Motoriserte proteser for underkropps amputerte

MÅL1:

For alle studier vil deltakerne gjenta den samme eksperimentelle protokollen med sine passive proteser og vår lette elektriske kneprotese kombinert med elektrisk, semiaktiv og passiv ankel.
Forskerne vil også administrere et spørreskjema basert på en 5-punkts Likert-skala for å vurdere intuitivitet, sikkerhet, fysisk krav og mentalt krav for hver testet tilstand.
Deltakerne vil få tid til å bli kjent med protokollen og protesen i en separat treningsøkt.

Del 1: Gange på plan og skråning.
Studien vil vurdere gangeinnsats mens deltakerne går på en instrumentert tredemølle i sin selvvalgte komfortable hastighet.
Primærutbyttet i den første studien vil være innsatsen i restlemmet målt gjennom toppmoment for hoftefleksjon på protesesiden.
Sekundære utbytter vil inkludere innsats i den kontralaterale benet, gangsymmetri og balanse.
Den eksperimentelle protokollen vil bli gjentatt for ulike helninger (f.eks. 0%, +/-10%) i separate eksperimentelle økter.

Del 2: Gange på trapper.
Studien vil analysere hastighet og innsats under trappestiging og nedstigning.
Deltakerne vil gå på en instrumentert trapp som inkluderer syv trinn (fire instrumenterte).
Primærutbyttet for trappestiging vil være forholdet mellom protesearbeid og restlemmearbeid, mens for trappenedstigning vil forskerne bruke arbeid fra friskt kne og ankel.
Innsats i restlemmet, kontralateralt ben og overkropp (kraft på gelender) vil være sekundære utbytter, sammen med subjektiv preferanse.

Del 3: Sitte-til-stå-overganger.
Denne studien vil vurdere biomekanikk mens deltakeren bytter mellom sitte- og ståstilling.
Deltakerne vil utføre sitte-til-stå og stå-til-sitte-overganger fra en stol uten armlener i sin selvvalgte tempo.
Forskerne vil vurdere helkroppsbiomekanikk lik våre tidligere sitte-til-stå- og stå-til-sitte-studier.
Primærutbyttet i denne studien vil være graden av asymmetri.

MÅL2:

Deltakerne vil gjenta de eksperimentelle protokollene med sine foreskrevne proteser og vår lette elektriske protese ved bruk av direkte elektromyografisk kontroll og indirekte viljekontroll.
Eksperimentene vil bli utført i et bevegelsesfangslaboratorium for å vurdere helkroppskinematikk og kinetikk.
Forskerne vil også administrere et spørreskjema basert på en 5-punkts Likert-skala for å vurdere intuitivitet, sikkerhet, fysisk krav og mentalt krav for hver testet tilstand.
Deltakerne vil få tid til å bli kjent med protokollen og protesekontrollerne i dedikerte treningsøkter.

Del 1: Gange på skråninger i ulike hastigheter og belastningstilstander.
Denne studien vil vurdere evnen til å gå i ulike hastigheter på oppover- og nedoverbakker mens de bærer gjenstander.
For dette formålet vil deltakerne gå på en instrumentert tredemølle både i sin selvvalgte hastighet og 130% av sin selvvalgte hastighet med og uten å holde en 20-punds (ca. 9 kg) belastning i begge hender.
Forskjellen mellom hofte toppmoment på friskt ben og protesesiden vil bli brukt som primærutbytte.
Sekundære utbytter vil inkludere gangsymmetri, balanse og subjektiv preferanse.
I separate økter vil den eksperimentelle protokollen bli gjentatt ved 10% stigning og 10% fall.

Del 2: Trappestiging i ulike hastigheter og belastningstilstander.
Denne studien vil vurdere evnen til å stige opp og ned trapper under ulike hastigheter og belastningstilstander.
Deltakerne vil stige opp en instrumentert trapp i komfortabel og rask selvvalgt hastighet.
Deltakerne vil gå opp trapper i begge hastigheter med og uten en 20-punds (ca. 9 kg) gjenstand båret i hendene eller i en ryggsekk.
Forskjellen mellom kne toppmoment på friskt ben og protesesiden vil bli brukt som primærutbytte.
Sekundære utbytter vil inkludere innsats i kontralateralt ben, gangsymmetri og balanse.

Del 3: Reise seg, dukke, utfall og knele.
Denne studien vil vurdere evnen til å reise seg, dukke og utføre utfall under ulike belastningstilstander.
Deltakerne vil utføre fem repetisjoner av sitte-til-stå-overganger.
Deretter vil de dukke, utføre utfall og knele fem ganger hver.
Primærutbyttet vil være protesens vektbæring.
Sekundære utbytter vil inkludere tidsbruk, leddinnsats og subjektiv preferanse.

MÅL3:

Deltakerne vil gjenta de eksperimentelle protokollene med sine foreskrevne proteser og vår lette elektriske protese.
I dedikerte treningsøkter vil de få tid til å bli kjent med protokollen.

Del 1: Gangkrets.
Deltakerne vil utføre ti forsøk av gangkretsen.
Start i en stol, reise seg, gå til en 4-trims trapp, gå opp trappen til en forhøyet plattform, fortsette å gå på plattformen, snu, gå ned en mellomplattform ved hjelp av en to-trims trapp, gå ned en rampe, gå til stolen, og avslutte ved å sette seg.
Deretter vil ti forsøk av den omvendte kretsen bli fullført, startende med å sitte i stolen og avslutte med rampeoppstigning.
Primærutbyttet vil være gjennomsnittlig tid for å fullføre kretsen.
Sekundære utbytter vil være leddkinematikk under overganger og subjektiv preferanse.

Del 2: Selvvalgt ganghastighet.
Deltakerne vil utføre den tidsmålte 10-meters gangtesten på en selvregulert instrumentert tredemølle.
Ganghastighet vil være primærutbyttet.
Sekundære utbytter vil inkludere spatiotemporalt gangsymmetri og subjektiv preferanse.

Del 3: Amputasjonsmobilitetsprediktor.
Denne studien har som mål å vurdere kliniske resultatmål ved bruk av Amputasjonsmobilitetspredikatoren, et pålitelig prestasjonsmål validert for personer med nedre ekstremitetstap, for å identifisere begrensninger i protesemobilitet og måle flere funksjonelle mobilitetsoppgaver som trengs i daglige livsaktiviteter.

Del 4: Virkelighetsnær mobilitet.
Denne studien vil gi en kvantitativ vurdering av mobilitet i komplekse hjemme- og samfunnsmiljøer.
For dette formålet vil forskerne måle ytelse og tilfredshet mens deltakerne utfører vanlige daglige aktiviteter, som vil inkludere husarbeid (vaske gulv, brette senger, lage mat, handle mat) og fritidsaktiviteter (gå tur med hund, spasere i en park, hagearbeid).
Subjektiv preferanse vil være primærutbyttet og vil bli vurdert ved å administrere et spørreskjema med separate vurderinger for intuitivitet, sikkerhet, fysisk krav og mentalt krav.
Sekundært utbytte vil være kinematikk, som forskerne vil vurdere ved bruk av et IMU-basert bevegelsesfangselsystem.