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Retreinamento de marcha com biofeedback para correção de marcha com joelho rígido

30 de março de 2022 atualizado por: Kessler Foundation

Retreinamento da marcha com biofeedback para correção da marcha do joelho rígido: adaptação multiarticular em crianças e adultos jovens com lesão cerebral

A equipe de pesquisa desenvolveu um sistema de biofeedback cinemático visual projetado para ajudar crianças com paralisia cerebral (PC) hemiplégica a corrigir um padrão de extensão reduzida do joelho no balanço terminal e na postura inicial. O sistema fornece feedback em tempo real sobre o padrão de ângulo do joelho durante a caminhada em uma esteira. A partir de um estudo piloto em crianças com PC, os pesquisadores observaram que, quando o sistema era usado em crianças com marcha de joelho rígido (SKG), o treinamento apenas com feedback do joelho poderia levar a um aumento na flexão do quadril, o que, por sua vez, levava a uma normalização limitada da o padrão do joelho durante todo o ciclo da marcha. Este estudo, financiado pela bolsa NIDILRR Switzer (PI: X Liu, Ph.D.), procura abordar a questão de saber se um projeto de treinamento com feedback nas articulações do joelho e do quadril reduziria essa tendência de gerar mudanças indesejadas no quadril movimento articular e, ao fazê-lo, também melhora a convergência para o padrão de articulação do joelho pretendido. Este estudo testará dez crianças e adultos jovens com lesão cerebral que têm SKG e examinará suas adaptações de curto prazo a dois tipos de treinamento de feedback cinemático: treinamento de feedback apenas no joelho (condição B) e treinamento de feedback alternado sequencial no joelho e no quadril (condição A). Um sensor adicional colocado na pelve será adicionado ao sistema de feedback atual para medição e feedback no ângulo da articulação do quadril. Também serão feitos aprimoramentos de software com métodos que permitirão o estudo e a descrição das adaptações nas medidas de simetria inter-membros durante o treinamento. Os participantes visitarão duas vezes com um período de washout de 2 semanas entre as duas visitas. Cinco participantes primeiro passarão pela condição B na primeira visita e depois pela condição A na segunda visita, enquanto os outros cinco participantes começarão pela condição A na primeira visita e então passarão pela condição B na segunda visita. Para comparar os efeitos das condições na normalização das trajetórias dos ângulos articulares, a cinemática do joelho e do quadril serão coletadas e analisadas em ambas as condições. Para investigar a coordenação dos segmentos de membros inferiores sob treinamento de feedback, serão analisadas medidas relativas de fase no quadril e no joelho. Para examinar se os participantes se adaptam ao retreinamento de feedback em termos de melhora na qualidade da marcha, serão analisadas as razões de simetria.

Visão geral do estudo

Descrição detalhada

Características do participante

Este estudo recrutará 10 participantes de acordo com os critérios de inclusão e exclusão.

Desenvolvimento de sistema

Para medir a mudança quantitativa no ângulo da articulação do quadril online, um sensor adicional será colocado no segmento da pelve (sobre o sacro entre as espinhas ilíacas póstero-superiores) e adicionado ao sistema de feedback atual. No total, quatro sensores serão usados, incluindo os sensores na pelve, coxa, perna e calcanhar. O ângulo de flexão do quadril será calculado a partir dos sensores da pelve e da coxa. O ângulo de flexão do joelho será calculado a partir dos sensores da coxa e da perna, enquanto o sinal do sensor do calcanhar é monitorado para isolar as passadas detectando o contato do pé com a superfície de apoio. Para ajudar os sujeitos a reconhecer facilmente para qual articulação o feedback está sendo direcionado, diferentes planos de fundo são selecionados para a interface de feedback para a articulação do quadril e articulação do joelho, respectivamente. Os padrões de marcha serão gravados em vídeo em uma visão sagital das extremidades inferiores. A fim de testar a assimetria da marcha pela razão de simetria (dividindo o menor valor pelo maior valor entre membros inferiores treinados e não treinados), a duração da fase de apoio (% do ciclo da marcha) desde o contato do calcanhar até a saída do dedo do pé será identificada pelo sistema de captura de movimento com marcadores reflexivos . Marcadores reflexivos serão colocados nos tornozelos e sapatos (quinto metatarso, calcanhar, retropé ao longo da linha do calcanhar ao dedo do pé e abaixo do tornozelo) em ambos os lados para medir os eventos de calcanhar e ponta do pé.

