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

Wireless EMG-Based Monitoring of Paraspinal Muscle Activation in Adolescent Idiopathic Scoliosis (AIS-EMG)

27 lipca 2026 zaktualizowane przez: Ertugrul Deniz Kose

Design of a Wireless and Non-Invasive EMG-Based Embedded Measurement System for Monitoring Muscle Activation Asymmetries in Scoliosis

This study aims to develop and evaluate a wireless, non-invasive, embedded electromyography (EMG) system for monitoring paraspinal muscle activation asymmetries in adolescents with idiopathic scoliosis. Surface EMG electrodes will be placed bilaterally around the apical vertebra of the spinal curve to record muscle activity during static (seated) and dynamic (trunk extension) tasks. Measurements will be taken longitudinally over the course of physiotherapy treatment to evaluate whether the recorded muscle activity patterns can serve as an objective, non-invasive indicator of treatment response, potentially reducing reliance on repeated radiographic (X-ray) follow-up.

Przegląd badań

Szczegółowy opis

Adolescent idiopathic scoliosis (AIS) is a three-dimensional spinal deformity typically diagnosed and monitored through radiographic assessment of the Cobb angle. While imaging remains the clinical gold standard, it involves radiation exposure and is typically performed at limited intervals, making it less suitable for frequent, short-term monitoring of treatment response. Prior research has shown that paraspinal muscle activation asymmetries - particularly increased convex-side activation near the apex of the curve - are consistently observed in AIS and may serve as early, objective markers of curve progression and treatment response, as demonstrated in prospective cohort and machine-learning-based studies.

This study will use a custom-developed, low-power, wireless, embedded surface EMG (sEMG) measurement system, consisting of skin-surface EMG electrodes, an analog front-end (AFE) for signal conditioning and digitization, and a microcontroller-based wireless communication module. EMG signals will be sampled at a minimum of 1000 Hz using a differential (bipolar) electrode configuration to minimize noise and common-mode interference.

Electrodes will be placed bilaterally on the paraspinal muscles at the level of the apical vertebra of the major spinal curve, approximately 3 cm lateral to the spinous process, oriented parallel to the muscle fibers. Standard skin preparation procedures (shaving, alcohol cleaning) will be used to reduce skin impedance prior to electrode placement.

EMG recordings will be performed under two task conditions: a static task, in which participants sit upright with hips and knees flexed at 90°, arms at their sides, and feet on the floor; and a dynamic task, in which participants perform active trunk extension in the prone position for a defined number of repetitions. These tasks are designed to capture both static postural and dynamic movement-related muscle activation patterns.

Recorded EMG signals will be processed to calculate root mean square (RMS) and mean absolute value (MAV) parameters, with frequency-domain (FFT) analysis performed as needed. Convex- and concave-side RMS values at each vertebral level will be used to derive muscle activation ratios and asymmetry indices. Measurements will be repeated at different time points over the course of physiotherapy treatment to evaluate longitudinal changes in muscle activation patterns, and associations between EMG-based indices and clinical treatment outcomes will be examined using appropriate statistical methods.

The study is being conducted in two phases: an initial technical validation phase, in which system performance is verified using commercial EMG sensor evaluation boards and microcontroller-based development platforms; and a subsequent phase in which a custom-designed wireless sEMG system (incorporating a proprietary analog front-end and embedded control unit) is evaluated for feasibility and usability in monitoring muscle activation patterns in scoliosis patients during physiotherapy. Only the human-subjects (clinical) component of this work is registered here; the underlying hardware/firmware engineering and bench validation are not within the scope of this trial record.

Typ studiów

Interwencyjne

Zapisy (Szacowany)

100

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

Lokalizacje studiów

    • Amasya
      • Amasya, Amasya, Turcja (Türkiye), 05100
        • Amasya University
        • Pod-śledczy:
          • Ertuğrul Deniz Köse, Ph.D
        • Kontakt:
        • Główny śledczy:
          • Alpaslan Ersöz, Ph.D
        • Pod-śledczy:
          • Eylem Küçük, Ph.D

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

  • Dziecko
  • Dorosły

Akceptuje zdrowych ochotników

Nie

Opis

Inclusion Criteria:

