Exosquelette de hanche adaptatif pour l'amélioration de la marche après un AVC
5 juin 2026 mis à jour par: Georgia Institute of Technology
Exosquelette de hanche motorisé pour les survivants d'un AVC avec troubles de la marche
Ce travail se concentrera sur de nouveaux algorithmes pour les exosquelettes robotiques et les testera dans des tests sur des sujets humains.
Les personnes qui ont déjà subi un AVC marcheront en portant un exosquelette robotique sur un tapis roulant spécialisé.
L'étude comparera les performances de l'algorithme avancé avec la non-utilisation de l'appareil pour déterminer le bénéfice clinique.
Aperçu de l'étude
Statut
Complété
Les conditions
Intervention / Traitement
Description détaillée
L'objectif de ce travail est un nouveau système d'intelligence artificielle (IA) proposé pour auto-adapter la politique de contrôle dans les exosquelettes motorisés afin d'aider les systèmes de déploiement qui se personnalisent à la démarche individuelle du patient.
Les enquêteurs émettent l'hypothèse que la vitesse de marche s'améliorera avec l'utilisation du système de politique de contrôle auto-adaptatif.
Les personnes post-AVC présentent un large éventail de problèmes de mobilité, notamment une démarche asymétrique, une diminution substantielle du SSWS et une stabilité réduite, et ont donc considérablement altéré l'indépendance globale de la mobilité dans la communauté.
Les chercheurs s'attendent à ce que le nouveau contrôleur proposé, capable de s'adapter à des schémas de marche aussi variables et asymétriques, ait des avantages significatifs pour accroître l'indépendance communautaire et la mobilité des patients après un AVC.
12 patients post-AVC seront équipés de l'exosquelette de la hanche et continueront à marcher à des vitesses et des inclinaisons variables sur un système Motek CAREN pendant que les enquêteurs mesurent la vitesse de marche auto-sélectionnée.
Le système auto-adaptatif sera comparé directement à une politique de contrôle de la meilleure moyenne (non adaptative) ainsi qu'à une ligne de base de « norme de soins ».
Cette ligne de base sera la marche sans exosquelette plus toute orthèse passive prescrite cliniquement.
Les chercheurs s'attendent à ce que le système auto-adaptatif apprenne la politique de contrôle qui correspond le mieux aux schémas de marche du patient, offrant ainsi des avantages en termes de vitesse de marche.
Type d'étude
Interventionnel
Inscription (Réel)
12
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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Georgia
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Atlanta, Georgia, États-Unis, 30332
- Exoskeleton and Prosthetic Intelligent Controls Lab
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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 85 ans (Adulte, Adulte plus âgé)
Accepte les volontaires sains
Non
La description
Critère d'intégration:
- Antécédents d'AVC avec l'approbation d'un médecin pour effectuer en toute sécurité les activités expérimentales.
- L'AVC doit avoir eu lieu au moins 6 mois avant la participation à l'étude.
- Entre 18 et 85 ans.
- Score supérieur à 17 au mini-examen de l'état mental (MMSE).
- Capable de rester assis sans support pendant au moins 30 secondes.
- Capable de suivre une commande en 3 étapes.
- Doit être capable de marcher sans support (un rail au besoin est autorisé), avec une vitesse de marche d'au moins 0,4 m/s (vitesse ambulatoire communautaire limitée).
- Doit être capable de marcher pendant au moins 6 minutes.
- Doit être disposé et capable de participer à une expérience de 1 à 4 heures, avec des pauses appliquées régulièrement et au besoin.
- Doit être capable de se transférer (assis-debout et debout-assis) sans support externe (support des accoudoirs autorisé).
- Doit être capable de se déplacer sur de petites pentes (3 degrés) et quelques marches (6 marches).
