TF オッセオインテグレーション患者向けの電動プロテーゼ

この研究の目的は、オッセオインテグレーション (OI) と標的筋再神経支配 (TMR) を受けた片側経大腿切断患者を対象に、機能的可動性、非体重負荷神経制御、ユーザーの満足度を評価することです。動力付きプロテーゼ。

この仮説では、OI は参加者にとって次のような利点を認識できると考えられます。1) 従来のソケットよりも安全な OI インターフェイスにより、プロテーゼの知覚重量が軽減される、2) 歩行中および移行中のエネルギー消費量が減少する、3) 筋電図 (EMG)信号はソケット内から測定される信号よりも高品質で堅牢になるため、将来のデバイスの設計や研究においてパターン認識駆動型プロテーゼの改善が可能になる可能性があります。

外科的介入の前に、切断患者の参加者はソケットのフィッティングのために最大 3 回、電動プロテーゼの使い方を練習して実験データを収集するために最大 7 回研究室を訪れます。 セッション間の時間制限はなく、各セッションは最大 4 時間続きます。

目的 1: 手術前のフィッティングと電動義足トレーニング:

参加者は、表面筋電図信号の収集と電動下肢義足の使用を可能にするカスタムの器具付きソケットに適合します。 製作したソケットは本研究専用であり、研究室内でのみ使用します。 参加者は、研究訪問に参加しないときは、臨床的に処方されたソケットとプロテーゼを引き続き使用します。 臨床のベストプラクティスを使用して、半腱様筋、大腿二頭筋、大腿筋膜張筋、大腿直筋、外側広筋、および大内転筋のEMG制御部位を特定します。 ソケットの取り付けが完了すると、義肢装具士は電動プロテーゼを取り付けて位置合わせします。 参加者は、平地歩行、傾斜歩行、階段昇降、および非体重負荷自立制御活動のために電動義足を使用して歩くように指示されます。 歩道、スロープ、階段には手すりが装備されており、切断者は安全のためにオーバーヘッドハーネスまたは歩行ベルトを着用する必要があります。 さらに、非重量負荷の独立した制御システムが構成されます。 参加者は、EMGデータが収集されている間、膝の屈曲/伸展および足首の底屈/背屈範囲の動きを通じて「幻の」手足を動かすことを試みるよう指示されます。 これらのデータは、仮想環境または物理的な義足で脚の膝関節と足首関節をそれぞれ制御できるパターン認識制御システムをトレーニングするために使用されます。 その後、参加者は、器具付きソケットと電動義足を使用して、機能的、生体力学的、代謝的、定性的な患者報告結果の測定を完了します。 研究者は、身体機能、可動性、平衡感覚、転倒リスク、生活の質、代謝支出を評価する標準的な臨床評価と参加者が報告した尺度の広範なリストを使用します。

OI TMR 手術 1 と回復: 参加者は、ノースウェスタン記念病院で最初のオッセオインテグレーション (OI) および標的筋再神経支配 (TMR) 手術を受けます。

OI 手術 2 と回復: 参加者は 2 回目の OI 手術を受け、アバットメントが大腿骨内のフィクスチャーに接続されます。 参加者は再び完全に回復するまで監視されます（通常は4〜6週間）。 手術後 12 週間が経過するまでは、転帰の測定や評価は行われません。

目的 2: 術後のフィッティングと電動義足トレーニング:

オッセオインテグレーションおよび TMR 手術と回復後、研究参加者は標準的な人工器官ソケットを必要としなくなりました。 義足に繋がれた断端にカスタムフィットの電極バンドを使用して EMG 信号を測定できるようになりました。 参加者は、OI インターフェイスを使用して電動プロテーゼを装着し、その使用方法についてトレーニングを受けます。 参加者は、OI インターフェイスを介して電極バンドに取り付けられた電動プロテーゼの使用方法について説明を受けます。 参加者は、OI/TMR 手術前と同様にデバイスのパラメーターが設定されている間、臨床医の監督の下で歩きます。 参加者は、坂道を歩くようになり、往復歩行で階段を登り、立位への移行と立位からの移行を座って行います。 臨床医は、力を最大限に活用する方法とすべての活動を安全に実行する方法について口頭で指示とヒントを提供します。 研究者らは、電動脚装置を使用する際に、従来のソケットに比べて OI によってもたらされる機能的、代謝的、生体力学的な利点を評価するために、以前に実施したのと同じ測定を繰り返します。 各訪問の終わりに、研究参加者は臨床的に処方されたプロテーゼに戻ります。