EMG-Based Hand-Wrist Control: Study B Mirrored (PSICON-B)
30 декабря 2020 г. обновлено: Liberating Technologies, Inc.
EMG-Based Hand-Wrist Control: Study B: Comparison of Contralateral (Mirrored) EMG-
Study assessing four-channel prosthesis controller, that compares contralateral (mirrored) EMG-force training to ipsilateral EMG-target training with both limb-absent and able-bodied subjects
Обзор исследования
Статус
Завершенный
Вмешательство/лечение
Подробное описание
System identification models relating forearm electromyogram (EMG) signals to phantom wrist radial-ulnar deviation force, pronation-supination moment and/or hand open-close force (EMG-force) are hampered by lack of supervised force/moment output signals in limb-absent subjects.
In able-bodied and unilateral transradial limb-absent subjects, we studied three alternative supervised output sources in one degree of freedom (DoF) and 2-DoF target tracking tasks: (1) bilateral tracking with force feedback from the contralateral side (non-dominant for able-bodied/ sound for limb-absent subjects) with the contralateral force as the output, (2) bilateral tracking with force feedback from the contralateral side with the target as the output, and (3) dominant/limb-absent side unilateral target tracking without feedback and the target used as the output.
Тип исследования
Интервенционный
Регистрация (Действительный)
20
Фаза
- Ранняя фаза 1
Контакты и местонахождение
В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.
Места учебы
-
-
Massachusetts
-
Holliston, Massachusetts, Соединенные Штаты, 01746
- Liberating Technologies, Inc
-
Worcester, Massachusetts, Соединенные Штаты, 01609
- Worcester Polytechnic Institute
-
-
Критерии участия
Исследователи ищут людей, которые соответствуют определенному описанию, называемому критериям приемлемости. Некоторыми примерами этих критериев являются общее состояние здоровья человека или предшествующее лечение.
Критерии приемлемости
Возраст, подходящий для обучения
18 лет и старше (Взрослый, Пожилой взрослый)
Принимает здоровых добровольцев
Нет
Полы, имеющие право на обучение
Все
Описание
Inclusion Criteria:
- Limb-absent subjects: unilateral trans-radial limb absence or amputation
- Be capable of completing the requested contractions on the affected dominant side
Exclusion Criteria:
- Past injuries to the upper limbs that would limit their ability to complete the requested contractions
- Scars that would impede the use of surface electrodes
Учебный план
В этом разделе представлена подробная информация о плане исследования, в том числе о том, как планируется исследование и что оно измеряет.
Как устроено исследование?
Детали дизайна
- Основная цель: Фундаментальная наука
- Распределение: Нерандомизированный
- Интервенционная модель: Последовательное назначение
- Маскировка: Нет (открытая этикетка)
Оружие и интервенции
Группа участников / Армия |
Вмешательство/лечение |
|---|---|
|
Экспериментальный: Study B: Limb-Absent Subject
Ten unilateral transradial limb-absent subjects will each participate in one, half-day experimental session.
Subjects will be seated and prepared in test apparatus seat (16 electrodes on the affected side, hand-wrist on the able side secured to load cells).
Subjects will complete the 1-DoF and 2-DoF "dynamic" (force-varying) contractions (40-s duration, 0.75 Hz bandlimited, uniform random target).
With 2 DoF contraction trials, hand Opn-Cls will always be one of the dimensions.
The subject will then be released from the cuff and their able side not further involved in the experiment.
The force feedback triangle cursor on the computer screen will be deleted such that only the target remains.
Subjects will then repeat 1-DoF and 2-DoF trials in which the affected side attempts to produce hand-wrist effort that mimic movement of the target (with no feedback provided).
|
Test apparatus acquires 16 sEMG channels, measure four DoFs of force/moment at the hand-wrist [hand open-close (Opn-Cls); wrist extension-flexion (Ext-Flx), radial-ulnar deviation (Rad-Uln) and pronation-supination (Pro-Sup)].
sEMG system used 16 custom encased bipolar electrodes.
A commercial LTI EMG amplifier (BE328) conditioned each EMG signal before A/D conversion on a PC.
A thermoplastic hand cuff secured the wrist to a six-axis load cell (AMTI, model MC3A-100) for force/moment measurement.
A separate hand-grasp one-axis load cell (Omega Engineering Inc., model LCR-150) was Velcro-secured between the fingers and the thumb, to measure power grip forces.
The PC acquired and stored the sEMG and load cell data, and commanded a triangular screen target.
The subject controlled a second triangular cursor.
