Próteses Motorizadas para Amputados dos Membros Inferiores

OBJETIVO 1:

Para todos os estudos, os participantes repetirão o mesmo protocolo experimental com as suas próteses passivas e com a nossa prótese de joelho motorizada leve combinada com tornozelo motorizado, semiativo e passivo. Os investigadores administrarão também um questionário baseado numa escala de Likert de 5 pontos para avaliar a intuitividade, segurança, exigência física e exigência mental para cada condição testada. Os participantes terão tempo para se familiarizarem com o protocolo e a prótese numa sessão de treino separada.

Parte 1: Esforço na Marcha em Nível e em Inclinação. O estudo avaliará o esforço da marcha enquanto os participantes caminham numa passadeira instrumentada à sua velocidade confortável autosselecionada. O resultado primário do primeiro estudo será o esforço do membro residual medido através do pico de torque de flexão do quadril no lado da prótese. Os resultados secundários incluirão o esforço da perna contralateral, a simetria da marcha e o equilíbrio. O protocolo experimental será repetido para diferentes inclinações (ex.: 0%, +/−10%) durante sessões experimentais separadas.

Parte 2: Ambulância em Escadas. O estudo analisará a velocidade e o esforço durante a subida e descida de escadas. Os participantes ambularão numa escada instrumentada que inclui sete degraus (quatro instrumentados). O resultado primário para a subida de escadas será a relação entre o trabalho da prótese e o trabalho do membro residual, enquanto, para a descida de escadas, os investigadores usarão o trabalho do joelho e tornozelo sãos. O esforço do membro residual, da perna contralateral e do corpo superior (força do corrimão) serão os resultados secundários, juntamente com a preferência subjetiva.

Parte 3: Transições Sentar-Para-Estar de Pé. Este estudo avaliará a biomecânica enquanto o participante transita entre sentar e estar de pé. Os participantes realizarão transições sentar-para-estar de pé e estar de pé-para-sentar de uma cadeira sem braços ao seu ritmo autosselecionado. Os investigadores avaliarão a biomecânica corporal total semelhante aos nossos estudos anteriores de sentar-para-estar de pé e estar de pé-para-sentar. O resultado primário deste estudo será o grau de assimetria.

OBJETIVO 2:

Os participantes repetirão os protocolos experimentais com as suas próteses prescritas e com a nossa prótese motorizada leve utilizando controlo electromiográfico direto e controlo volitivo indireto. As experiências serão conduzidas num laboratório de captura de movimento para avaliar a cinemática e cinética corporais totais. Os investigadores administrarão também um questionário baseado numa escala de Likert de 5 pontos para avaliar a intuitividade, segurança, exigência física e exigência mental para cada condição testada. Os participantes terão tempo para se familiarizarem com o protocolo e os controladores da prótese em sessões de treino dedicadas.

Parte 1: Marcha em Inclinação a diferentes velocidades e condições de carga. Este estudo avaliará a capacidade de caminhar a várias velocidades em inclinações/declives enquanto transportam objetos. Para tal, os participantes caminharão numa passadeira instrumentada tanto à sua velocidade autosselecionada como a 130% da sua velocidade autosselecionada, com e sem segurar uma carga de 20 lb em ambas as mãos. A diferença entre o pico de torque do quadril nos lados são e da prótese será usada como resultado primário. Os resultados secundários incluirão a simetria da marcha, o equilíbrio e a preferência subjetiva. Durante sessões separadas, o protocolo experimental será repetido a 10% de inclinação e 10% de declive.

Parte 2: Subida de Escadas a diferentes velocidades e condições de carga. Este estudo avaliará a capacidade de subir e descer escadas sob diferentes velocidades e condições de carga. Os participantes subirão uma escada instrumentada a velocidades confortáveis e rápidas autosselecionadas. Os participantes subirão escadas a ambas as velocidades com e sem um objeto de 20 lb transportado nas mãos ou numa mochila. A diferença entre o pico de torque do joelho nos lados são e da prótese será usada como resultado primário. Os resultados secundários incluirão o esforço da perna contralateral, a simetria da marcha e o equilíbrio.

Parte 3: Levantar, Agachar, Fazer Lunge e Ajoelhar. Este estudo avaliará a capacidade de se levantar, agachar e fazer lunge sob diferentes condições de carga. Os participantes realizarão cinco repetições de transferências sentar-para-estar de pé. Depois, agachar-se-ão, farão lunge e ajoelhar-se-ão cinco vezes. O resultado primário será o suporte de peso da prótese. Os resultados secundários incluirão o tempo de conclusão, o esforço articular e a preferência subjetiva.

OBJETIVO 3:

Os participantes repetirão os protocolos experimentais com as suas próteses prescritas e com a nossa prótese motorizada leve. Durante sessões de treino dedicadas, terão tempo para se familiarizarem com o protocolo.

Parte 1: Circuito de Ambulância. Os participantes realizarão dez tentativas do circuito de ambulância. Começando numa cadeira, levantando-se, caminhando para uma escada de 4 degraus, subindo as escadas para uma plataforma elevada, continuando a caminhar na plataforma, virando, descendo uma plataforma intermédia usando uma escada de dois degraus, descendo uma rampa, caminhando para a cadeira e terminando sentando-se. Em seguida, serão completadas dez tentativas do circuito inverso, começando por sentar na cadeira e terminando com a subida da rampa. O resultado primário será o tempo médio para completar o circuito. Os resultados secundários serão a cinemática articular durante as transições e a preferência subjetiva.

Parte 2: Velocidade de Marcha Autosselecionada. Os participantes realizarão o teste cronometrado de marcha de 10 metros numa passadeira instrumentada de ritmo próprio. A velocidade de marcha será o resultado primário. Os resultados secundários incluirão a simetria espaço-temporal da marcha e a preferência subjetiva.

Parte 3: Preditivo de Mobilidade para Amputados. Este estudo visa avaliar medidas de resultado clínicas usando o Preditivo de Mobilidade para Amputados, uma medida de desempenho fiável validada para pessoas com perda de membros inferiores, para identificar limitações na mobilidade protética e medir várias tarefas de mobilidade funcional necessárias durante atividades de vida diária.

Parte 4: Mobilidade no Mundo Real. Este estudo fornecerá uma avaliação quantitativa da mobilidade em ambientes domésticos e comunitários complexos. Para tal, os investigadores medirão o desempenho e a satisfação enquanto os participantes realizam atividades comuns de vida diária, que incluirão tarefas domésticas (lavar o chão, fazer a cama, cozinhar, fazer compras no supermercado) e atividades de lazer (passear o cão, passear num parque, jardinagem). A preferência subjetiva será o resultado primário e será avaliada administrando um questionário com classificações separadas para intuitividade, segurança, exigência física e exigência mental. O resultado secundário será a cinemática, que os investigadores avaliarão usando um sistema de captura de movimento baseado em IMU.