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

Effect of Surface EMG Biofeedback on Quadriceps Inhibition Release During Postoperative Knee Rehabilitation (BIOQUAD)

17 sierpnia 2026 zaktualizowane przez: Hopitaux de Saint-Maurice

Effet du Biofeedback Par EMG de Surface Sur la levée d'Inhibition du Quadriceps en rééducation Post-opératoire du Genou

Arthrogenic muscle inhibition (AMI) is a common neurological impairment following knee surgery that limits voluntary quadriceps activation and delays functional recovery. Persistent AMI may contribute to muscle weakness, altered gait, and poorer rehabilitation outcomes. Although several rehabilitation strategies have been proposed, no complementary intervention has consistently demonstrated strong evidence for improving AMI.

This prospective single-case experimental study aims to evaluate whether visual biofeedback based on surface electromyography (sEMG) improves quadriceps motor performance during standard rehabilitation. Each participant will complete eight standardized rehabilitation sessions, including four sessions with visual sEMG biofeedback and four sessions without visual feedback. The order of the two conditions will be randomized, allowing each participant to serve as his or her own control.

The primary objective is to determine whether visual sEMG biofeedback improves the accuracy of quadriceps contraction, assessed by the percentage deviation from a predefined target. Secondary objectives include evaluation of motor engagement, motor control, muscle activation, perceived exertion, and pain.

Between three and five adult patients presenting AMI after knee surgery will be included. Because recovery patterns are highly individualized, a Single-Case Experimental Design (SCED) with repeated within-subject measurements has been selected to characterize individual treatment responses while minimizing inter-individual variability

Przegląd badań

Status

Jeszcze nie rekrutacja

Warunki

Interwencja / Leczenie

Szczegółowy opis

Arthrogenic muscle inhibition (AMI) is a reflexive neurological response commonly observed after knee surgery. It results from altered afferent input originating from the injured joint, leading to reduced voluntary activation of the quadriceps muscle. AMI contributes to muscle weakness, impaired knee extension, gait abnormalities, and delayed functional recovery. Persistent inhibition may negatively affect long-term rehabilitation outcomes.

Surface electromyography (sEMG) biofeedback provides real-time visual information about muscle activation, enabling patients to voluntarily adjust their contractions during rehabilitation exercises. Previous studies suggest that EMG biofeedback may improve neuromuscular activation and motor learning, although evidence remains limited.

The BIOQUAD study is a prospective, within-subject Single-Case Experimental Design (SCED) conducted in adult patients undergoing rehabilitation after knee surgery who present AMI. This design was selected because of the high inter-individual variability in neuromuscular recovery and the exploratory nature of the study. Each participant acts as his or her own control through repeated measurements under two experimental conditions.

Each participant will complete eight standardized rehabilitation sessions over approximately three weeks:

  • Four sessions with visual sEMG biofeedback.
  • Four sessions without visual feedback while EMG signals are still recorded.
  • The order of conditions will be randomized using a predefined balanced sequence to reduce learning and order effects.

At the beginning of each session, maximal quadriceps activation (EMGmax) will be calibrated using three maximal voluntary contractions. Participants will then perform six standardized contractions targeting 80% of EMGmax, each maintained for five seconds and separated by fifteen seconds of rest.

The primary endpoint is contraction accuracy, defined as the percentage deviation from the target muscle activation level. Secondary outcomes include:

time spent within the target activation zone (±5%);

  • motor latency;
  • maximal EMG activity (EMGmax);
  • motor engagement score;
  • perceived exertion (Borg scale);
  • pain intensity (Numeric Rating Scale). Data will be analyzed using SCED methodology with visual and descriptive analyses focusing on level, trend, variability, and overlap between experimental conditions. Results will primarily be interpreted at the individual participant level before descriptive synthesis across participants.

