Ta strona została przetłumaczona automatycznie i dokładność tłumaczenia nie jest gwarantowana. Proszę odnieść się do angielska wersja za tekst źródłowy.

Rozpoznawanie intencji dla kontroli protezy

9 września 2024 zaktualizowane przez: Georgia Institute of Technology

Niezależne od użytkownika rozpoznawanie intencji na napędzanej protezie udowej

Ta praca skupi się na nowych algorytmach protez zasilanych i testowaniu ich w testach na ludziach. Osoby z amputacją powyżej kolana będą chodzić z protezą robota i poruszać się po terenie, który symuluje chodzenie po społeczności. W badaniu porównana zostanie wydajność zaawansowanego algorytmu z urządzeniem, które można zabrać do domu, a także z systemem robotów, który nie korzysta z zaawansowanego algorytmu.

Przegląd badań

Status

Zakończony

Warunki

Interwencja / Leczenie

Szczegółowy opis

Celem tej pracy jest proponowany nowy system sztucznej inteligencji (AI) do samodzielnego dostosowywania systemu rozpoznawania intencji w zasilanych protezach, aby pomóc we wdrażaniu systemów rozpoznawania intencji, które dostosowują się do indywidualnego chodu pacjenta. Badacze stawiają hipotezę, że proteza wykorzystująca nasz samodostosowujący się system rozpoznawania intencji poprawi prędkość chodzenia. Wiadomo, że samodzielne poruszanie się po społeczności jest większym wyzwaniem dla osób po amputacji udowej (TFA), dlatego badanie będzie mierzyć wybraną przez siebie prędkość chodu (SSWS), która jest skorelowana z ogólnym stanem zdrowia i jest predyktorem zależności funkcjonalnej, niepełnosprawności ruchowej i spada; ponadto wolne SSWS są skorelowane z niższą jakością życia (QOL), zmniejszonym uczestnictwem i objawami depresji. Samoadaptujące się rozpoznawanie intencji ma ogromny potencjał w zakresie przywracania chodu w warunkach społecznych i poprawy ucieleśnienia, co wiąże się z poprawą QOL i częstszym korzystaniem z urządzeń u pacjentów korzystających z zaawansowanych protez kończyn górnych. W tym eksperymencie pacjenci z TFA zostaną dopasowani do zrobotyzowanej protezy stawu kolanowego/skokowego i przejdą przez obwód obejmujący chodzenie poziome, wchodzenie i schodzenie po rampie z różnymi stopniami i prędkościami, podczas gdy badacze rejestrują biomechanikę 3D i czasy ukończenia za pomocą zarówno system samodostosowujący się, jak i statyczny, niezależny od użytkownika (warunek kontroli). Trzeci warunek: przepisane klinicznie pasywne urządzenie protetyczne pacjenta (do codziennego użytku) zostanie przetestowane, aby służyć jako punkt odniesienia dla technologii zasilanej. Badacze oczekują, że samodostosowujący się system będzie uczył się najlepszych przewidywań unikalnego chodu pacjenta, co prowadzi do korzyści w zakresie wyników funkcjonalnych i zgłaszanych przez pacjentów w porównaniu z warunkami kontrolnymi i wyjściowymi.

Typ studiów

Interwencyjne

Zapisy (Rzeczywisty)

10

Faza

  • Nie dotyczy

Kontakty i lokalizacje

Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.

Kontakt w sprawie studiów

Kopia zapasowa kontaktu do badania

Lokalizacje studiów

    • Georgia
      • Atlanta, Georgia, Stany Zjednoczone, 30332
        • Exoskeleton and Prosthetic Intelligent Controls Lab

Kryteria uczestnictwa

Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.

Kryteria kwalifikacji

Wiek uprawniający do nauki

18 lat do 75 lat (Dorosły, Starszy dorosły)

Akceptuje zdrowych ochotników

Nie

Opis

Kryteria przyjęcia:

  • Jednostronna amputacja udowa kończyny dolnej
  • Wiek od 18 do 75 lat włącznie
  • Osoby poruszające się na poziomie K3 lub K4, które mogą wykonywać wszystkie interesujące nas zadania ruchowe (na podstawie oceny fizjoterapeuty i/lub protetyka)

Kryteria wyłączenia:

  • Osoby z istotnymi zaburzeniami nerwowo-mięśniowymi lub mięśniowo-szkieletowymi lub innymi chorobami współistniejącymi, które mogłyby kolidować z uczestnictwem (na podstawie oceny fizjoterapeuty i/lub protetyka oraz samoopisu pacjenta)
  • Osoby, które są obecnie w ciąży (na podstawie samoopisu pacjentek) ze względu na niewielkie ryzyko upadku podczas eksperymentów

Plan studiów

Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.