Protocolo de retreinamento de marcha com biofeedback

O treinamento de feedback apenas no joelho (Condição B) incluirá quatro blocos de treinamento de 6 minutos: 4 minutos de feedback da articulação do joelho ativado e 2 minutos de feedback desativado. O treinamento sequencial de feedback comutado no joelho e no quadril (Condição A) incluirá quatro blocos de treinamento de 6 minutos: 2 minutos de feedback da articulação do joelho ativado, 2 minutos de feedback da articulação do quadril e 2 minutos de feedback desativado. Os participantes usarão calçados confortáveis ​​e órteses/órteses de uso diário durante as sessões de treinamento. No total, quatro sensores inerciais (MTw, Xsens, Holanda) serão colocados separadamente na pelve, na parte anterior da coxa, na parte posterior da perna e no calcanhar do membro inferior parético. Para fins de calibração, o sujeito primeiro ficará em sua postura natural em pé e depois ficará com o joelho (lado mais fraco) flexionado em 60 graus, somando-se ao ângulo do joelho na postura natural em pé. Antes do treinamento, uma tentativa de caminhada em esteira com velocidade confortável será registrada como a tentativa de linha de base. Após o teste de linha de base, um teste de prática de 3 minutos permitirá demonstração interativa e prática com o objetivo de que o sujeito tenha uma compreensão clara da tarefa e como interpretar o feedback. Em ambas as condições de treinamento, os sujeitos terão 3 minutos de descanso sentado entre dois blocos consecutivos para reduzir a fadiga.

Tipo de estudo

Intervencional

Inscrição (Antecipado)

10

Estágio

  • Não aplicável

Contactos e Locais

Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.

Contato de estudo

Estude backup de contato

Locais de estudo

Critérios de participação

Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.

Critérios de elegibilidade

Idades elegíveis para estudo

7 anos a 21 anos (Filho, Adulto)

Aceita Voluntários Saudáveis

Não

Gêneros Elegíveis para o Estudo

Tudo

Descrição

Critério de inclusão:

  • 7 a 21 anos;
  • tem SKG
  • diagnosticado com lesão cerebral, incluindo, entre outros, Paralisia Cerebral, AVC, Lesão Cerebral Traumática;
  • capacidade de andar em uma esteira sem dispositivos auxiliares com base no relatório dos pais/responsáveis ​​e/ou histórico de tratamento;
  • o desenvolvimento cognitivo está no nível necessário para: entender e seguir instruções, responder perguntas, ser capaz de entender o objetivo do estudo e as atividades envolvidas.

Critério de exclusão:

  • Tratamento com toxina botulínica menos de 16 semanas antes do início do estudo
  • Tratamento recente ou concomitante que possa interferir no estudo.

Plano de estudo

Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.

Como o estudo é projetado?

Detalhes do projeto

  • Finalidade Principal: Outro
  • Alocação: Randomizado
  • Modelo Intervencional: Atribuição sequencial
  • Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)

Armas e Intervenções

Grupo de Participantes / Braço
Intervenção / Tratamento
Outro: treinamento de feedback em junta única primeiro
Os participantes do Subgrupo 1 passarão primeiro pela Condição B na primeira visita e depois pela Condição A na segunda visita.
A condição A incluirá quatro blocos de treinamento de 6 minutos: 2 minutos de feedback da articulação do joelho ativado, 2 minutos de feedback da articulação do quadril e 2 minutos de feedback desativado. O treinamento com feedback on ocorrerá da seguinte forma: o sujeito caminhará na esteira e tentará atingir o padrão de flexão de quadril e/ou joelho indicado na interface de feedback. O treinamento com feedback desligado ocorrerá da seguinte forma: o sujeito caminhará na esteira e tentará manter o padrão sem qualquer forma de feedback visual ou verbal.
A condição B incluirá quatro blocos de treinamento de 6 minutos: 4 minutos de feedback da articulação do joelho ativado e 2 minutos de feedback desativado. O treinamento com feedback on ocorrerá da seguinte forma: o sujeito caminhará na esteira e tentará atingir o padrão de flexão de quadril e/ou joelho indicado na interface de feedback. O treinamento com feedback desligado ocorrerá da seguinte forma: o sujeito caminhará na esteira e tentará manter o padrão sem qualquer forma de feedback visual ou verbal.
Outro: treinamento de feedback sequencial em multi-articulação primeiro
Os participantes do Subgrupo 2 começarão com a Condição A na primeira visita e depois passarão pela Condição B na segunda visita.
A condição A incluirá quatro blocos de treinamento de 6 minutos: 2 minutos de feedback da articulação do joelho ativado, 2 minutos de feedback da articulação do quadril e 2 minutos de feedback desativado. O treinamento com feedback on ocorrerá da seguinte forma: o sujeito caminhará na esteira e tentará atingir o padrão de flexão de quadril e/ou joelho indicado na interface de feedback. O treinamento com feedback desligado ocorrerá da seguinte forma: o sujeito caminhará na esteira e tentará manter o padrão sem qualquer forma de feedback visual ou verbal.
A condição B incluirá quatro blocos de treinamento de 6 minutos: 4 minutos de feedback da articulação do joelho ativado e 2 minutos de feedback desativado. O treinamento com feedback on ocorrerá da seguinte forma: o sujeito caminhará na esteira e tentará atingir o padrão de flexão de quadril e/ou joelho indicado na interface de feedback. O treinamento com feedback desligado ocorrerá da seguinte forma: o sujeito caminhará na esteira e tentará manter o padrão sem qualquer forma de feedback visual ou verbal.

