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上肢義足を制御する埋め込み型筋電センサーの実現可能性 (IMES)

橈骨切断者の上肢義肢制御のための埋め込み型筋電センサーの安全性と機能性を評価するための実現可能性研究

この研究では、埋め込まれた筋電センサー (IMES) を使用して電気機械式の人工手首と手を制御する可能性を評価します。

調査の概要

状態

完了

介入・治療

詳細な説明

この研究では、より直感的で機能的な補綴装置の開発を目的とした高度な補綴制御システムの実現可能性を評価しています。 小型 (2.5 mm x 16 mm) 埋め込み型筋電センサー (IMES) は、橈骨横断切断者 3 人の残存前腕筋肉に埋め込まれます。 これらのデバイスは、筋肉の電気信号を電気機械式の手首と手にワイヤレスで送信します。

残りの前腕筋肉に 6 ~ 8 個の IMES を移植してから 2 週間の回復後、被験者は 7 か月間のトレーニングを開始します。 被験者はまず、ベンチトップ IMES システムを使用して約 1 か月間トレーニングを受けます。 カスタム フィットの IMES プロテーゼ (電気機械式の手首と手を含む) を受け取った被験者は、6 か月間の追加トレーニングを開始します。 その後、被験者には、IMES プロテーゼをさらに 16 か月間使用するオプションが与えられます。 補綴システムの使いやすさと機能性は、研究全体を通して評価されます。

研究の種類

介入

入学 (実際)

3

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

    • Maryland
      • Bethesda、Maryland、アメリカ、20814
        • Walter Reed National Military Medical Center

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

18年歳以上 (大人、高齢者)

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

受講資格のある性別

全て

説明

包含基準:

  1. 患者は、ウォルター リード国立軍事医療センターの医療受給者です。
  2. -患者は、反対側で決定されるように、残存前腕の長さが3分の1以上の経橈骨切断術を受けています。
  3. 患者の残余の前腕の解剖学 (残余の筋肉の数とサイズに基づく) は、少なくとも 6 つの IMES の移植と制御をサポートします (治験責任医師の意見による)。 この基準は、研究固有のスクリーニングテスト中に検証されます。
  4. 患者は18歳以上です。
  5. 患者は英語を話し、理解できる。
  6. -患者はインフォームドコンセントを提供する意思と能力があります。
  7. -患者は、身体動力と筋電義足の着用と使用の訓練を含む、四​​肢切断者のリハビリを受けています。
  8. 患者は、上肢義足を 1 日 2 時間以上装着していると報告しています。
  9. 切断されていない腕の機能が保持された片側切断;機能保持は、患者が以下のことを行うかどうかに関する研究者の意見です。

    • プロテーゼを独立して脱着する能力があり、
    • 切断されていない腕に、義肢制御インターフェース (PCI) ケーブルを取り付けたり取り外したり、PCI 電源スイッチを操作したりするのに十分な器用さがあり、
    • PCIバッテリーを取り外して交換する器用さがあります。
  10. 患者はEMG針を前腕に挿入する意思と能力があります。
  11. 治験責任医師の意見では、患者はIMESプロテーゼを操作する認知能力があります。
  12. -患者は治験機器の装着スケジュールを喜んで順守します。
  13. -患者は、このプロトコルで概説されている調査訪問のために調査サイトに進んで旅行することができます。

除外基準:

