クリニックやコミュニティでのロボティック エグゾスーツ オーグメンテッド ロコモーション (REAL) (REAL-m)
Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) のクリニックとコミュニティ - 機械的臨床試験
調査の概要
詳細な説明
脳卒中後の足首底屈筋の弱さは、歩行中の前方推進力の障害をもたらし、その結果、歩行の効率と速度 (コミュニティへの参加に必要なパラメーター) に影響を与えます。 ソフト ロボット エキソスーツとして知られる次世代のソフト 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底屈を支援するために開発されました。 エキソ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、より遠くまで歩くことにより、脳卒中後の患者の歩行を即座に回復させるという強力な証拠が得られました。 研究者らは、エキソスーツを使用した歩行トレーニングは、これらの即時の歩行回復効果を活用して、歩行の質を損なうことなく、より高い強度での歩行トレーニング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、エグゾスーツの使用を超えて持続する永続的なリハビリ効果を促進します。 大規模な臨床試験に向けたパイロット研究のステージングにおける体系的なアプローチを活用して、この臨床的検証は、単一被験者の研究デザインとそれに続くケース シリーズで開始されました。これらは両方とも、推進力と推進力の回復におけるエクソスーツを使用した歩行トレーニングの可能性についての初期の証拠を提供しました。速度。 次のステップとして、研究者は、介入に対する反応を決定する臨床的および生理学的要因を調べて、将来のランダム化比較試験の最良の候補と結果を知らせるのに役立てようとしています。
現在の研究の主な目的は、脳卒中後の歩行と推進機能に対する Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) 歩行トレーニング プログラムのリハビリ効果を理解することです。 研究者は、REAL トレーニングは、推進機能の改善によって達成される歩行機能の大幅な向上をもたらすと仮定しています。
この研究の二次的な目的は、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ように、REAL介入後の神経筋制御の1日の変化を評価することです。 研究者は、神経筋制御は、ソフトロボティック エキソスーツを動力を与えて使用することで即座に改善され (すなわち、即時)、神経筋制御におけるエキソスーツによる改善は、REAL 歩行トレーニング (すなわち、適応) の 1 回のセッションで継続的な改善を示すと仮定しています。 REAL 歩行訓練 (すなわち保持) の 1 回のセッションの後、自力歩行に対する持続的な改善。 追加の二次的な目的は、歩行と推進機能のトレーニング関連の改善の神経筋予測因子を特定することです。 12 セッションの歩行トレーニングの後、神経筋制御の 1 日での変化と、トレーニングによる歩行および推進機能の改善との間に正の関係が観察されるという仮説が立てられています。 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が高い人は、12 セッションの歩行トレーニングの後、推進力と歩行機能のトレーニングによる改善が最も大きいという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) と共同で開発されたエクソスーツが使用されます。 REAL 歩行トレーニングの効果を調べるために、研究者は、運動機能と歩行機能、運動力学、および運動学習を推測できる生理学的測定の臨床測定を使用します。 収集される一連の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適合、(3) 曝露、(4) 事前トレーニング評価、(5) REAL 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) 保持評価。 保持評価の前に、最大 4 週間のウォッシュアウト期間があります。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
-
-
Massachusetts
-
Boston、Massachusetts、アメリカ、02215
- Boston University
-
-
参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 年齢 18~80歳
- 少なくとも 6 か月前に発生した脳卒中イベント
- 観察可能な歩行障害
- 歩行速度が 1 m/s 以下
- 他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 (必要に応じて補助具を使用することができますが、足首装具や装具を使用する必要はありません)
- 膝を伸ばした状態での受動的な足首の背屈可動域からニュートラルまで (つまり、すねと足の間で 90 度の角度を達成できる)
- 安静時の心拍数が 40 ~ 100 bpm である
- 90/60 から 170/90 mmHg までの安静時血圧
除外基準:
- -NIHストロークスケールの質問1bで> 1および質問1cで> 0のスコア
- 調査員との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
- 既知の再発または反復脳卒中
- 過去 6 か月間の原因不明のめまい
- ヒューマン デバイス インターフェイス サイト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、および神経学的状態
研究計画
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: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:リアルトレーニング
Robotic Exosuit Augmented Locomotion (REAL) とは、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、ソフト ロボット エグゾスーツを使用した歩行トレーニングを指します。
理学療法士は、歩行速度と前方への推進力を強調する合図と要約フィードバックを提供し、目標指向の歩行練習を促進します。
トレーニングは、環境の複雑さと実践のばらつきに基づいて、徐々に挑戦的になります。
REAL には、週 2 ~ 3 回の 12 のトレーニング セッションが含まれます。
各セッションには合計 30 分の歩行時間が含まれます。
|
ソフト エキソスーツは、麻痺した足首に装着するテキスタイル ベースのウェアラブル ロボットです。
ソフト エキソスーツは、足首の前後のアンカー ポイントに遠位方向に接続するボーデン ケーブルの格納によってアシスト トルクを提供し、足のクリアランスのためのスイング中の背屈と、推進力を補助する後期スタンス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る着用者の歩行に基づいて同期的に提供されます。
|
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 |
|---|---|---|
|
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)
|
|
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)
|
二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
|---|---|---|
|
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)
|
|
Fugl-Meyer 評価 - 下肢サブセクション
時間枠:ベースライン(臨床スクリーニング)
|
Fugl-Meyer Assessment は、片麻痺性脳卒中からの運動回復を評価する複数項目のリッカート型スケールです。
項目は 3 段階の序数スケール (0 = 実行できない、1 = 部分的に実行、2 = 完全に実行) で採点されます。
下肢サブセクションには合計 34 ポイントがあり、スコアが高いほど障害が少ないことを示します。
|
ベースライン(臨床スクリーニング)
|
協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Louis N Awad, PhD, PT、Boston University
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Bowden MG, Balasubramanian CK, Neptune RR, Kautz SA. Anterior-posterior ground reaction forces as a measure of paretic leg contribution in hemiparetic walking. Stroke. 2006 Mar;37(3):872-6. doi: 10.1161/01.STR.0000204063.75779.8d. Epub 2006 Feb 2.
