- ICH GCP
- Registro degli studi clinici negli Stati Uniti
- Sperimentazione clinica NCT05315310
Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) nella clinica e nella comunità (REAL-m)
Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) nella clinica e nella comunità: uno studio clinico meccanicistico
Panoramica dello studio
Descrizione dettagliata
La debolezza dei flessori plantari della caviglia dopo un ictus si traduce in una ridotta propulsione in avanti durante la deambulazione, che di conseguenza influisce sull'efficienza e sulla velocità della deambulazione, parametri necessari per la partecipazione della comunità. Robot morbidi e indossabili di nuova generazione, noti come esotute robotiche morbide, sono stati sviluppati per assistere la dorsiflessione della caviglia paretica durante la sua fase di oscillazione e la flessione plantare della caviglia paretica durante la spinta. Precedenti studi osservazionali sulla tecnologia dell'esotuta sono culminati in una forte evidenza di effetti immediati di ripristino dell'andatura per i pazienti post-ictus attraverso una migliore propulsione in avanti e una camminata più veloce e più lunga. Gli investigatori ipotizzano che l'allenamento dell'andatura con l'uso di esosuits sfrutterà questi effetti immediati di ripristino dell'andatura per facilitare l'allenamento dell'andatura a intensità più elevate senza compromettere la qualità dell'andatura. Questo tipo di allenamento faciliterà gli effetti riabilitativi duraturi che persistono oltre l'uso dell'esotuta. Sfruttando un approccio sistematico nella messa in scena di studi pilota verso studi clinici più ampi, questa validazione clinica è stata avviata con un progetto di studio su soggetto singolo seguito da una serie di casi, che hanno entrambi fornito prove iniziali del potenziale dell'allenamento alla deambulazione con le tute nel ripristino della propulsione e velocità. Come passo successivo, i ricercatori cercano di esaminare i fattori clinici e fisiologici che determinano la risposta all'intervento per aiutare a informare i migliori candidati e gli esiti per futuri studi controllati randomizzati.
L'obiettivo principale del presente studio cerca di comprendere gli effetti riabilitativi di un programma di addestramento all'andatura Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) sulla deambulazione e sulla funzione di propulsione dopo l'ictus. Gli investigatori ipotizzano che l'allenamento REALE si tradurrà in guadagni sostanziali nella funzione di deambulazione che si ottengono attraverso una migliore funzione di propulsione.
Uno scopo secondario di questo studio è valutare i cambiamenti di un giorno nel controllo neuromuscolare in seguito all'intervento REAL, misurati dalle sinergie muscolari e dall'indice di controllo motorio dinamico. Gli investigatori ipotizzano che il controllo neuromuscolare migliorerà immediatamente durante l'uso potenziato di una tuta robotica morbida (cioè immediata) e i miglioramenti indotti dalla tuta nel controllo neuromuscolare mostreranno un miglioramento continuo su una singola sessione di allenamento dell'andatura REALE (cioè adattamento) e miglioramento persistente alla deambulazione non assistita dopo una singola sessione di addestramento all'andatura REALE (cioè ritenzione). Un ulteriore obiettivo secondario è identificare i predittori neuromuscolari dei miglioramenti correlati all'allenamento nella deambulazione e nella funzione di propulsione. Si ipotizza che si osserveranno relazioni positive tra i cambiamenti di un giorno nel controllo neuromuscolare e i miglioramenti indotti dall'allenamento nella deambulazione e nella funzione di propulsione dopo 12 sessioni di allenamento della deambulazione. Inoltre, i ricercatori ipotizzano che, indipendentemente dalla velocità di deambulazione di base, gli individui con un controllo neuromuscolare di base più elevato avranno i maggiori miglioramenti indotti dall'allenamento nella propulsione e nella funzione di deambulazione dopo 12 sessioni di allenamento della deambulazione.
Per questo protocollo verranno utilizzate esotute sviluppate in collaborazione con un partner industriale (ReWalk™ Robotics). Per esaminare gli effetti dell'allenamento dell'andatura REALE, i ricercatori utilizzeranno misure cliniche della funzione motoria e dell'andatura, meccanica locomotoria e misure fisiologiche che possono inferire sull'apprendimento motorio. Lo spettro di dati comportamentali e fisiologici che verranno raccolti consentirà una comprensione più completa degli effetti di ripristino dell'andatura di REAL.
Questo studio sarà implementato effettuando le seguenti visite di studio: (1) Screening primario al telefono, (2) Screening clinico e adattamento, (3) Esposizione, (4) Valutazioni pre-allenamento, (5) REAL Training (12 sessioni) (6) Valutazione post-formazione e (7) Valutazione della conservazione. Un periodo di washout fino a 4 settimane precederà la valutazione della ritenzione.
