Deze pagina is automatisch vertaald en de nauwkeurigheid van de vertaling kan niet worden gegarandeerd. Raadpleeg de Engelse versie voor een brontekst.

Adaptive Hip Exoskelet voor Stroke Gait Enhancement

5 juni 2026 bijgewerkt door: Georgia Institute of Technology

Aangedreven heup-exoskelet voor overlevenden van een beroerte met loopstoornissen

Dit werk zal zich richten op nieuwe algoritmen voor robotische exoskeletten en het testen ervan in menselijke proefpersonen. Personen die eerder een beroerte hebben gehad, lopen terwijl ze een robotachtig exoskelet dragen op een gespecialiseerde loopband. De studie zal de prestaties van het geavanceerde algoritme vergelijken met het niet gebruiken van het apparaat om het klinische voordeel te bepalen.

Studie Overzicht

Toestand

Voltooid

Conditie

Interventie / Behandeling

Gedetailleerde beschrijving

De focus van dit werk ligt op een voorgesteld nieuw systeem voor kunstmatige intelligentie (AI) om het controlebeleid in aangedreven exoskeletten zelf aan te passen om implementatiesystemen te ondersteunen die zich aanpassen aan het individuele looppatroon van de patiënt. De onderzoekers veronderstellen dat de loopsnelheid zal verbeteren door het gebruik van het zelfaanpassende controlebeleidssysteem. Individuen na een beroerte hebben een breed scala aan mobiliteitsproblemen, waaronder asymmetrische gang, aanzienlijk verminderde SSWS en verminderde stabiliteit, en hebben daarom de algehele mobiliteitsonafhankelijkheid in de gemeenschap sterk aangetast. De onderzoekers verwachten dat de voorgestelde nieuwe controller, die kan worden aangepast aan dergelijke variabele en asymmetrische looppatronen, aanzienlijke voordelen zal hebben voor het vergroten van de onafhankelijkheid en mobiliteit van patiënten na een beroerte. 12 patiënten na een beroerte zullen worden uitgerust met het exoskelet van de heup en gaan verder met lopen met verschillende snelheden en hellingen op een Motek CAREN-systeem, terwijl de onderzoekers de zelfgekozen loopsnelheid meten. Het zelfadaptieve systeem wordt direct vergeleken met een best-on-average controlebeleid (niet-adaptief) en met een 'standaardzorg'-baseline. Deze basislijn zal lopen zonder exoskelet plus eventuele klinisch voorgeschreven passieve orthesen. De onderzoekers verwachten dat het zelfadaptieve systeem het controlebeleid aanleert dat het beste past bij het looppatroon van de patiënt, en zo voordelen oplevert in de loopsnelheid.

Studietype

Ingrijpend

Inschrijving (Werkelijk)

12

Fase

  • Niet toepasbaar

Contacten en locaties

In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.

Studie Locaties

  • Verenigde Staten
    • Georgia
      • Atlanta, Georgia, Verenigde Staten, 30332
        • Exoskeleton and Prosthetic Intelligent Controls Lab

Deelname Criteria

Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.

Geschiktheidscriteria

Leeftijden die in aanmerking komen voor studie

18 jaar tot 85 jaar (Volwassen, Oudere volwassene)

Accepteert gezonde vrijwilligers

Nee

Beschrijving

Inclusiecriteria:

  • Eerdere geschiedenis van een beroerte met toestemming van een arts om de experimentele activiteiten veilig uit te voeren.
  • De beroerte moet minstens 6 maanden vóór deelname aan het onderzoek hebben plaatsgevonden.
  • Leeftijd tussen 18-85 jaar.
  • Scoor meer dan 17 op het mini-mental state onderzoek (MMSE).
  • In staat om minimaal 30 seconden zonder ondersteuning te zitten.
  • In staat om een ​​commando in 3 stappen te volgen.
  • Moet zonder ondersteuning kunnen lopen (een rail indien nodig is toegestaan), met een loopsnelheid van minimaal 0,4 m/s (beperkte loopsnelheid van de gemeenschap).
  • Moet minimaal 6 minuten kunnen lopen.
  • Moet bereid en in staat zijn om deel te nemen aan een experiment van 1-4 uur, met regelmatig en indien nodig pauzes.
  • Moet in staat zijn om te verplaatsen (van zit naar stand en van sta naar zit) zonder externe ondersteuning (ondersteuning van armleuningen toegestaan).
  • Moet kunnen lopen over kleine hellingen (3 graden) en een paar treden (6 treden).