  • Diagnosed with adolescent idiopathic scoliosis
  • Cobb angle between 10° and 25°
  • No prior surgical or conservative treatment for scoliosis

Exclusion Criteria:

  • Neurological disease
  • Significant concomitant orthopedic problems
  • Back pain severe enough to interfere with the measurement process

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: Diagnostyczny
  • Przydział: Nie dotyczy
  • Model interwencyjny: Zadanie dla jednej grupy
  • Maskowanie: Brak (otwarta etykieta)

Broń i interwencje

Grupa uczestników / Arm
Interwencja / Leczenie
Eksperymentalny: Experimental: Wireless EMG Monitoring
All enrolled participants (adolescents with idiopathic scoliosis, Cobb angle 10°-25°) will undergo surface EMG monitoring using the study's custom-developed wireless, embedded measurement system. Bilateral paraspinal EMG recordings will be obtained at the level of the apical vertebra during standardized static (seated) and dynamic (prone trunk extension) tasks. Measurements will be repeated at multiple time points over the course of each participant's physiotherapy treatment to longitudinally assess muscle activation asymmetry.
A custom-developed, low-power, wireless, non-invasive surface EMG system consisting of skin-surface electrodes, an analog front-end (AFE) for signal conditioning and digitization, and a microcontroller-based wireless communication module. Electrodes are placed bilaterally on the paraspinal muscles at the apical vertebra level, approximately 3 cm lateral to the spinous process. EMG signals are sampled at ≥1000 Hz using a differential (bipolar) configuration and analyzed for root mean square (RMS), mean absolute value (MAV), and frequency-domain (FFT) parameters to quantify muscle activation asymmetry between the convex and concave sides of the spinal curve.

Co mierzy badanie?

Podstawowe miary wyniku

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Change in Paraspinal Muscle Activation Asymmetry Index
Ramy czasowe: Baseline and through study completion, an average of 1 year
An asymmetry index will be calculated from bilateral surface EMG RMS (root mean square) values recorded at the apical vertebra level during static and dynamic tasks, comparing convex- and concave-side paraspinal muscle activation. Change in this index over the course of treatment will be evaluated.
Baseline and through study completion, an average of 1 year

Miary wyników drugorzędnych

Miara wyniku
Opis środka
Ramy czasowe
Correlation Between EMG-Based Muscle Activation Asymmetry Index and Clinical Treatment Outcome (Cobb Angle Change)
Ramy czasowe: Baseline and through study completion, an average of 1 year
The relationship between change in EMG-derived muscle activation asymmetry and change in Cobb angle (measured via standard clinical radiography) will be evaluated using appropriate correlation analysis.
Baseline and through study completion, an average of 1 year
Device Signal Acquisition Success Rate
Ramy czasowe: through study completion, an average of 1 year
The proportion of EMG recording sessions in which signal quality meets predefined criteria for analysis (e.g., acceptable signal-to-noise ratio, no excessive artifact), assessing the technical feasibility of the wireless embedded measurement system in a clinical setting.
through study completion, an average of 1 year

Współpracownicy i badacze

Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.

Publikacje i pomocne linki

Osoba odpowiedzialna za wprowadzenie informacji o badaniu dobrowolnie udostępnia te publikacje. Mogą one dotyczyć wszystkiego, co jest związane z badaniem.

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 września 2026

Zakończenie podstawowe (Szacowany)

31 sierpnia 2027

Ukończenie studiów (Szacowany)

31 sierpnia 2028

Daty rejestracji na studia

Pierwszy przesłany

22 lipca 2026

Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości

27 lipca 2026

Pierwszy wysłany (Rzeczywisty)

31 lipca 2026

Aktualizacje rekordów badań

Ostatnia wysłana aktualizacja (Rzeczywisty)

31 lipca 2026

Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości

27 lipca 2026

Ostatnia weryfikacja

1 lipca 2026

Więcej informacji

Terminy związane z tym badaniem

Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)

Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?

NIE

Opis planu IPD

Individual participant data will not be shared. EMG recordings, clinical assessment data (including Cobb angle measurements), and other study data will be stored securely and will be accessible only to the research team. Personal identifying information will be kept separate from the analysis dataset. Study findings will be reported in aggregate form in scientific publications, without disclosing any individual participant's identity or raw data.

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 .

Subskrybuj