Kontrola interfejsu EEG mózg-maszyna egzoszkieletu robota kończyny górnej do wspomaganej przez robota rehabilitacji po udarze mózgu (NeuroExo)
PFI-RP: Inteligentny system współpracujących robotów do ekonomicznej, skoncentrowanej na pacjencie robotycznej rehabilitacji
Celem tego badania jest opracowanie wykonalnego klinicznie, niedrogiego, niechirurgicznego systemu neurorobotycznego do przywracania funkcji osobom z upośledzeniem ruchowym, które przeżyły udar, który może być używany w klinice lub w domu. Co więcej, kolejnym celem jest zrozumienie, w jaki sposób rehabilitacja fizyczna wspomagana przez urządzenie robotyczne w połączeniu z elektroencefalografem (EEG) może przynieść korzyści dorosłym po udarze mózgu, poprawiając funkcje ich słabszej ręki.
Proponowany inteligentny system treningowy współpracujących robotów (NeuroExo) opiera się na fizycznym egzoszkielecie robota kończyny górnej sterowanym przez nieinwazyjny interfejs maszyny mózgowej (BMI) oparty na EEG skóry głowy, aby aktywnie włączyć uczestnika w pętlę kontrolną.
Badanie wykaże, że inteligentny system treningu ramion współpracujących robotów Neuroexo jest wykonalny i skuteczny w poprawie funkcji motorycznych ramion w populacji po udarze mózgu do użytku w domu. poprawa funkcji ramion po udarze.
Przegląd badań
Status
Status
Warunki
Warunki
Interwencja / Leczenie
Interwencja / Leczenie
Szczegółowy opis
Typ studiów
Typ studiów
Zapisy (Oczekiwany)
Zapisy
Faza
Faza
- Nie dotyczy
Kontakty i lokalizacje
Kontakt w sprawie studiów
Kontakt w sprawie studiów
- Nazwa: Study Coordinator
- Numer telefonu: 713 799 7016
- E-mail: shuo-hsiu.chang@uth.tmc.edu
Lokalizacje studiów
-
-
Texas
-
Houston, Texas, Stany Zjednoczone, 77204
- Rekrutacyjny
- University of Houston
-
Houston, Texas, Stany Zjednoczone, 77030
- Jeszcze nie rekrutacja
- The Institute for Rehabilitation and Research (TIRR) at Memorial Hermann
-
Kontakt:
- Shuo-Hsiu "James" Chang, PhD
- Numer telefonu: 713-799-7016
- E-mail: shuo-hsiu.chang@uth.tmc.edu
-
Houston, Texas, Stany Zjednoczone, 77056
- Rekrutacyjny
- TIRR Memorial Hermann Hospital
-
-
Kryteria uczestnictwa
Kryteria kwalifikacji
Kryteria kwalifikacji
Wiek uprawniający do nauki
Akceptuje zdrowych ochotników
Płeć kwalifikująca się do nauki
Opis
Kryteria przyjęcia:
- osoby w wieku 20-65 lat, mężczyźni lub kobiety,
- udar jednostronny o nasileniu łagodnym do umiarkowanego, potwierdzony tomografią komputerową lub rezonansem magnetycznym mózgu i manifestujący się wynikiem w skali Glasgow (GCS) między 15 a 9, udokumentowany w ciągu 6 miesięcy,
- umiejętność wykonywania czynnego ruchu nadgarstka/łokcia o 20 stopni dla ruchu robota kończyny górnej po stronie chorej, brak planowanej zmiany terapii/leków na napięcie mięśniowe kończyny dolnej/górnej w trakcie badania,
- Przewidywana długość potrzebnej ostrej interdyscyplinarnej rehabilitacji 30 dni lub więcej.
- Pacjenci muszą mieć MMSE>=24, aby wykluczyć osoby z zaburzeniami funkcji poznawczych.
- Pacjenci będą musieli mieć normalną/prawie normalną siłę w jednej kończynie górnej/dolnej i znaczne osłabienie w drugiej kończynie górnej/dolnej.
Kryteria wyłączenia:
- historia urazowego uszkodzenia mózgu przed obecnym epizodem,
- Ciężki stan neurologiczny lub psychiatryczny uniemożliwiający udział w zajęciach rehabilitacyjnych i fizjoterapeutycznych (pacjenci nie mogą lub nie chcą otrzymać instrukcji i skutecznie wykonać proste przydzielone zadanie określone przez MMSE>=24 określone w kryteriach włączenia).
- Kobiety i przedstawiciele mniejszości będą rekrutowani, o ile spełnią kryteria włączenia.
Plan studiów
Jak projektuje się badanie?
