Эта страница была переведена автоматически, точность перевода не гарантируется. Пожалуйста, обратитесь к английской версии для исходного текста.

Повторное обучение походке с биологической обратной связью для коррекции походки с жестким коленом

30 марта 2022 г. обновлено: Kessler Foundation

Повторное обучение походке с биологической обратной связью для коррекции походки с ригидностью коленного сустава: многосуставная адаптация у детей и молодых людей с черепно-мозговой травмой

Исследовательская группа разработала систему визуальной кинематической биологической обратной связи, которая предназначена для того, чтобы помочь детям с гемиплегическим церебральным параличом (ДЦП) скорректировать паттерн уменьшенного разгибания колена при терминальном качании и ранней стойке. Система обеспечивает обратную связь в режиме реального времени о схеме угла колена во время ходьбы на беговой дорожке. В пилотном исследовании детей с ДЦП исследователи заметили, что когда система использовалась у детей с жесткой коленной походкой (SKG), тренировка только с обратной связью колена могла привести к увеличению сгибания бедра, что, в свою очередь, привело к ограниченной нормализации движений. коленного сустава на протяжении всего цикла ходьбы. Это исследование, финансируемое грантом NIDILRR Switzer (PI: X Liu, Ph.D.), направлено на решение вопроса о том, уменьшит ли дизайн тренировки с обратной связью как коленного, так и тазобедренного суставов эту тенденцию к непреднамеренным изменениям в тазобедренном суставе. движение в суставе, и при этом также улучшить конвергенцию к предполагаемой схеме коленного сустава. В этом исследовании будут проверены десять детей и молодых людей с черепно-мозговой травмой, у которых есть SKG, и будет изучена их краткосрочная адаптация к двум типам тренировки с кинематической обратной связью: тренировка с обратной связью только на колене (условие B) и последовательная тренировка с переключением обратной связи на колене и бедре. (условие А). К существующей системе обратной связи будет добавлен дополнительный датчик, размещенный на тазу, для измерения и обратной связи по углу тазобедренного сустава. Программное обеспечение также будет усовершенствовано с помощью методов, которые позволят изучать и описывать адаптации показателей межконечностной симметрии во время обучения. Участники посетят дважды с 2-недельным периодом вымывания между двумя визитами. Пять участников сначала проходят состояние B при первом посещении, а затем состояние A при втором посещении, в то время как остальные пять участников начинают с состояния A при первом посещении, а затем проходят состояние B при втором посещении. Чтобы сравнить влияние условий на нормализацию траекторий угла сустава, кинематика коленного и тазобедренного суставов будет собрана и проанализирована в обоих условиях. Чтобы исследовать координацию сегментов нижних конечностей при тренировке с обратной связью, будут проанализированы относительные фазовые показатели бедра и колена. Чтобы проверить, адаптируются ли участники к повторному обучению с обратной связью с точки зрения улучшения качества походки, будут проанализированы коэффициенты симметрии.

Обзор исследования

Статус

Рекрутинг

Условия

Вмешательство/лечение

Подробное описание

Характеристики участников

В этом исследовании будет набрано 10 участников в соответствии с критериями включения и исключения.

Развитие системы

Для измерения количественного изменения угла тазобедренного сустава в режиме онлайн дополнительный датчик будет размещен на тазовом сегменте (над крестцом между задними верхними подвздошными остями) и добавлен к текущей системе обратной связи. Всего будет использоваться четыре датчика, включая датчики на тазу, бедре, голени и пятке. Угол сгибания бедра будет рассчитываться по датчикам таза и бедра. Угол сгибания колена будет рассчитываться с помощью датчиков бедра и голени, а сигнал датчика пятки отслеживается, чтобы изолировать шаги путем обнаружения контакта стопы с опорной поверхностью. Чтобы помочь испытуемым легко распознать, к какому суставу относится обратная связь, для интерфейса обратной связи для тазобедренного и коленного суставов выбираются разные фоны соответственно. Паттерны походки будут записываться на видео в сагиттальной проекции нижних конечностей. Чтобы проверить асимметрию походки по коэффициенту симметрии (деление меньшего значения на большее между тренированными и нетренированными нижними конечностями), продолжительность фазы опоры (% цикла походки) от удара пятки до отрыва носка будет определяться системой захвата движения с помощью отражающих маркеров. . Светоотражающие маркеры будут размещены на лодыжках и туфлях (пятая плюсневая кость, пятка, задняя часть стопы вдоль линии от пятки до носка и ниже лодыжки) с обеих сторон для измерения событий пятки вниз и носка.

