Zmotoryzowane Protezy dla Osób po Amputacji Kończyn Dolnych

CEL1:

We wszystkich badaniach uczestnicy będą powtarzać ten sam protokół eksperymentalny ze swoimi pasywnymi protezami oraz z naszą lekką, zasilaną kolanową protezą połączoną z zasilanym, półaktywnym i pasywnym stawem skokowym. Badacze przeprowadzą również ankietę opartą na 5-punktowej skali Likerta, aby ocenić intuicyjność, bezpieczeństwo, obciążenie fizyczne i obciążenie psychiczne dla każdego testowanego warunku. Uczestnicy będą mieli czas na zapoznanie się z protokołem i protezą podczas oddzielnej sesji szkoleniowej.

Część 1: Wysiłek podczas chodzenia po płaskim terenie i pochyłościach. Badanie oceni wysiłek podczas chodzenia, gdy uczestnicy będą chodzić na bieżni pomiarowej z własną wybraną komfortową prędkością. Głównym wynikiem pierwszego badania będzie wysiłek kończyny kikuta mierzony za pomocą szczytowego momentu zgięcia biodra po stronie protezy. Wyniki drugorzędne będą obejmować wysiłek przeciwnej nogi, symetrię chodu i równowagę. Protokół eksperymentalny będzie powtarzany dla różnych nachyleń (np. 0%, +/-10%) podczas oddzielnych sesji eksperymentalnych.

Część 2: Poruszanie się po schodach. Badanie przeanalizuje prędkość i wysiłek podczas wchodzenia i schodzenia po schodach. Uczestnicy będą poruszać się po pomiarowych schodach składających się z siedmiu stopni (cztery pomiarowe). Głównym wynikiem dla wchodzenia po schodach będzie stosunek pracy protezy do pracy kończyny kikuta, natomiast dla schodzenia badacze wykorzystają pracę zdrowego kolana i stawu skokowego. Wysiłek kończyny kikuta, przeciwnej nogi i górnej części ciała (siła na poręczy) będą wynikami drugorzędnymi, wraz z subiektywnymi preferencjami.

Część 3: Przejścia z siadu do stania. Badanie to oceni biomechanikę, gdy uczestnik przechodzi między siadem a staniem. Uczestnicy będą wykonywać przejścia z siadu do stania i ze stania do siadu z krzesła bez podłokietników we własnym wybranym tempie. Badacze ocenią biomechanikę całego ciała, podobnie jak w naszych poprzednich badaniach przejść z siadu do stania i ze stania do siadu. Głównym wynikiem tego badania będzie stopień asymetrii.

CEL2:

Uczestnicy będą powtarzać protokoły eksperymentalne ze swoimi przepisanymi protezami oraz z naszą lekką zasilaną protezą, wykorzystując bezpośrednią kontrolę elektromiograficzną i pośrednią kontrolę wolicjonalną. Eksperymenty będą prowadzone w laboratorium do analizy ruchu, aby ocenić kinematykę i kinetykę całego ciała. Badacze przeprowadzą również ankietę opartą na 5-punktowej skali Likerta, aby ocenić intuicyjność, bezpieczeństwo, obciążenie fizyczne i obciążenie psychiczne dla każdego testowanego warunku. Uczestnicy będą mieli czas na zapoznanie się z protokołem i kontrolerami protezy podczas dedykowanych sesji szkoleniowych.

Część 1: Chodzenie po pochyleniach przy różnych prędkościach i warunkach obciążenia. Badanie to oceni zdolność do chodzenia przy różnych prędkościach na wzniesieniach/pochyleniach podczas przenoszenia przedmiotów. W tym celu uczestnicy będą chodzić na bieżni pomiarowej zarówno z własną wybraną prędkością, jak i z prędkością 130% własnej wybranej, z i bez trzymania 20-funtowego obciążenia w obu rękach. Różnica między szczytowym momentem biodra po stronie zdrowej i protezy będzie wykorzystana jako główny wynik. Wyniki drugorzędne będą obejmować symetrię chodu, równowagę i subiektywne preferencje. Podczas oddzielnych sesji protokół eksperymentalny będzie powtarzany przy 10% wzniesieniu i 10% pochyleniu.

