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ロボット外骨格スーツの拡張移動運動 (REAL) (REAL)

2021年12月8日 更新者:Lou Awad, PT, DPT, PhD

クリニックおよびコミュニティにおけるロボット外骨格スーツ拡張移動運動 (REAL)

外骨格スーツ技術に関するこれまでの研究では、失われた機能の代替による脳卒中後の患者に対する軟質ロボット外骨格スーツの歩行回復効果についての強力な証拠が得られました。 本研究は、この研究に基づいて、外骨格スーツの即時歩行回復効果を高強度歩行訓練中に活用して、持続的な歩行回復を生み出すことができることを示唆しています。 現在の歩行トレーニングの取り組みは、質または強度のいずれかに焦点を当てています。 彼らは、患者がより正常な歩行を達成できるようにトレーニング強度を下げることによって、歩行の質に重点を置くことがよくあります。 対照的に、トレーニング強度に焦点を当てた取り組みでは、動きの質に焦点を当てることなく参加者を追い込みます。 これらの介入パラダイムは一般に、地域社会の流動性に実質的な影響を与えることはできません。 この研究では、研究者らは、外骨格スーツがこれらのパラダイム(つまり、動きの質を促進する高強度の歩行トレーニング)の統合を独自に可能にすることができると主張しています。 このプロトコルでは、業界パートナーである ReWalk™ Robotics と協力して開発されたエクソスーツが使用されます。 実際の歩行トレーニングの効果を評価するために、研究者らは、運動機能と歩行機能、運動力学とエネルギー学の臨床的測定、および運動学習を推測できる生理学的測定を使用します。 私たちが収集するさまざまな行動および生理学的データにより、REAL の歩行回復効果をより包括的に理解できるようになります。

調査の概要

詳細な説明

脳卒中後に足首の底屈筋が弱ると、歩行中の前方への推進力が損なわれ、その結果、地域社会への参加に必要なパラメータである歩行の効率と速度に影響を及ぼします。 ソフトロボット外骨格スーツとして知られる次世代のソフトなウェアラブルロボットは、遊脚期の麻痺性足首背屈と蹴り出し時の麻痺性足首の底屈を支援するために開発されました。 外骨格スーツ技術に関するこれまでの観察研究では、前方への推進力の向上と、より速く、より遠くへの歩行を通じて、脳卒中後の患者の即時的な歩行回復効果を示す強力な証拠が得られました。 研究者らは、外骨格スーツを使用した歩行訓練は、これらの即時的な歩行回復効果を利用して、歩行の質を損なうことなく、より高強度での歩行訓練を促進すると仮定しています。 このタイプのトレーニングは、外骨格スーツの使用後も持続する持続的なリハビリテーション効果を促進します。 大規模な臨床試験に向けたパイロット研究の段階的段階における体系的なアプローチを活用して、この臨床検証は単一被験者の研究デザインで開始され、その後に一連の症例が続きました。これらの両方で、推進力と運動力の回復における外骨格スーツによる歩行トレーニングの可能性についての初期の証拠が提供されました。スピード。 次のステップとして、研究者らはランダム化臨床試験 (RCT) を実施することで、より強力な条件の下でこれらの介入の有効性を調査しようとしています。

現在の研究の主な目的は、ロボット外骨格スーツ拡張運動(REAL)歩行訓練プログラムのリハビリテーション効果を、脳卒中後の歩行および推進機能に対する外骨格スーツなしの一致した歩行訓練(対照)と比較して理解することを目的としています。 REAL トレーニングは、コントロール トレーニング後の速度向上よりも臨床的に有意義な歩行速度の向上をもたらすという仮説が立てられています。 さらに、この研究は、両方の介入(REAL、対照)後の推進機能のトレーニングに関連した変化が、歩行機能に対するトレーニング誘発効果に影響を与えるかどうかを調べることを目的としています。 研究者らは、REAL トレーニングでは推進機能の向上によって歩行機能が大幅に向上するのに対し、コントロール トレーニングでは推進力の変化とは無関係に歩行機能がわずかに向上するという仮説を立てています。

この研究の第 2 の目的は、筋肉の相乗効果と動的運動制御指数によって測定される、両方の介入 (REAL、対照) 後の神経筋制御の 1 日の変化を評価することです。 研究者らは、ソフトロボット外骨格スーツの動力使用中に神経筋制御が即座に改善され(つまり、即時)、外骨格スーツによって引き起こされる神経筋制御の改善は、実際の歩行訓練(つまり、適応)の 1 回のセッション以上に継続的な改善を示すだろうと仮説を立てています。本物の歩行訓練を 1 回行った後でも、補助なし歩行の持続的な改善 (つまり、保持)。 対照的に、コントロールトレーニングでは、神経筋コントロールに変化は見られません。 さらに二次的な目的は、トレーニングに関連した歩行および推進機能の改善の神経筋予測因子を特定することです。 神経筋制御における一日の変化と、12回の歩行訓練セッション後の訓練による歩行および推進機能の改善との間には、正の関係が観察されるであろうという仮説が立てられている。 さらに、研究者らは、ベースラインの歩行速度に関係なく、ベースラインの神経筋制御能力が高い人は、12セッションの歩行トレーニング後に、トレーニングによって推進力と歩行機能が最も大きく改善されるだろうと仮説を立てています。