Протокол переобучения походке с биологической обратной связью

Тренировка с обратной связью только на колене (Условие B) будет включать четыре 6-минутных тренировочных блока: 4-минутная обратная связь по коленному суставу и 2-минутная обратная связь без обратной связи. Последовательная тренировка коленного и тазобедренного суставов с переключением обратной связи (условие А) будет включать четыре 6-минутных тренировочных блока: 2-минутная обратная связь с коленным суставом, 2-минутная обратная связь с тазобедренным суставом и 2-минутная обратная связь без обратной связи. Субъекты будут носить удобную обувь и ежедневно используемые фиксаторы/ортопедические приспособления во время тренировок. Всего четыре инерционных датчика (MTw, Xsens, Нидерланды) будут размещены отдельно на таз, переднюю поверхность бедра, заднюю часть голени и пятку паретичной нижней конечности. В целях калибровки испытуемый сначала будет стоять в своей естественной позе стоя, а затем встанет, согнув колено (более слабая сторона) под углом 60 градусов, увеличивая угол колена в естественной позе стоя. Перед тренировкой пробная ходьба по беговой дорожке с комфортной скоростью будет записана как базовая проба. После базового испытания 3-минутное практическое испытание позволит провести интерактивную демонстрацию и потренироваться, чтобы испытуемый четко понял задачу и то, как интерпретировать обратную связь. В обоих тренировочных условиях испытуемые будут отдыхать в течение 3 минут между двумя последовательными блоками, чтобы снизить утомляемость.

Тип исследования

Интервенционный

Регистрация (Ожидаемый)

10

Фаза

  • Непригодный

Контакты и местонахождение

В этом разделе приведены контактные данные лиц, проводящих исследование, и информация о том, где проводится это исследование.

Контакты исследования

Учебное резервное копирование контактов

Места учебы

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

От 7 лет до 21 год (Ребенок, Взрослый)

Принимает здоровых добровольцев

Нет

Полы, имеющие право на обучение

Все

Описание

Критерии включения:

  • возраст от 7 до 21 года;
  • имеет СКГ
  • диагностировано повреждение головного мозга, включая, помимо прочего, церебральный паралич, инсульт, черепно-мозговую травму;
  • способность ходить по беговой дорожке без вспомогательных устройств на основании отчета родителя/опекуна и/или истории лечения;
  • когнитивное развитие находится на уровне, необходимом для того, чтобы: понимать и следовать инструкциям, отвечать на вопросы, быть в состоянии понять цель исследования и связанные с ним действия.

Критерий исключения:

  • Лечение ботулотоксином менее чем за 16 недель до начала исследования
  • Недавнее или одновременное лечение, которое может помешать исследованию.

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: Другой
  • Распределение: Рандомизированный
  • Интервенционная модель: Последовательное назначение
  • Маскировка: Нет (открытая этикетка)

Оружие и интервенции

Группа участников / Армия
Вмешательство/лечение
Другой: Тренировка с обратной связью на одном суставе сначала
Участники подгруппы 1 сначала проходят условие B при первом посещении, а затем условие A при втором посещении.
Другой: Последовательная тренировка коленного и тазобедренного суставов с обратной связью (Условие А)
Условие А будет включать четыре 6-минутных тренировочных блока: 2-минутная обратная связь по коленному суставу, 2-минутная обратная связь по тазобедренному суставу и 2-минутная обратная связь без обратной связи. Тренировка с обратной связью будет происходить следующим образом: субъект будет ходить по беговой дорожке и пытаться достичь целевого шаблона сгибания бедра и/или колена, показанного в интерфейсе обратной связи. Тренировка с отключенной обратной связью будет происходить следующим образом: субъект будет ходить по беговой дорожке и пытаться поддерживать шаблон без какой-либо формы визуальной или словесной обратной связи.
Другой: Тренировка с обратной связью только на колене (Условие B)
Условие B будет включать четыре 6-минутных тренировочных блока: 4-минутная обратная связь по коленному суставу и 2-минутная обратная связь без обратной связи. Тренировка с обратной связью будет происходить следующим образом: субъект будет ходить по беговой дорожке и пытаться достичь целевого шаблона сгибания бедра и/или колена, показанного в интерфейсе обратной связи. Тренировка с отключенной обратной связью будет происходить следующим образом: субъект будет ходить по беговой дорожке и пытаться поддерживать шаблон без какой-либо формы визуальной или словесной обратной связи.
Другой: последовательная тренировка обратной связи на многосуставной первой
Участники Подгруппы 2 начнут с Условия А при первом посещении, а затем пройдут Условие Б во время второго посещения.
Другой: Последовательная тренировка коленного и тазобедренного суставов с обратной связью (Условие А)
Условие А будет включать четыре 6-минутных тренировочных блока: 2-минутная обратная связь по коленному суставу, 2-минутная обратная связь по тазобедренному суставу и 2-минутная обратная связь без обратной связи. Тренировка с обратной связью будет происходить следующим образом: субъект будет ходить по беговой дорожке и пытаться достичь целевого шаблона сгибания бедра и/или колена, показанного в интерфейсе обратной связи. Тренировка с отключенной обратной связью будет происходить следующим образом: субъект будет ходить по беговой дорожке и пытаться поддерживать шаблон без какой-либо формы визуальной или словесной обратной связи.
Другой: Тренировка с обратной связью только на колене (Условие B)
Условие B будет включать четыре 6-минутных тренировочных блока: 4-минутная обратная связь по коленному суставу и 2-минутная обратная связь без обратной связи. Тренировка с обратной связью будет происходить следующим образом: субъект будет ходить по беговой дорожке и пытаться достичь целевого шаблона сгибания бедра и/или колена, показанного в интерфейсе обратной связи. Тренировка с отключенной обратной связью будет происходить следующим образом: субъект будет ходить по беговой дорожке и пытаться поддерживать шаблон без какой-либо формы визуальной или словесной обратной связи.