Tipo di studio
Iscrizione (Effettivo)
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Luoghi di studio
-
-
Massachusetts
-
Boston, Massachusetts, Stati Uniti, 02215
- Boston University
-
-
Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Accetta volontari sani
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Età 18 - 80 anni
- Evento di ictus verificatosi almeno 6 mesi fa
- Deficit osservabili dell'andatura
- Velocità di andatura uguale o inferiore a 1 m/s
- In grado di camminare senza il supporto di un'altra persona per almeno 6 minuti (può utilizzare un dispositivo di assistenza se necessario, ma senza l'uso di un'ortesi o di un tutore alla caviglia)
- Gamma di movimento passiva della dorsiflessione della caviglia in posizione neutra con il ginocchio esteso (cioè in grado di raggiungere un angolo di 90 gradi tra la tibia e il piede)
- Frequenza cardiaca a riposo compresa tra 40 e 100 bpm inclusi
- Pressione arteriosa a riposo compresa tra 90/60 e 170/90 mmHg, inclusi
Criteri di esclusione:
- Punteggio >1 alla domanda 1b e >0 alla domanda 1c sulla NIH Stroke Scale
- Incapacità di comunicare con gli investigatori
- Negligenza o emianopsia
- Ricevere attivamente terapia fisica per camminare
- Storia di ictus cerebellari
- Tratti ricorrenti o ripetuti noti
- Capogiri inspiegabili negli ultimi 6 mesi
- Ulcere da pressione o ferite cutanee localizzate nei siti di interfaccia uomo-dispositivo
- Altre condizioni mediche, ortopediche e neurologiche che impediscono la piena partecipazione alla ricerca
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
- Scopo principale: Trattamento
- Assegnazione: N / A
- Modello interventistico: Assegnazione di gruppo singolo
- Mascheramento: Nessuno (etichetta aperta)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
|---|---|
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Sperimentale: VERO Allenamento
Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) si riferisce all'allenamento dell'andatura con morbide tute robotiche, eseguito con un approccio basato sulla velocità in cui ai partecipanti viene chiesto di camminare a velocità più elevate su tapis roulant e ambienti fuori terra.
Il fisioterapista fornisce suggerimenti e feedback riassuntivi che enfatizzano la velocità della camminata e la propulsione in avanti per facilitare la pratica della camminata mirata all'obiettivo.
La formazione è progressivamente impegnativa in base alla complessità ambientale e alla variabilità pratica.
REAL include 12 sessioni di allenamento, somministrate 2-3 volte a settimana.
Ogni sessione include 30 minuti di tempo totale di camminata.
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Un soft exosuit è un robot indossabile basato su tessuto che viene indossato sulla caviglia paretica.
Le tute morbide forniscono coppie di assistenza attraverso la retrazione dei cavi Bowden che si collegano distalmente ai punti di ancoraggio sulla parte anteriore e posteriore della caviglia, assistendo rispettivamente con la dorsiflessione durante l'oscillazione per il distacco del piede e la flessione plantare durante la posizione avanzata per assistere con la propulsione.
L'assistenza Exosuit viene fornita in modo sincrono in base all'andatura di chi la indossa, rilevata da unità di misurazione inerziale integrate.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Test del cammino di 6 minuti (6MWT)
Lasso di tempo: Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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Questo è il test della funzione di camminata a lunga distanza.
Al partecipante verrà chiesto di "coprire quanta più distanza possibile in sicurezza" per 6 minuti e la distanza totale è la metrica principale di questo test.
Questo verrà eseguito senza indossare la tuta morbida (No Suit) indipendentemente dall'intervento.
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Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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Test del cammino di 6 minuti (6MWT)
Lasso di tempo: Valutazione post-formazione (fino a 6 settimane)
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Questo è il test della funzione di camminata a lunga distanza.
Al partecipante verrà chiesto di "coprire quanta più distanza possibile in sicurezza" per 6 minuti e la distanza totale è la metrica principale di questo test.
Questo verrà eseguito senza indossare la tuta morbida (No Suit) indipendentemente dall'intervento.
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Valutazione post-formazione (fino a 6 settimane)
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Test del cammino di 6 minuti (6MWT)
Lasso di tempo: Valutazione della ritenzione (fino a 4 settimane dopo il lavaggio)
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Questo è il test della funzione di camminata a lunga distanza.
Al partecipante verrà chiesto di "coprire quanta più distanza possibile in sicurezza" per 6 minuti e la distanza totale è la metrica principale di questo test.
Questo verrà eseguito senza indossare la tuta morbida (No Suit) indipendentemente dall'intervento.
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Valutazione della ritenzione (fino a 4 settimane dopo il lavaggio)
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Test di camminata di 10 metri (10MWT)
Lasso di tempo: Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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Questo è un test della funzione di camminata a breve distanza.
