植入式肌电传感器控制上肢假肢的可行性 (IMES)
评估用于经桡动脉截肢者上肢假肢控制的植入式肌电传感器的安全性和功能性的可行性研究
研究概览
详细说明
该研究评估了旨在开发更直观和更实用的假肢装置的高级假肢控制系统的可行性。 微型(2.5 毫米 x 16 毫米)植入式肌电传感器 (IMES) 将被植入三名经桡动脉截肢受试者的残余前臂肌肉中。 这些设备将肌肉电信号无线传输到机电假肢手腕和手上。
在将 6 到 8 个 IMES 植入残留的前臂肌肉中两周后,受试者将开始为期 7 个月的训练。 受试者首先使用台式 IMES 系统训练大约一个月。 当他们收到定制的 IMES 假肢(包括机电手腕和手)时,受试者将开始为期六个月的额外培训。 然后,受试者将可以选择再使用 IMES 假肢 16 个月。 假肢系统的可用性和功能将在整个研究过程中进行评估。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Maryland
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Bethesda、Maryland、美国、20814
- Walter Reed National Military Medical Center
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准:
- 患者是沃尔特里德国家军事医疗中心的医疗保健受益人。
- 患者进行了经桡动脉截肢,前臂剩余长度的三分之一或更多由对侧确定。
- 患者的残余前臂解剖结构(基于残余肌肉的数量和大小)将支持至少六个 IMES 的植入和控制(研究者认为)。 该标准将在特定于研究的筛选测试期间得到验证。
- 患者年满 18 岁。
- 患者可以说和理解英语。
- 患者愿意并能够提供知情同意。
- 患者接受了截肢康复治疗,包括接受训练以佩戴和使用身体驱动的肌电假肢。
- 患者报告每天至少佩戴上肢假肢两个小时。
保留未截肢功能的单侧截肢;保留功能是研究者关于患者是否:
- 有能力独立穿脱假肢,
- 未截肢的手臂具有足够的灵活性来连接和拆卸假肢控制接口 (PCI) 电缆并操作 PCI 电源开关,
- 可以灵活地拆卸和更换 PCI 电池。
- 患者愿意并能够将 EMG 针插入前臂。
- 研究者认为,患者具有操作 IMES 假肢的认知能力。
- 患者愿意遵守研究设备的佩戴时间表。
- 患者愿意并且能够前往研究地点进行本方案中概述的研究访问。
排除标准:
- 患者距离截肢手术或目标残肢严重受伤不到三个月。
- 患者在截肢水平附近有严重损伤。
- 研究者认为,患者目标残肢容易发生皮肤破损。
- 已知的神经横断或麻痹可能导致目标残肢肌肉去神经支配。
- 已知的遗传性神经肌肉疾病(例如 多发性硬化症、重症肌无力、肌肉萎缩症)。
- 患者有出血或凝血障碍。
- 双上肢截肢。
- 患者有严重的心理障碍,例如 PTSD 控制不佳、精神分裂症或偏执狂,因此合作状态不一致。
- 患者有一个活动的植入物(例如 起搏器、植入式心脏除颤器 [ICD]、神经刺激器、药物输注装置)。
- 有任何金属碎片或金属植入物(例如 位于残存前臂内的骨科硬件)不包括在内。 应通过对整个受影响的手臂进行 X 射线检查来确认没有金属。
- 将根据具体情况考虑受影响上臂有金属的患者。 应向赞助商提供整个受影响手臂的 X 光片,赞助商将评估金属与线圈磁场的潜在相互作用。
- 患者有麻醉剂不良反应史。
- 患者最近或目前正在参与可能影响对任一研究干预的反应或以任何方式对受试者有害的研究。
- 在研究过程中怀孕、哺乳或计划怀孕的女性患者。
- 研究者认为,由于任何原因,例如残肢感染、显着疼痛、显着的近端神经损伤或软组织损伤、显着的疤痕或皮肤包膜的健康状况不佳,受试者不是研究的合适人选。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:设备可行性
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:使用 IMES 假肢进行假肢训练
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一旦受试者从 IMES 手术植入中恢复过来(大约两周),他们将使用台式 IMES 训练器练习 IMES 控制大约一个月。 一旦受试者的定制 IMES 假体可用,就会对其进行安装和编程。 然后受试者将开始六个月的假肢训练。 第 1 个月的培训需要每周与职业治疗师进行 4-5 次培训。 第 2-6 个月 培训需要每月与职业治疗师会面两次。 在训练期间,受试者将学习如何收缩截肢的残余肌肉组织以控制机电手腕和手的运动。 治疗目标是培养使用 IMES 假肢进行日常生活活动所需的技能。 完成六个月的培训后,受试者可以选择继续使用他们的 IMES 假肢另外十六个月。
其他名称:
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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器械相关的严重不良事件
大体时间:植入 IMES 后 2 年内收集的信息
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研究过程中与设备相关的严重不良事件列表。
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植入 IMES 后 2 年内收集的信息
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准确性测试分数的变化
大体时间:测试进行了九次:在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后;每月一次,为期六个月的培训;植入后 1 年;植入后 2 年
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准确性测试要求受试者使用 IMES 执行一系列不同的手部动作来控制机电手腕和手。 选择的运动是为了展示对假肢提供的六种不同运动的独立和同时控制:手打开/关闭、拇指内收/外展、手腕旋后/旋前。 职业治疗师将按照以下方式对受试者的每个动作进行评分:0 = 未观察到动作; 1 = 没有观察到有意的运动,但观察到无意的运动; 2 = 除了无意的运动外,还观察到有意的运动; 3 = 观察到预期的运动。 将展示已完成的九个测试中准确度分数的变化。 在精度测试期间,将记录 IMES 传输的肌电 (EMG) 信号。 摄像机将记录假肢的运动,以便此输出可以与输入的 IMES 信号相关联。 |
测试进行了九次:在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后;每月一次,为期六个月的培训;植入后 1 年;植入后 2 年
