Sexes éligibles pour l'étude
La description
Participants au groupe de référence :
Critère d'intégration:
- 65 ans ou plus
- Score SARC-F (mesure de la sarcopénie) inférieur à 4
- Capable de communiquer clairement
- Pas de trouble cognitif
Critère d'exclusion:
- Ostéoporose
- Une histoire de la chirurgie de la colonne vertébrale, du genou, de la hanche et de la cheville
Participants au groupe d'intervention :
Critère d'intégration:
- 65 ans ou plus
- Score SARC-F (mesure de la sarcopénie) égal ou supérieur à 4
- Capable de réaliser l'expérience en laboratoire de manière indépendante
- Capable de communiquer clairement
- Pas de trouble cognitif
Critère d'exclusion:
- Ostéoporose
- Une histoire de la chirurgie de la colonne vertébrale, du genou, de la hanche et de la cheville.
Plan d'étude
Comment l'étude est-elle conçue ?
Détails de conception
- Objectif principal: SUPPORTIVE_CARE
- Répartition: N / A
- Modèle interventionnel: SINGLE_GROUP
- Masquage: AUCUN
Armes et Interventions
Groupe de participants / Bras |
Intervention / Traitement |
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EXPÉRIMENTAL: Groupe d'intervention
Les personnes âgées sans difficultés de mobilité et/ou de maniabilité seront traitées comme groupe de référence tandis que les personnes âgées ayant des difficultés de mobilité et/ou de maniabilité utiliseront le système robotique et l'environnement intégré pour effectuer des soins personnels quotidiens.
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Les participants utiliseront le système robotique et l'environnement intégré pour effectuer des soins personnels quotidiens afin de découvrir les problèmes de fonctionnalité, de convivialité et d'acceptation du prototype de dispositif robotique.
Le système, connecté aux applications mobiles et à Internet, servira de plate-forme pour mesurer et enregistrer des données sur la manière dont les participants s'engagent dans des activités prédéfinies.
L'expérience durera six mois et les résultats seront évalués avant et après la mise en œuvre à des fins de comparaison et de validation.
Les principaux critères de test incluent les spécifications de conception pour les fonctionnalités et la fiabilité, les expériences utilisateur, la sécurité du système et la confidentialité.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Fonctionnement des membres inférieurs
Délai: 6 mois
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Le fonctionnement des membres inférieurs sera évalué par la batterie de performance physique courte (SPPB).
SPPB est un groupe de mesures qui combine les résultats des tests de vitesse de marche, de position assise et d'équilibre.
Les scores vont de 0 (pire performance) à 12 (meilleure performance).
Le score total du test de vitesse de marche variait de 0 (incapable de marcher) à 4 (si le temps est inférieur à 4,82 secondes).
Le score total du test de position debout sur chaise variait de 0 (incapable de terminer 5 positions debout sur chaise ou se tient debout en > 60 secondes) à 4 (si le temps de position debout sur chaise est de 11,19 secondes ou moins).
Dans le test d'équilibre, les participants effectueront un total de trois tests d'équilibre.
Tout d'abord, le stand côte à côte, allant de 0 (non tenté / non tenu pendant 10 secondes) à 1 (tenu pendant 10 secondes).
Deuxièmement, le stand semi-tandem, allant de 0 (non tenté / non tenu pendant 10 secondes) à 1 (tenu pendant 10 secondes).
Troisièmement, le stand tandem, allant de 0 (non tenté / tenu < 3 sec) à 2 (tenu pendant 10 sec).
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6 mois
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Force de préhension maximale
Délai: 6 mois
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La force de préhension maximale sera évaluée en fonction des procédures suivantes.
L'enquêteur préparera le dynamomètre à main numérique intelligent Jamar ou le dynamomètre à main électronique Smedly Baseline 12-0286 pour effectuer le test de force de la poignée.
Les enquêteurs mesureront la force de préhension maximale de chaque main trois fois, alternativement.
Les enquêteurs enregistreront la plus grande force parmi les six tentatives et la considéreront comme la force de préhension maximale.
L'unité de mesure est le kg.
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6 mois
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Contraction volontaire maximale du genou (MVC)
Délai: 6 mois
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La contraction volontaire maximale (MVC) du genou sera évaluée en fonction des procédures suivantes.
Les enquêteurs utiliseront une machine d'extension du genou de VITOX Fitness avec un dynamomètre portatif (HHD) de Lafayette Instrument (modèle 01165) fixé sur le poteau en contact avec la partie antérieure de l'os tibial, à 50-100 mm au-dessus de la malléole latérale.
Les enquêteurs mesureront le MVC en utilisant le HHD de chaque jambe indépendamment deux fois pour identifier la jambe la plus faible.
Ensuite, les enquêteurs demanderont aux participants d'effectuer le test d'extension isométrique du genou sur la jambe la plus faible et de mesurer le MVC à l'aide du disque dur à quatre angles de genou (c'est-à-dire
90°, 66°, 42° et 18°).
L'unité de mesure est le kgf.
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6 mois
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Analyse du mouvement de marche - cadence, longueur de pas, longueur de foulée, contact du pied opposé et pied relâché
Délai: 6 mois
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Un total de cinq paramètres d'analyse du mouvement de marche seront mesurés, y compris (a) la cadence (pas/s), (b) la longueur du pas (cm), (c) la longueur de la foulée (cm), (d) le contact du pied opposé ( %), et (e) pied libre (%).
La cadence ou le taux de marche est calculé en pas par seconde3.
La longueur du pas est la distance entre le point de contact initial d'un pied et le point de contact initial du pied opposé.
La longueur de foulée est la distance entre les points successifs de contact initial d'un même pied.
Le contact du pied opposé est le talon du pied opposé en contact avec le sol tandis que les orteils du pied de référence touchent toujours le sol, offrant un double support.
Le pied levé est le moment où le talon commence à se soulever du sol en vue de la propulsion du corps.
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6 mois
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Capacité d'équilibre
Délai: 6 mois
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La capacité d'équilibre sera mesurée par un capteur d'équilibre développé en interne qui peut mesurer la répartition dynamique de la force sous les pieds humains.
Ce capteur d'équilibre fonctionne sur un principe optique appelé Frustrated Total Internal Reflection (FTIR), qui a été largement appliqué pour développer des capteurs haptiques pour les robots.
La répartition de la force sous les pieds sera enregistrée en images par une caméra installée dans le capteur d'équilibre, d'où l'information de variation de la répartition de la force est encodée dans une vidéo.
La variance par rapport au centre moyen lors des tests d'équilibre sera utilisée comme indicateur de la capacité d'équilibre.
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6 mois
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Collaborateurs et enquêteurs
Parrainer
Dates d'enregistrement des études
Dates principales de l'étude
Début de l'étude (RÉEL)
Achèvement primaire (ANTICIPÉ)
Achèvement de l'étude (ANTICIPÉ)
Dates d'inscription aux études
Première soumission
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
Première publication (RÉEL)
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (RÉEL)
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
Dernière vérification
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Mots clés
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- T42-717/20-R
Plan pour les données individuelles des participants (IPD)
Prévoyez-vous de partager les données individuelles des participants (DPI) ?
Description du régime IPD
Délai de partage IPD
Critères d'accès au partage IPD
Type d'informations de prise en charge du partage d'IPD
- PROTOCOLE D'ÉTUDE
- RSE
Informations sur les médicaments et les dispositifs, documents d'étude
Étudie un produit pharmaceutique réglementé par la FDA américaine
Étudie un produit d'appareil réglementé par la FDA américaine
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