変形性膝関節症患者の膝負荷に対する動作再トレーニングの影響
変形性関節症の進行に対する触覚運動の再トレーニングの効果
この研究では、変形性膝関節症の人が、歩行中に触覚バイオフィードバックを使用してふくらはぎの筋肉の活動を変えることをどの程度学習できるかを調査し、これらの変化が膝の負荷にどのように影響するかを評価します。
これまでの研究では、筋骨格シミュレーションを利用して、ふくらはぎの筋肉の 1 つである腓腹筋の活動を減らすと、膝の負荷を軽減するのに大きな影響を与える可能性があることが判明しました。 ただし、これは変形性膝関節症の人ではテストされていません。 この研究では、参加者は各ステップの後に触覚フィードバックを受け取ることで、腓腹筋の活性化を変更するトレーニングを受けます。 フィードバックは、参加者がベースラインと比較して筋肉の活性化をどのように変化させたかを示します。 参加者は最大 3 つのセッションでトレーニングを行い、各セッションでは 30 分間のウォーキングを行い、フィードバックを行います。 参加者が最初のトレーニング セッションで筋肉の活動を調整する方法を学習できれば、2 回目のトレーニング セッションを完了できるようになります。 探索的な 3 回目のセッションは、地上歩行中に新しい歩行戦略を使用している間の膝荷重の変化を調査するために実施される場合があります。
トレーニングセッション中に収集された動作データは、筋骨格系のコンピューターシミュレーションへの入力として使用され、新しい筋肉活性化戦略での歩行が膝の負荷を軽減するかどうかを判断します。
調査の概要
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Study Team
- 電話番号:650-721-2547
- メール:oawalking@lists.stanford.edu
研究場所
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California
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Stanford、California、アメリカ、94305
- 募集
- Stanford Human Performance Lab
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コンタクト:
- Scott D Uhlrich, PhD
- 電話番号:650-721-2547
- メール:oawalking@lists.stanford.edu
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 内側および/または外側区画膝変形性関節症
- 少なくとも6か月以上続く変形性膝関節症と診断された
- ケルグラン・ローレンス グレード I、II、または III
- 補助具なしで歩行可能
- 少なくとも60分は歩ける
- 典型的な痛みの評価は 0 ~ 10 のスケールで 4 以下です。
- 腓腹筋の活動をベースラインから 10% 減少させることが可能
除外基準:
- 膝以外の下肢関節における症候性関節炎の既往
- 下肢関節の交換
- 膝蓋大腿関節に由来する症状
- BMIが35以上
- 歩行困難を伴う神経または筋肉の病気
- 関節リウマチ、痛風、または自己免疫疾患の病歴
- 下肢の骨折または入院を必要とする手術の既往
- 妊娠中
- 重度の膝の位置ずれ。股関節、膝、足首の角度が中立から 5 度を超えていると定義されます。
- 反復的な膝の脱臼
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:他の
- 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 |
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実験的:歩行の修正
参加者は、腓腹筋の活性化に基づいたリアルタイムの触覚バイオフィードバックを通じて、歩きながら筋肉の調整を変える方法を学びます。
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歩行中の筋肉の調整の変化
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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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膝接触力のベースラインからの変化
時間枠:2 回目のラボ内セッションとラボ外セッションでの 30 分間のフィードバック ウォーキング中に評価
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膝接触力は、腓腹筋の活動を軽減できる参加者を対象に、モーション キャプチャ データと筋骨格モデリングおよびシミュレーションを使用して評価されます。
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2 回目のラボ内セッションとラボ外セッションでの 30 分間のフィードバック ウォーキング中に評価
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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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腓腹筋の活性化におけるベースラインからの変化
時間枠:最初のラボ内セッション、2 回目のラボ内セッション、およびラボ外セッションでの 30 分間のフィードバック ウォーキング中に評価
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EMG 信号を通じて測定される腓腹筋の活性化。
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最初のラボ内セッション、2 回目のラボ内セッション、およびラボ外セッションでの 30 分間のフィードバック ウォーキング中に評価
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腓腹筋の活動性を低下させる参加者の割合
時間枠:最初のラボ内セッション、2 回目のラボ内セッション、およびラボ外セッションでの 30 分間のフィードバック ウォーキング中に評価
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腓腹筋の活性化は筋電図 (EMG) 信号を通じて測定され、歩行再訓練中の筋肉の活性化はベースラインの歩行と比較されます。
歩行再訓練後 30 分以内に腓腹筋の活動性をベースラインから 10% 以上減少させることができた参加者を、歩行再訓練を試みた参加者の総数のうち腓腹筋の活動性を減少させることができた参加者としてカウントします。
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最初のラボ内セッション、2 回目のラボ内セッション、およびラボ外セッションでの 30 分間のフィードバック ウォーキング中に評価
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膝接触力を軽減した参加者の割合
時間枠:2 回目のラボ内セッションとラボ外セッションでの 30 分間のフィードバック ウォーキング中に評価
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ベースラインから腓腹筋の活動をうまく軽減できた参加者は、モーション キャプチャ データと筋骨格モデリングおよびシミュレーションを使用して膝接触力が計算されます。
腓腹筋の活動を減少させた参加者全体のうち、歩行再訓練中にベースラインから膝接触力を減少させた参加者の割合が評価されます。
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2 回目のラボ内セッションとラボ外セッションでの 30 分間のフィードバック ウォーキング中に評価
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協力者と研究者
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捜査官
- 主任研究者:Scott L Delp, PhD、Stanford University
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Uhlrich SD, Jackson RW, Seth A, Kolesar JA, Delp SL. Muscle coordination retraining inspired by musculoskeletal simulations reduces knee contact force. Sci Rep. 2022 Jul 7;12(1):9842. doi: 10.1038/s41598-022-13386-9.
- Demers MS, Pal S, Delp SL. Changes in tibiofemoral forces due to variations in muscle activity during walking. J Orthop Res. 2014 Jun;32(6):769-76. doi: 10.1002/jor.22601. Epub 2014 Feb 26.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
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
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?
IPD プランの説明
IPD 共有時間枠
IPD 共有アクセス基準
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。
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