Opracowanie kontrolera czasu rzeczywistego do oceny wydajności chodu z wykorzystaniem dwustronnego egzoszkieletu kostki
Opracowanie kontrolera umożliwiającego indywidualne wspomaganie w egzoszkieletach kostki robotycznej
Przegląd badań
Status
Status
Warunki
Warunki
Interwencja / Leczenie
Interwencja / Leczenie
Szczegółowy opis
Typ studiów
Typ studiów
Zapisy (Szacowany)
Zapisy
Faza
Faza
- Nie dotyczy
Kontakty i lokalizacje
Kontakt w sprawie studiów
Kontakt w sprawie studiów
- Nazwa: Farah Fallahtafi, PhD
- Numer telefonu: 4025543075
- E-mail: ffallahtafti@unomaha.edu
Lokalizacje studiów
-
-
Nebraska
-
Omaha, Nebraska, Stany Zjednoczone, 68108
- Biomechanics Research Building, University of Nebraska at Omaha
-
-
Kryteria uczestnictwa
Kryteria kwalifikacji
Kryteria kwalifikacji
Wiek uprawniający do nauki
- Dorosły
Akceptuje zdrowych ochotników
Opis
Kryteria włączenia:
- zdolność do samodzielnego chodzenia na bieżni przez 10 minut,
- brak schorzeń neurologicznych, sercowo-naczyniowych, płucnych lub układu mięśniowo-szkieletowego ograniczających chodzenie i ćwiczenia,
- brak obecnego bólu lub urazu kończyn dolnych,
- zdolność do noszenia egzoszkieletu i szelek bezpieczeństwa, możliwość wyrażenia świadomej zgody
Kryteria wyłączenia:
- historia choroby neurologicznej wpływającej na chód lub równowagę,
- obecny lub niedawny uraz lub operacja układu mięśniowo-szkieletowego kończyn dolnych,
- przewlekły ból kończyn dolnych podczas chodzenia,
- niemożność uczestniczenia w ćwiczeniach o umiarkowanej intensywności,
- konieczność korzystania z urządzenia wspomagającego chodzenie,
- jakiekolwiek choroby metaboliczne lub ogólnoustrojowe, które mogą ulec zaostrzeniu w wyniku ćwiczeń
Plan studiów
Jak projektuje się badanie?
Szczegóły projektu
- Główny cel: Wykonalność urządzenia
- Przydział: Nie dotyczy
- Model interwencyjny: Zadanie dla jednej grupy
- Maskowanie: Brak (otwarta etykieta)
Liczba ramion
Broń i interwencje
Grupa uczestników / ArmGrupa uczestników / Arm |
Interwencja / LeczenieInterwencja / Leczenie |
|---|---|
|
Eksperymentalny: Jednoramienne badanie spersonalizowanego kontrolera egzoszkieletu kostki robota
W tej grupie zastosowano projekt wewnątrzpodmiotowy z dwoma metodami szacowania kosztu metabolicznego w porównaniu ze złotym standardem pomiaru kosztu metabolicznego, w którym pojedynczy uczestnik jest poddawany dwóm odrębnym pomiarom.
Projekt ten umożliwia bezpośrednie porównanie efektów każdej metody (tj. szacowania w porównaniu ze złotym standardem) u tej samej osoby, minimalizując zmienność międzyosobniczą i zwiększając moc statystyczną analizy.
|
To urządzenie wykorzystuje robotyczny egzoszkielet kostki wyposażony w kontroler adaptacyjny działający w czasie rzeczywistym, który dostosowuje moment zgięcia podeszwowego na podstawie mechaniki chodu każdego uczestnika.
W przeciwieństwie do standardowych kontrolerów egzoszkieletów, które wykorzystują stałe lub wcześniej zaprogramowane poziomy wsparcia, ten system stosuje optymalizację z udziałem człowieka w pętli, aby ciągle aktualizować wielkość i czas momentu obrotowego podczas chodu na bieżni.
Kontroler integruje szacunki metaboliczne, dane kinematyczne i modelowanie układu mięśniowo-szkieletowego, aby zidentyfikować zindywidualizowane wzorce wsparcia, które zmniejszają wysiłek chodu i poprawiają efektywność aktywacji mięśni.
Uczestnicy wykonują wiele prób chodu, podczas gdy kontroler automatycznie modyfikuje wsparcie, aby określić optymalne spersonalizowane ustawienia.
|
Co mierzy badanie?
Podstawowe miary wyniku
Podstawowe miary wyniku
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Udana praca w czasie rzeczywistym sterownika egzoszkieletu kostki robotycznej
Ramy czasowe: do zakończenia badania, średnio 1 rok
|
Wykonalność urządzenia zostanie oceniona na podstawie udanej pracy w czasie rzeczywistym robotycznego egzoszkieletu kostki i adaptacyjnego kontrolera podczas chodzenia na bieżni.