- Holleran CL, Straube DD, Kinnaird CR, Leddy AL, Hornby TG. Feasibility and potential efficacy of high-intensity stepping training in variable contexts in subacute and chronic stroke. Neurorehabil Neural Repair. 2014 Sep;28(7):643-51. doi: 10.1177/1545968314521001. Epub 2014 Feb 10.
- Awad LN, Bae J, Kudzia P, Long A, Hendron K, Holt KG, O'Donnell K, Ellis TD, Walsh CJ. Reducing Circumduction and Hip Hiking During Hemiparetic Walking Through Targeted Assistance of the Paretic Limb Using a Soft Robotic Exosuit. Am J Phys Med Rehabil. 2017 Oct;96(10 Suppl 1):S157-S164. doi: 10.1097/PHM.0000000000000800.
- Awad LN, Bae J, O'Donnell K, De Rossi SMM, Hendron K, Sloot LH, Kudzia P, Allen S, Holt KG, Ellis TD, Walsh CJ. A soft robotic exosuit improves walking in patients after stroke. Sci Transl Med. 2017 Jul 26;9(400):eaai9084. doi: 10.1126/scitranslmed.aai9084.
- Awad LN, Kudzia P, Revi DA, Ellis TD, Walsh CJ. Walking faster and farther with a soft robotic exosuit: Implications for post-stroke gait assistance and rehabilitation. IEEE Open J Eng Med Biol. 2020;1:108-115. doi: 10.1109/ojemb.2020.2984429. Epub 2020 Apr 2.
- Bae J, Awad LN, Long A, O'Donnell K, Hendron K, Holt KG, Ellis TD, Walsh CJ. Biomechanical mechanisms underlying exosuit-induced improvements in walking economy after stroke. J Exp Biol. 2018 Mar 7;221(Pt 5):jeb168815. doi: 10.1242/jeb.168815.
- Ardestani MM, Kinnaird CR, Henderson CE, Hornby TG. Compensation or Recovery? Altered Kinetics and Neuromuscular Synergies Following High-Intensity Stepping Training Poststroke. Neurorehabil Neural Repair. 2019 Jan;33(1):47-58. doi: 10.1177/1545968318817825. Epub 2018 Dec 29.
- Hesse S, Bertelt C, Jahnke MT, Schaffrin A, Baake P, Malezic M, Mauritz KH. Treadmill training with partial body weight support compared with physiotherapy in nonambulatory hemiparetic patients. Stroke. 1995 Jun;26(6):976-81. doi: 10.1161/01.str.26.6.976.
- Paci M. Physiotherapy based on the Bobath concept for adults with post-stroke hemiplegia: a review of effectiveness studies. J Rehabil Med. 2003 Jan;35(1):2-7. doi: 10.1080/16501970306106.
- Ardestani MM, Henderson CE, Hornby TG. Improved walking function in laboratory does not guarantee increased community walking in stroke survivors: Potential role of gait biomechanics. J Biomech. 2019 Jun 25;91:151-159. doi: 10.1016/j.jbiomech.2019.05.011. Epub 2019 May 17.
- Roelker SA, Bowden MG, Kautz SA, Neptune RR. Paretic propulsion as a measure of walking performance and functional motor recovery post-stroke: A review. Gait Posture. 2019 Feb;68:6-14. doi: 10.1016/j.gaitpost.2018.10.027. Epub 2018 Oct 25.
- Bae J, Siviy C, Rouleau M, et al. A lightweight and efficient portable soft exosuit for paretic ankle assistance in walking after stroke. Proc - IEEE Int Conf Robot Autom. 2018:2820-2827. doi:10.1109/ICRA.2018.8461046
- Awad LN, Bae J, O'Donnell K, et al. Soft exosuits increase walking speed and distance after stroke. In: International Symposium on Wearable Robotics and Rehabilitation (WeRob). Houston, TX: IEEE; 2; 2017.
- Dobkin BH. Progressive Staging of Pilot Studies to Improve Phase III Trials for Motor Interventions. Neurorehabil Neural Repair. 2009 Mar-Apr;23(3):197-206. doi: 10.1177/1545968309331863.
- Porciuncula F, Baker TC, Arumukhom Revi D, et al. Soft robotic exosuits for targeted gait rehabilitation after stroke: A case study. Neurorehabil Neural Repair. 2019;33(12):1082-1083.
- Porciuncula F, Arumukhom Revi D, Baker TC, et al. Speed-Based Gait Training with Soft Robotic Exosuits Improves Walking after Stroke: A Crossover Pilot Study. In: American Physical Therapy Association Combined Sections Meeting. ; 2021.
- Porciuncula F, Baker TC, Arumukhom Revi D, Bae J, Sloutsky R, Ellis TD, Walsh CJ, Awad LN. Targeting Paretic Propulsion and Walking Speed With a Soft Robotic Exosuit: A Consideration-of-Concept Trial. Front Neurorobot. 2021 Jul 28;15:689577. doi: 10.3389/fnbot.2021.689577. eCollection 2021.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
その他の研究ID番号
- 5520-m
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?
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
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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。