Jak projektuje się badanie?

Szczegóły projektu

  • Główny cel: Podstawowa nauka
  • Przydział: Nie dotyczy
  • Model interwencyjny: Zadanie dla jednej grupy
  • Maskowanie: Brak (otwarta etykieta)

Broń i interwencje

Grupa uczestników / Arm
Interwencja / Leczenie
Eksperymentalny: Inteligentna robotyczna proteza kolana/kostki
Niniejsze badanie zostanie przeprowadzone na próbnej populacji osób z amputacją udową (jedna ręka). Każdy uczestnik przetestuje każdy warunek badania (powtórzone pomiary).
Interwencja polega na eksperymentalnej robotycznej protezie kolana/kostki, która została wcześniej opracowana przez zespół. Służy do poprawy wydajności chodu podczas chodzenia.

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Naziemna Samodzielnie wybrana prędkość chodzenia
Ramy czasowe: 1 dzień
Mierzy preferowaną przez daną osobę prędkość poruszania się po ziemi, co wskazuje na jej fizyczną zdolność do posługiwania się urządzeniem.
1 dzień

Miary wyników drugorzędnych

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Średni błąd bezwzględny prędkości poruszania się po ziemi (MAE)
Ramy czasowe: 1 dzień
Wynik ten wynika z błędu, z powodu którego model uczenia maszynowego wbudowany w mikroprocesor naszego zaawansowanego kontrolera protezy przewiduje prędkość chodzenia użytkownika nad ziemią. W szczególności średni błąd bezwzględny (MAE) jest obliczany pomiędzy przewidywaną prędkością chodzenia a rzeczywistą prędkością chodzenia, czyli prędkością, z jaką faktycznie idzie użytkownik. Pomiary prawdy o ziemi są mierzone za pomocą systemu przechwytywania ruchu i przyjmowane jako prędkość środka masy. Przewidywania prędkości chodzenia są dokonywane co 50 ms i porównywane z najbliższą prędkością środka masy. W przypadku tego miernika niższe wartości MAE prędkości chodu wskazują na większą dokładność w określaniu rzeczywistej prędkości chodzenia użytkownika, a zatem niższe wartości wskazują na lepszy wynik.
1 dzień
Średni błąd bezwzględny prędkości chodu na bieżni (MAE)
Ramy czasowe: 1 dzień
Wynik ten to błąd, z powodu którego model uczenia maszynowego wbudowany w mikroprocesor naszego zaawansowanego kontrolera protezy przewiduje prędkość chodzenia użytkownika na bieżni. W szczególności średni błąd bezwzględny (MAE) jest obliczany pomiędzy przewidywaną prędkością chodzenia a rzeczywistą prędkością chodzenia, czyli prędkością, z jaką faktycznie idzie użytkownik. Pomiary prawdy gruntu są mierzone rzeczywistą prędkością bieżni (w przypadku prób na bieżni). Przewidywania prędkości chodzenia są dokonywane co 50 ms i porównywane z najbliższą prędkością środka masy. W przypadku tego miernika niższe wartości MAE prędkości chodu wskazują na większą dokładność w określaniu rzeczywistej prędkości chodzenia użytkownika, a zatem niższe wartości wskazują na lepszy wynik.
1 dzień

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Sponsor

Współpracownicy

Śledczy

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

Daty zapisu na studia

Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.

Główne daty studiów

Rozpoczęcie studiów (Rzeczywisty)

1 września 2023

Zakończenie podstawowe (Rzeczywisty)

23 maja 2024

Ukończenie studiów (Rzeczywisty)

23 maja 2024

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

8 września 2022

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

8 września 2022

Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)

13 września 2022

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

2 października 2024

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

9 września 2024

Ostatnia weryfikacja

1 sierpnia 2024

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Słowa kluczowe

Inne numery identyfikacyjne badania

  • H21117
  • DP2HD111709 (Grant/umowa NIH USA)

Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)

Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?

NIE

Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze

Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA

Tak

produkt wyprodukowany i wyeksportowany z USA

Nie

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 .