전략적 연구 프로그램 17 (VUB 자금 지원)
건강과 질병에서의 운동과 뇌: 인간 중심 로봇 공학의 부가가치
목표: 주요 목표는 뇌 소스뿐만 아니라 전기 뇌파를 사용하여 보행 중 신경 역학을 결정하고 건강한 개인과 절단된 개인의 보행 중 주의력 요구를 조사하는 것입니다.
대상 및 방법: 건장한 6명이 1건의 실험을 시행하였고, 편측 경골절단술을 받은 6명과 일측 경퇴절단술을 받은 6명이 2건의 실험을 시행하였다. 첫 번째는 전류를 사용하고 두 번째는 새로운 동력 경골 의족, 즉 Ankle Mimicking Prosthetic foot 4.0을 사용합니다. 각 실험 시도는 2개의 걷기 작업으로 구성되었습니다. 6~2분간 러닝머신을 정상 속도로 걷고 5분간 휴식을 취합니다. 6분 동안 걷는 동안 반응 시간과 정확도를 측정하는 반응에 대한 지속적인 주의(go-no go) 작업을 수행했습니다. 뇌파(EEG) 데이터는 대상자가 2분 걸었을 때 수집되었습니다. 보행 중 운동 관련 피질 전위 및 뇌 활동은 EEG를 사용하여 추출됩니다.
연구 개요
상세 설명
새로운 장치에 대한 자세한 설명:
이 장치는 주로 발목-발 작동 문제에 대한 콤팩트하고 에너지 효율적인 솔루션을 제공하는 새로운 유형의 작동 덕분에 상업용 보철물과 차별화됩니다. 이 새로운 작동 방법은 로봇 장치에 지능을 제공하는 감각 네트워크와 결합된 스프링, 서보 모터 및 잠금 메커니즘을 사용하는 것으로 구성됩니다. AMPfoot 4.0 디자인도 AMP-Foot 2에서 수행된 이전 연구를 기반으로 합니다. 그러나 이전 디자인과 달리 AMP-Foot 4.0은 푸시 오프 시 능동 추진력을 제공하지 않는다는 점에 유의해야 합니다.
걷는 동안 AMP-Foot 4.0 작동 원리는 두 가지 주요 논리 시퀀스, 즉 자세와 스윙 단계로 나뉩니다. 이 두 단계는 관성 측정 장치 칩의 자이로스코프 및 가속도 측정을 분석하여 감지됩니다. 입각기 동안 발목은 족저 굴곡 토크가 발목에 가해지는 동안 배측 굴곡 운동을 수행합니다. 사람의 중력 퍼텐셜 에너지는 사용된 스프링에 의해 탄성 퍼텐셜 에너지로 저장됩니다. 사용자의 움직임에 대한 반응으로 발목에 필요한 저측 굴곡 토크를 제공하는 것이 바로 이 스프링입니다. 잠금 시스템을 사용하기 때문에 보철물은 사용자의 기울기 또는 보폭에 따라 이른바 제로 토크 휴지점을 조정할 수 있습니다. 이는 고정된 제로 토크 휴식 지점이 있는 보철물에 비해 적응성을 제공하므로 더 큰 편안함을 제공합니다. 스윙 단계에서 잠금 장치가 잠금 해제되어 발목 움직임이 자유로워집니다. 그런 다음 자세 시스템 외부의 병렬 스프링이 활성화되어 발을 초기 위치로 재설정합니다. 그 순간부터 장치는 새로운 단계를 준비합니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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Vlaams Brabant
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Brussel, Vlaams Brabant, 벨기에, 1050
- Vrije Universiteit Brussel
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
연구 대상 성별
설명
포함 기준:
- 일측성 대퇴 절단 절단 환자
- 편측 경골 절단 환자
- 유능한 개인
제외 기준:
- 어린이들
- 기능적 k-수준 4 미만(절단 환자는 기본 보행 기술을 초과하는 보철 보행 능력이 있으며 높은 충격, 스트레스 또는 에너지 수준을 나타냄)
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 다른
- 할당: 무작위화되지 않음
- 중재 모델: 크로스오버 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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활성 비교기: 유능한 개인
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대조군에는 건강한 피험자가 포함되었습니다.
절단 수술을 받은 사람과 정상인을 비교했습니다.
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실험적: 경골절단 절단 환자
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새로운 보철 장치, 즉
AMPfoot 4.0은 절단 환자의 보행 중에 테스트되었습니다.
이중 작업이 수행되었고 신경 역학을 조사하기 위해 비 침습적 뇌파 검사가 사용되었습니다.
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실험적: 대퇴 절단 절단 환자
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새로운 보철 장치, 즉
AMPfoot 4.0은 절단 환자의 보행 중에 테스트되었습니다.
이중 작업이 수행되었고 신경 역학을 조사하기 위해 비 침습적 뇌파 검사가 사용되었습니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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이동 중 응답의 반응 시간(ms) - 이동 없음 인지 작업
기간: 학습 완료를 통해 2개월의 기간
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시각적 자극과 운동 반응 사이의 시간(버튼 누름)
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학습 완료를 통해 2개월의 기간
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이동 중 정답의 정확도(백분율) - 이동 없음 인지 작업
기간: 학습 완료를 통해 2개월의 기간
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시각적 자극에 대한 운동 반응의 정확성
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학습 완료를 통해 2개월의 기간
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EEG 추출 뇌 신호, 즉 운동 관련 피질 전위
기간: 학습 완료를 통해 2개월의 기간
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비침습적 뇌파 검사는 전기 피질 전위와 이러한 전위의 뇌 소스를 결정하는 데 사용되었습니다.
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학습 완료를 통해 2개월의 기간
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공동 작업자 및 조사자
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
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