Szczegóły projektu
- Główny cel: LECZENIE
- Przydział: NA
- Model interwencyjny: POJEDYNCZA_GRUPA
- Maskowanie: NIC
Liczba ramion
Broń i interwencje
Grupa uczestników / ArmGrupa uczestników / Arm |
Interwencja / LeczenieInterwencja / Leczenie |
|---|---|
|
EKSPERYMENTALNY: NeuroExo
NeuroExo to urządzenie, które zawiera zrobotyzowany egzoszkielet, który znajdował się w chorej ręce, aby pomagał ci w ruchach ręki, zestaw słuchawkowy, który nosisz na głowie, aby mierzyć aktywność mózgu i wykrywać zamiar poruszenia się, oraz graficzny interfejs użytkownika, który pozwala inicjować i przerywać neuroterapię oraz monitorować wydajność motoryczną.
|
W tym badaniu podłużnym osoby dorosłe z niedowładem połowiczym spowodowanym przewlekłym udarem zostaną poddane wspomaganemu przez robota treningowi ramion poprzez kontrolę BMI egzoszkieletu robota w oparciu o EEG w celu zbadania zmian w funkcji motorycznej kończyny górnej, plastyczności korowej (za pomocą EEG).
Po jednej wizycie przesiewowej, dwóch wizytach wyjściowych w celu zbadania sygnału EEG, sześciu sesjach szkoleniowych na miejscu z systemem NeuroExo, a następnie 60 sesjach terapii domowej (2 sesje dziennie, 5 dni w tygodniu przez 6 tygodni).
Jeśli uczestnik wykonał co najmniej 50 sesji neuroterapii w domu, w ciągu 3 dni od ostatniej sesji na wizytę poocenową wykona zestaw pomiarów oceniających funkcję chorego ramienia i aktywność mózgu po sesji kontrolnej.
Całkowity czas na to badanie wynosi 16-20 tygodni.
Inne nazwy:
|
Co mierzy badanie?
Podstawowe miary wyniku
Podstawowe miary wyniku
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Zmiana od wartości początkowej w punktacji motorycznej ramienia Fugla-Meyera (FMA).
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
FMA to specyficzny dla udaru, oparty na wynikach wskaźnik upośledzenia.
Mierzy ilościowo upośledzenie w oparciu o koncepcję Twitchella i Brunnstroma dotyczącą kolejnych etapów powrotu motorycznego u pacjentów z udarem połowiczym.
Wykorzystuje skalę porządkową do oceny 33 itemów dla komponentu kończyny górnej w skali F-M (0: nie może wykonać; 1: może wykonać częściowo; 2: może wykonać w pełni).
Całkowity zakres to 0-66, gdzie 0 oznacza słabą, a 66 normalną.
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
|
Aktywność nerwowa (dynamika korowa) mierzona za pomocą elektroencefalografii (EEG) Potencjał korowy związany z ruchem (MRCP) Amplituda
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
Oceniana będzie aktywność EEG w pasmach delta, theta, alfa, beta i gamma.
Elektrody EEG skóry głowy zostaną umieszczone nad korą ruchową, a konkretnie centralną (Cz, C1-C4), czołowo-środkową (FCz, FC1 - FC4) i centralno-ciemieniową (CPz, CP1 - CP4).
Ponadto, aby uwzględnić upośledzenie lewej i prawej ręki, lokalizacje elektrod zostaną odwrócone dla osób z upośledzeniem prawej ręki.
Zwiększona amplituda MRCP wskazuje na zwiększoną aktywację półkuli ipsi-uszkodzenie lub hamowanie konkurencyjnej półkuli przeciw-uszkodzeniu, po ponownym uczeniu się motorycznym.
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
|
Dynamika korowa mierzona za pomocą elektroencefalografii (EEG) Opóźnienie potencjału korowego związanego z ruchem (MRCP)
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
Oceniona zostanie aktywność EEG w paśmie delta niskiej częstotliwości.
Elektrody EEG skóry głowy zostaną umieszczone nad korą ruchową, a konkretnie centralną (Cz, C1-C4), czołowo-środkową (FCz, FC1 - FC4) i centralno-ciemieniową (CPz, CP1 - CP4).
Ponadto, aby uwzględnić upośledzenie lewej i prawej ręki, lokalizacje elektrod zostaną odwrócone dla osób z upośledzeniem prawej ręki.
Opóźnienie MRCP to czas trwania MRCP przed początkiem ruchu i jest zdefiniowany jako różnica czasu począwszy od 50% szczytowej amplitudy do momentu rozpoczęcia ruchu.
Zwiększona latencja MRCP wskazuje na zwiększoną aktywację półkuli ipsi-uszkodzenie lub hamowanie współzawodniczącej półkuli kontr-uszkodzenia, po ponownym uczeniu się motorycznym.
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
|
Jakość ruchu oceniana przez kinematykę egzoszkieletu
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
Wyższa wartość oznacza lepszą jakość ruchu.
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
|
Jakość ruchu oceniana na podstawie kinematyki egzoszkieletu — liczba szczytów
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
Liczba pików jest metryką związaną z kształtem profilu prędkości.
Większa liczba pików oznacza gwałtowny ruch.
Mniejsza liczba pików wskazuje na lepszą jakość ruchu (tj. ruchy są mniej gwałtowne).
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
|
Jakość ruchu oceniana za pomocą kinematyki egzoszkieletu — czas do pierwszego szczytu
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
Czas do pierwszego szczytu jest metryką związaną z kształtem profilu prędkości i jest podawany jako [(czas do pierwszego szczytu) podzielony przez (całkowity czas trwania ruchu)].
