中风踝关节机器人训练的皮质和生物力学动力学 (AbotMot)

在获得知情同意后，这项试点研究将需要对所有受试者进行至少 11 次访问。 第一次访问将需要持续约 3 小时的筛选和资格测试，并将在老年评估诊所 (GAC) 的 VAMC（退伍军人管理局医疗中心）进行。 第二次和第三次访问将在 VAMC 人体运动性能实验室持续约 3 小时，包括收集无创脑电图、表面肌电图和心电图，以及使用脚踝机器人玩电子游戏练习脚踝运动。 此外，将在 Anklebot 训练前后评估步态和平衡功能的测量值。 在接下来的 3 周内，受试者将参加在家进行的受监控（日志）步行计划。 接下来的七次访问（训练计划）需要通过使用脚踝机器人玩视频游戏、收集运动控制数据但不收集任何电生理数据来进一步练习脚踝运动。第十一次访问（最终）与访问相同2 & 3。

访问 1：筛选评估包括审查病历、医学和神经系统检查以确定是否合格。 临床评估还将包括简易精神状态检查 (MMSE) 和流行病学研究中心 (CES-D)。 这些筛查工具的临床怀疑或证据表明可能干扰研究的痴呆症、抑郁症或其他认知缺陷将排除进一步的研究评估，并及时转介给精神病学或其他适当的健康专业人员进行进一步评估。 自动神经心理学评估指标 (ANAM) 也作为一种综合神经心理学工具进行管理，用于测量与认知功能和运动学习有关的神经心理学过程的多个方面。 此外，参与者将被要求以他们喜欢的速度在步态测量垫上步行 10 米 3 次，同时系上安全带并由经验丰富的研究助理陪同（不协助）。 这将有助于确定他们在数据分析期间分组的缺陷严重程度。 最后，由具有医学资格的工作人员进行标准的神经系统检查。

第 2 次、第 3 次和第 11 次访问：在研究登记和医学筛查之后，将使用 Anklebot 对受试者进行测试，同时记录脑电图、肌电图和心率 (ECG)。

首先，受试者将戴上一个弹力莱卡帽，里面装有 64 个由锡制成的凹陷 EEG 传感器。 参与者的皮肤将在每个传感器部位用棉签的末端轻轻磨损或摩擦，以去除油脂和死皮组织，从而建立良好的 EEG 信号传导。 皮不会破。 使用连接到注射器的钝头涂抹器，然后通过 64 个记录传感器中的每一个的开口应用 FDA 批准的无毒导电凝胶，以在记录部位的皮肤和相应的传感器之间建立凝胶的持续接触. 记录传感器也将放置在左眼上方和下方的皮肤上以监测眼球运动，以及两个耳垂上作为“非大脑”参考点。 接地电极部位将应用于额叶区域。 眼睛通道和参考点将用垫子轻轻打磨，用酒精擦拭，并准备好导电凝胶，以实现头皮和传感器表面之间的连续连接。 此外，表面 EMG 电极将应用于胫骨前肌、腓肠肌，如果需要，还会应用于麻痹腿的腓骨肌。 心电图记录的导线将双侧应用于锁骨下方的位置。

设置完成后，受试者将被要求在仪表化步态垫上行走 10 m，以记录 3 次首选和 3 次最快步行试验中的步态参数。 受试者将被要求重复这些步行任务，同时执行一项并发的认知任务，包括解决和口头报告简单算术问题的答案。 他们将佩戴步态带，并在他们走路时由研究人员密切关注，并根据需要进行坐姿休息以防止疲劳。 第二项测试将通过记录在测力板上安静站立时 30 秒的姿势摇摆试验来测量平衡控制。 三种平衡条件包括睁眼、闭眼和睁眼，同时执行一项并发的认知任务，包括解决和口头报告简单算术问题的答案。 将根据需要提供坐姿休息。

在基线功能测试之后，参与者将坐在椅子上，脚踝机器人将通过矫形膝关节支架和矫形鞋连接到他们的瘫痪腿上。 将根据需要使用垫子和缓冲垫以确保正确安装，并将护膝安装到椅子上以确保稳定性。 腿将放在带衬垫的支架上，膝盖呈 45 度角，脚可以自由移动。

设置完成后，受试者将被要求“玩”一系列电子游戏，方法是通过足底或背屈脚踝弯曲来移动计算机屏幕上的相应光标，以击中缓慢移动的目标。 第一场比赛持续约两分钟，在没有机器人协助的情况下进行，以评估受试者的基线运动控制和能力。 随后，持续约 4 分钟的 6 场比赛将提供不同级别的机器人支持，以指导或鼓励受试者完成规定的脚踝运动。 机器人支持的性质和数量将在整个会议期间有所不同，以促进短期运动学习和对麻痹脚踝的控制。 完成基于性能的训练系列后，重复进行两分钟的无协助游戏即可完成课程。 最后，将要求受试者像以前一样重复姿势摇摆和步行测试。

访问 4-10：参与者将坐在椅子上，脚踝机器人将通过矫形膝关节支架和矫形鞋连接到他们的瘫痪腿上。 将根据需要使用垫子和缓冲垫以确保正确安装，并将护膝安装到椅子上以确保稳定性。 腿将放在带衬垫的支架上，膝盖呈 45 度角，脚可以自由移动。

设置完成后，受试者将被要求“玩”一系列电子游戏，方法是通过足底或背屈脚踝弯曲来移动计算机屏幕上的相应光标，以击中缓慢移动的目标。 第一场比赛持续约两分钟，在没有机器人协助的情况下进行，以评估受试者的基线运动控制和能力。 随后，持续约 4 分钟的 6 场比赛将提供不同级别的机器人支持，以指导或鼓励受试者完成规定的脚踝运动。 机器人支持的性质和数量将在整个会议期间有所不同，以促进短期运动学习和对麻痹脚踝的控制。 完成基于性能的训练系列后，重复两分钟的无协助游戏即可完成课程。 在这些培训课程中，不会获取电生理数据，只有 Anklebot 本身获取的电机控制数据。