Сравнение неповрежденной и остаточной ампутированной мышцы

В этом исследовании примут участие около 80 участников: 40 из них имеют ампутации нижних конечностей и 40 — без ампутаций.

Каждую сессию тестирования составляет минимум 48 часов.

Разминка включена в каждое занятие, и испытуемые будут регулярно делать перерывы между испытаниями. Исследовательская группа будет регулярно связываться с ними, и они могут сообщить нам, когда хотят сделать перерыв или остановиться, в любое время и по любой причине.

Субъектам будет предложено провести контролируемую изолированную мышечную активность мышц голеностопного сустава с учетом обратной связи по активации мышц, чтобы контролировать свои усилия и предотвращать усталость. После активности изолированных мышц испытуемым будет предложено выполнить функциональные задачи, включая спокойное стояние, покачивание позы, сидение и вставание, приседания, подъемы пяток и ходьбу.

Лица с ампутацией будут выполнять задачи со своим личным пассивным протезом, а также с активным протезом с электроприводом (после установки гнезда и соответствующей настройки комфорта сертифицированным, обученным протезистом) для сравнения мышечной активности при выполнении функциональных задач. Лица без ампутации будут выполнять задания для дальнейшего сравнения.

Данные поверхностной электромиографии, ультразвука и захвата движения будут использоваться для регистрации мышечной активации, мышечной архитектуры и биомеханики суставов соответственно, а также для оценки наблюдений и эффектов между остаточными и неповрежденными мышцами.

Более подробная информация приведена ниже.

-- Для исследования будут подключены следующие датчики/устройства. Датчики крепятся с помощью двустороннего клея, самоклеящихся пленок или ремней. Все они легко снимаются и регулируются для удобства. Рекомендуется носить шорты, чтобы упростить процесс добавления датчиков.

1. Активация мышц во время сидения (занятие 1):

   а. Датчики мышечной активности: i. Количество: 4 ii. Размещение: 1 на передней и задней части ноги ниже колена.

2. Активация мышц во время сидения (занятия 2-3):

   а. Датчики мышечной активности: i. То же, что и в занятии 1 b. Устройство совместной динамики: i. Ампутированная нога субъекта будет привязана к платформе, которая измеряет, насколько сильно он тянет/толкает или двигает лодыжкой. При выполнении задач, связанных с активацией фантомной конечности, исследовательская группа попросит участников сопоставить действия с обеими конечностями, чтобы исследовательская группа могла записать, о чем участники думают с помощью фантомной конечности через неампутированную ступню.

   в. Датчики формы мышц: i. Количество: 2 ультразвуковых датчика ii. Размещение: на передней и задней части ноги, меняя ноги между занятиями.

3. Установка протеза (сеансы 4-6):

   а. Датчики мышечной активности: i. То же, что и в занятии 1 b. Розетка: я. Обученный протезист отливает и устанавливает гнездо, предназначенное для безопасной установки датчиков мышечной активности.

   в. Устройство протеза с электроприводом i. Обученный протезист поможет совместить отлитую лунку с механическим протезом, имеющимся в лаборатории исследовательской группы.

4. Функциональные задачи (занятия 7–16):

   а. Датчики мышечной активности: i. Количество: 18 ii. Размещение: 1 на передней и задней части ноги ниже колена, 2 на передней части ноги выше колена, 1 на задней части ноги ниже колена (по 5 на каждой ноге), 2 на руке выше и ниже колена. локоть (4 на руку) b. Розетка: я. Встраивается в предыдущие сеансы c. Устройство протеза с электроприводом i. Установлено и согласовано на предыдущих занятиях d. Маркеры измерения движения: i. Количество: всего 40. ii. Размещение: 4 на голове, 5 на туловище, 7 на каждой руке, 5 на бедрах, 3 на каждой ноге, по 1 на каждой лодыжке, пальцах ног и пятках (на обуви).

   е. Ремень: i. Ремни, прикрепленные к потолку, будут использоваться для фиксации испытуемых в случае падения во время эксперимента.

Во время каждого визита исследовательская группа будет просить испытуемых сделать все следующее:

1. Активация мышц в положении сидя (занятия 1–3). Приходите в лабораторию на 3 начальных занятия, где они:

   1. Практикуйте мышечную активацию мышц голеностопного сустава, надевая датчики, измеряющие мышечную активность и форму. Будет проведена краткая калибровка максимального усилия, чтобы гарантировать, что активация мышц будет меньше максимального усилия на протяжении оставшейся части исследования.
   2. Исследовательская группа предоставит им визуальную обратную связь по биосигналам, которая поможет им контролировать свои мышцы.
2. Установка протеза (сеансы 4–6). Посетите сеанс, на котором обученный протезист отливает культю культи в гнездо, после чего следует 1, 2 или 3 сеанса примерки (всего до 3) сеансов примерки гнезда и механизированного протеза с дипломированный протезист. Каждое посещение продлится до двух часов. Протезист дублирует их текущую розетку и попросит носить ее с протезом с электроприводом. Протезист также проведет модификации, если гильза ему не нравится, чтобы обеспечить посадку и комфорт при ношении гильзы.

3. Функциональные задачи (сеансы 7–16). Как только подгонка будет завершена, участники придут в лабораторию еще на 10 дополнительных сеансов для выполнения функциональных задач. Во время каждого визита участникам будет предложено попрактиковаться в модуляции и контроле активации ампутированных и неампутированных мышц. После тренировки и практики активации и контроля мышц исследовательская группа попросит участников выполнить следующие задачи:

   1. Спокойно стоим (не двигаемся).
   2. Постуральные колебания (наклон вперед и назад)
   3. Несколько раз садиться и вставать
   4. Приседание
   5. Вставание на носочки (поднятие пяток)
   6. Ходьба на беговой дорожке с предпочитаемой скоростью ходьбы

Поручни (слева и справа) всегда будут доступны, чтобы при необходимости обеспечить поддержку равновесия, а также доступна дополнительная защита ремней безопасности.

Лица без ампутации будут выполнять однократно поставленные функциональные задачи. Людям с ампутацией будет предложено выполнить поставленную функциональную задачу как с пассивным протезом, так и с механическим протезом, чтобы определить, улучшает ли устройство с электроприводом функциональные характеристики, а также сравнить его с людьми без ампутации. Время от времени исследовательская группа дает им слуховую обратную связь, чтобы помочь участникам рассчитать время движения, и визуальную обратную связь по биосигналам, чтобы помочь им понять, как участники размещают вес между ногами.

Исследовательская группа ожидает, что участники придут еще на 10 сеансов для этих занятий, чтобы учесть адаптацию в производительности при использовании механизированного протеза, а также посттренировочную оценку их ампутированных и неампутированных мышц. Эта оценка также учитывает необходимое время установки и снятия, в течение которого субъекты должны присутствовать, сохраняя при этом разумные продолжительность индивидуальных сеансов.