Prótese Sonomicográfica de Membro Superior: Um Novo Paradigma

Objetivo Específico 1: Comparar entre sonomiografia e controle mioelétrico direto Os investigadores gostariam de testar a hipótese nula de que não há diferença no desempenho em ambiente virtual e medidas de resultados clínicos entre sonomiografia e controle mioelétrico direto com alternância de modo.

Participantes: Os investigadores irão recrutar um total de 10 amputados trans-radiais unilaterais com base nos critérios de inclusão e exclusão. Esses participantes serão virgens de uso de próteses mioelétricas. Este estudo é focado em amputados trans-radiais que representam a maior população de usuários.

Protocolo:

Após a obtenção do consentimento informado, os investigadores realizarão uma avaliação inicial da funcionalidade do sujeito usando a Pesquisa de Usuários de Órteses e Próteses sobre o Status Funcional da Extremidade Superior (OPUS-UEFS). Em seguida, os indivíduos serão randomizados para o primeiro grupo experimental (controle de sonomiografia) ou o primeiro grupo padrão (controle direto). Os indivíduos serão testados usando ambos os sistemas de controle seguindo um design cruzado AB/BA dois por dois.

O sistema de sonomografia incluirá um soquete de teste personalizado incorporando transdutores de ultrassom e controlando uma mão protética TASKA. O sistema de controle direto incluirá um soquete de teste personalizado incorporando eletrodos de dois locais e controlando uma mão protética TASKA. Todos os encaixes de soquete serão realizados por um protesista certificado como parte deste estudo.

Depois de se adequarem ao sistema de sonomiografia, os indivíduos do primeiro grupo Experimental passarão por 4 horas de treinamento padrão em terapia ocupacional por um terapeuta certificado. O treinamento será distribuído em 2 dias com 2 horas de treinamento por dia. Ao final de cada hora de treinamento, os sujeitos realizarão uma tarefa da Lei de Fitts em ambiente virtual. A tarefa e as medidas de resultados primários e secundários são descritas abaixo. Após a conclusão do treinamento, os indivíduos serão avaliados usando uma série de medidas de resultados clínicos primários e secundários, conforme descrito abaixo. Por fim, os sujeitos preencherão a seção de Satisfação com a Prótese da Trinity Amputation and Prosthesis Scales - Revised (TAPES-R) para avaliar a satisfação com o sistema de sonomiografia. Após um período de washout de 4 semanas, os indivíduos passarão para o sistema Standard. Os indivíduos serão equipados com o sistema de controle direto e submetidos ao mesmo procedimento de treinamento e teste descrito acima.

Os indivíduos do primeiro grupo padrão serão treinados e testados primeiro com o sistema de controle direto e, em seguida, serão transferidos para o sistema de sonomiografia.

Detalhes do protocolo da tarefa da Lei de Fitts:

Os sujeitos moverão seus membros em uma das 4 posições seguindo uma exibição indicada em uma tela (Fig. 16 em Estratégia de pesquisa). Alcançar cada posição alvo requer uma quantidade diferente de abdução do ombro. Quando os participantes atingirem a posição necessária do membro, um alvo em forma de anel será exibido. Os sujeitos usarão suas próteses para realizar uma tarefa da Lei de Fitts que envolve controlar a posição e o tamanho de um cursor em forma de anel para corresponder ao alvo. A tarefa da Lei de Fitts terá um, dois ou três graus de liberdade, onde cada grau de liberdade é mapeado para uma intenção motora específica. Por exemplo, a flexão do punho pode controlar o movimento horizontal do cursor, a pronação/supinação pode controlar o movimento vertical do cursor e a abertura/fechamento da mão pode controlar o raio do cursor. Os sujeitos poderão ativar os graus de liberdade sequencial ou simultaneamente.

A largura do anel (W) e a distância (D) da posição inicial do cursor serão variadas para criar seis índices de dificuldade de acordo com ID = log2(1+ D/W). Haverá três níveis de complexidade alvo com base no número de graus de liberdade que devem ser ativados para realizar a tarefa (ou seja, alvos de um grau de liberdade requerem atividade em apenas um grau de liberdade, etc.). Cada combinação possível de níveis de dificuldade (6) e complexidades-alvo (3) será repetida 3 vezes por posição do membro.

