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超音波画像と電気刺激による把持時の振戦の解析と抑制 (Tremor)

2025年10月9日 更新者:Nitin Sharma、North Carolina State University
振戦を経験している人は、手や腕の筋肉が無意識に振動することにより、日常生活動作が困難になります。 振戦を抑えるのに役立つ現在の解決策には、投薬、手術、補助器具、ライフスタイルの変更などがあります。 ただし、これらにはそれぞれ、コストや望ましくない副作用など、独自の欠点があります。 リストされた解決策とは別に、機能的電気刺激(FES)が振戦を抑えるのに役立つ可能性のある解決策であることが示されています。 さらに、FES は、加速度計、ジャイロスコープ、モーション キャプチャなどのさまざまなテクノロジと組み合わせて、振戦抑制用の閉ループ システムを開発できます。 ただし、これには、信号干渉や振戦を完全に分類するための複数のセンサーの必要性などの欠点があります。 超音波イメージングは​​、振戦の一因となる手の筋肉を直接視覚化できるため、これらの問題のいくつかを解決します。 この研究では、超音波画像を使用して振戦を特徴付け、自発的な手の動きから区別することに焦点を当てます。 この研究から得られた結果は、将来的に FES ベースの振戦抑制技術を設計するのに役立ちます。 この研究は、振戦障害の異なる被験者と健常者の両方を対象としています。

調査の概要

研究の種類

介入

入学 (実際)

12

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

    • North Carolina
      • Raleigh、North Carolina、アメリカ、27606
        • Engineering Building III

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~90年 (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(振戦グループ):

  1. 40歳以上90歳以下の方。
  2. 英国パーキンソン病脳バンクの診断基準を満たす
  3. -上肢内の任意の関節に関する不随意のリズミカルな振動として定義される、一方または両方の上肢の安静時振戦の臨床的証拠がある
  4. 振戦の振幅は、運動障害の専門家による専門家の意見によって決定されるように、最小 1 cm でなければなりません。
  5. 把握操作中に発生する測定の性質上、振戦は固定姿勢で再出現すると見なす必要があります。 これは、垂直物体をつかんだ直後に開始するのではなく、ストップウォッチで計って少なくとも 0.5 秒の振動運動の発生の遅延を伴う姿勢振戦の発生によって定義され、数秒にわたって振幅が大きくなる可能性があります。最初は握る力を変えずに最大振幅まで。 振戦の個人間の間欠性と変動性は、不安、ストレス、低温、および疲労の影響を受ける可能性があることに注意してください。 このばらつきを減らすために、被験者には快適な場所でタスクを実行してもらい、温度が中立な場所でリラックスして不安を軽減するために最大 20 分間を提供します。

除外基準(振戦群):

  1. -Medical Research Councilによって決定された筋力低下は、安静時振戦に苦しむ上肢の直接テストで5/5未満のグレード
  2. 評価時の上肢の感染
  3. -既存の、付随する神経筋または小脳障害
  4. 神経筋接合部の機能を変える可能性のある薬の使用。
  5. -病歴によって決定される、または評価前に運動障害の専門家によって確認される、本態性振戦を伴う患者。

包含基準(エイブルボディ):

被験者は、運動障害を示さず、抑制なしにつかむ動作を実行できる場合、健常者のカテゴリに分類されます。

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:他の
  • 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
実験的:振戦グループ
パーキンソン病または本態性振戦のいずれかを持つ個人は、このグループで募集されます
両グループの把持動作中の超音波画像を収集します
両方のグループの把持動作中に、手首の屈筋と伸筋の両方の筋電図 (EMG) 信号を収集します。
超音波画像とEMGからのデータを使用して、振戦モデルを開発します。 モデルは、把持動作中に収集された慣性測定ユニット (IMU) からの関節角度測定値と比較して検証されます。
超音波画像ベースの振戦モデルからの情報を使用して、振戦抑制のための開発された閉ループ制御方法を使用します。 FESは、振戦の抑制に役立つ刺激を提供するために使用されます
実験的:エイブルボディグループ
このグループには障害のない個人が募集されます
両グループの把持動作中の超音波画像を収集します
両方のグループの把持動作中に、手首の屈筋と伸筋の両方の筋電図 (EMG) 信号を収集します。
超音波画像とEMGからのデータを使用して、振戦モデルを開発します。 モデルは、把持動作中に収集された慣性測定ユニット (IMU) からの関節角度測定値と比較して検証されます。
超音波画像ベースの振戦モデルからの情報を使用して、振戦抑制のための開発された閉ループ制御方法を使用します。 FESは、振戦の抑制に役立つ刺激を提供するために使用されます

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
振戦モデルの精度
時間枠:学習完了までの平均3年
研究者らは、参加者から収集した超音波の特徴を使用して、関節の位置を正確に予測できる新しい震えのモデルを開発する予定です。 IMU によって測定された関節位置はベンチマークとして使用され、モデルの予測関節角度と実際の角度の間の二乗平均平方根誤差 (RMSE [度]) が指標として使用されます。 RMSE (0 ~ 100% のスケール) が高いほど、モデルの精度が低いことを意味します。
学習完了までの平均3年
超音波画像化ベースの周波数検出
時間枠:学習完了までの平均3年
研究者らは、慣性測定ユニット (IMU) センサーと筋電図検査 (EMG) によって測定される実際の振戦周波数 (Hz) を検出する際の超音波特徴 (筋束の長さ [mm]、筋の厚さ [mm]) の性能をベンチマークします。 ここでは、IMU で測定された振戦周波数と超音波特徴から導出された振戦周波数の間の誤差が報告されます。 平均誤差 (0 ~ 100%) が低いほど、IMU 由来または EMG 由来の振戦周波数との一致性が高いことを意味します。
学習完了までの平均3年
振戦抑制 (パーセンテージ)
時間枠:学習完了までの平均3年
研究者らは、開発された振戦モデルを使用して、振戦の抑制を可能にするFESを使用した閉ループ制御方法を開発します。 コントローラーの目的は、握る動作を実行している間、手首の角度を望ましい位置に維持することです。 1-(W_t/W_b) として定式化される振戦抑制比メトリックが評価メトリックとして使用されます。ここで、W_t は刺激がオンになっている期間中の手首の垂直周りの角速度、W_b は刺激のないベースライン期間中の角速度です。 振戦抑制率(0~100%)が高いほど、振戦を抑制する効果が高いことを意味します。
学習完了までの平均3年

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)

2021年4月11日

一次修了 (実際)

2025年7月31日

研究の完了 (実際)

2025年7月31日

試験登録日

最初に提出

2022年3月16日

QC基準を満たした最初の提出物

2022年3月25日

最初の投稿 (実際)

2022年4月4日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (推定)

2025年10月27日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2025年10月9日

最終確認日

2025年10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

IPD プランの説明

IPD は、この研究グループ以外で共有されることはありません。 ただし、選択されたデータは、学術雑誌、会議論文、またはその他の出版物に掲載される場合があります。 このデータは匿名化され、データの完全なセットは含まれません

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

いいえ

米国で製造され、米国から輸出された製品。

いいえ

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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