Porównanie nienaruszonego i resztkowego amputowanego mięśnia

W badaniu weźmie udział około 80 uczestników: 40 po amputacjach kończyn dolnych i 40 bez amputacji.

Każda sesja testowa będzie oddzielona co najmniej 48 godzinami.

Rozgrzewka jest częścią każdej sesji, a badani będą regularnie robić przerwy pomiędzy próbami. Zespół badawczy będzie się z nimi regularnie kontaktował, a oni mogą nam powiedzieć, kiedy chcą zrobić sobie przerwę lub zatrzymać się w dowolnym momencie i z dowolnego powodu.

Badani zostaną poproszeni o kontrolowaną, izolowaną aktywność mięśni kostek, na podstawie informacji zwrotnej na temat aktywacji mięśni, aby kontrolować wysiłek i zapobiegać zmęczeniu. Po aktywności izolowanych mięśni badani zostaną poproszeni o wykonanie zadań funkcjonalnych, w tym spokojnego stania, kołysania postawy, siadania i wstawania, przysiadów, unoszenia pięt i chodzenia.

Osoby po amputacji będą wykonywać zadania przy użyciu osobistej protezy pasywnej lub aktywnej protezy zasilanej (po dopasowaniu lejka i odpowiednim dostosowaniu do komfortu przez certyfikowanego, przeszkolonego protetyka), aby porównać aktywność mięśni w zadaniach funkcjonalnych. Osoby bez amputacji przeprowadzą zadania w celu dalszego porównania.

Dane dotyczące elektromiografii powierzchniowej, ultradźwięków i rejestracji ruchu zostaną wykorzystane do zarejestrowania odpowiednio aktywacji mięśni, architektury mięśni i biomechaniki stawów oraz oceny obserwacji i wpływu między mięśniami resztkowymi i nienaruszonymi.

Więcej szczegółów znajdziesz poniżej.

-- Na potrzeby badania zostaną podłączone następujące czujniki/urządzenia. Czujniki mocuje się za pomocą dwustronnego kleju, opasek samoprzylepnych lub pasków. Wszystkie można łatwo zdejmować i regulować dla wygody. Aby uprościć proces dodawania czujników, zaleca się noszenie krótkich spodenek.

1. Aktywacja mięśni podczas siedzenia (sesja 1):

   A. Czujniki aktywności mięśni: Liczba: 4 ii. Umiejscowienie: 1 z przodu i z tyłu nogi poniżej kolana.

2. Aktywacja mięśni podczas siedzenia (sesje 2-3):

   A. Czujniki aktywności mięśni: Podobnie jak w przypadku sesji 1 b. Urządzenie do dynamiki stawów: tj. Stopa pacjenta po amputacji zostanie przypięta pasami do platformy, która mierzy, jak bardzo ciągnie/pcha lub porusza kostką. W przypadku zadań związanych z aktywacją kończyny fantomowej zespół badawczy poprosi uczestników o dopasowanie czynności do obu kończyn, aby zespół badawczy mógł zarejestrować, o czym myślą uczestnicy, korzystając z kończyny fantomowej, za pośrednictwem nieamputowanej stopy.

   C. Czujniki kształtu mięśni: Ilość: 2 sondy ultradźwiękowe ii. Umiejscowienie: Z przodu i z tyłu nogi, przełączanie nóg pomiędzy sesjami.

3. Dopasowanie protezy (sesje 4-6):

   A. Czujniki aktywności mięśni: Podobnie jak w przypadku sesji 1 b. Gniazdo: tj. Wyszkolony protetyk odleje i dopasuje gniazdo zaprojektowane tak, aby bezpiecznie pasowało do czujników aktywności mięśni.

   C. Proteza zasilana, tj. Wyszkolony protetyk pomoże dopasować odlany lejek do zasilanej protezy, którą zespół badawczy posiada w laboratorium.

4. Zadania funkcjonalne (sesje 7-16):

   A. Czujniki aktywności mięśni: Numer: 18 ii. Umiejscowienie: 1 z przodu i z tyłu nogi poniżej kolana, 2 z przodu nogi powyżej kolana, 1 z tyłu nogi poniżej kolana (5 na nogę), 2 na ramieniu powyżej i poniżej łokieć (4 na ramię) b. Gniazdo: tj. Dopasowane we wcześniejszych sesjach c. Proteza zasilana, tj. Dopasowane i wyrównane podczas wcześniejszych sesji d. Znaczniki pomiaru ruchu: Liczba: łącznie 40. II. Rozmieszczenie: 4 na głowie, 5 na tułowiu, 7 na każdym ramieniu, 5 na biodrach, 3 na każdej nodze, po 1 na każdej kostce, palcach u nóg i piętach (na bucie).

   mi. Uprząż: tj. Uprząż przymocowana do sufitu zostanie wykorzystana do zabezpieczenia osoby badanej w przypadku upadku podczas eksperymentu.

Podczas każdej wizyty zespół badawczy poprosi uczestników o wykonanie wszystkich poniższych czynności:

1. Aktywacja mięśni podczas siedzenia (sesje 1-3): Przyjdź do laboratorium na 3 sesje wstępne, podczas których:

   1. Ćwicz aktywację mięśni kostek, nosząc czujniki mierzące aktywność i kształt mięśni. Przeprowadzona zostanie krótka kalibracja ich maksymalnego wysiłku, aby zapewnić, że aktywacja mięśni będzie mniejsza niż maksymalny wysiłek przez resztę badania.
   2. Zespół badawczy zapewni im wizualne informacje zwrotne w postaci biosygnałów, które poprowadzą ich, jak kontrolować mięśnie.
2. Dopasowywanie protezy (sesje 4-6): Weź udział w sesji, podczas której przeszkolony protetyk będzie odlewał kikut kończyny w celu uzyskania lejka, po czym nastąpi 1, 2 lub 3 sesje dopasowywania (łącznie do 3) sesji z lejkiem i zasilaną protezą za pomocą lejka certyfikowany protetyk. Każda wizyta będzie trwała maksymalnie dwie godziny. Protetyk powieli swój obecny zębodół i poprosi o noszenie go z protezą zasilaną. Protetyk przeprowadzi również modyfikacje, jeśli lejek nie będzie mu odpowiadał, aby zapewnić dopasowanie i komfort noszenia zębodołu.

3. Zadania funkcjonalne (sesje 7–16): Po sfinalizowaniu dopasowania uczestnicy przyjdą do laboratorium na maksymalnie 10 dodatkowych sesji w celu wykonania zadań funkcjonalnych. Podczas każdej wizyty uczestnicy zostaną poproszeni o ćwiczenie modulowania i kontrolowania aktywacji mięśni amputowanych i nieamputowanych. Po przeszkoleniu i ćwiczeniu aktywacji i kontrolowania mięśni zespół badawczy poprosi uczestników o wykonanie następujących zadań:

   1. Cicho stojąc (nie ruszając się)
   2. Kołysanie postawy (pochylanie się do przodu i do tyłu)
   3. Wielokrotne siadanie i wstawanie
   4. Przycupnięty
   5. Stawanie na palcach (unoszenie pięt)
   6. Chodzenie na bieżni z preferowaną prędkością chodzenia

Poręcze (zarówno lewa, jak i prawa) będą zawsze dostępne, aby w razie potrzeby zapewnić równowagę. Dostępna jest także dodatkowa ochrona uprzęży.

Osoby bez amputacji wykonają raz wyznaczone zadania funkcjonalne. Osoby po amputacji zostaną poproszone o wykonanie zestawu zadań funkcjonalnych zarówno z protezą pasywną, jak i protezą zasilaną, aby określić, czy urządzenie zasilane poprawia wydajność funkcjonalną, a także porównać z osobami bez amputacji. Czasami zespół badawczy przekazuje im informację dźwiękową, która pomoże uczestnikom określić czas ruchu, oraz wizualną informację biosygnałową, która pomoże im określić, w jaki sposób uczestnicy umieszczają ciężar między nogami.

Zespół badawczy oczekuje, że uczestnicy przyjdą na maksymalnie 10 dodatkowych sesji w celu uwzględnienia adaptacji wydajności podczas korzystania z protezy zasilanej oraz oceny po treningu mięśni amputowanych i nieamputowanych. Szacunki te uwzględniają również niezbędny czas konfiguracji i demontażu, przez który badani muszą być obecni, przy jednoczesnym zachowaniu rozsądnych okresów poszczególnych sesji.