Al partecipante verrà chiesto di camminare a una velocità di camminata confortevole (CWS) e alla massima velocità di camminata (MWS) su una passerella diritta di dieci metri.
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Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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Test di camminata di 10 metri (10MWT)
Lasso di tempo: Valutazione post-formazione (fino a 6 settimane)
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Questo è un test della funzione di camminata a breve distanza.
Al partecipante verrà chiesto di camminare a una velocità di camminata confortevole (CWS) e alla massima velocità di camminata (MWS) su una passerella diritta di dieci metri.
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Valutazione post-formazione (fino a 6 settimane)
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Test di camminata di 10 metri (10MWT)
Lasso di tempo: Valutazione della ritenzione (fino a 4 settimane dopo il lavaggio)
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Questo è un test della funzione di camminata a breve distanza.
Al partecipante verrà chiesto di camminare a una velocità di camminata confortevole (CWS) e alla massima velocità di camminata (MWS) su una passerella diritta di dieci metri.
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Valutazione della ritenzione (fino a 4 settimane dopo il lavaggio)
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Propulsione in avanti
Lasso di tempo: Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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La propulsione in avanti si riferisce alla componente anteriore delle forze di reazione al suolo che corrispondono alla sottoattività di spinta del ciclo del passo.
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Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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Propulsione in avanti
Lasso di tempo: Valutazione post-formazione (fino a 6 settimane)
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La propulsione in avanti si riferisce alla componente anteriore delle forze di reazione al suolo che corrispondono alla sottoattività di spinta del ciclo del passo.
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Valutazione post-formazione (fino a 6 settimane)
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Propulsione in avanti
Lasso di tempo: Valutazione della ritenzione (fino a 4 settimane dopo il lavaggio)
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La propulsione in avanti si riferisce alla componente anteriore delle forze di reazione al suolo che corrispondono alla sottoattività di spinta del ciclo del passo.
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Valutazione della ritenzione (fino a 4 settimane dopo il lavaggio)
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Sinergie muscolari
Lasso di tempo: Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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Le sinergie muscolari si riferiscono alla co-attivazione coordinata dei muscoli durante la deambulazione.
I dati dell'elettromiografia verranno raccolti bilateralmente da un massimo di 12 muscoli degli arti inferiori durante la deambulazione su tapis roulant con e senza la tuta.
Il numero, la tempistica e la composizione delle sinergie muscolari saranno calcolate utilizzando tecniche standard di fattorizzazione a matrice non negativa.
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Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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Indice di controllo dinamico del motore
Lasso di tempo: Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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L'indice di controllo motorio dinamico è una metrica riassuntiva continua delle co-attivazioni muscolari durante la deambulazione.
I dati dell'elettromiografia verranno raccolti bilateralmente da un massimo di 12 muscoli degli arti inferiori durante la deambulazione su tapis roulant con e senza la tuta.
Utilizzando la fattorizzazione della matrice non negativa, la variabilità rappresentata dalla soluzione di sinergia di un muscolo viene convertita in un punteggio z centrato intorno a 100.
Un valore di 100 indica un controllo neuromuscolare simile agli adulti neurotipici e ogni deviazione di 10 punti rappresenta una differenza di una deviazione standard rispetto agli adulti neurotipici.
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Linea di base (valutazione pre-allenamento)
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Valutazione Fugl-Meyer - Sottosezione degli arti inferiori
Lasso di tempo: Linea di base (screening clinico)
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La valutazione Fugl-Meyer è una scala multi-item di tipo Likert che valuta il recupero motorio dall'ictus emiplegico.
Gli elementi sono valutati su una scala ordinale a 3 punti (0=non può eseguire; 1=esegue parzialmente; 2=esegue pienamente).
La sottosezione degli arti inferiori ha un totale di 34 punti, con un punteggio più alto indica una menomazione minore.
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Linea di base (screening clinico)
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Collaboratori e investigatori
Investigatori
- Investigatore principale: Louis N Awad, PhD, PT, Boston University
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Bowden MG, Balasubramanian CK, Neptune RR, Kautz SA. Anterior-posterior ground reaction forces as a measure of paretic leg contribution in hemiparetic walking. Stroke. 2006 Mar;37(3):872-6. doi: 10.1161/01.STR.0000204063.75779.8d. Epub 2006 Feb 2.
- Holleran CL, Straube DD, Kinnaird CR, Leddy AL, Hornby TG. Feasibility and potential efficacy of high-intensity stepping training in variable contexts in subacute and chronic stroke. Neurorehabil Neural Repair. 2014 Sep;28(7):643-51. doi: 10.1177/1545968314521001. Epub 2014 Feb 10.