Left-right movement of the cursor was controlled by wrist Ext-Flx, up-down movement by Rad-Uln deviation, cursor rotation by Pro-Sup and cursor size by hand Opn-Cls forces.
Другие имена:
|
|
Экспериментальный: Study B: Able-bodied Subjects
Ten able-bodied subjects, the electrodes will be mounted on the dominant arm for the EMG-force and EMG-target tracking trials.
In addition, the non-dominant arm will also be constrained and measured in a second load cell.
This load cell will not be used for feedback during the experiment, but will compare (RMS error, off-line) the dominant vs. non-dominant forces.
For EMG-target tracking, the dominant hand will remain in the wrist cuff (to prevent flailing during contractions), with the screen feedback disabled.
These subjects will repeat the trials with the electrodes moved to the non-dominant side.
EMG-force tracking will be repeated using mirrored contractions.
The three training methods (EMG-force ipsilateral, EMG-force contralateral mirrored, EMG-target on the dominant side) will be contrasted to help understand the source of errors when training with limb-absent subjects.
|
Test apparatus acquires 16 sEMG channels, measure four DoFs of force/moment at the hand-wrist [hand open-close (Opn-Cls); wrist extension-flexion (Ext-Flx), radial-ulnar deviation (Rad-Uln) and pronation-supination (Pro-Sup)].
sEMG system used 16 custom encased bipolar electrodes.
A commercial LTI EMG amplifier (BE328) conditioned each EMG signal before A/D conversion on a PC.
A thermoplastic hand cuff secured the wrist to a six-axis load cell (AMTI, model MC3A-100) for force/moment measurement.
A separate hand-grasp one-axis load cell (Omega Engineering Inc., model LCR-150) was Velcro-secured between the fingers and the thumb, to measure power grip forces.
The PC acquired and stored the sEMG and load cell data, and commanded a triangular screen target.
The subject controlled a second triangular cursor.
Left-right movement of the cursor was controlled by wrist Ext-Flx, up-down movement by Rad-Uln deviation, cursor rotation by Pro-Sup and cursor size by hand Opn-Cls forces.
Другие имена:
|
Что измеряет исследование?
Первичные показатели результатов
Мера результата |
Мера Описание |
Временное ограничение |
|---|---|---|
|
EMG-Force Models
Временное ограничение: 1 day visit
|
Electromyogram waveform measurements (signal amplitude, frequency) will be related to force measurements (magnitude and moment) as related to the target tracking tasks. These signal-force data will be use to generate the models. The specific outcome for each subject will be the RMS error measured in the tracking tasks as the difference between the generated control signal from the user versus the prompted target signal, as measured by an EMG array. |
1 day visit
|
Соавторы и исследователи
Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.
Даты записи исследования
Эти даты отслеживают ход отправки отчетов об исследованиях и сводных результатов на сайт ClinicalTrials.gov. Записи исследований и сообщаемые результаты проверяются Национальной медицинской библиотекой (NLM), чтобы убедиться, что они соответствуют определенным стандартам контроля качества, прежде чем публиковать их на общедоступном веб-сайте.
Изучение основных дат
Начало исследования (Действительный)
29 июня 2017 г.
Первичное завершение (Действительный)
24 августа 2020 г.
Завершение исследования (Действительный)
24 августа 2020 г.
Даты регистрации исследования
Первый отправленный
28 декабря 2020 г.
Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества
30 декабря 2020 г.
Первый опубликованный (Действительный)
5 января 2021 г.
Обновления учебных записей
Последнее опубликованное обновление (Действительный)
5 января 2021 г.
Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества
30 декабря 2020 г.
Последняя проверка
1 декабря 2020 г.
Дополнительная информация
Термины, связанные с этим исследованием
Ключевые слова
Дополнительные соответствующие термины MeSH
Другие идентификационные номера исследования
- 124039
- IRB-17-155 (Другой идентификатор: Worcester Polytechnic Institute)
- 5R42HD076519-03 (Грант/контракт NIH США)
Информация о лекарствах и устройствах, исследовательские документы
Изучает лекарственный продукт, регулируемый FDA США.
Нет
Изучает продукт устройства, регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Нет
продукт, произведенный в США и экспортированный из США.
Нет
Эта информация была получена непосредственно с веб-сайта clinicaltrials.gov без каких-либо изменений. Если у вас есть запросы на изменение, удаление или обновление сведений об исследовании, обращайтесь по адресу register@clinicaltrials.gov. Как только изменение будет реализовано на clinicaltrials.gov, оно будет автоматически обновлено и на нашем веб-сайте. .