このプロトコルでは、業界パートナー (ReWalk™ Robotics) と協力して開発されたエクソスーツが使用されます。 実際の歩行トレーニングの効果を調べるために、研究者らは、運動および歩行機能の臨床的測定、運動力学、および運動学習を推測できる生理学的測定を使用します。 収集されるさまざまな行動および生理学的データにより、REAL の歩行回復効果をより包括的に理解できるようになります。

この研究は、次の研究訪問を実施することによって実施されます: (1) 電話による一次スクリーニング、(2) 臨床スクリーニングとフィット、(3) エクスポージャー、(4) トレーニング前評価、(5) トレーニング (12 セッション) )(6) トレーニング後の評価、および (7) 定着率の評価。 REAL または Control へのランダム化は、トレーニング前の評価後に行われます。 保持評価の前に最大 4 週間のウォッシュアウト期間が設けられます。

研究の種類

介入

入学 (予想される)

30

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。

研究連絡先

研究場所

    • Massachusetts
      • Boston、Massachusetts、アメリカ、02215
        • 募集
        • Boston University
        • コンタクト:
          • Louis N Awad, PT, PhD
          • 電話番号:617-500-3645
          • メールlowawad@bu.edu
        • コンタクト:
      • Boston、Massachusetts、アメリカ、02134
      • Charlestown、Massachusetts、アメリカ、02129
        • 募集
        • Spaulding Rehabilitation Hospital
        • コンタクト:
        • コンタクト:

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~80年 (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:

  • 年齢 18歳~80歳
  • 脳卒中イベントが少なくとも6か月前に発生した
  • 観察可能な歩行障害
  • 歩行速度が1m/s以下
  • 他の人のサポートなしで少なくとも 6 分間歩くことができる (必要に応じて補助器具を使用することもできるが、足首装具や装具は使用しない)
  • 膝を伸ばした状態で、他動的足首背屈可動範囲がニュートラルになる(つまり、すねと足の間の角度が 90 度に達することができる)
  • 安静時の心拍数が 40 ~ 100 bpm (両端を含む)
  • 安静時血圧が90/60 mmHgと170/90 mmHgの間(両端を含む)

除外基準:

  • NIH Stroke Scale の質問 1b のスコアが >1、質問 1c のスコアが >0
  • 調査員とコミュニケーションが取れない
  • 無視または半盲
  • 歩行のための理学療法を積極的に受けている
  • 小脳卒中の病歴
  • 既知の反復性または反復性脳卒中
  • 過去 6 か月間で原因不明のめまいがあった
  • 人間とデバイスのインターフェース部位にある褥瘡または皮膚の傷
  • 研究への完全な参加を妨げるその他の医学的、整形外科的、神経学的症状

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:処理
  • 割り当て:ランダム化
  • 介入モデル:並列代入
  • マスキング:独身

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
実験的:本当のトレーニング
Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) は、参加者がトレッドミルや地上環境でより速い速度で歩くように求められる、速度ベースのアプローチの下で実行される、柔らかいロボット外骨格スーツを使用した歩行トレーニングを指します。 歩行速度と前進推進力を強調する合図と要約フィードバックが理学療法士によって提供され、目標に向けた歩行練習が促進されます。 環境の複雑さと実践のばらつきに基づいて、トレーニングは徐々に困難になっていきます。 REAL には 12 のトレーニング セッションが含まれており、週に 2 ~ 3 回実施されます。 各セッションには合計 30 分のウォーキング時間が含まれます。
軟性外骨格スーツは、麻痺のある足首に着用する繊維ベースのウェアラブル ロボットです。 軟性外骨格スーツは、足首の前後のアンカーポイントに遠位で接続するボーデンケーブルの収縮を通じて補助トルクを提供し、足のクリアランスを確保するためのスイング中の背屈と、推進力を補助するための立脚後期中の底屈をそれぞれ支援します。 Exosuit の支援は、統合された慣性測定ユニットによって検出された着用者の歩行に基づいて同期的に提供されます。
アクティブコンパレータ:コントロールトレーニング
コントロール トレーニングとは、ソフト ロボット外骨格スーツの使用を除いて、REAL と同様に構造化された歩行トレーニングを指します。 コントロール トレーニングは、参加者がトレッドミルや地上環境でより速い速度で歩くように求められる、速度ベースのアプローチに基づいて実行されます。 歩行速度と前進推進力を強調する合図と要約フィードバックが理学療法士によって提供され、目標に向けた歩行練習が促進されます。 環境の複雑さと実践のばらつきに基づいて、トレーニングは徐々に困難になっていきます。 コントロールトレーニングには 12 のトレーニングセッションが含まれており、週に 2 ~ 3 回実施されます。 各セッションには合計 30 分のウォーキング時間が含まれます。
制御介入により、外骨格スーツを使用しない歩行訓練が実施されます。 介入の他の要素は、エクソスーツの使用を除いて、REAL と同様に構造化されています。