Część 2: Wchodzenie po schodach przy różnych prędkościach i warunkach obciążenia. Badanie to oceni zdolność do wchodzenia i schodzenia po schodach przy różnych prędkościach i warunkach obciążenia. Uczestnicy będą wchodzić po pomiarowych schodach z komfortową i szybką, własną wybraną prędkością. Uczestnicy będą wchodzić po schodach przy obu prędkościach, z i bez 20-funtowego obiektu niesionego w rękach lub w plecaku. Różnica między szczytowym momentem kolana po stronie zdrowej i protezy będzie wykorzystana jako główny wynik. Wyniki drugorzędne będą obejmować wysiłek przeciwnej nogi, symetrię chodu i równowagę.

Część 3: Wstawanie, przysiad, wypad i klęk. Badanie to oceni zdolność do wstawania, przysiadu i wypadu przy różnych warunkach obciążenia. Uczestnicy wykonają pięć powtórzeń przejść z siadu do stania. Następnie wykonają pięć przysiadów, wypadów i klęków. Głównym wynikiem będzie obciążenie protezy. Wyniki drugorzędne będą obejmować czas wykonania, wysiłek stawów i subiektywne preferencje.

CEL3:

Uczestnicy będą powtarzać protokoły eksperymentalne ze swoimi przepisanymi protezami oraz z naszą lekką zasilaną protezą. Podczas dedykowanych sesji szkoleniowych będą mieli czas na zapoznanie się z protokołem.

Część 1: Tor poruszania się. Uczestnicy wykonają dziesięć prób toru poruszania się. Zaczynając od krzesła, wstając, idąc do 4-stopniowych schodów, wchodząc po schodach na podwyższoną platformę, kontynuując chodzenie po platformie, skręcając, schodząc na pośrednią platformę za pomocą dwustopniowych schodów, schodząc po rampie, idąc do krzesła i kończąc siadaniem. Następnie zostanie wykonanych dziesięć prób odwróconego toru, zaczynając od siedzenia na krześle i kończąc na wchodzeniu po rampie. Głównym wynikiem będzie średni czas ukończenia toru. Wyniki drugorzędne będą obejmować kinematykę stawów podczas przejść i subiektywne preferencje.

Część 2: Własna wybrana prędkość chodzenia. Uczestnicy wykonają test chodu na 10 metrach na bieżni pomiarowej z własnym tempem. Prędkość chodzenia będzie głównym wynikiem. Wyniki drugorzędne będą obejmować symetrię chodu przestrzenno-czasową i subiektywne preferencje.

Część 3: Predyktor mobilności amputanta. Badanie to ma na celu ocenę klinicznych miar wyników za pomocą Predyktora Mobilności Amputanta, wiarygodnej miary wydajności zwalidowanej dla osób z utratą kończyn dolnych, aby zidentyfikować ograniczenia w mobilności protezy i zmierzyć kilka zadań funkcjonalnej mobilności potrzebnych podczas codziennych czynności życiowych.

Część 4: Mobilność w realnym świecie. Badanie to zapewni ilościową ocenę mobilności w złożonych środowiskach domowych i społecznościowych. W tym celu badacze zmierzą wydajność i satysfakcję, gdy uczestnicy wykonują typowe czynności życia codziennego, które będą obejmować prace domowe (mycie podłóg, ścielenie łóżek, gotowanie, zakupy spożywcze) i aktywności rekreacyjne (spacer z psem, przechadzka w parku, ogrodnictwo). Subiektywne preferencje będą głównym wynikiem i będą oceniane poprzez przeprowadzenie ankiety z oddzielnymi ocenami dla intuicyjności, bezpieczeństwa, obciążenia fizycznego i obciążenia psychicznego. Wynikiem drugorzędnym będzie kinematyka, którą badacze ocenią za pomocą systemu analizy ruchu opartego na IMU.