뇌졸중에서 발목 로봇 훈련의 피질 및 생체 역학 (AbotMot)

정보에 입각한 동의를 얻은 후 이 파일럿 연구는 모든 피험자에 대해 최소 11번의 방문이 필요합니다. 첫 번째 방문은 약 3시간 동안 지속되는 선별 및 적격성 검사를 수반하며 GAC(Geriatric Assessment Clinic)의 VAMC(Veteran's Administration Medical Center)에서 발생합니다. 두 번째 및 세 번째 방문은 VAMC Human Motor Performance Laboratory에서 약 3시간 동안 진행되며 비침습적 EEG, 표면 EMG 및 ECG 수집, 비디오 게임을 위해 발목 로봇을 사용하여 발목 움직임 연습을 포함합니다. 추가로 보행 및 균형 기능 측정은 Anklebot 훈련 전후에 평가됩니다. 다음 3주 동안 피험자는 집에서 모니터링되는(로그) 걷기 프로그램에 참여하게 됩니다. 다음 7번의 ​​방문(훈련 프로그램)은 발목 로봇을 사용하여 비디오 게임을 하고, 운동 제어 데이터를 수집하지만 전기생리학적 데이터는 수집하지 않는 등 발목 움직임의 추가 연습을 수반합니다. 방문 11(최종)은 방문과 동일합니다. 2 & 3.

방문 1: 선별 평가에는 적격성을 결정하기 위한 의료 기록 검토, 의료 및 신경학적 검사가 포함됩니다. 임상 평가에는 간이 정신 상태 검사(MMSE)와 역학 연구 센터(CES-D)도 포함됩니다. 연구를 방해할 수 있는 치매, 우울증 또는 기타 인지 결함의 이러한 선별 도구에 대한 임상적 의심 또는 증거는 추가 연구 평가를 배제하고 추가 평가를 위해 정신과 또는 기타 적절한 건강 전문가에게 즉시 의뢰합니다. Automated Neuropsychological Assessment Metrics(ANAM)는 또한 인지 기능 및 운동 학습과 관련된 신경심리학적 과정의 여러 측면을 측정하기 위한 포괄적인 신경심리학적 도구로 관리됩니다. 또한 참가자는 안전 장치를 착용하고 경험이 풍부한 연구 조교와 함께(도움이 아님) 원하는 속도로 보행 측정 매트를 가로질러 10미터를 3번 걷도록 요청받습니다. 이는 데이터 분석 중에 그룹화에 대한 적자 심각도를 결정하는 데 도움이 됩니다. 마지막으로 의학적으로 자격을 갖춘 직원이 표준 신경학적 검사를 실시합니다.

방문 2 & 3 & 11: 연구 등록 및 의료 스크리닝 후 EEG, EMG 및 심박수(ECG)가 기록되는 동안 대상자는 Anklebot으로 테스트됩니다.

먼저 피험자는 주석으로 만든 64개의 오목한 EEG 센서가 들어 있는 스트레치 라이크라 모자를 착용하게 됩니다. 참가자의 피부는 EEG 신호의 우수한 전도도를 확립하기 위해 기름과 죽은 표피 조직을 제거하기 위해 각 센서 부위에서 Q-팁 끝으로 가볍게 문지르거나 문지릅니다. 피부가 부러지지 않습니다. 주사기에 부착된 무딘 어플리케이터를 사용하여 FDA 승인 무독성 전도성 젤을 64개의 기록 센서 각각의 개구부를 통해 적용하여 기록 부위의 피부와 해당 센서 사이에 젤의 지속적인 접촉을 설정합니다. . 기록 센서는 왼쪽 눈 위와 아래의 피부에 위치하여 눈의 움직임을 모니터링하고 양쪽 귓불에 "비뇌" 참조 사이트 역할을 합니다. 전면부에는 접지전극 부위가 적용됩니다. 아이 채널과 참조 부위는 패드로 가볍게 문지르고 알코올로 문지른 다음 전도 젤로 준비하여 두피와 센서 표면 사이의 지속적인 연결을 가능하게 합니다. 또한, 표면 EMG 전극은 전경골근, 비복근 및 필요한 경우 마비된 다리의 비골근에 적용됩니다. ECG 기록을 위한 리드는 쇄골 바로 아래 위치에 양측으로 적용됩니다.