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
6 分間歩行テスト (6MWT)
時間枠:ベースライン (トレーニング前の評価)
長距離歩行機能のテストです。 参加者は 6 分間、「安全にできる限り多くの距離をカバーする」よう求められます。合計距離がこのテストの主な指標です。 これは、介入の有無にかかわらず、ソフト エグゾスーツを着用せずに実行されます (No Suit)。
ベースライン (トレーニング前の評価)
6 分間歩行テスト (6MWT)
時間枠:トレーニング後の評価 (最大 6 週間)
長距離歩行機能のテストです。 参加者は 6 分間、「安全にできる限り多くの距離をカバーする」よう求められます。合計距離がこのテストの主な指標です。 これは、介入の有無にかかわらず、ソフト エグゾスーツを着用せずに実行されます (No Suit)。
トレーニング後の評価 (最大 6 週間)
6 分間歩行テスト (6MWT)
時間枠:保持評価(ウォッシュアウト後最大4週間)
長距離歩行機能のテストです。 参加者は 6 分間、「安全にできる限り多くの距離をカバーする」よう求められます。合計距離がこのテストの主な指標です。 これは、介入の有無にかかわらず、ソフト エグゾスーツを着用せずに実行されます (No Suit)。
保持評価(ウォッシュアウト後最大4週間)
10 メートル歩行テスト (10MWT)
時間枠:ベースライン (トレーニング前の評価)
短距離歩行機能のテストです。 参加者は、快適な歩行速度 (CWS) と最大歩行速度 (MWS) で 10 メートルの直線歩道を歩くように求められます。
ベースライン (トレーニング前の評価)
10 メートル歩行テスト (10MWT)
時間枠:トレーニング後の評価 (最大 6 週間)
短距離歩行機能のテストです。 参加者は、快適な歩行速度 (CWS) と最大歩行速度 (MWS) で 10 メートルの直線歩道を歩くように求められます。
トレーニング後の評価 (最大 6 週間)
10 メートル歩行テスト (10MWT)
時間枠:保持評価(ウォッシュアウト後最大4週間)
短距離歩行機能のテストです。 参加者は、快適な歩行速度 (CWS) と最大歩行速度 (MWS) で 10 メートルの直線歩道を歩くように求められます。
保持評価(ウォッシュアウト後最大4週間)

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
前方推進
時間枠:ベースライン (トレーニング前の評価)
前方推進力は、歩行サイクルのサブタスクを押し出すことに対応する床反力の前方成分を指します。
ベースライン (トレーニング前の評価)
前方推進
時間枠:トレーニング後の評価 (最大 6 週間)
前方推進力は、歩行サイクルのサブタスクを押し出すことに対応する床反力の前方成分を指します。
トレーニング後の評価 (最大 6 週間)
前方推進
時間枠:保持評価(ウォッシュアウト後最大4週間)
前方推進力は、歩行サイクルのサブタスクを押し出すことに対応する床反力の前方成分を指します。
保持評価(ウォッシュアウト後最大4週間)
筋肉の相乗効果
時間枠:ベースライン (トレーニング前の評価)
筋肉のシナジーとは、歩行中の筋肉の協調的な同時活性化を指します。 筋電図データは、エキソスーツの有無にかかわらず、トレッドミル歩行中に最大 12 の下肢の筋肉から両側で収集されます。 筋肉シナジーの数、タイミング、組成は、標準的な非負行列因子分解法を使用して計算されます。
ベースライン (トレーニング前の評価)
動的モーター制御指数
時間枠:ベースライン (トレーニング前の評価)
ダイナミック モーター コントロール インデックスは、歩行中の筋肉の共活性化の継続的な要約指標です。 筋電図データは、エキソスーツの有無にかかわらず、トレッドミル歩行中に最大 12 の下肢の筋肉から両側で収集されます。 非負行列因数分解を使用して、1 つの筋肉のシナジー ソリューションによって説明される変動性は、100 を中心とした z スコアに変換されます。 100 の値は、典型的な神経の成人と同様の神経筋制御を示し、各 10 ポイントの偏差は、典型的な神経の成人との 1 標準偏差の差を表します。
ベースライン (トレーニング前の評価)

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。

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捜査官

  • 主任研究者:Lou Awad, PT, DPT, PhD、Boston University Charles River Campus

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

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)

2021年2月24日

一次修了 (予想される)

2022年7月1日

研究の完了 (予想される)

2022年7月1日

試験登録日

最初に提出

2021年3月18日

QC基準を満たした最初の提出物

2021年3月25日

最初の投稿 (実際)

2021年3月26日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2021年12月29日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2021年12月8日

最終確認日

2021年12月1日

詳しくは

本研究に関する用語

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

いいえ

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

はい

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。

軟性外骨格スーツの臨床試験

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