Critère d'exclusion:
- Perte de sensation dans les jambes, lésion complète de la moelle épinière, antécédents de commotion cérébrale au cours des 6 derniers mois, antécédents de toute condition cardiovasculaire grave, arthrite grave ou problèmes orthopédiques qui limiteraient la pleine participation à l'étude.
- Diagnostic d'autres troubles neurologiques tels que la maladie de Parkinson, la sclérose latérale amyotrophique (SLA), la sclérose en plaques (SEP), la démence, des antécédents de traumatisme crânien qui ne sont pas entièrement résolus (par rapport du participant), l'amputation des membres inférieurs, les ulcères non cicatrisants d'un membre inférieur, dialyse rénale ou maladie hépatique en phase terminale, cécité légale ou déficience visuelle grave.
- Utilisation d'un stimulateur cardiaque ou avoir des implants métalliques dans la région de la tête ou des médicaments qui abaissent les seuils épileptogènes.
- Enfin, si vous participez à une autre étude clinique et/ou si votre condition physique est limitée pour effectuer différentes tâches, de l'avis du chercheur principal (PI), cela affecterait probablement les résultats de l'étude ou confondrait les résultats, vous serez exclu de l'étude.
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: 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: Hip Exoskeleton for Stroke Gait Assistance
This study will be conducted on a sample population of stroke subjects (single arm).
Subjects will be tested with the hip exoskeleton and baseline.
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The intervention is an experimental robotic hip exoskeleton in a powered state providing assistance to the user that has been previously developed by the team.
It is used to improve walking gait performance.
The intervention will serve as a baseline where participants will be asked to perform the tasks without wearing a hip exoskeleton.
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Que mesure l'étude ?
Principaux critères de jugement
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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Temporal Convolutional Network (TCN) Model Performance (Joint Moment Accuracy)
Délai: 5 Days
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This outcome represents the error with which the deep learning model embedded into our hip exoskeleton's microprocessor predicts hip joint moments in stroke patients.
Specifically, the coefficient of determination (R²) is computed between the predicted hip joint moments and the ground truth measurements.
Ground truth measurements are obtained from a laboratory-grade force plate system and inverse dynamics calculations.
For these measures, higher R² values (closer to 1.0) indicate better correlation between predicted and actual hip joint moments.
This metric provides a comprehensive assessment of the exoskeleton's ability to accurately estimate hip joint moments in stroke patients during tasks, with improved outcomes representing better assistive capabilities for the user.
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5 Days
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Metabolic Cost for Level Ground Walking
Délai: 5 days
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Metabolic energy expenditure will be quantified using an indirect calorimetry system (Parvo Medics, UT) that measures oxygen consumption (VO₂) and carbon dioxide production (VCO₂) during experimental tasks.
Measurements will be collected from each participant during a 5-minute baseline standing period followed by level ground walking trials under three conditions: without the exoskeleton, with the exoskeleton in a powered state, and with the exoskeleton in an unpowered state.
Metabolic cost will be calculated from respiratory gas exchange data using standard equations for energy expenditure.
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5 days
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Biological Joint Work - Level Walking
Délai: 5 days
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Mechanical work performed by the lower limb joints during level walking will be quantified through biomechanical analysis of motion capture data.
Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively.
Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work.
Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during level walking.
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5 days
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Biological Joint Work - Incline Walking
Délai: 5 days
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Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during incline walking through biomechanical analysis of motion capture data.
Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively.
Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work.
Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the incline walking.
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5 days
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Biological Joint Work - Stair Ascent
Délai: 5 days
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Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during stair ascent through biomechanical analysis of motion capture data.
Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively.
Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work.
Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the stair ascent task.
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5 days
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Biological Joint Work - Sit to Stand
Délai: 5 days
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Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during sit to stand through biomechanical analysis of motion capture data.
Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively.
Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work.
Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the sit to stand task.
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5 days
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Biological Joint Work - go and Grab
Délai: 5 days
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Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during a go and grab task through biomechanical analysis of motion capture data.
In the go and grab task, participants take several steps, lean forward, and pick up a weighted object from a low surface just above ground level.
Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively.
Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work.
Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the go and grab task.
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5 days
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Mesures de résultats secondaires
Mesure des résultats |
Description de la mesure |
Délai |
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10 Meter Walk Test (Self-selected)
Délai: 5 days
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This will be measured as the participant walks a distance of 10 meters across a gait mat at their self-selected (or comfortable) walking speed.
This measure will be recorded in seconds with lower values indicating faster speed and higher values indicating slower speeds.
Self-selected walking speed is highly correlated with functional ability and dependence.
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5 days
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The Timed up and go (TUG)
Délai: 5 days
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This will be measured as the time it takes a participant to rise from a chair, walk three meters at a self-selected pace, turn, walk back to the chair and sit down.
The total time taken will be measured in seconds with longer times indicating poorer physical performance.
This test assesses functional mobility and dynamic balance.
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5 days
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6 Minute Walk Test
Délai: 5 days
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This is a measurement of endurance and functional ability that assesses the participants ability to walk a distance over a time period of 6 minutes.
It is measured in distance with greater distances indicating improved levels of endurance and functional ability.
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5 days
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Modified Stroke Impact Scale
Délai: 5 days
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The Modified Stroke Impact Scale (SIS) is a self-report questionnaire that evaluates disability and health-related quality of life after stroke.
Each item is rated in a 5-point Likert scale in terms of the difficulty the patient has experienced in completing each item.
Scores are transformed to a 0-100 scale, with 0 indicating the poorest perceived health status and 100 indicating the best, across domains of disability and health-related quality of life.
Higher scores are indicative of improved quality of life.
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5 days
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Modified Activities-specific Balance Confidence
Délai: 5 days
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The modified activities specific balance confidence is a self-report measure of balance confidence in performing various activities without losing balance or experiencing a sense of unsteadiness.
Confidence is rated for various activities on a scale from 0% to 100% for each activity, with 0% indicative of no confidence and 100% indicative of complete confidence.
Scores reflect balance confidence with higher scores indicative of improved balance confidence.
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5 days
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Fast Self-selected Walking Speed
Délai: 5 days
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This will be measured as the participant walks on a treadmill at their fastest and safest walking speed.
This measure will be recorded in meters/seconds with higher values indicating faster speed and lower values indicating slower speeds.
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5 days
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Collaborateurs et enquêteurs
C'est ici que vous trouverez les personnes et les organisations impliquées dans cette étude.
Parrainer
Collaborateurs
Les enquêteurs
- Chercheur principal: Aaron Young, Ph.D., Georgia Institute of Technology
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)
21 mai 2025
Achèvement primaire (Réel)
29 août 2025
Achèvement de l'étude (Réel)
29 août 2025
Dates d'inscription aux études
Première soumission
8 septembre 2022
Première soumission répondant aux critères de contrôle qualité
8 septembre 2022
Première publication (Réel)
13 septembre 2022
Mises à jour des dossiers d'étude
Dernière mise à jour publiée (Réel)
1 juillet 2026
Dernière mise à jour soumise répondant aux critères de contrôle qualité
5 juin 2026
Dernière vérification
1 mai 2026
Plus d'information
Termes liés à cette étude
Mots clés
Termes MeSH pertinents supplémentaires
Autres numéros d'identification d'étude
- H18182
- R03HD097740 (Subvention/contrat des NIH des États-Unis)
- DP2HD111709 (Subvention/contrat des NIH des États-Unis)
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
Oui
produit fabriqué et exporté des États-Unis.
Non
Ces informations ont été extraites directement du site Web clinicaltrials.gov sans aucune modification. Si vous avez des demandes de modification, de suppression ou de mise à jour des détails de votre étude, veuillez contacter register@clinicaltrials.gov. Dès qu'un changement est mis en œuvre sur clinicaltrials.gov, il sera également mis à jour automatiquement sur notre site Web .