Riconoscimento dell'intento per il controllo della protesi
9 settembre 2024 aggiornato da: Georgia Institute of Technology
Riconoscimento dell'intento indipendente dall'utente su una protesi transfemorale alimentata
Questo lavoro si concentrerà su nuovi algoritmi per le protesi potenziate e sulla loro verifica in test su soggetti umani.
Gli individui con amputazione sopra il ginocchio cammineranno con una protesi robotica e deambulano su un terreno che simula la deambulazione della comunità.
Lo studio confronterà le prestazioni dell'algoritmo avanzato con il loro dispositivo da portare a casa, nonché con il sistema robotico che non utilizza un algoritmo avanzato.
Panoramica dello studio
Stato
Completato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
L'obiettivo di questo lavoro è un nuovo sistema di intelligenza artificiale (AI) proposto per auto-adattare un sistema di riconoscimento dell'intento in protesi motorizzate per aiutare l'implementazione di sistemi di riconoscimento dell'intento che personalizzano l'andatura del singolo paziente.
Gli investigatori ipotizzano che la protesi che utilizza il nostro sistema di riconoscimento dell'intento autoadattativo migliorerà la velocità di deambulazione.
È noto che la deambulazione comunitaria indipendente è più impegnativa per le persone con amputazione transfemorale (TFA), quindi lo studio misurerà la velocità di camminata autoselezionata (SSWS) che è correlata alla salute generale ed è un predittore di dipendenza funzionale, disabilità motoria e cascate; inoltre, un SSWS lento è correlato a una minore qualità della vita (QOL), a una minore partecipazione e a sintomi di depressione.
Il riconoscimento dell'intento di autoadattamento ha un grande potenziale per ripristinare l'andatura in contesti comunitari e migliorare l'incarnazione, che è stato associato a una migliore qualità della vita e a un maggiore utilizzo del dispositivo nei pazienti che utilizzano protesi avanzate dell'arto superiore.
In questo esperimento, i pazienti con TFA saranno adattati con la protesi robotica di ginocchio/caviglia e procederanno a camminare su un circuito per includere la camminata in piano, la salita e la discesa della rampa a vari gradi e velocità, mentre gli investigatori catturano la biomeccanica 3D e i tempi di completamento con sia il sistema autoadattativo che quello statico indipendente dall'utente (condizione di controllo).
Una terza condizione, il dispositivo protesico passivo clinicamente prescritto dal paziente (uso quotidiano) sarà testato per fungere da riferimento per la tecnologia potenziata.
Gli investigatori si aspettano che il sistema autoadattativo apprenda la migliore previsione dell'andatura unica del paziente, portando a vantaggi nei risultati funzionali e riferiti dal paziente rispetto alle condizioni di controllo e di base.
Tipo di studio
Interventistico
Iscrizione (Effettivo)
10
Fase
- Non applicabile
Contatti e Sedi
Questa sezione fornisce i recapiti di coloro che conducono lo studio e informazioni su dove viene condotto lo studio.
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
I ricercatori cercano persone che corrispondano a una certa descrizione, chiamata criteri di ammissibilità. Alcuni esempi di questi criteri sono le condizioni generali di salute di una persona o trattamenti precedenti.
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
Da 18 anni a 75 anni (Adulto, Adulto più anziano)
Accetta volontari sani
No
Descrizione
Criterio di inclusione:
- Un'amputazione transfemorale unilaterale dell'arto inferiore
- Età compresa tra i 18 e i 75 anni compresi
- Ambulatori di livello K3 o K4 in grado di svolgere tutti i compiti locomotori di interesse (in base alla valutazione del fisiatra e/o del protesista)
Criteri di esclusione:
- Individui con qualsiasi disturbo neuromuscolare o muscoloscheletrico significativo o altra comorbilità che interferirebbe con la partecipazione (sulla base della valutazione del fisiatra e/o del protesista e dell'autovalutazione del paziente)
- Individui che sono attualmente in stato di gravidanza (sulla base dell'autovalutazione del paziente) a causa del lieve rischio di caduta durante gli esperimenti
Piano di studio
Questa sezione fornisce i dettagli del piano di studio, compreso il modo in cui lo studio è progettato e ciò che lo studio sta misurando.
