BCI-Based Control for Ankle Exoskeleton T-FLEX: Comparison of Visual and Haptic Feedback With Stroke Survivors
4 augusti 2021 uppdaterad av: Corporación de Rehabilitación Club de Leones Cruz del Sur
This protocol will developed an assessment of the T-FLEX device controlled by Brain-Computer Interface in patients with Stroke.
Studieöversikt
Status
Avslutad
Betingelser
Detaljerad beskrivning
Brain-Computer Interface (BCI) remains an emerging tool that seeks to improve the patient interaction with the therapeutic mechanisms and to generate neuroplasticity progressively through neuromotor abilities.
Motor Imagery (MI) analysis is the most used paradigm based on the motor cortex's electrical activity to detect movement intention.
It has been shown that motor imagery mental practice with movement-associated feedback may offer an effective strategy to facilitate motor recovery in brain injury patients.
This protocol will study a BCI system associated with visual and haptic feedback to facilitate MI generation and, to control a T-FLEX ankle exoskeleton.
In this study, a group of five post-stroke patients will test four different strategies using T-FLEX: Passive movement, Active movement, Motor Imagination with Visual stimulation and Motor Imagination with Visual-Haptic stimuli.
The quantitative characterization of BCI performance will be made by using statistical analysis of electroencephalographic data.
Finally, the patient's satisfaction will be evaluated by a questionnaire.
Studietyp
Interventionell
Inskrivning (Faktisk)
5
Fas
- Inte tillämpbar
Kontakter och platser
Det här avsnittet innehåller kontaktuppgifter för dem som genomför studien och information om var denna studie genomförs.
Studieorter
-
-
XII Región
-
Punta Arenas, XII Región, Chile, 6211525
- Corporación de Rehabilitación Club de Leones Cruz del Sur
-
-
Deltagandekriterier
Forskare letar efter personer som passar en viss beskrivning, så kallade behörighetskriterier. Några exempel på dessa kriterier är en persons allmänna hälsotillstånd eller tidigare behandlingar.
Urvalskriterier
Åldrar som är berättigade till studier
18 år till 70 år (Vuxen, Äldre vuxen)
Tar emot friska volontärer
Nej
Kön som är behöriga för studier
Allt
Beskrivning
Inclusion Criteria:
- Unilateral lower extremity paresis
- Hemorrhagic or ischemic stroke
- A minimum of six months after the acute infarction/onset of the disease
- Full passive range of motion in lower extremity or at least at neutral position
- Be able to stand freely
- Be able to walk with or without aid for at least 20 meters in less than 2 minutes
Exclusion Criteria:
- Peripheral nervous system pathology
- Epilepsy
- Weight over 100 kg
- No cognitive ability to follow the study instructions
- Pregnancy
- Use of implanted devices
- Instable lower extremity joints or fixed contracture
Studieplan
Det här avsnittet ger detaljer om studieplanen, inklusive hur studien är utformad och vad studien mäter.
Hur är studien utformad?
Designdetaljer
- Primärt syfte: Behandling
- Tilldelning: N/A
- Interventionsmodell: Enskild gruppuppgift
- Maskning: Ingen (Open Label)
Vapen och interventioner
Deltagargrupp / Arm |
Intervention / Behandling |
|---|---|
|
Experimentell: Implementation of a BCI system integrated to the T-FLEX lower-limb exoskeleton in post-stroke
The participants will carry out tests for the evaluation of the functionality of the BCI system integrated to the T-FLEX device.
The test consists of 1 session that includes four conditional experiments.
Real Movement, Continuous Stationary Therapy, Motor Imagery Detection with Visual Stimulation, and Motor Imagery Detection with Tactile Stimulation.
|
The participants will carry out 4 tasks with a BCI system integrated to the T-FLEX device.
The task consists of 1 session that includes 4 conditional experiments: Active ankle movement, passive ankle movement, Motor Imagery Detection with Visual cue, and Motor Imagery Detection with Tactile Stimulation and visual cue.
|
Vad mäter studien?
Primära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Response time
Tidsram: Baseline
|
The response time for each task will be automatically measured by a Visual Studio Code Software during the use of the Brain-Computer Interface. This variable will consider the response time of a specific command, since the subject receives the stimulation until the software detects the EEG Signal. The measure unit is milliseconds |
Baseline
|
|
EEG signals from primary motor cortex
Tidsram: Baseline
|
continuous signals will be acquired from the primary motor cortex of lower limbs (FcZ, C2, Cz, C1, Cpz) according to the 10-20 International EEG System.
Power spectral density in the frequency band of motor imagery (8-32Hz) will be obtained by OpenVibe Software and Matlab.
The measure unit is Decibels per Hertz(dB/Hz).
|
Baseline
|
Sekundära resultatmått
Resultatmått |
Åtgärdsbeskrivning |
Tidsram |
|---|---|---|
|
Patient satisfaction with device: Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology
Tidsram: Baseline
|
Measured with QUEST scale.
The Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology (QUEST 2.0) is a 12-item outcome measure that assesses user satisfaction with two components, Device and Services.