설정이 완료되면 피험자는 3개의 기본 보행 시도와 3개의 가장 빠른 걷기 시도 동안 보행 매개변수를 기록하기 위해 계측된 보행 매트 위로 10m를 걸어야 합니다. 피험자는 간단한 산술 문제에 대한 답을 풀고 구두로 보고하는 동시 인지 작업을 수행하는 동안 이러한 걷기 작업을 반복하도록 요청받을 것입니다. 그들은 보행 벨트를 착용하고 걸을 때 연구 직원의 긴밀한 관심을 받으며 피로를 방지하기 위해 필요에 따라 앉은 휴식을 받습니다. 두 번째 테스트는 포스 플레이트에 가만히 서 있는 동안 자세 동요의 30초 시도를 기록하여 균형 제어를 측정합니다. 세 가지 균형 조건에는 간단한 산술 문제에 대한 답을 풀고 구두로 보고하는 동시 인지 작업을 수행하는 동안 눈을 뜨고, 눈을 감고, 눈을 뜨는 것이 포함됩니다. 필요에 따라 좌식 휴식이 제공됩니다.

기본 기능 테스트 후 참가자는 의자에 앉고 발목 로봇은 정형외과용 무릎 보호대와 정형외과용 신발을 통해 마비된 다리에 부착됩니다. 적절한 피팅을 위해 필요에 따라 패드와 쿠션이 적용되며 무릎 보호대는 안정성을 위해 의자에 장착됩니다. 다리는 무릎이 45도 각도로 쿠션이 있는 지지대에 놓이고 발은 자유롭게 움직일 수 있습니다.

설정이 완료되면 피험자는 느리게 움직이는 목표물을 맞추기 위해 컴퓨터 화면에서 해당 커서를 움직이기 위해 마비된 발목을 발바닥 또는 등쪽으로 구부려 일련의 비디오 게임을 "플레이"하도록 요청받습니다. 첫 번째 게임은 약 2분 동안 진행되며 피험자의 기본 운동 제어 및 능력을 평가하기 위해 로봇 지원 없이 진행됩니다. 그 후, 약 4분 동안 진행되는 6개의 게임은 피험자가 규정된 발목 움직임을 완료하도록 안내하거나 격려하기 위해 다양한 수준의 로봇 지원을 제공합니다. 로봇 지원의 성격과 양은 마비된 발목의 단기 운동 학습 및 제어를 촉진하기 위해 세션 전반에 걸쳐 다양합니다. 수행 기반 훈련 시리즈가 완료되면 보조 없이 2분 동안 게임을 반복하면 세션이 완료됩니다.' 마지막으로 피험자는 이전과 같이 자세 동요 및 보행 테스트를 반복하도록 요청받습니다.

방문 4-10: 참가자는 의자에 앉고 발목 로봇은 정형외과 무릎 보호대와 정형외과 신발을 통해 마비된 다리에 부착됩니다. 적절한 피팅을 위해 필요에 따라 패드와 쿠션이 적용되며 무릎 보호대는 안정성을 위해 의자에 장착됩니다. 다리는 무릎이 45도 각도로 쿠션이 있는 지지대에 놓이고 발은 자유롭게 움직일 수 있습니다.

설정이 완료되면 피험자는 느리게 움직이는 목표물을 맞추기 위해 컴퓨터 화면에서 해당 커서를 움직이기 위해 마비된 발목을 발바닥 또는 등쪽으로 구부려 일련의 비디오 게임을 "플레이"하도록 요청받습니다. 첫 번째 게임은 약 2분 동안 진행되며 피험자의 기본 운동 제어 및 능력을 평가하기 위해 로봇 지원 없이 진행됩니다. 그 후, 약 4분 동안 진행되는 6개의 게임은 피험자가 규정된 발목 움직임을 완료하도록 안내하거나 격려하기 위해 다양한 수준의 로봇 지원을 제공합니다. 로봇 지원의 성격과 양은 마비된 발목의 단기 운동 학습 및 제어를 촉진하기 위해 세션 전반에 걸쳐 다양합니다. 수행 기반 훈련 시리즈가 완료되면 보조 없이 2분 동안 게임을 반복하면 세션이 완료됩니다. 이 훈련 세션 동안 전기생리학적 데이터는 수집되지 않으며 Anklebot 자체에서 수집한 모터 제어 데이터만 수집됩니다.