Sammenligning av forskjellige fot-ankelproteser

Emnevalg og samtykke:

Emner vil bli valgt basert på følgende prioritet. Forsøkspersoner som tidligere har deltatt i lignende studier med Biomechatronics-laboratoriet og som allerede er screenet for helse- og mobilitetsnivå vil bli kontaktet først. Hvis det er behov for flere emner, vil en rekrutteringsflyer og screeningspørreskjema bli sendt til potensielle kandidater. Kopier av både flyer og spørreskjema er inkludert i vedleggsdelen. Før de eksperimentelle øktene vil forsøkspersonene bli bedt om å lese og signere et informert samtykkeskjema og vil forklare prosjektet for dem og svare på eventuelle spørsmål de måtte ha. De vil også få tid til å bli kjent med utstyret som brukes før de begynner med noen forsøk. Ved behov vil emnene bli justert og tilpasset av en profesjonell proteselege ved A Step Ahead Prosthetics i Burlington, MA. Ingen personell ved A Step Ahead Prosthetics vil utføre forskning eller ha noen egeninteresse i forskningsresultater eller publisering.

Antrekk:

Forsøkspersonene vil bli bedt om å ha på seg tettsittende klær, som en tettsittende skjorte, joggeshorts og lavprofilsko. Dersom dette ikke er mulig, vil det bli gitt klær etter fagbehov. Etterforskerne vil gi og kan kreve at forsøkspersonene bærer et hudtett borrelåsantrekk som lar oss plassere reflekterende kuler for videokameraopptak.

Sted(er) og tidslinje:

Eksperimentelle økter vil bli gjennomført i MIT Biomechatronics Laboratory (E14-274), 75 Amherst St., Cambridge, MA 02139. All justering og tilpasning av proteseenheter vil finne sted på A Step Ahead Prosthetics, 21 A. St., Burlington, MA 01803.

Total studietid forventes å være 8 timer per fag, sannsynligvis over to 4-timers økter. Disse øktene kan gjennomføres enten på en enkelt dag eller over to dager. Etter emnevalg forventes hele studiet å ta 3 måneder.

drevet protese:

Forsøkspersonene vil få to datastyrte, drevne ankel-fotproteser som skal festes i stedet for sin vanlige protese under en økt. Disse inkluderer Blatchford Elan samt en protese med variabel stivhet utviklet i Biomechatronics-laboratoriet. Disse drevne protesene har evnen til å gi aktiv assistanse eller endre mekaniske egenskaper under gange. Kontrollene kan justeres enten via en trådløs kobling eller fast tilkobling avhengig av enheten. Forsøkspersonene vil få så mye tid som nødvendig til å øve seg på å bruke protesene før forsøkene starter.

Passiv protese:

Forsøkspersonene vil få tre passive proteser som skal festes i stedet for din vanlige protese under en økt. Disse inkluderer Ossur Pro-flex XC, en passiv glidestråleprotese, og en passiv protese som kan endre ankellikevektsvinkel manuelt. Forsøkspersonene vil få så mye tid som nødvendig til å øve seg på å bruke protesen før forsøkene starter.

Datainnsamling:

Datainnsamlingen forventes å skje i to segmenter. Det første segmentet består av å gå på en tredemølle på jevn bakke i tre hastigheter mellom 0,5-1,5m/s (sakte til rask gange). Ved hver hastighet vil alle fem protesene bli testet, tilfeldig valgt, i 2 minutter hver. Bevegelse vil bli fanget opp med et VICON motion capture-system, og bakkereaksjonskrefter vil bli målt ved hjelp av en Bertec kraftfølsom tredemølle. For hver hastighet, når alle proteser er testet, vil hvert forsøksperson bli gitt et spørreskjema for å finne ut hvordan hver protese utførte ved hælstøt (tidlig stilling), roll over (midtstilling) og drevet plantarfleksjon (sen stilling). I tillegg vil hvert forsøksperson bli spurt om hvordan hver protese generelt presterte, og deres personlige preferanser. Denne testen vil foregå på tvers av de tre ganghastighetene, og resultere i tre utfylte spørreskjemaer.

I tillegg vil forsøkspersonene gå i et figur-8-mønster med en foretrukket ganghastighet rundt to kjegler plassert på den jevne gangflaten og atskilt med opptil 30 fot. Forsøkspersonene vil utføre gangfigur-8 i minimum 5 ganger for hver tilfeldig valgt protese. Når alle proteser er testet, vil hvert forsøksperson bli gitt et spørreskjema for å finne ut hvordan hver protese generelt presterte, og deres personlige preferanser.

Den andre økten vil bestå av skrånings- og trappegang. Hvert forsøksperson vil gå opp og ned trapper og en rampe som skråner mellom 4°-10° fra horisontal med sin foretrukne hastighet, i en tilfeldig valgt rekkefølge. Bevegelse vil bli fanget opp med et VICON motion capture-system, og bakkereaksjonskrefter vil bli målt ved hjelp av en Bertec kraftfølsom tredemølle for skråningsambulering, og en kraftfølsom trapp for trappeambulering. Alle fem protesene vil bli testet, tilfeldig valgt. Forsøkspersonene vil utføre hver av trappeoppstigning og trappenedstigning i minimum 5 ganger per protese. For skråningsambulering på en instrumentert tredemølle, vil forsøkspersonene gå i totalt 2 minutter for stigning og 2 minutter for stigning med hver protese. For hver skråning og trapp opp/nedstigning, når alle proteser er testet, vil hvert forsøksperson bli gitt et spørreskjema for å finne ut hvordan hver protese generelt presterte, og deres personlige preferanser. Denne testingen vil foregå på tvers av terrengtypene i skråningene, så vel som etter trappopp-/nedstigningsforsøket, noe som resulterer i tre utfylte spørreskjemaer for hvert emne.