  1. -患者は、切断手術または標的断端の重大な損傷から3か月未満です。
  2. 患者は、切断レベルに近い大怪我を負っています。
  3. 治験責任医師の意見では、患者は標的の断端で皮膚の損傷を受けやすい。
  4. -標的断端の筋肉の脱神経支配を引き起こす可能性のある既知の神経切断または麻痺。
  5. -既知の遺伝性神経筋障害(例: 多発性硬化症、重症筋無力症、筋ジストロフィー)。
  6. -患者は出血または凝固障害を患っています。
  7. 両側上肢切断。
  8. 患者は、コントロール不良のPTSD、統合失調症、パラノイアなどの主要な精神障害を患っており、協調状態が一貫していません。
  9. 患者はアクティブなインプラントを持っています (例: ペースメーカー、植込み型除細動器 [ICD]、神経刺激装置、薬物注入装置)。
  10. -金属片または金属インプラント(例: 残りの前腕内にある整形外科用ハードウェア) は除外されます。 金属がないことは、影響を受けた腕全体のX線によって確認されるものとします。
  11. 影響を受けた上腕に金属がある患者は、ケースバイケースで考慮されます。 影響を受けた腕全体の X 線写真がスポンサーに提供され、スポンサーは金属とコイルの磁場との潜在的な相互作用を評価します。
  12. -患者には、麻酔薬に対する副作用の病歴があります。
  13. -患者は、研究介入への反応に影響を与える可能性のある研究に最近または現在参加している、または何らかの形で被験者に有害です。
  14. -研究の過程で妊娠中、授乳中、または妊娠を計画している女性患者。
  15. 治験責任医師の意見では、被験者は、断端感染症、重大な痛み、重大な近位神経損傷または軟部組織の損傷、重大な瘢痕、または皮膚エンベロープの健康状態の悪さなどの理由により、研究に適した候補者ではありません。

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:デバイスの実現可能性
  • 割り当て:なし
  • 介入モデル:単一グループの割り当て
  • マスキング:なし(オープンラベル)

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
実験的:IMES義肢による義肢トレーニング

被験者が IMES の外科的移植から回復すると (約 2 週間)、ベンチトップ IMES トレーナーを使用して IMES コントロールを約 1 か月練習します。 被験者のカスタム フィット IMES プロテーゼが利用可能になるとすぐに、それが装着され、プログラムされます。 その後、被験者は 6 か月間の義肢トレーニングを開始します。 月 1 のトレーニングでは、週 4 ~ 5 回、作業療法士とのセッションが行われます。 2 ~ 6 か月のトレーニングでは、月に 2 回、作業療法士との面談が行われます。 訓練中、被験者は電気機械式の手首と手の動きを制御するために、切断された手足の残存筋肉を収縮させる方法を学びます。 治療の目標は、IMES プロテーゼを使用して日常生活動作を実行するために必要なスキルを開発することです。

6 か月のトレーニングを完了した後、被験者には、IMES プロテーゼをさらに 16 か月使用し続けるオプションが与えられます。

他の名前:
  • 筋電義肢トレーニング

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
デバイス関連の重大な有害事象
時間枠:IMESの移植後2年間に収集された情報
研究期間中のデバイス関連の重篤な有害事象の集計。
IMESの移植後2年間に収集された情報
Accuracy Test スコアの変化
時間枠:テストは9回実施されました:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミング時。月に 1 回、6 か月間のトレーニング。インプラント後1年。そして移植後2年

精度テストでは、IMES を使用して一連の異なる手の動きを実行し、電気機械式の手首と手を制御する必要があります。 動きは、プロテーゼによって提供される 6 つの異なる動き (手の開閉、親指の内転/外転、手首の回外/回内) を独立して同時に制御できるように選択されています。 作業療法士は、次のように被験者の動きごとにスコアを付けます。0 = 動きが観察されない。 1 = 意図した動きは観察されませんでしたが、意図しない動きが観察されました。 2 = 意図しない動きに加えて、意図した動きが観察された。 3 = 意図した動きが観察されました。 完了した 9 つのテストの精度スコアの変化が表示されます。

精度テスト中に、IMES によって送信される筋電図 (EMG) 信号が記録されます。 この出力が入力IMES信号に関連付けられるように、ビデオカメラがプロテーゼの動きを記録します。

テストは9回実施されました:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミング時。月に 1 回、6 か月間のトレーニング。インプラント後1年。そして移植後2年

