Esoscheletro adattivo dell'anca per migliorare l'andatura dell'ictus
Esoscheletro dell'anca potenziato per i sopravvissuti all'ictus con problemi di deambulazione
Panoramica dello studio
Stato
Stato
Condizioni
Condizioni
Intervento / Trattamento
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
Tipo di studio
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Iscrizione
Fase
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Contatto studio
Contatto studio
- Nome: Aaron Young, Ph.D.
- Numero di telefono: 404-385-5306
- Email: aaron.young@me.gatech.edu
Backup dei contatti dello studio
- Nome: Kinsey R Herrin, MSPO, C/LPO
- Numero di telefono: 470-578-7600
- Email: kinsey.herrin@me.gatech.edu
Luoghi di studio
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Georgia
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Atlanta, Georgia, Stati Uniti, 30332
- Exoskeleton and Prosthetic Intelligent Controls Lab
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Precedente storia di ictus con l'approvazione di un medico per eseguire in sicurezza le attività sperimentali.
- L'ictus deve essersi verificato almeno 6 mesi prima del coinvolgimento nello studio.
- Età compresa tra i 18 e gli 85 anni.
- Punteggio maggiore di 17 al mini-mental state exam (MMSE).
- In grado di stare seduto senza supporto per almeno 30 secondi.
- In grado di seguire un comando in 3 fasi.
- Deve essere in grado di camminare senza supporto (è consentito un binario se necessario), con una velocità di camminata di almeno 0,4 m/s (velocità di deambulazione comunitaria limitata).
- Deve essere in grado di camminare per almeno 6 minuti.
- Deve essere disposto e in grado di partecipare a un esperimento di 1-4 ore, con pause applicate regolarmente e secondo necessità .
- Deve essere in grado di trasferirsi (seduto-in piedi e in piedi-seduto) senza supporto esterno (è consentito il supporto dei braccioli).
- Deve essere in grado di deambulare su piccoli pendii (3 gradi) e pochi gradini (6 gradini).
Criteri di esclusione:
- Perdita di sensibilità alle gambe, lesione completa del midollo spinale, storia di commozione cerebrale negli ultimi 6 mesi, storia di qualsiasi condizione cardiovascolare grave, artrite grave o problemi ortopedici che limiterebbero la piena partecipazione allo studio.
- Diagnosi di altri disturbi neurologici come il morbo di Parkinson, la sclerosi laterale amiotrofica (SLA), la sclerosi multipla (SM), la demenza, la storia di trauma cranico non completamente risolto (per rapporto del partecipante), l'amputazione degli arti inferiori, le ulcere non cicatrizzanti di un arti inferiori, dialisi renale o malattia epatica allo stato terminale, cecità legale o grave compromissione della vista.
- Uso di pacemaker o impianti metallici nella regione della testa o farmaci che abbassano la soglia convulsiva.
- Infine, se stai partecipando a un altro studio clinico e/o la tua condizione fisica è limitata a svolgere compiti diversi, secondo l'opinione del Principal Investigator (PI), potrebbe influenzare l'esito dello studio o confondere i risultati, sarai escluso da lo studio.
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Scienza basilare
- Assegnazione: N / A
- Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Numero di armi
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / ArmGruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / TrattamentoIntervento / Trattamento |
|---|---|
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Sperimentale: 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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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Temporal Convolutional Network (TCN) Model Performance (Joint Moment Accuracy)
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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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Misure di risultato secondarie
Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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10 Meter Walk Test (Self-selected)
Lasso di tempo: 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)
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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
Lasso di tempo: 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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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Sponsor
Collaboratori
Collaboratori
Investigatori
Investigatori
- Investigatore principale: Aaron Young, Ph.D., Georgia Institute of Technology
Studiare le date dei record
Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
Inizio studio
Completamento primario (Effettivo)
Completamento primario
Completamento dello studio (Effettivo)
Completamento dello studio
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Primo Inserito
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento pubblicato
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
Altri numeri di identificazione dello studio
- H18182
- R03HD097740 (Sovvenzione/contratto NIH degli Stati Uniti)
- DP2HD111709 (Sovvenzione/contratto NIH degli Stati Uniti)
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
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Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio
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