寿命を超えて歩くための足首外骨格支援の最適化
2024年6月18日 更新者：Georgia Institute of Technology
研究者は、1) 高齢者が若い成人よりも歩行中に多くの代謝エネルギーを消費する理由を特定し、2) 足首外骨格を使用して歩行中の高齢者の代謝エネルギー消費を削減しようとしています。
調査の概要
詳細な説明
高齢者は、若い成人よりも高い代謝率で歩きます。 増加する証拠は、より高い高齢者の代謝率が下肢組織の構造的特性に関連していることを示唆しています. 高齢者の脚の腱は、若い成人よりも柔軟です。 したがって、年配の成人の脚の腱は、ウォーキングやランニングなどの特定の負荷がかかるとより伸び、筋肉は若年成人よりも短く、最適な長さではなく、より高い活性化を引き起こします. より短い筋肉の長さとより多くの筋肉の活性化を使用すると、経済的な力の生成が少なくなります. したがって、研究者は、足首に平行な足首の外骨格を使用して、足首の周りに作用する受動的な剛性を変更しようとしています。これにより、筋肉が比較的長い距離で動作できるようになります。 一般に、筋肉は、通常の歩行中に発揮される動作距離よりも長い動作距離にある場合、より経済的に力を生み出します. 外骨格を足首と平行に追加することで、高齢者は足底屈筋の長さが長くなり、それによって筋肉の活性化が減少し、その結果、歩行中の全身の代謝率が低下すると仮説を立てています。
この研究では、研究者は、研究者が参加者の皮膚と同一面に位置する非侵襲的な超音波プローブを使用して、脚の筋肉と腱の動作をキャプチャしながら、若者と高齢者に孤立したふくらはぎの筋肉収縮を実行させます。 研究者はまた、参加者に足首の外骨格を複数の補助値に設定したトレッドミルを歩かせます。 これらの試験中に、研究者は多くの生理学的および生体力学的測定を行い、最適な足首の外骨格プロファイルが若年および高齢者の歩行の代謝コストを最小限に抑える理由を評価します.
研究の種類
介入
入学 (実際)
16
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
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Georgia
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Atlanta、Georgia、アメリカ、30332
- Physiology of Wearable Robotics Laboratory (Georgia Tech)
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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
はい
説明
包含基準:
- 被験者は 90 分の時間枠で 60 分間歩くことができなければなりません。
- 被験者は明らかに心血管、代謝、および腎疾患がなく、心血管、代謝、または腎疾患を示唆する徴候や症状はありません。
- 被験者には現在筋骨格系の損傷はありません。
- 被験者は 18 ～ 45 歳または 65 歳以上である必要があります。
これらの基準は、中等度または中程度から激しい運動プロトコルに参加する前の参加者の健康スクリーニングに関する米国スポーツ医学会の 2015 年のガイドラインを満たしています。 (Riebe et al., 2015)。
除外基準:
- 認知症またはインフォームドコンセントを与えることができない
- 筋骨格系のけがをしたり、歩行中に痛みを感じたりする
- めまいおよび/またはバランス障害の病歴がある
- 心血管疾患、心臓疾患、代謝疾患、腎疾患、または呼吸器系の問題がある
- たばこを吸う
- 喘息
- 休息中または運動中に胸、首、顎、腕に痛みや不快感を感じる
- 起座呼吸または発作性夜間呼吸困難がある
- 足首浮腫がある
- 動悸や頻脈がある
- 心雑音がある
- 心臓発作を起こしたことがある
- 糖尿病を患っている
- ペースメーカーを持っている
- 通常の活動で異常な息切れがある
- 18 歳未満または 46～64 歳である
- 英語を話せない、または理解できない
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：基礎科学
- 割り当て：非ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- 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 |
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実験的：若年成人の外骨格ユーザー
18～45歳の研究参加者。
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研究者らは、足首の外骨格を使用して、ユーザーの足首関節によって生成される機械的出力の量を調整します。
つまり、参加者は、(a) バネを追加するか、(b) ふくらはぎの筋肉と並行してモーターを追加するロボット装置の中で歩き、歩行の労力を軽減できる強力な推進力を生み出すことができます。
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実験的：高齢者の外骨格ユーザー
65歳以上の研究参加者。
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研究者らは、足首の外骨格を使用して、ユーザーの足首関節によって生成される機械的出力の量を調整します。
つまり、参加者は、(a) バネを追加するか、(b) ふくらはぎの筋肉と並行してモーターを追加するロボット装置の中で歩き、歩行の労力を軽減できる強力な推進力を生み出すことができます。
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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 |
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正味代謝率 (ワット/kg)
時間枠：3回目のセッション、最長2週間
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各実験条件での短いウォーキング中に参加者が消費する代謝エネルギーの割合。
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3回目のセッション、最長2週間
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
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好ましい歩行速度 (m/s)
時間枠：1年
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被験者が各外骨格でどのくらい速く歩くことを好むかについて測定が行われます。
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1年
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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。
捜査官
- 主任研究者：Gregory S Sawicki, Ph.D.、Georgia Institute of Technology
出版物と役立つリンク
研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。
一般刊行物
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- CAVAGNA GA, SAIBENE FP, MARGARIA R. MECHANICAL WORK IN RUNNING. J Appl Physiol. 1964 Mar;19:249-56. doi: 10.1152/jappl.1964.19.2.249. No abstract available.
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- Studenski S, Perera S, Patel K, Rosano C, Faulkner K, Inzitari M, Brach J, Chandler J, Cawthon P, Connor EB, Nevitt M, Visser M, Kritchevsky S, Badinelli S, Harris T, Newman AB, Cauley J, Ferrucci L, Guralnik J. Gait speed and survival in older adults. JAMA. 2011 Jan 5;305(1):50-8. doi: 10.1001/jama.2010.1923.
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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)
2020年2月4日
一次修了 (実際)
2023年5月23日
研究の完了 (実際)
2023年5月23日
試験登録日
最初に提出
2019年7月23日
QC基準を満たした最初の提出物
2019年7月23日
最初の投稿 (実際)
2019年7月25日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2024年6月21日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2024年6月18日
最終確認日
2024年6月1日
詳しくは
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。
足首の外骨格の補助の臨床試験
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TOPMEDNatural Sciences and Engineering Research Council, Canada; Institut de Recherche Robert-Sauvé...募集
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FIDMAG Germanes HospitalàriesHospital Aita Menni; ASPACE Gipuzkoa完了
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Wearable Robotics srl.Azienda Ospedaliero, Universitaria Pisana; University Hospital, Geneva; Ecole Polytechnique Fédérale...終了しました
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Centre Hospitalier Universitaire de Nīmes完了
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Encore Medical, L.P.完了変形性関節症 | 関節リウマチ | 外傷性関節炎後 | 原発性関節症アメリカ
-
Smith & Nephew, Inc.Smith & Nephew Orthopaedics AG終了しました関節リウマチ | 変性関節炎 | 外傷性関節炎フランス, ベルギー, カナダ, スペイン, イギリス