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Raiz do erro quadrático médio do ângulo de flexão do joelho
Prazo: imediatamente após a primeira sessão de treino
A raiz quadrada média do erro do ângulo de flexão do joelho (RMSE_KF) será calculada entre os ângulos de flexão do joelho medidos e alvos nas últimas dez passadas da última tentativa com feedback desativado em cada sessão de treinamento.
imediatamente após a primeira sessão de treino
Raiz do erro quadrático médio do ângulo de flexão do joelho
Prazo: imediatamente após a segunda sessão de treino
A raiz quadrada média do erro do ângulo de flexão do joelho (RMSE_KF) será calculada entre os ângulos de flexão do joelho medidos e alvos nas últimas dez passadas da última tentativa com feedback desativado em cada sessão de treinamento.
imediatamente após a segunda sessão de treino
Ângulo máximo de flexão do joelho
Prazo: imediatamente após a primeira sessão de treino
O ângulo máximo de flexão do joelho (PKF) é a média dos ângulos máximos de flexão do joelho nas últimas dez passadas da última tentativa com feedback desativado.
imediatamente após a primeira sessão de treino
Ângulo máximo de flexão do joelho
Prazo: imediatamente após a segunda sessão de treino
O ângulo máximo de flexão do joelho (PKF) é a média dos ângulos máximos de flexão do joelho nas últimas dez passadas da última tentativa com feedback desativado.
imediatamente após a segunda sessão de treino
Ângulo máximo de flexão do quadril
Prazo: imediatamente após a primeira sessão de treino
O ângulo máximo de flexão do quadril (PHF) é a média dos ângulos máximos de flexão do joelho nas últimas dez passadas da última tentativa com feedback desativado.
imediatamente após a primeira sessão de treino
Ângulo máximo de flexão do quadril
Prazo: imediatamente após a segunda sessão de treino
O ângulo máximo de flexão do quadril (PHF) é a média dos ângulos máximos de flexão do joelho nas últimas dez passadas da última tentativa com feedback desativado.
imediatamente após a segunda sessão de treino
Ângulo de fase relativo mínimo entre quadril e joelho
Prazo: imediatamente após a primeira sessão de treino
O ângulo de fase relativo mínimo entre o quadril e o joelho é a diferença mínima no ângulo de fase entre o quadril e o joelho. O ângulo de fase é calculado como a tangente inversa da velocidade angular dividida pelo deslocamento angular.
imediatamente após a primeira sessão de treino
Ângulo de fase relativo mínimo entre quadril e joelho
Prazo: imediatamente após a segunda sessão de treino
O ângulo de fase relativo mínimo entre o quadril e o joelho é a diferença mínima no ângulo de fase entre o quadril e o joelho. O ângulo de fase é calculado como a tangente inversa da velocidade angular dividida pelo deslocamento angular.
imediatamente após a segunda sessão de treino
Razão de simetria da fase de apoio
Prazo: imediatamente após a primeira sessão de treino
A razão de simetria é calculada dividindo-se o menor valor pelo maior valor (membros inferiores treinados x não treinados) do tempo da fase de apoio (% ciclo da marcha). Isso resulta em um valor entre 0,0 e 1,0, com valores mais próximos de 1,0 indicando maior simetria.
imediatamente após a primeira sessão de treino
Razão de simetria da fase de apoio
Prazo: imediatamente após a segunda sessão de treino
A razão de simetria é calculada dividindo-se o menor valor pelo maior valor (membros inferiores treinados x não treinados) do tempo da fase de apoio (% ciclo da marcha). Isso resulta em um valor entre 0,0 e 1,0, com valores mais próximos de 1,0 indicando maior simetria.
imediatamente após a segunda sessão de treino

Colaboradores e Investigadores

É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.

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Investigadores

  • Investigador principal: Xuan Liu, PhD, Kessler Foundation

Datas de registro do estudo

Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados ​​pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.

Datas Principais do Estudo

Início do estudo (Real)

30 de outubro de 2021

Conclusão Primária (Antecipado)

30 de junho de 2022

Conclusão do estudo (Antecipado)

29 de setembro de 2022

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

29 de setembro de 2021

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

26 de outubro de 2021

Primeira postagem (Real)

3 de novembro de 2021

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Real)

31 de março de 2022

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

30 de março de 2022

Última verificação

1 de março de 2022

Mais Informações

Termos relacionados a este estudo

Plano para dados de participantes individuais (IPD)

Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?

Não

Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo

Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA

Não

Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA

Não

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