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
サウサンプトン手評価手順 (SHAP) テストのスコアの変化
時間枠:テストは9回実施されました:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミング時。月に 1 回、6 か月間のトレーニング。インプラント後1年。そして移植後2年
このテストには、一連のセルフタイム タスク (参加者がテスト対象の手でタイマーを開始および停止する) が含まれます。これらのタスクは、2 つのセクションに分かれています: 8 つの異なる形状のオブジェクトを選んで配置し、14 の日常生活動作 (ADL) を実行します。 オブジェクトは、6 つの標準的な握りやすいパターン (球形、三脚、パワー、ラテラル、チップ、エクステンション) の使用を促進するように形作られ、より強力なグリップを形成する参加者の能力をテストするために 2 つの異なる重量で提供されます。 シミュレートされた 14 の ADL には、切断、注入、持ち上げ、および荷重の移動が含まれます。 被験者は、IMES を使用して SHAP テストを実行し、電気機械式の手首と手を制御します。 各タスクは、完了までの時間に基づいて採点されます。 完了した 9 つのテストにおける SHAP スコアの変化が表示されます。
テストは9回実施されました:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミング時。月に 1 回、6 か月間のトレーニング。インプラント後1年。そして移植後2年
筋電制御能力の評価 (ACMC) テストスコアの変化
時間枠:テストは9回実施されました:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミング時。月に 1 回、6 か月間のトレーニング。インプラント後1年。そして移植後2年
ACMC は、対象者が IMES を使用して電気機械式の手首と手を制御する日常業務を行っているときの観察に基づいて管理および採点されます。 タスクは、スーツケースの梱包、メールの仕分け、すぐに食べられる製品の混合、植物の植え替え、既製のプロジェクトの組み立て、テーブルの設定を含む 6 つの選択肢から選択されます。 評価中、被験者は通常の方法で自発的に課題を達成するよう奨励されます。 作業療法士は、握る、握る、離す、手を調整するなど、コントロールのさまざまな側面を表す 22 項目のパフォーマンスを評価することにより、プロテーゼのコントロール能力を評価します。 各被験者のパフォーマンスは、0 から 3 の範囲のスコアで評価されます。ここで、0 = 能力がない、1 = 時々能力がある、能力が確立されていない、2 = 要求に応じて能力がある、3 = 自然に能力がある。 完了した 9 つのテストにおける ACMC スコアの変化が表示されます。
テストは9回実施されました:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミング時。月に 1 回、6 か月間のトレーニング。インプラント後1年。そして移植後2年
Box and Block Test (BBT) スコアの変化
時間枠:テストは9回実施されました:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミング時。月に 1 回、6 か月間のトレーニング。インプラント後1年。そして移植後2年
BBT は、一方的な総手先の器用さを測定します。 BBT は、2 つのコンパートメントと 150 個のブロックに分割された木製の箱で構成されています。 対象者は、60 秒以内に箱の 1 つのコンパートメントから別のコンパートメントにできるだけ多くのブロックを移動するよう求められます。 このタスクは、電気機械式の手首と手を制御するために IMES を使用して実行されます。 完了した 9 つのテストにおける BBT スコアの変化が表示されます。
テストは9回実施されました:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミング時。月に 1 回、6 か月間のトレーニング。インプラント後1年。そして移植後2年
IMES満足度アンケート
時間枠:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミングに続く6か月のトレーニングの後に完了
被験者は、IMES プロテーゼのさまざまな側面に対する満足度を評価および説明するアンケートに回答するよう求められます。
カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミングに続く6か月のトレーニングの後に完了

その他の成果指標

結果測定
メジャーの説明
時間枠
デバイスの不具合
時間枠:IMESの移植後2年間に収集された情報
調査期間中のすべてのデバイスの不具合の種類と数をまとめた度数表が提供されます。
IMESの移植後2年間に収集された情報
IMESシステムの利用
時間枠:カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミングに続く6か月間に収集された情報
教科ごとに時間数や利用形態をまとめます
カスタムフィットIMESプロテーゼの受領とプログラミングに続く6か月間に収集された情報
プログラミング要件
時間枠:IMESの移植後2年間に収集された情報

研究への参加の過程で各被験者のIMESプロテーゼをプログラムするために必要な時間とセッションの数が表に示されます。

埋め込まれたすべての IMES の各プログラミング訪問で記録された IMES パラメータ設定 (制御信号とゲイン) を表にします。

IMESの移植後2年間に収集された情報

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2013年5月1日

一次修了 (実際)

2016年12月1日

研究の完了 (実際)

2016年12月1日

試験登録日

最初に提出

2013年5月20日

QC基準を満たした最初の提出物

2013年7月15日

最初の投稿 (見積もり)

2013年7月17日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2017年3月1日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2017年2月27日

最終確認日

2017年2月1日

詳しくは

本研究に関する用語

追加の関連 MeSH 用語

その他の研究ID番号

  • CP0015B

この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。

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