Что измеряет исследование?

Первичные показатели результатов

Мера результата
Мера Описание
Временное ограничение
Среднеквадратическая ошибка угла сгибания колена
Временное ограничение: сразу после первой тренировки
Среднеквадратическая ошибка угла сгибания колена (RMSE_KF) будет рассчитываться между измеренным и целевым углами сгибания колена в последних десяти шагах последней попытки с отключенной обратной связью на каждой тренировке.
сразу после первой тренировки
Среднеквадратическая ошибка угла сгибания колена
Временное ограничение: сразу после второй тренировки
Среднеквадратическая ошибка угла сгибания колена (RMSE_KF) будет рассчитываться между измеренным и целевым углами сгибания колена в последних десяти шагах последней попытки с отключенной обратной связью на каждой тренировке.
сразу после второй тренировки
Максимальный угол сгибания колена
Временное ограничение: сразу после первой тренировки
Пиковый угол сгибания колена (PKF) — это средний максимальный угол сгибания колена за последние десять шагов последней попытки с отключенной обратной связью.
сразу после первой тренировки
Максимальный угол сгибания колена
Временное ограничение: сразу после второй тренировки
Пиковый угол сгибания колена (PKF) — это средний максимальный угол сгибания колена за последние десять шагов последней попытки с отключенной обратной связью.
сразу после второй тренировки
Максимальный угол сгибания бедра
Временное ограничение: сразу после первой тренировки
Пиковый угол сгибания бедра (PHF) — это средний максимальный угол сгибания колена за последние десять шагов последней попытки с отключенной обратной связью.
сразу после первой тренировки
Максимальный угол сгибания бедра
Временное ограничение: сразу после второй тренировки
Пиковый угол сгибания бедра (PHF) — это средний максимальный угол сгибания колена за последние десять шагов последней попытки с отключенной обратной связью.
сразу после второй тренировки
Минимальный относительный фазовый угол между бедром и коленом
Временное ограничение: сразу после первой тренировки
Минимальный относительный фазовый угол между бедром и коленом — это минимальная разница фазового угла между бедром и коленом. Фазовый угол вычисляется как арктангенс угловой скорости, деленный на угловое смещение.
сразу после первой тренировки
Минимальный относительный фазовый угол между бедром и коленом
Временное ограничение: сразу после второй тренировки
Минимальный относительный фазовый угол между бедром и коленом — это минимальная разница фазового угла между бедром и коленом. Фазовый угол вычисляется как арктангенс угловой скорости, деленный на угловое смещение.
сразу после второй тренировки
Соотношение симметрии фазы опоры
Временное ограничение: сразу после первой тренировки
Коэффициент симметрии рассчитывается путем деления меньшего значения на большее значение (тренированные и нетренированные нижние конечности) времени фазы опоры (% цикла походки). Это приводит к значению от 0,0 до 1,0, при этом значения ближе к 1,0 указывают на большую симметрию.
сразу после первой тренировки
Соотношение симметрии фазы опоры
Временное ограничение: сразу после второй тренировки
Коэффициент симметрии рассчитывается путем деления меньшего значения на большее значение (тренированные и нетренированные нижние конечности) времени фазы опоры (% цикла походки). Это приводит к значению от 0,0 до 1,0, при этом значения ближе к 1,0 указывают на большую симметрию.
сразу после второй тренировки

Соавторы и исследователи

Здесь вы найдете людей и организации, участвующие в этом исследовании.

Спонсор

Kessler Foundation

Соавторы

Children's Specialized Hospital

Следователи

  • Главный следователь: Xuan Liu, PhD, Kessler Foundation

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)

30 октября 2021 г.

Первичное завершение (Ожидаемый)

30 июня 2022 г.

Завершение исследования (Ожидаемый)

29 сентября 2022 г.

Даты регистрации исследования

Первый отправленный

29 сентября 2021 г.

Впервые представлено, что соответствует критериям контроля качества

26 октября 2021 г.

Первый опубликованный (Действительный)

3 ноября 2021 г.

Обновления учебных записей

Последнее опубликованное обновление (Действительный)

31 марта 2022 г.

Последнее отправленное обновление, отвечающее критериям контроля качества

30 марта 2022 г.

Последняя проверка

1 марта 2022 г.

Дополнительная информация

Термины, связанные с этим исследованием

Ключевые слова

Дополнительные соответствующие термины MeSH

Другие идентификационные номера исследования

  • R-1084-19

Планирование данных отдельных участников (IPD)

Планируете делиться данными об отдельных участниках (IPD)?

Нет

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

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. .

Подписаться