Os sujeitos terão 10 segundos para corresponder ao alvo e segurar por dois segundos, ou a tentativa será considerada falha. Após 12 segundos, o display indicará o próximo alvo.

Análise de dados:

Os dados serão avaliados para determinar a distribuição e a variabilidade de desempenho dentro e entre os diferentes sistemas de prótese. Os investigadores testarão se a sonomiografia e os sistemas de controle direto são equivalentes usando as medidas de resultados primários. Medidas de resultados secundários também serão exploradas para desenvolver uma compreensão mais detalhada das diferenças de desempenho entre os sistemas. Se forem encontradas diferenças significativas nas medidas funcionais basais usando OPUS-UEFS, os investigadores realizarão análises estratificadas em nossas medidas de resultados primários e secundários.

Objetivo Específico 2. Comparar entre sonomiografia e reconhecimento de padrões com controle de velocidade Participantes: Os investigadores recrutarão um total de 6 amputados unilaterais trans-radiais com base nos critérios de inclusão e exclusão mencionados acima. Esses participantes serão usuários experientes do controle de reconhecimento de padrões mioelétricos (IBT Sense). Este estudo é focado em amputados trans-radiais que representam a maior população de usuários.

Protocolo:

Após a obtenção do consentimento informado, os investigadores realizarão uma avaliação inicial da funcionalidade do sujeito usando a Pesquisa de Usuários de Órteses e Próteses sobre o Status Funcional da Extremidade Superior (OPUS-UEFS). Em seguida, os indivíduos serão randomizados para o primeiro grupo experimental (controle de sonomiografia) ou o primeiro grupo padrão (controle de reconhecimento de padrão). Os indivíduos serão testados usando ambos os sistemas de controle seguindo um design cruzado AB/BA dois por dois.

O sistema de sonomografia incluirá um soquete de teste personalizado incorporando transdutores de ultrassom e controlando uma mão protética TASKA. Todos os encaixes de soquete serão realizados por um protesista certificado como parte deste estudo. O sistema de reconhecimento de padrões incluirá o soquete clinicamente prescrito do sujeito e a tecnologia de reconhecimento de padrões comercialmente disponível (IBT Sense). O sistema de reconhecimento de padrões não será ajustado como parte deste estudo, pois os sujeitos já serão usuários treinados antes de se inscreverem no estudo.

Depois de se adequarem ao sistema de sonomiografia, os indivíduos do primeiro grupo Experimental passarão por 4 horas de treinamento padrão em terapia ocupacional por um terapeuta certificado. O treinamento será distribuído em 2 dias com 2 horas de treinamento por dia. Ao final de cada hora de treinamento, os sujeitos realizarão uma tarefa da Lei de Fitts em ambiente virtual. A tarefa e as medidas de resultados primários e secundários são descritas abaixo. Após a conclusão do treinamento, os indivíduos serão avaliados usando uma série de medidas de resultados clínicos primários e secundários, conforme descrito abaixo. Por fim, os sujeitos preencherão a seção de Satisfação com a Prótese da Trinity Amputation and Prosthesis Scales - Revised (TAPES-R) para avaliar a satisfação com o sistema de sonomiografia. Após um período de washout de 4 semanas, os indivíduos passarão para o sistema Standard. Os indivíduos não passarão por treinamento e, em vez disso, serão imediatamente testados com o sistema de reconhecimento de padrões usando a tarefa da Lei de Fitts e medidas de resultados clínicos.

Os indivíduos do primeiro grupo padrão serão testados primeiro com o sistema de reconhecimento de padrões e depois passarão para o sistema de sonomiografia.

Análise de dados:

Os dados serão avaliados para determinar a distribuição e a variabilidade de desempenho dentro e entre os diferentes sistemas de prótese. Os investigadores testarão se os sistemas de sistemas de controle de reconhecimento de padrões e sonomiografia são equivalentes usando as medidas de resultados primários. Medidas de resultados secundários também serão exploradas para desenvolver uma compreensão mais detalhada das diferenças de desempenho entre os sistemas. Se forem encontradas diferenças significativas nas medidas funcionais basais usando OPUS-UEFS, os investigadores realizarão análises estratificadas em nossas medidas de resultados primários e secundários.