Wykonalność definiuje się jako zdolność kontrolera do ciągłego generowania, aktualizowania i stosowania momentu wspomagającego w czasie rzeczywistym na podstawie napływających danych biomechanicznych i fizjologicznych bez awarii systemu, przerwania lub zakończenia z powodów bezpieczeństwa.
Udane działanie zostanie potwierdzone przez ciągłe funkcjonowanie kontrolera i zsynchronizowane pozyskiwanie danych podczas prób chodzenia.
|
do zakończenia badania, średnio 1 rok
|
Miary wyników drugorzędnych
Miary wyników drugorzędnych
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Szybkość metabolizmu netto podczas chodzenia z asystą egzoszkieletu mierzona kalorymetrią pośrednią
Ramy czasowe: przez cały okres trwania badania, średnio 1 rok
|
Zużycie netto tlenu (VO₂) i produkcja dwutlenku węgla (VCO₂) będą mierzone podczas chodu na bieżni przy użyciu kalorymetrii pośredniej (Cosmed K5, Cosmed USA Inc., Chicago, IL).
Wskaźnik metaboliczny będzie obliczany przy użyciu standardowych równań w warunkach ustalonego stanu chodu.
Pomiary będą zbierane w regularnych odstępach czasu w celu scharakteryzowania zapotrzebowania metabolicznego przy różnych konfiguracjach wsparcia egzoszkieletu.
|
przez cały okres trwania badania, średnio 1 rok
|
|
Szacowana Szybkość Metabolizmu Wyznaczona z Modelowania Układu Mięśniowo-Szkieletowego Przestrzeni Stawowych
Ramy czasowe: aż do ukończenia badania, średnio 1 rok
|
Szacowane tempo metabolizmu zostanie wyznaczone na podstawie modeli stawowo-mięśniowo-szkieletowych z wykorzystaniem danych kinematycznych i kinetycznych zebranych podczas chodu na bieżni.
Oszacowania oparte na modelu będą obliczane dla każdego kroku, aby zapewnić pośrednie oszacowanie zapotrzebowania metabolicznego, które można porównać z bezpośrednimi pomiarami z kalorymetrii pośredniej.
|
aż do ukończenia badania, średnio 1 rok
|
|
Szacowana Aktywacja Mięśni Kończyn Dolnych Wyznaczona na Podstawie Modelowania Układu Mięśniowo-Szkieletowego w Stawach
Ramy czasowe: do zakończenia badania, średnio 1 rok
|
Wzorce aktywacji mięśni kończyn dolnych będą szacowane przy użyciu modeli mięśniowo-szkieletowych w przestrzeni stawowej, opartych na danych z przechwytywania ruchu i sile reakcji podłoża zebranych podczas chodu na bieżni.
Szacowane wartości aktywacji mięśni będą obliczane dla każdego kroku, aby scharakteryzować zaangażowanie nerwowo-mięśniowe podczas chodu wspomaganego egzoszkieletem.
|
do zakończenia badania, średnio 1 rok
|
|
Aktywacja mięśni kończyn dolnych mierzona powierzchniową elektromiografią podczas chodzenia
Ramy czasowe: do zakończenia badania, średnio 1 rok
|
Aktywację mięśni kończyn dolnych (np. mięśnia piszczelowego przedniego, mięśnia brzuchatego łydki przyśrodkowego, mięśnia brzuchatego łydki bocznego, mięśnia płaszczkowatego) będzie mierzona podczas chodu na bieżni przy użyciu powierzchniowej elektromiografii (Delsys).
Sygnaty EMG będą zbierane w sposób ciągły i przetwarzane w celu ilościowego określenia wzorców aktywacji mięśni podczas chodu wspomaganego egzoszkieletem. |
do zakończenia badania, średnio 1 rok
|
|
Podczas badań chodu na bieżni przeprowadzonych podczas jednej wizyty badawczej
Ramy czasowe: do zakończenia badania, średnio przez 1 rok
|
Zbieżność parametrów kontrolera będzie oceniana podczas optymalizacji z udziałem człowieka w pętli poprzez ocenę zmian parametrów wzmocnienia i czasu kontrolera w kolejnych próbach chodu.
Zbieżność jest definiowana jako stabilizacja parametrów kontrolera w zdefiniowanym wcześniej zakresie podczas procesu optymalizacji.
|
do zakończenia badania, średnio przez 1 rok
|
Współpracownicy i badacze
Sponsor
Sponsor
Współpracownicy
Współpracownicy
Śledczy
Śledczy
- Główny śledczy: Farah Fallahtafti, PhD, Department of Biomechanics, University of Nebraska at Omaha
Daty zapisu na studia
Główne daty studiów
Rozpoczęcie studiów (Szacowany)
Rozpoczęcie studiów
Zakończenie podstawowe (Szacowany)
Zakończenie podstawowe
Ukończenie studiów (Szacowany)
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
Słowa kluczowe
Inne numery identyfikacyjne badania
Inne numery identyfikacyjne badania
- 0587-25-FB
- 55136 (Inny numer grantu/finansowania: Nebraska Research Initiative)
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
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 .