Uitsluitingscriteria:

  • Verlies van gevoel in de benen, een volledige dwarslaesie, voorgeschiedenis van hersenschudding in de afgelopen 6 maanden, voorgeschiedenis van ernstige cardiovasculaire aandoeningen, ernstige artritis of orthopedische problemen die volledige deelname aan het onderzoek zouden beperken.
  • Diagnose van andere neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson, amyotrofische laterale sclerose (ALS), multiple sclerose (MS), dementie, voorgeschiedenis van hoofdtrauma dat niet volledig is opgelost (volgens deelnemersrapport), amputatie van de onderste ledematen, niet-genezende zweren van een onderste extremiteit, nierdialyse of end-state leverziekte, wettelijke blindheid of ernstige visuele beperking.
  • Gebruik van een pacemaker of metalen implantaten in het hoofdgebied of medicijnen die de aanvalsdrempel verlagen.
  • Ten slotte, als u deelneemt aan een ander klinisch onderzoek en/of als uw fysieke conditie beperkt is om verschillende taken uit te voeren, wordt u uitgesloten van de studie.

Studie plan

Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.

Hoe is de studie opgezet?

Ontwerpdetails

  • Primair doel: Fundamentele wetenschap
  • Toewijzing: NVT
  • Interventioneel model: Opdracht voor een enkele groep
  • Masker: Geen (open label)

Wapens en interventies

Deelnemersgroep / Arm
Interventie / Behandeling
Experimenteel: Hip Exoskeleton for Stroke Gait Assistance
This study will be conducted on a sample population of stroke subjects (single arm). Subjects will be tested with the hip exoskeleton and baseline.
Apparaat: Hip exoskeleton
The intervention is an experimental robotic hip exoskeleton in a powered state providing assistance to the user that has been previously developed by the team. It is used to improve walking gait performance.
Ander: Baseline
The intervention will serve as a baseline where participants will be asked to perform the tasks without wearing a hip exoskeleton.

Wat meet het onderzoek?

Primaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
Temporal Convolutional Network (TCN) Model Performance (Joint Moment Accuracy)
Tijdsspanne: 5 Days
This outcome represents the error with which the deep learning model embedded into our hip exoskeleton's microprocessor predicts hip joint moments in stroke patients. Specifically, the coefficient of determination (R²) is computed between the predicted hip joint moments and the ground truth measurements. Ground truth measurements are obtained from a laboratory-grade force plate system and inverse dynamics calculations. For these measures, higher R² values (closer to 1.0) indicate better correlation between predicted and actual hip joint moments. This metric provides a comprehensive assessment of the exoskeleton's ability to accurately estimate hip joint moments in stroke patients during tasks, with improved outcomes representing better assistive capabilities for the user.
5 Days
Metabolic Cost for Level Ground Walking
Tijdsspanne: 5 days
Metabolic energy expenditure will be quantified using an indirect calorimetry system (Parvo Medics, UT) that measures oxygen consumption (VO₂) and carbon dioxide production (VCO₂) during experimental tasks. Measurements will be collected from each participant during a 5-minute baseline standing period followed by level ground walking trials under three conditions: without the exoskeleton, with the exoskeleton in a powered state, and with the exoskeleton in an unpowered state. Metabolic cost will be calculated from respiratory gas exchange data using standard equations for energy expenditure.
5 days
Biological Joint Work - Level Walking
Tijdsspanne: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints during level walking will be quantified through biomechanical analysis of motion capture data. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during level walking.
5 days
Biological Joint Work - Incline Walking
Tijdsspanne: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during incline walking through biomechanical analysis of motion capture data. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the incline walking.
5 days
Biological Joint Work - Stair Ascent
Tijdsspanne: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during stair ascent through biomechanical analysis of motion capture data. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the stair ascent task.
5 days
Biological Joint Work - Sit to Stand
Tijdsspanne: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during sit to stand through biomechanical analysis of motion capture data. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the sit to stand task.
5 days
Biological Joint Work - go and Grab
Tijdsspanne: 5 days
Mechanical work performed by the lower limb joints will be quantified during a go and grab task through biomechanical analysis of motion capture data. In the go and grab task, participants take several steps, lean forward, and pick up a weighted object from a low surface just above ground level. Joint moments and angular velocities will be derived through inverse dynamics and kinematics, respectively. Joint power, calculated as the product of joint moment and angular velocity, will be integrated with respect to time using trapezoidal integration to determine mechanical work. Positive work will be calculated by integrating positive joint powers, providing comprehensive quantification of joint energy generation at each joint during the go and grab task.
5 days

Secundaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
10 Meter Walk Test (Self-selected)
Tijdsspanne: 5 days
This will be measured as the participant walks a distance of 10 meters across a gait mat at their self-selected (or comfortable) walking speed. This measure will be recorded in seconds with lower values indicating faster speed and higher values indicating slower speeds. Self-selected walking speed is highly correlated with functional ability and dependence.
5 days
The Timed up and go (TUG)
Tijdsspanne: 5 days
This will be measured as the time it takes a participant to rise from a chair, walk three meters at a self-selected pace, turn, walk back to the chair and sit down. The total time taken will be measured in seconds with longer times indicating poorer physical performance. This test assesses functional mobility and dynamic balance.
5 days
6 Minute Walk Test
Tijdsspanne: 5 days
This is a measurement of endurance and functional ability that assesses the participants ability to walk a distance over a time period of 6 minutes. It is measured in distance with greater distances indicating improved levels of endurance and functional ability.
5 days
Modified Stroke Impact Scale
Tijdsspanne: 5 days
The Modified Stroke Impact Scale (SIS) is a self-report questionnaire that evaluates disability and health-related quality of life after stroke. Each item is rated in a 5-point Likert scale in terms of the difficulty the patient has experienced in completing each item. Scores are transformed to a 0-100 scale, with 0 indicating the poorest perceived health status and 100 indicating the best, across domains of disability and health-related quality of life. Higher scores are indicative of improved quality of life.
5 days
Modified Activities-specific Balance Confidence
Tijdsspanne: 5 days
The modified activities specific balance confidence is a self-report measure of balance confidence in performing various activities without losing balance or experiencing a sense of unsteadiness. Confidence is rated for various activities on a scale from 0% to 100% for each activity, with 0% indicative of no confidence and 100% indicative of complete confidence. Scores reflect balance confidence with higher scores indicative of improved balance confidence.
5 days
Fast Self-selected Walking Speed
Tijdsspanne: 5 days
This will be measured as the participant walks on a treadmill at their fastest and safest walking speed. This measure will be recorded in meters/seconds with higher values indicating faster speed and lower values indicating slower speeds.
5 days

Medewerkers en onderzoekers

Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.

Sponsor

Georgia Institute of Technology

Medewerkers

Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD)

Onderzoekers

  • Hoofdonderzoeker: Aaron Young, Ph.D., Georgia Institute of Technology

Studie record data

Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.

Bestudeer belangrijke data

Studie start (Werkelijk)

21 mei 2025

Primaire voltooiing (Werkelijk)

29 augustus 2025

Studie voltooiing (Werkelijk)

29 augustus 2025

Studieregistratiedata

Eerst ingediend

8 september 2022

Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria

8 september 2022

Eerst geplaatst (Werkelijk)

13 september 2022

Updates van studierecords

Laatste update geplaatst (Werkelijk)

1 juli 2026

Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria

5 juni 2026

Laatst geverifieerd

1 mei 2026

Meer informatie

Termen gerelateerd aan deze studie

Trefwoorden

Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden

Andere studie-ID-nummers

  • H18182
  • R03HD097740 (Subsidie/contract van de Amerikaanse NIH)
  • DP2HD111709 (Subsidie/contract van de Amerikaanse NIH)

Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)

Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?

NEE

Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel

Nee

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct

Ja

product vervaardigd in en geëxporteerd uit de V.S.

Nee

Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .

Abonneren