- Awad LN, Bae J, Kudzia P, Long A, Hendron K, Holt KG, O'Donnell K, Ellis TD, Walsh CJ. Reducing Circumduction and Hip Hiking During Hemiparetic Walking Through Targeted Assistance of the Paretic Limb Using a Soft Robotic Exosuit. Am J Phys Med Rehabil. 2017 Oct;96(10 Suppl 1):S157-S164. doi: 10.1097/PHM.0000000000000800.
- Awad LN, Bae J, O'Donnell K, De Rossi SMM, Hendron K, Sloot LH, Kudzia P, Allen S, Holt KG, Ellis TD, Walsh CJ. A soft robotic exosuit improves walking in patients after stroke. Sci Transl Med. 2017 Jul 26;9(400):eaai9084. doi: 10.1126/scitranslmed.aai9084.
- Awad LN, Kudzia P, Revi DA, Ellis TD, Walsh CJ. Walking faster and farther with a soft robotic exosuit: Implications for post-stroke gait assistance and rehabilitation. IEEE Open J Eng Med Biol. 2020;1:108-115. doi: 10.1109/ojemb.2020.2984429. Epub 2020 Apr 2.
- Bae J, Awad LN, Long A, O'Donnell K, Hendron K, Holt KG, Ellis TD, Walsh CJ. Biomechanical mechanisms underlying exosuit-induced improvements in walking economy after stroke. J Exp Biol. 2018 Mar 7;221(Pt 5):jeb168815. doi: 10.1242/jeb.168815.
- Ardestani MM, Kinnaird CR, Henderson CE, Hornby TG. Compensation or Recovery? Altered Kinetics and Neuromuscular Synergies Following High-Intensity Stepping Training Poststroke. Neurorehabil Neural Repair. 2019 Jan;33(1):47-58. doi: 10.1177/1545968318817825. Epub 2018 Dec 29.
- Hesse S, Bertelt C, Jahnke MT, Schaffrin A, Baake P, Malezic M, Mauritz KH. Treadmill training with partial body weight support compared with physiotherapy in nonambulatory hemiparetic patients. Stroke. 1995 Jun;26(6):976-81. doi: 10.1161/01.str.26.6.976.
- Paci M. Physiotherapy based on the Bobath concept for adults with post-stroke hemiplegia: a review of effectiveness studies. J Rehabil Med. 2003 Jan;35(1):2-7. doi: 10.1080/16501970306106.
- Ardestani MM, Henderson CE, Hornby TG. Improved walking function in laboratory does not guarantee increased community walking in stroke survivors: Potential role of gait biomechanics. J Biomech. 2019 Jun 25;91:151-159. doi: 10.1016/j.jbiomech.2019.05.011. Epub 2019 May 17.
- Roelker SA, Bowden MG, Kautz SA, Neptune RR. Paretic propulsion as a measure of walking performance and functional motor recovery post-stroke: A review. Gait Posture. 2019 Feb;68:6-14. doi: 10.1016/j.gaitpost.2018.10.027. Epub 2018 Oct 25.
- Bae J, Siviy C, Rouleau M, et al. A lightweight and efficient portable soft exosuit for paretic ankle assistance in walking after stroke. Proc - IEEE Int Conf Robot Autom. 2018:2820-2827. doi:10.1109/ICRA.2018.8461046
- Awad LN, Bae J, O'Donnell K, et al. Soft exosuits increase walking speed and distance after stroke. In: International Symposium on Wearable Robotics and Rehabilitation (WeRob). Houston, TX: IEEE; 2; 2017.
- Dobkin BH. Progressive Staging of Pilot Studies to Improve Phase III Trials for Motor Interventions. Neurorehabil Neural Repair. 2009 Mar-Apr;23(3):197-206. doi: 10.1177/1545968309331863.
- Porciuncula F, Baker TC, Arumukhom Revi D, et al. Soft robotic exosuits for targeted gait rehabilitation after stroke: A case study. Neurorehabil Neural Repair. 2019;33(12):1082-1083.
- Porciuncula F, Arumukhom Revi D, Baker TC, et al. Speed-Based Gait Training with Soft Robotic Exosuits Improves Walking after Stroke: A Crossover Pilot Study. In: American Physical Therapy Association Combined Sections Meeting. ; 2021.
- Porciuncula F, Baker TC, Arumukhom Revi D, Bae J, Sloutsky R, Ellis TD, Walsh CJ, Awad LN. Targeting Paretic Propulsion and Walking Speed With a Soft Robotic Exosuit: A Consideration-of-Concept Trial. Front Neurorobot. 2021 Jul 28;15:689577. doi: 10.3389/fnbot.2021.689577. eCollection 2021.
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- 5520-m
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