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Modulating Locomotor-Respiratory Coupling Through Adaptive Exoskeleton Assistance in Patients With COPD

8 de julho de 2026 atualizado por: Farahnaz Fallahtafti, University of Nebraska
1) Purpose: To improve pulmonary rehabilitation outcomes for individuals with COPD by evaluating the effectiveness of a hip-assisted exoskeleton during a single pulmonary rehabilitation session. 2) Eligibility criteria: Participants must be between 45-75 years old, any gender, but must have a BMI of less than 35 kg/m^2, free from co-morbidities that may affect walking patterns, and must have moderate to severe COPD with no other pulmonary or cardiac issues. (Eligible participants will undergo a screening process which includes 6-minute walking test, medical history exam, and spirometry evaluation.) 3) Intervention and evaluation: The experimental collection will be conducted at the Biomechanics Research Building at the University of Nebraska at Omaha. Participants are required to participate in two sessions on two separate days, both including a 30-minute walking session with one session wearing the hip exoskeleton and the other session without the device.

Visão geral do estudo

Status

Ainda não está recrutando

Condições

Intervenção / Tratamento

Tipo de estudo

Intervencional

Inscrição (Estimado)

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

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

  • Adulto
  • Adulto mais velho

Aceita Voluntários Saudáveis

Não

Descrição

Inclusion Criteria:

  • COPD Diagnosis & Severity: Documented FEV1/FVC ratio of < 0.7 and a post-bronchodilator FEV1% predicted between 30% and 80% (classifying as moderate to severe COPD).
  • Age Requirement: Must be between 45 and 75 years old.
  • Body Mass Index (BMI): Must have a BMI of less than 35 kg/m^2.
  • Medical Clearance & Screening: Must undergo post-bronchodilator spirometry, successfully pass the screening protocol, and receive formal clearance for participation from a physician.

Exclusion Criteria:

  • Failing to pass the initial spirometry test.
  • Not being formally cleared for participation by a physician.
  • Having a diagnosed pulmonary or cardiac issue that would pose a safety hazard during the laboratory treadmill exercise trials.

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: Viabilidade do dispositivo
  • Alocação: Randomizado
  • Modelo Intervencional: Atribuição de grupo único
  • Mascaramento: Nenhum (rótulo aberto)

Armas e Intervenções

Grupo de Participantes / Braço
Intervenção / Tratamento
Sem intervenção: Standard Walking (No Hip Exoskeleton)
Subjects will walk on a treadmill at a preferred speed.
Experimental: Hip Exoskeleton-Assisted Walking
Subjects will walk on a treadmill while wearing a hip exoskeleton providing them assistance.
Dispositivo: Hip Exoskeleton-Assisted Walking
The intervention is a wearable hip exoskeleton designed to provide assistive torque during treadmill walking. During the assisted walking condition, participants will wear the exoskeleton secured around the waist and thighs. The device will provide powered assistance to the hip joints during walking to reduce the physical demand of locomotion. Participants will complete a 30-minute treadmill walking session at an individualized workload determined during an initial exercise calibration visit. The effects of hip exoskeleton assistance will be evaluated by comparing physiological, respiratory, biomechanical, and exercise tolerance outcomes with a standard walking condition performed without exoskeleton assistance.

O que o estudo está medindo?

Medidas de resultados primários

Medida de resultado
Descrição da medida
Prazo
Respiratory Rate and Timing
Prazo: Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Measured continuously in real-time using Respiratory Inductance Plethysmography bands worn around the chest and abdomen.
Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Locomotor-Respiratory Coupling (LRC) Ratios
Prazo: Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Quantifies the frequency coupling and synchronization between breathing cycles (via RIP bands) and walking cycles (via an SMTEC footswitch system to detect heel strikes).
Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Dyspnea (Perceived Breathlessness)
Prazo: Assessed at the end of each treadmill walking bout during the 30-minute exercise session.
Evaluated at the end of each exercise bout using the Modified Borg Scale, ranging from 0 (no breathlessness) to 10 (maximum breathlessness)
Assessed at the end of each treadmill walking bout during the 30-minute exercise session.
Dynamic Hyperinflation
Prazo: Measured via spirometry at baseline (pre-exercise) and immediately following the treadmill walking session.
Evaluated by monitoring the reduction in Inspiratory Capacity (the maximum volume of air inhaled after a regular, calm exhalation) via baseline and post-exercise spirometry.
Measured via spirometry at baseline (pre-exercise) and immediately following the treadmill walking session.
Walking Kinematics
Prazo: Continuously recorded during the active 30-minute treadmill walking period in each session.
Captured at 100 Hz using a 17-camera high-speed digital motion capture system with reflective anatomical markers placed on the lower limbs.
Continuously recorded during the active 30-minute treadmill walking period in each session.
Total Walking Time
Prazo: Recorded as the exact cumulative duration of all active walking bouts during the 30-minute session.
Measured precisely using digital stopwatches to record the exact duration of walking bouts during the 30-minute session.
Recorded as the exact cumulative duration of all active walking bouts during the 30-minute session.
Metabolic Cost / Metabolic Equivalents of Task (METs)
Prazo: Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.
Determined by measuring net O2 consumption and CO2 production using indirect calorimetry.
Continuous assessment during the 30-minute treadmill walking bout within each single-day experimental session.

Colaboradores e Investigadores

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

Patrocinador

University of Nebraska

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 (Estimado)

1 de setembro de 2026

Conclusão Primária (Estimado)

1 de setembro de 2027

Conclusão do estudo (Estimado)

1 de setembro de 2028

Datas de inscrição no estudo

Enviado pela primeira vez

8 de julho de 2026

Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ

8 de julho de 2026

Primeira postagem (Real)

14 de julho de 2026

Atualizações de registro de estudo

Última Atualização Postada (Real)

14 de julho de 2026

Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade

8 de julho de 2026

Última verificação

1 de julho de 2026

Mais Informações

Termos relacionados a este estudo

Termos MeSH relevantes adicionais

Outros números de identificação do estudo

  • COPD

Plano para dados de participantes individuais (IPD)

Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?

NÃO

Descrição do plano IPD

As this is a pilot study intended to generate preliminary data and establish feasibility, individual participant data (IPD) will not be publicly shared at this stage. Data sharing will be re-evaluated during future, fully powered randomized clinical trials.

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

Essas informações foram obtidas diretamente do site clinicaltrials.gov sem nenhuma alteração. Se você tiver alguma solicitação para alterar, remover ou atualizar os detalhes do seu estudo, entre em contato com register@clinicaltrials.gov. Assim que uma alteração for implementada em clinicaltrials.gov, ela também será atualizada automaticamente em nosso site .

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