Ta wartość jest zwykle mniejsza niż idealna wartość 0,5 lub 50% całkowitego czasu trwania ruchu, gdy ruch ma więcej niż jeden szczyt.
Im wartość jest bliższa idealnej wartości 0,5, tym bardziej zrównoważone są ruchy.
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
Miary wyników drugorzędnych
Miary wyników drugorzędnych
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Wynik w teście grupy Action Research (ARAT)
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
ARAT służy do oceny zdolności podmiotu do manipulowania obiektami w pionie iw poziomie, które różnią się rozmiarem, wagą i kształtem.
Test składa się z 19 pozycji podzielonych na 4 podtesty (chwyt, chwyt, szczypanie, duży ruch ramienia), a każda pozycja jest oceniana w 4-stopniowej skali.
Możliwy całkowity wynik mieści się w zakresie od 0 do 57.
Wyższe wyniki oznaczają lepszą wydajność.
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
|
Wynik testu funkcji ręki Jebsena-Taylora (JTHFT)
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
JTHFT jest testem sprawności motorycznej i ocenia czas potrzebny na wykonanie 7 codziennych czynności (np. przewracanie kart i karmienie).
Wynik jest zgłaszany jako przedmioty ukończone na sekundę.
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
|
Siła uścisku
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
Do pomiaru maksymalnej całkowitej siły chwytu zostanie wykorzystany dynamometr chwytny.
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
|
Siła szczypania
Ramy czasowe: Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
Do pomiaru maksymalnej siły zacisku zostanie użyty miernik szczypiec.
|
Wartość wyjściowa, bezpośrednio po zakończeniu leczenia (w ciągu tygodnia) i 4 tygodnie po zakończeniu leczenia
|
Współpracownicy i badacze
Sponsor
Sponsor
Współpracownicy
Współpracownicy
Publikacje i pomocne linki
Publikacje ogólne
- Bhagat NA, Yozbatiran N, Sullivan JL, Paranjape R, Losey C, Hernandez Z, Keser Z, Grossman R, Francisco GE, O'Malley MK, Contreras-Vidal JL. Neural activity modulations and motor recovery following brain-exoskeleton interface mediated stroke rehabilitation. Neuroimage Clin. 2020;28:102502. doi: 10.1016/j.nicl.2020.102502. Epub 2020 Nov 19.
- Sullivan JL, Bhagat NA, Yozbatiran N, Paranjape R, Losey CG, Grossman RG, Contreras-Vidal JL, Francisco GE, O'Malley MK. Improving robotic stroke rehabilitation by incorporating neural intent detection: Preliminary results from a clinical trial. IEEE Int Conf Rehabil Robot. 2017 Jul;2017:122-127. doi: 10.1109/ICORR.2017.8009233.
- Bhagat NA, Venkatakrishnan A, Abibullaev B, Artz EJ, Yozbatiran N, Blank AA, French J, Karmonik C, Grossman RG, O'Malley MK, Francisco GE, Contreras-Vidal JL. Design and Optimization of an EEG-Based Brain Machine Interface (BMI) to an Upper-Limb Exoskeleton for Stroke Survivors. Front Neurosci. 2016 Mar 31;10:122. doi: 10.3389/fnins.2016.00122. eCollection 2016.
- Bhagat NA, French J, Venkatakrishnan A, Yozbatiran N, Francisco GE, O'Malley MK, Contreras-Vidal JL. Detecting movement intent from scalp EEG in a novel upper limb robotic rehabilitation system for stroke. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2014;2014:4127-4130. doi: 10.1109/EMBC.2014.6944532.
- Venkatakrishnan A, Francisco GE, Contreras-Vidal JL. Applications of Brain-Machine Interface Systems in Stroke Recovery and Rehabilitation. Curr Phys Med Rehabil Rep. 2014 Jun 1;2(2):93-105. doi: 10.1007/s40141-014-0051-4.
Daty zapisu na studia
Główne daty studiów
Rozpoczęcie studiów (RZECZYWISTY)
Rozpoczęcie studiów
Zakończenie podstawowe (OCZEKIWANY)
Zakończenie podstawowe
Ukończenie studiów (OCZEKIWANY)
Ukończenie studiów
Daty rejestracji na studia
Pierwszy przesłany
Pierwszy przesłany
Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości
Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości
Pierwszy wysłany (RZECZYWISTY)
Pierwszy wysłany
Aktualizacje rekordów badań
Ostatnia wysłana aktualizacja (RZECZYWISTY)
Ostatnia wysłana aktualizacja
Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości
Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości
Ostatnia weryfikacja
Ostatnia weryfikacja
Więcej informacji
Terminy związane z tym badaniem
Dodatkowe istotne warunki MeSH
Inne numery identyfikacyjne badania
Inne numery identyfikacyjne badania
- G0501521
- HSC-MS-20-1287 (INNY: University of Texas Health Science Center)
Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)
Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?
Opis planu IPD
Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze
Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA
Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA
produkt wyprodukowany i wyeksportowany z USA
Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .