Kinematyka amputacji Ewinga

Konkretnym celem tego protokołu badawczego jest ocena wzorców elektromiograficznych i kinematycznych uczestników, którzy przeszli jednostronną amputację Ewinga kończyny dolnej, w celu określenia, na ile podobne są dane dotyczące ich kikuta w porównaniu z danymi dotyczącymi nieuszkodzonej kończyny. Drugorzędnym celem tych badań może być porównanie wzorców biomechanicznych kohorty uczestników Ewinga z podobną grupą uczestników, którzy przeszli standardową amputację.

Badacze stawiają hipotezę, że dotknięta kończyna uczestników procedury Ewinga będzie wykazywać wzór elektromiograficznej aktywacji konstruktów AMI oraz dane kinematyczne, które odzwierciedlają wzór obserwowany w nienaruszonej kończynie. Badacze wtórnie stawiają hipotezę, że ocena kinematyczna uczestników amputacji Ewinga wykaże wzorce, które są znacznie bardziej fizjologiczne niż te zaobserwowane w podobnych ocenach standardowych osób po amputacji.

Będzie to badanie przekrojowe obejmujące tylko jedną wizytę. Do proponowanego badania zostanie wybrana wygodna próba 16 uczestników, którzy wcześniej przeszli amputację Ewinga kończyny dolnej. Uczestnicy mogą następnie zostać dobrani do maksymalnie 16 uczestników kontrolnych, którzy przeszli wcześniej standardowe procedury amputacji.

Uczestnicy zostaną poddani ocenie podczas jednej sesji w laboratorium analizy ruchu (MAL) w szpitalu rehabilitacyjnym Spaulding (SRH). Każda wizyta będzie obejmować procedury opisane poniżej i powinna trwać około dwóch i pół (2,5) godziny.

Badacze będą zbierać dane demograficzne dla każdego uczestnika, aby pomóc w scharakteryzowaniu badanej populacji. Dane takie będą obejmować pytania dotyczące przeszłej historii medycznej i chirurgicznej, wzrostu, masy ciała oraz historii protetycznej i funkcjonalnej. Oprócz danych zgłoszonych przez uczestnika, śledczy mogą przeglądać elektroniczną dokumentację medyczną dowolnego uczestnika Mass General Brigham (MGB) w celu potwierdzenia informacji demograficznych.

Badacze mogą przeprowadzić badania kliniczne w celu oceny kończyn dolnych uczestnika. Testy kliniczne mogą obejmować badanie funkcjonalne zakresu ruchu (ROM) każdego uczestnika i siły mięśni kończyn dolnych. Pasywne ruchy bioder (zgięcie, odwiedzenie, przywodzenie, rotacja wewnętrzna i zewnętrzna), zgięcie i wyprost kolana, zgięcie grzbietowe kostki i zgięcie podeszwowe można ocenić za pomocą goniometru, jeśli staw jest obecny w każdej kończynie.

Ocena chodu zostanie przeprowadzona w MAL podczas jednej sesji. Uczestnicy zostaną poproszeni o przebranie się w spodenki i koszulkę z krótkim rękawem (w razie potrzeby laboratorium udostępnia takie elementy garderoby). Dane będą gromadzone jednocześnie za pomocą systemu elektromiograficznego (EMG) i systemu przechwytywania ruchu. Obydwa systemy stanowią część wyposażenia SRH i są rutynowo stosowane w opiece klinicznej.

Najważniejszymi wynikami są parametry czasoprzestrzenne, dane kinematyczne i dane elektromiograficzne uzyskane z systemu przechwytywania ruchu. W ramach analizy eksploracyjnej badacze będą szukać możliwości oceny innych elementów, takich jak pomiary symetrii i odzysk energii, jako wyników drugorzędnych.

Zostaną zebrane dane biomechaniczne w celu zbadania wzorców chodu. Aby zapewnić dokładność danych biomechanicznych, badacze mogą zebrać dodatkowe dane na temat wzorców chodu uczestnika, korzystając z systemu analizy ruchu składającego się z dziesięciu kamer (VICON) wyposażonego w płytki siłowe (AMTI). Aby śledzić ruchy uczestnika, znaczniki odblaskowe zostaną przymocowane za pomocą taśmy bioprzylepnej do kończyn dolnych i tułowia uczestnika w oparciu o punkty anatomiczne (na przykład: głowa drugiej kości śródstopia, środek kości piętowej, kostka boczna, podudzie boczne, nadkłykcie boczne dystalne, boczna część uda , koliec biodrowy przedni górny i kość krzyżowa). Na protezie można również umieścić znaczniki odblaskowe, aby śledzić jej ruch. W systemie VICON znajdują się standardowe kamery wideo umożliwiające rejestrację sesji. Badacze poproszą uczestników badania o pozwolenie na nagranie wideo prób chodu i wykorzystanie materiału do prezentacji naukowych.

Można gromadzić dane elektromiograficzne (EMG) w celu zbadania charakterystyki wzorców aktywacji mięśni kończyn dolnych podczas chodu. Badacze będą postępować zgodnie z wytycznymi elektromiografii powierzchniowej do nieinwazyjnej oceny mięśni (SENIAM), aby umieścić elektrody na kilku mięśniach kończyn dolnych. Mogą to być: mięśnia brzuchatego łydki, mięśnia piszczelowego przedniego, mięśnia strzałkowego długiego, mięśnia prostego uda, mięśnia obszernego bocznego, mięśnia dwugłowego uda lub mięśnia pośladkowego wielkiego. Elektrody EMG zostaną przymocowane za pomocą bioprzylepnej taśmy dwustronnej i w razie potrzeby zabezpieczone Cobanem (opaską samoprzylepną). W tym momencie można zastosować przenośną ultrasonografię do lokalizacji mięśni w celu prawidłowego umieszczenia elektrod. Aby zapewnić odpowiedni kontakt, skóra zostanie przygotowana na przyłożenie elektrod; obszar ten zostanie oczyszczony wacikami nasączonymi alkoholem i w razie potrzeby ogolony. Dane z elektrod będą zbierane jednocześnie z systemem akwizycji zsynchronizowanym z systemem analizy ruchu.

W przypadku, gdy powierzchniowe EMG (sEMG) nie będzie wystarczająco wytrzymałe do przeprowadzenia prób, badacze przejdą na elektrody igłowe. W przypadku ustalenia, że ​​do zbierania danych EMG kikuta danej kończyny danego uczestnika mają być stosowane elektrody igłowe, uczestnik po amputacji spotka się w ramach protokołu z lekarzem posiadającym duże doświadczenie w pracy z umieszczaniem elektrod w kikucie kończyny. Ponieważ u każdego uczestnika umięśnienie kikuta będzie inne, uczestnicy zostaną poinstruowani, aby wykonali skurcze testowe (np. zgięcie grzbietowe kostki lub zgięcie podeszwowe), aby pomóc w lokalizacji mięśni. Następnie lekarz umieszcza sterylne elektrody cienkodrutowe zgodnie z protokołem w każdym z mięśni będących przedmiotem zainteresowania. Igły do ​​umieszczania elektrod to igły o rozmiarze 27. Igły te są powszechnie stosowane w przestrzeni klinicznej do wprowadzania elektrod cienkodrutkowych do mięśni. Następnie igły są usuwane, pozostawiając elektrodę cienkodrutową. Elektroda cienkodrutowa jest niezwykle cienka i ma średnicę 0,051 mm. Ponieważ umieszczenie elektrod jest małoinwazyjne, zostanie to wykonane w laboratorium chodu.

Każdy uczestnik zostanie poproszony o wykonanie zadania motoryki dużej, oceniając równowagę statyczną i dynamiczną w swoim obuwiu oraz z protezą, którą zwykle noszą podczas chodzenia. Uczestnik zostanie poproszony o wykonanie tej czynności kilka razy, aż do zebrania 5-10 prób z dobrym kontaktem stóp z płytkami siłowymi dla każdej strony (nogi) ciała. Podczas testów będą regularne przerwy na odpoczynek. Na koniec sesji przeszkolony badacz przeprowadzi krótką kontrolę wzrokową obszarów, w których elektrody powierzchniowe stykały się ze skórą, aby ocenić obszary nacisku. Będzie to oznaczać koniec procedur badawczych.