Reconhecimento de Intenção para Controle de Prótese
9 de setembro de 2024 atualizado por: Georgia Institute of Technology
Reconhecimento de intenção independente do usuário em uma prótese transfemoral motorizada
Este trabalho se concentrará em novos algoritmos para próteses motorizadas e testá-los em testes com seres humanos.
Indivíduos com amputação acima do joelho caminharão com uma prótese robótica e deambularão em um terreno que simula a deambulação comunitária.
O estudo comparará o desempenho do algoritmo avançado com seu dispositivo doméstico, bem como com o sistema robótico que não usa um algoritmo avançado.
Visão geral do estudo
Status
Concluído
Condições
Intervenção / Tratamento
Descrição detalhada
O foco deste trabalho é um novo sistema de inteligência artificial (IA) proposto para auto-adaptar um sistema de reconhecimento de intenção em próteses motorizadas para auxiliar na implantação de sistemas de reconhecimento de intenção que personalizam a marcha individual do paciente.
Os investigadores levantam a hipótese de que a prótese que usa nosso sistema auto-adaptativo de reconhecimento de intenção melhorará a velocidade de caminhada.
A deambulação comunitária independente é conhecida por ser mais desafiadora para indivíduos com amputação transfemoral (TFA) e, portanto, o estudo medirá a velocidade de caminhada autoselecionada (SSWS), que está correlacionada com a saúde geral e é um preditor de dependência funcional, incapacidade de mobilidade e quedas; além disso, SSWS lentos estão correlacionados com menor qualidade de vida (QV), diminuição da participação e sintomas de depressão.
O reconhecimento de intenção auto-adaptável tem grande potencial para restaurar a marcha em ambientes comunitários e melhorar a corporeidade, o que tem sido associado à melhoria da qualidade de vida e ao aumento do uso de dispositivos em pacientes que usam próteses avançadas de membros superiores.
Neste experimento, os pacientes com TFA serão ajustados com a prótese robótica de joelho/tornozelo e caminharão sobre um circuito para incluir caminhada nivelada, subida e descida de rampa em vários graus e velocidades, enquanto os investigadores capturam a biomecânica 3D e os tempos de conclusão com tanto o sistema auto-adaptativo quanto o estático independente do usuário (condição de controle).
Uma terceira condição, o dispositivo protético passivo clinicamente prescrito do paciente (uso diário) será testado para servir como linha de base para a tecnologia elétrica.
Os investigadores esperam que o sistema auto-adaptativo aprenda a melhor previsão da marcha única do paciente, levando a vantagens nos resultados funcionais e relatados pelo paciente sobre o controle e as condições basais.
Tipo de estudo
Intervencional
Inscrição (Real)
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.
Locais de estudo
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Georgia
-
Atlanta, Georgia, Estados Unidos, 30332
- Exoskeleton and Prosthetic Intelligent Controls Lab
-
-
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
18 anos a 75 anos (Adulto, Adulto mais velho)
Aceita Voluntários Saudáveis
Não
Descrição
Critério de inclusão:
- Amputação transfemoral unilateral de membro inferior
- Dos 18 aos 75 anos, inclusive
- Deambuladores de nível K3 ou K4 que podem realizar todas as tarefas locomotoras de interesse (com base na avaliação do fisiatra e/ou protesista)
Critério de exclusão:
- Indivíduos com qualquer distúrbio neuromuscular ou musculoesquelético significativo ou outra comorbidade que interfira na participação (com base na avaliação do fisiatra e/ou protesista e auto-relato do paciente)
- Indivíduos que estão atualmente grávidas (com base no autorrelato do paciente) devido a um leve risco de queda durante os experimentos
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: Ciência básica
- Alocação: N / D
- Modelo Intervencional: Atribuição de grupo único
- Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
|---|---|
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Experimental: Prótese robótica inteligente de joelho/tornozelo
Este estudo será realizado em uma população amostral de indivíduos com amputação transfemoral (braço único).
Cada participante testará com cada condição do estudo (medidas repetidas).
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A intervenção é uma prótese robótica experimental de joelho/tornozelo que foi previamente desenvolvida pela equipe.
É usado para melhorar o desempenho da marcha.
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Velocidade de caminhada autosselecionada no solo
Prazo: 1 dia
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Isso mede a velocidade preferida de caminhada no solo dos indivíduos, o que indica sua capacidade física com um dispositivo.
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1 dia
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Erro médio absoluto da velocidade de caminhada no solo (MAE)
Prazo: 1 dia
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Este resultado é o erro com o qual o modelo de aprendizado de máquina incorporado ao microprocessador do nosso controlador de prótese avançado prevê a velocidade de caminhada do usuário no solo.
Especificamente, o erro absoluto médio (MAE) é calculado entre a velocidade de caminhada prevista e a velocidade de caminhada real, ou a velocidade em que o usuário está realmente andando.
As medições da verdade terrestre são medidas por um sistema de captura de movimento e consideradas como a velocidade do centro de massa.
As previsões da velocidade de caminhada são feitas a cada 50 ms e comparadas com a velocidade do centro de massa mais próxima.
Para esta medida, MAEs de velocidade de caminhada mais baixa são indicativos de maior precisão na definição da verdadeira velocidade de caminhada do usuário e, portanto, números mais baixos são indicativos de um resultado melhorado.
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1 dia
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Erro médio absoluto da velocidade de caminhada na esteira (MAE)
Prazo: 1 dia
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Este resultado é o erro com o qual o modelo de aprendizado de máquina incorporado ao microprocessador do nosso controlador de prótese avançado prevê a velocidade de caminhada do usuário na esteira.
Especificamente, o erro absoluto médio (MAE) é calculado entre a velocidade de caminhada prevista e a velocidade de caminhada real, ou a velocidade em que o usuário está realmente andando.
As medições reais são medidas pela velocidade real da esteira (para testes em esteira).
As previsões da velocidade de caminhada são feitas a cada 50 ms e comparadas com a velocidade do centro de massa mais próxima.
Para esta medida, MAEs de velocidade de caminhada mais baixa são indicativos de maior precisão na definição da verdadeira velocidade de caminhada do usuário e, portanto, números mais baixos são indicativos de um resultado melhorado.
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1 dia
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Colaboradores e Investigadores
É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.
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Colaboradores
Investigadores
- Investigador principal: Aaron Young, Ph.D., Georgia Institute of Technology
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)
1 de setembro de 2023
Conclusão Primária (Real)
23 de maio de 2024
Conclusão do estudo (Real)
23 de maio de 2024
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
8 de setembro de 2022
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
8 de setembro de 2022
Primeira postagem (Real)
13 de setembro de 2022
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (Real)
2 de outubro de 2024
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
9 de setembro de 2024
Última verificação
1 de agosto de 2024
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Outros números de identificação do estudo
- H21117
- DP2HD111709 (Concessão/Contrato do NIH dos EUA)
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
Sim
produto fabricado e exportado dos EUA
Não
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