Kinematikk til Ewing-amputerte

Det spesifikke målet med denne forskningsprotokollen er å evaluere de elektromyografiske og kinematiske mønstrene til deltakere som har gjennomgått ensidig Ewing-amputasjon i nedre ekstremiteter for å bestemme hvor like deres gjenværende lemdata er sammenlignet med deres intakte lemdata. Et sekundært mål med denne forskningen kan omfatte sammenligning av Ewing-deltakerkohortens biomekaniske mønstre med en lignende kohort av deltakere som har gjennomgått standard amputasjon.

Etterforskerne antar at det berørte lemmet til deltakere med Ewing-prosedyren vil demonstrere et mønster av elektromyografisk aktivering av deres AMI-konstruksjoner og kinematiske data som rekapitulerer mønsteret sett i deres intakte lem. Sekundært antar etterforskerne at den kinematiske vurderingen av Ewing Amputation-deltakere vil vise mønstre som er betydelig mer fysiologiske enn de som ble sett i lignende vurderinger av standard amputerte.

Dette vil være en tverrsnittsstudie med kun ett besøk. Et praktisk utvalg på 16 deltakere som tidligere har gjennomgått en Ewing-amputasjon i nedre ekstremiteter vil bli rekruttert til den foreslåtte studien. Deltakere kan deretter matches med opptil 16 kontrolldeltakere som tidligere har gjennomgått standard amputasjonsprosedyrer.

Deltakerne vil bli vurdert i en enkelt økt i Motion Analysis Lab (MAL) ved Spaulding Rehabilitation Hospital (SRH). Hvert besøk vil bestå av prosedyrene beskrevet nedenfor og forventes å vare i omtrent to og en halv (2,5) time.

Etterforskerne vil samle inn demografiske data for hver deltaker for å hjelpe med karakteriseringen av studiepopulasjonen. Slike data vil inkludere spørsmål om tidligere medisinsk og kirurgisk historie, høyde, vekt og protese- og funksjonshistorie. I tillegg til selvrapporterte data fra deltakeren, kan etterforskerne gjennomgå den elektroniske medisinske journalen til enhver Mass General Brigham (MGB)-deltaker for å bekrefte demografisk informasjon.

Kliniske tester kan utføres av etterforskerne for å vurdere deltakerens nedre ekstremiteter. Kliniske tester kan omfatte funksjonell undersøkelse av hver deltakers bevegelsesområde (ROM) og muskelstyrke for underekstremitetene. Passive hoftebevegelser (fleksjon, abduksjon, adduksjon, intern og ekstern rotasjon), knefleksjon og -ekstensjon, og ankeldorsalfleksjon og plantarfleksjon kan vurderes med goniometer dersom leddet er tilstede for hvert lem.

Gangevalueringer vil bli utført i MAL i løpet av en økt. Deltakerne vil bli bedt om å skifte til shorts og en kortermet skjorte (slike klær kan leveres av laboratoriet om nødvendig). Data vil bli samlet inn samtidig med et elektromyografisk (EMG) system og et motion capture-system. Begge systemene er en del av SRH-inventaret og brukes rutinemessig i klinisk behandling.

De spatio-temporelle parameterne, kinematiske data og elektromyografiske data hentet fra Motion Capture System er de primære resultatene. Som en utforskende analyse vil etterforskerne søke muligheten for å vurdere andre elementer som symmetrimålinger og energigjenvinning som sekundære utfall.

Biomekaniske data vil bli samlet inn for å studere gangmønster. For å sikre nøyaktigheten av de biomekaniske dataene, kan etterforskerne samle ytterligere data om deltakerens gangmønster ved hjelp av et ti-kamera bevegelsesanalysesystem (VICON) som er utstyrt med kraftplater (AMTI). For å spore deltakerens bevegelser vil reflekterende markører festes ved hjelp av bioklebende tape til deltakerens underekstremiteter og trunk basert på anatomiske landemerker (for eksempel: andre metatarsalhode, senter av calcaneus, lateral malleolus, lateral skaft, distale laterale epikondyler, laterale lår , anterior superior iliacacolumn og korsbenet). Reflekterende markører kan også plasseres på protesen for å spore bevegelsen. VICON-systemet inkluderer standard videokameraer for å ta opp økten. Etterforskerne vil be studiedeltakerne om tillatelse til å videoopptake gangforsøkene og bruke materialet til vitenskapelige presentasjoner.

Elektromyografiske (EMG) data kan samles inn for å studere egenskapene til muskelaktiveringsmønstre i nedre ekstremiteter under gang. Etterforskerne vil følge retningslinjene for overflateelektromyografi for ikke-invasiv vurdering av muskler (SENIAM) for å plassere elektroder på flere muskler i nedre ekstremiteter. Disse kan inkludere følgende: gastrocnemius, tibialis anterior, peroneal longus, rectus femoris, vastus lateralis, biceps femoris eller gluteus maximus. EMG-elektroder festes med bioklebende dobbeltsidig tape og festes med Coban (selvklebende omslag) om nødvendig. Bærbar ultrasonografi kan brukes til å lokalisere muskler for riktig plassering av elektrodene på dette tidspunktet. For å sikre riktig kontakt, vil huden bli klargjort for elektrodene; området vil bli rengjort med spritservietter og barbert om nødvendig. Data fra elektrodene vil bli samlet inn samtidig med et innsamlingssystem synkronisert med bevegelsesanalysesystemet.

I tilfelle overflate-EMG (sEMG) ikke er tilstrekkelig robust til å utføre forsøkene, vil etterforskerne gå over til nålebaserte elektroder. Hvis det bestemmes at nålebaserte elektroder skal brukes til å samle inn EMG-data på gjenværende lem til en gitt deltaker, vil den amputerte deltakeren møte en kliniker på protokollen med betydelig erfaring i arbeid med plassering av elektroder i restmuskulaturen i lemmet. Siden muskulaturen på det resterende lemmet vil være forskjellig for hver deltaker, vil deltakerne bli instruert om å gjøre testsammentrekninger (f.eks. ankel dorsalfleksjon eller plantarfleksjon) for å hjelpe til med å lokalisere muskelsteder. Sterile fintrådselektroder vil deretter plasseres av klinikeren på protokollen i hver av musklene av interesse. Nålene for elektrodeplassering er 27-gauge nåler. Disse nålene brukes akutt i det kliniske rommet for å sette fintrådselektrodene inn i musklene. Nålene fjernes deretter, og etterlater fintrådselektroden. Fintrådselektroden er ekstremt fin, med en diameter på 0,051 mm. Fordi elektrodeplassering er minimalt invasiv, vil dette skje ved ganglaben.

Hver deltaker vil bli bedt om å fullføre en grovmotorisk oppgave ved å vurdere statisk og dynamisk balanse i skoene sine og med protesen de vanligvis bruker for ambulasjon i samfunnet. Deltakeren vil bli bedt om å gjøre dette flere ganger inntil 5-10 forsøk med god fotkontakt på kraftplatene samles for hver side (ben) av kroppen. Det vil være jevnlige hvilepauser under testingen. På slutten av økten vil en utdannet studieetterforsker utføre en kort visuell sjekk av områdene der overflateelektrodene var i kontakt med huden for å vurdere disse trykkområdene. Dette vil markere slutten på studieprosedyrene.