Typ studiów

Interwencyjne

Zapisy (Szacowany)

5

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

      • Saint-Maurice, Francja, 94410
        • Hôpitaux Paris Est Val-de-Marne - Service de rééducation orthopédique et traumatologie
        • Kontakt:
        • Kontakt:

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

  • Dorosły
  • Starszy dorosły

Akceptuje zdrowych ochotników

Nie

Opis

Inclusion Criteria:

  • AMI following knee surgery, as classified by the Santi classification system
  • Aged 18 or older
  • Enrolled in or covered by a social security program
  • Able to understand instructions and participate in standardized rehabilitation sessions

Exclusion Criteria:

  • Acute pain.
  • Neurological condition.
  • Skin lesion at the electrode site.
  • Allergy to the electrode.
  • Under legal protective measures such as guardianship or court-ordered protection

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: Leczenie
  • Przydział: Randomizowane
  • Model interwencyjny: Zadanie krzyżowe
  • Maskowanie: Brak (otwarta etykieta)

Broń i interwencje

Grupa uczestników / Arm
Interwencja / Leczenie
Eksperymentalny: Visual sEMG Biofeedback
Participants perform standardized rehabilitation exercises with real-time visual surface electromyography biofeedback.
Participants perform standardized rehabilitation exercises while receiving real-time visual feedback of quadriceps muscle activity using surface electromyography (sEMG)
Aktywny komparator: No Visual Biofeedback
Participants perform the same standardized rehabilitation exercises without visual biofeedback. Surface EMG signals are recorded but not displayed to the participant.
Participants perform the same standardized rehabilitation exercises without visual biofeedback. Surface electromyography signals are recorded but are not displayed to the participant.

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Percentage Deviation From the Target Quadriceps Activation Level
Ramy czasowe: During each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
The percentage deviation between the quadriceps muscle activation achieved by the participant and the predefined target activation level of 80% of the maximal surface electromyography activity (EMGmax). The measure will be calculated for each contraction performed during sessions with visual sEMG biofeedback and sessions without visual biofeedback. The percentage deviation between the participant's quadriceps muscle activation and the predefined target activation level (80% of EMGmax). Lower values indicate greater contraction accuracy.
During each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks

Miary wyników drugorzędnych

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Time Spent Within the Target Quadriceps Activation Zone
Ramy czasowe: During each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
Duration, expressed in seconds, during which quadriceps muscle activation remains within ±5% of the predefined target level of 80% of EMGmax during each contraction. A longer time within the target zone indicates better motor control.
During each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
Quadriceps Motor Latency
Ramy czasowe: During each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
Time, expressed in seconds, between the instruction to initiate the contraction and the onset of the quadriceps muscle activation recorded by surface electromyography. A shorter latency indicates a faster motor response.
During each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
Maximal Quadriceps Surface Electromyography Activity
Ramy czasowe: At the beginning of each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
Maximum quadriceps muscle activation recorded by surface electromyography during the calibration procedure performed at the beginning of each session. EMGmax is determined from three maximal voluntary contractions lasting 5 seconds each
At the beginning of each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
Pain Intensity Assessed Using a Numeric Rating Scale
Ramy czasowe: At the end of each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
Participant-reported pain intensity assessed at the end of each rehabilitation session using an 11-point Numeric Rating Scale ranging from 0 to 10, where 0 indicates no pain and 10 indicates the worst imaginable pain.
At the end of each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
Perceived Exertion Assessed Using the Borg Scale
Ramy czasowe: At the end of each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks
Participant-reported perceived exertion assessed at the end of each rehabilitation session using the Borg CR10 Scale (range: 0-10). Higher scores indicate greater perceived exertion.
At the end of each of the 8 rehabilitation sessions, over approximately 3 weeks

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Sponsor

Śledczy

  • Główny śledczy: Sylvain SB BELOT, MD, Hôpitaux Paris Est Val-de-Marne (HPEVM)

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 (Szacowany)

1 sierpnia 2026

Zakończenie podstawowe (Szacowany)

30 września 2026

Ukończenie studiów (Szacowany)

31 grudnia 2026

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

24 lipca 2026

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

24 lipca 2026

Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)

30 lipca 2026

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

19 sierpnia 2026

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

17 sierpnia 2026

Ostatnia weryfikacja

1 sierpnia 2026

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Dodatkowe istotne warunki MeSH

Inne numery identyfikacyjne badania

  • 2026-A00944-47

Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)

Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?

NIE

Opis planu IPD

No plan to make individual participant data available to other researchers.

Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze

Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA

Nie

Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA

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 .