Confronto di vari meccanismi protesici piede-caviglia

Selezione del soggetto e consenso:

I soggetti saranno selezionati in base alla seguente priorità. I soggetti che hanno precedentemente partecipato a studi simili con il laboratorio di Biomeccatronica e che sono già stati sottoposti a screening per il livello di salute e mobilità verranno contattati per primi. Se sono necessarie ulteriori materie, ai potenziali candidati verranno inviati un volantino per il reclutamento e un questionario di screening. Copie del volantino e del questionario sono incluse nella sezione degli allegati. Prima delle sessioni sperimentali, ai soggetti verrà chiesto di leggere e firmare un modulo di consenso informato e spiegheranno loro il progetto e risponderanno a qualsiasi domanda possano avere. Avranno anche il tempo di acquisire familiarità con l'attrezzatura utilizzata prima di iniziare qualsiasi prova. Se necessario, i soggetti saranno allineati e adattati da un protesista professionista presso A Step Ahead Prosthetics a Burlington, MA. Nessun personale di A Step Ahead Prosthetics condurrà ricerche o avrà alcun interesse acquisito nei risultati della ricerca o nella pubblicazione.

Abbigliamento:

Ai soggetti verrà chiesto di indossare abiti attillati, come una maglietta attillata, pantaloncini da corsa e scarpe a basso profilo. Se ciò non fosse possibile, gli indumenti verranno forniti in base alle esigenze del soggetto. Gli investigatori forniranno e potrebbero richiedere ai soggetti di indossare un abito in velcro attillato che ci consenta di posizionare palline riflettenti per l'acquisizione da parte della videocamera.

Luogo/i e sequenza temporale:

Le sessioni sperimentali saranno condotte presso il MIT Biomechatronics Laboratory (E14-274), 75 Amherst St., Cambridge, MA 02139. Qualsiasi allineamento e adattamento dei dispositivi protesici avverrà presso A Step Ahead Prosthetics, 21 A. St., Burlington, MA 01803.

La durata totale dello studio dovrebbe essere di 8 ore per soggetto, probabilmente in due sessioni di 4 ore. Queste sessioni possono essere completate in un solo giorno o in due giorni. Dopo la selezione del soggetto, l'intero studio dovrebbe richiedere 3 mesi.

Protesi potenziata:

Ai soggetti verranno fornite due protesi caviglia-piede controllate da computer da attaccare al posto della loro protesi abituale durante una sessione. Questi includono il Blatchford Elan e una protesi a rigidità variabile sviluppata nel laboratorio di biomeccatronica. Queste protesi motorizzate hanno la capacità di fornire assistenza attiva o modificare le proprietà meccaniche durante la deambulazione. I controlli possono essere regolati tramite un collegamento wireless o una connessione cablata a seconda del dispositivo. Ai soggetti verrà concesso tutto il tempo necessario per esercitarsi nell'uso delle protesi prima dell'inizio degli esperimenti.

Protesi Passiva:

Ai soggetti verranno fornite tre protesi passive da attaccare al posto della tua protesi abituale durante una sessione. Questi includono Ossur Pro-flex XC, una protesi passiva a trave scorrevole e una protesi passiva che può modificare manualmente l'angolo di equilibrio della caviglia. Ai soggetti verrà concesso tutto il tempo necessario per esercitarsi nell'uso della protesi prima dell'inizio degli esperimenti.

Raccolta dati:

La raccolta dei dati dovrebbe avvenire in due segmenti. Il primo segmento consiste nel camminare su un terreno pianeggiante su un tapis roulant a tre velocità comprese tra 0,5 e 1,5 m/s (camminata da lenta a veloce). Ad ogni velocità, tutte e cinque le protesi saranno testate, selezionate casualmente, per 2 minuti ciascuna. Il movimento verrà catturato con un sistema di cattura del movimento VICON e le forze di reazione al suolo saranno misurate utilizzando un tapis roulant sensibile alla forza Bertec. Per ogni velocità, una volta che tutte le protesi sono state testate, a ciascun soggetto verrà somministrato un questionario per accertare come ciascuna protesi si è comportata all'appoggio del tallone (posizione iniziale), al ribaltamento (posizione intermedia) e alla flessione plantare potenziata (posizione tardiva). Inoltre, a ciascun soggetto verrà chiesto come si è comportata generalmente ciascuna protesi e le sue preferenze personali. Questo test avverrà attraverso le tre velocità di camminata, risultando in tre questionari completati.

Inoltre, i soggetti cammineranno in uno schema a figura 8 a una velocità di andatura preferita attorno a due coni posizionati sulla superficie di camminata piana e separati da un massimo di 30 piedi. I soggetti eseguiranno la figura 8 che cammina per un minimo di 5 volte per ciascuna protesi selezionata in modo casuale. Una volta che tutte le protesi sono state testate, a ciascun soggetto verrà somministrato un questionario per accertare le prestazioni generali di ciascuna protesi e le loro preferenze personali.

La seconda sessione consisterà in pendenza e camminata sulle scale. Ogni soggetto salirà e scenderà le scale e una rampa inclinata tra 4°-10° rispetto all'orizzontale alla velocità preferita, in un ordine selezionato casualmente. Il movimento verrà catturato con un sistema di cattura del movimento VICON e le forze di reazione al suolo saranno misurate utilizzando un tapis roulant sensibile alla forza Bertec per la deambulazione in pendenza e una scala sensibile alla forza per la deambulazione su scale. Verranno testate tutte e cinque le protesi, selezionate casualmente. I soggetti eseguiranno ciascuna salita e discesa delle scale per un minimo di 5 volte per protesi. Per la deambulazione in pendenza su un tapis roulant strumentato, i soggetti cammineranno per un totale di 2 minuti per la salita della pendenza e 2 minuti per la discesa della pendenza con ciascuna protesi. Per ogni salita/discesa di rampe e scale, una volta che tutte le protesi sono state testate, a ciascun soggetto verrà somministrato un questionario per accertare le prestazioni generali di ciascuna protesi e le preferenze personali. Questo test si svolgerà su tutti i tipi di terreno in pendenza, nonché dopo la prova di salita/discesa delle scale, risultando in tre questionari completati per ciascun soggetto.