Scores of 1 indicate dissatisfaction and scores of 5 indicate high satisfaction
|
Baseline
|
Samarbetspartners och utredare
Det är här du hittar personer och organisationer som är involverade i denna studie.
Samarbetspartners
Utredare
- Studiestol: Asterio H Andrade, PhD, Rehabilitation Center Club de Leones Cruz del Sur
Publikationer och användbara länkar
Den som ansvarar för att lägga in information om studien tillhandahåller frivilligt dessa publikationer. Dessa kan handla om allt som har med studien att göra.
Allmänna publikationer
- Needham DM, Truong AD, Fan E. Technology to enhance physical rehabilitation of critically ill patients. Crit Care Med. 2009 Oct;37(10 Suppl):S436-41. doi: 10.1097/CCM.0b013e3181b6fa29.
- Verma R, Arya KN, Sharma P, Garg RK. Understanding gait control in post-stroke: implications for management. J Bodyw Mov Ther. 2012 Jan;16(1):14-21. doi: 10.1016/j.jbmt.2010.12.005. Epub 2010 Dec 30.
- Chen G, Chan CK, Guo Z, Yu H. A review of lower extremity assistive robotic exoskeletons in rehabilitation therapy. Crit Rev Biomed Eng. 2013;41(4-5):343-63. doi: 10.1615/critrevbiomedeng.2014010453.
- Gomez-Vargas D, Ballen-Moreno F, Barria P, Aguilar R, Azorin JM, Munera M, Cifuentes CA. The Actuation System of the Ankle Exoskeleton T-FLEX: First Use Experimental Validation in People with Stroke. Brain Sci. 2021 Mar 24;11(4):412. doi: 10.3390/brainsci11040412.
- He Y, Eguren D, Azorin JM, Grossman RG, Luu TP, Contreras-Vidal JL. Brain-machine interfaces for controlling lower-limb powered robotic systems. J Neural Eng. 2018 Apr;15(2):021004. doi: 10.1088/1741-2552/aaa8c0.
- Ortiz M, Ianez E, Contreras-Vidal JL, Azorin JM. Analysis of the EEG Rhythms Based on the Empirical Mode Decomposition During Motor Imagery When Using a Lower-Limb Exoskeleton. A Case Study. Front Neurorobot. 2020 Aug 27;14:48. doi: 10.3389/fnbot.2020.00048. eCollection 2020.
- Ma T, Li H, Deng L, Yang H, Lv X, Li P, Li F, Zhang R, Liu T, Yao D, Xu P. The hybrid BCI system for movement control by combining motor imagery and moving onset visual evoked potential. J Neural Eng. 2017 Apr;14(2):026015. doi: 10.1088/1741-2552/aa5d5f. Epub 2017 Feb 1.
- Thomas E, Dyson M, Clerc M. An analysis of performance evaluation for motor-imagery based BCI. J Neural Eng. 2013 Jun;10(3):031001. doi: 10.1088/1741-2560/10/3/031001. Epub 2013 May 3.
- Ortiz M, Ferrero L, Ianez E, Azorin JM, Contreras-Vidal JL. Sensory Integration in Human Movement: A New Brain-Machine Interface Based on Gamma Band and Attention Level for Controlling a Lower-Limb Exoskeleton. Front Bioeng Biotechnol. 2020 Sep 3;8:735. doi: 10.3389/fbioe.2020.00735. eCollection 2020.
Studieavstämningsdatum
Dessa datum spårar framstegen för inlämningar av studieposter och sammanfattande resultat till ClinicalTrials.gov. Studieposter och rapporterade resultat granskas av National Library of Medicine (NLM) för att säkerställa att de uppfyller specifika kvalitetskontrollstandarder innan de publiceras på den offentliga webbplatsen.
Studera stora datum
Studiestart (Faktisk)
15 mars 2021
Primärt slutförande (Faktisk)
12 maj 2021
Avslutad studie (Faktisk)
15 maj 2021
Studieregistreringsdatum
Först inskickad
7 juni 2021
Först inskickad som uppfyllde QC-kriterierna
4 augusti 2021
Första postat (Faktisk)
6 augusti 2021
Uppdateringar av studier
Senaste uppdatering publicerad (Faktisk)
6 augusti 2021
Senaste inskickade uppdateringen som uppfyllde QC-kriterierna
4 augusti 2021
Senast verifierad
1 augusti 2021
Mer information
Termer relaterade till denna studie
Nyckelord
Ytterligare relevanta MeSH-villkor
Andra studie-ID-nummer
- CorporacionRCLCS0005
Plan för individuella deltagardata (IPD)
Planerar du att dela individuella deltagardata (IPD)?
NEJ
Läkemedels- och apparatinformation, studiedokument
Studerar en amerikansk FDA-reglerad läkemedelsprodukt
Nej
Studerar en amerikansk FDA-reglerad produktprodukt
Nej
Denna information hämtades direkt från webbplatsen clinicaltrials.gov utan några ändringar. Om du har några önskemål om att ändra, ta bort eller uppdatera dina studieuppgifter, vänligen kontakta register@clinicaltrials.gov. Så snart en ändring har implementerats på clinicaltrials.gov, kommer denna att uppdateras automatiskt även på vår webbplats .