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)
Armi e interventi
Gruppo di partecipanti / Arm |
Intervento / Trattamento |
|---|---|
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Sperimentale: Protesi robotica intelligente di ginocchio/caviglia
Questo studio sarà condotto su una popolazione campione di individui con amputazione transfemorale (braccio singolo).
Ogni partecipante testerà con ogni condizione dello studio (misure ripetute).
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L'intervento è una protesi robotica sperimentale di ginocchio/caviglia precedentemente sviluppata dal team.
Viene utilizzato per migliorare le prestazioni dell'andatura a piedi.
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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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Velocità di camminata autoselezionata in superficie
Lasso di tempo: 1 giorno
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Questo misura la velocità di camminata in superficie preferita dagli individui che indica la loro capacità fisica con un dispositivo.
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1 giorno
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Errore assoluto medio della velocità di camminata in superficie (MAE)
Lasso di tempo: 1 giorno
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Questo risultato è l'errore con cui il modello di apprendimento automatico incorporato nel microprocessore del controller avanzato della nostra protesi prevede la velocità di camminata dell'utente sul terreno.
Nello specifico, l'errore medio assoluto (MAE) viene calcolato tra la velocità di camminata prevista e la velocità di camminata reale o la velocità con cui l'utente sta effettivamente camminando.
Le misurazioni della verità a terra vengono misurate da un sistema di acquisizione del movimento e prese come velocità del centro di massa.
Le previsioni sulla velocità di camminata vengono effettuate ogni 50 ms e confrontate con la velocità del centro di massa più vicino.
Per questa misura, MAE a velocità di camminata inferiori sono indicativi di una maggiore precisione nel definire la vera velocità di camminata dell'utente e quindi numeri più bassi sono indicativi di un risultato migliore.
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1 giorno
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Errore assoluto medio della velocità di camminata sul tapis roulant (MAE)
Lasso di tempo: 1 giorno
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Questo risultato è l'errore con cui il modello di apprendimento automatico incorporato nel microprocessore del controller avanzato della nostra protesi prevede la velocità di camminata dell'utente sul tapis roulant.
Nello specifico, l'errore medio assoluto (MAE) viene calcolato tra la velocità di camminata prevista e la velocità di camminata reale o la velocità con cui l'utente sta effettivamente camminando.
Le misurazioni della verità al suolo vengono misurate in base alla velocità effettiva del tapis roulant (per le prove sul tapis roulant).
Le previsioni sulla velocità di camminata vengono effettuate ogni 50 ms e confrontate con la velocità del centro di massa più vicino.
Per questa misura, MAE a velocità di camminata inferiori sono indicativi di una maggiore precisione nel definire la vera velocità di camminata dell'utente e quindi numeri più bassi sono indicativi di un risultato migliore.
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1 giorno
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Collaboratori e investigatori
Qui è dove troverai le persone e le organizzazioni coinvolte in questo studio.
Sponsor
Collaboratori
Investigatori
- Investigatore principale: Aaron Young, Ph.D., Georgia Institute of Technology
Studiare le date dei record
Queste date tengono traccia dell'avanzamento della registrazione dello studio e dell'invio dei risultati di sintesi a ClinicalTrials.gov. I record degli studi e i risultati riportati vengono esaminati dalla National Library of Medicine (NLM) per assicurarsi che soddisfino specifici standard di controllo della qualità prima di essere pubblicati sul sito Web pubblico.
Studia le date principali
Inizio studio (Effettivo)
1 settembre 2023
Completamento primario (Effettivo)
23 maggio 2024
Completamento dello studio (Effettivo)
23 maggio 2024
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
8 settembre 2022
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
8 settembre 2022
Primo Inserito (Effettivo)
13 settembre 2022
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
2 ottobre 2024
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
9 settembre 2024
Ultimo verificato
1 agosto 2024
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
Altri numeri di identificazione dello studio
- H21117
- DP2HD111709 (Sovvenzione/contratto NIH degli Stati Uniti)
Piano per i dati dei singoli partecipanti (IPD)
Hai intenzione di condividere i dati dei singoli partecipanti (IPD)?
NO
Informazioni su farmaci e dispositivi, documenti di studio
Studia un prodotto farmaceutico regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti
No
Studia un dispositivo regolamentato dalla FDA degli Stati Uniti
Sì
prodotto fabbricato ed esportato dagli Stati Uniti
No
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