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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南安普顿手部评估程序 (SHAP) 测试分数的变化
大体时间:测试进行了九次:在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后;每月一次,为期六个月的培训;植入后 1 年;植入后 2 年
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该测试需要一系列自计时任务(参与者用被测手启动和停止计时器),这些任务分为两个部分:拾取和放置八个不同形状的物体以及执行十四项日常生活活动 (ADL)。
这些物体的形状鼓励使用六种标准抓握模式(球形、三脚架、力量、横向、尖端、伸展),并有两种不同的重量来测试参与者形成更强大握力的能力。
十四个模拟 ADL 包括切割、倾倒、提升和转移负载。
受试者将使用 IMES 控制机电手腕和手进行 SHAP 测试。
每个任务都根据完成的时间进行评分。
将展示已完成的九项测试中 SHAP 分数的变化。
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测试进行了九次:在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后;每月一次,为期六个月的培训;植入后 1 年;植入后 2 年
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肌电控制能力评估 (ACMC) 测试分数的变化
大体时间:测试进行了九次:在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后;每月一次,为期六个月的培训;植入后 1 年;植入后 2 年
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ACMC 的管理和评分基于对受试者的观察,因为他或她正在使用 IMES 执行日常任务以控制机电手腕和手。
将从六项任务中选择任务,包括:打包手提箱、分拣邮件、混合即食产品、重新种植植物、组装现成项目和布置餐桌。
在评估过程中,鼓励受试者以他们通常的方式自发地完成任务。
职业治疗师通过对代表控制的不同方面的 22 个项目的表现进行评分来评估假肢的控制能力,这些项目被分类为抓握、握持、释放和双手之间的协调。
每个受试者的表现评分范围为 0 到 3,其中 0 = 没有能力,1 = 有时有能力,能力未建立,2 = 应要求有能力,3 = 自发有能力。
将展示已完成的九项测试中 ACMC 分数的变化。
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测试进行了九次:在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后;每月一次,为期六个月的培训;植入后 1 年;植入后 2 年
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盒子和块测试 (BBT) 分数的变化
大体时间:测试进行了九次:在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后;每月一次,为期六个月的培训;植入后 1 年;植入后 2 年
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BBT 测量单侧手的总体灵巧度。
BBT 由一个分为两个隔间的木箱和 150 个积木组成。
受试者被要求在 60 秒内将尽可能多的方块从盒子的一个隔间移动到另一个隔间。
该任务将使用 IMES 来执行,以控制机电手腕和手。
将展示已完成的九项测试中 BBT 分数的变化。
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测试进行了九次:在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后;每月一次,为期六个月的培训;植入后 1 年;植入后 2 年
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IMES 满意度问卷
大体时间:在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后,经过六个月的培训后完成
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受试者将被要求完成一份问卷,在问卷中他们对 IMES 假肢的不同方面进行评分并描述他们的满意度。
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在收到定制的 IMES 假肢并对其进行编程后,经过六个月的培训后完成
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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设备故障
大体时间:植入 IMES 后 2 年内收集的信息
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将提供频率表以总结研究过程中所有设备故障的类型和数量。
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植入 IMES 后 2 年内收集的信息
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IMES系统使用
大体时间:在收到定制 IMES 假肢并对其进行编程后的 6 个月内收集的信息
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将针对每个主题汇总小时数和使用类型
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在收到定制 IMES 假肢并对其进行编程后的 6 个月内收集的信息
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编程要求
大体时间:植入 IMES 后 2 年内收集的信息
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在参与研究的过程中,为每个受试者编程 IMES 假体所需的小时数和会话数将在表格中列出。 在每次编程访问时记录的所有植入 IMES 的 IMES 参数设置(控制信号和增益)将被制成表格。 |
植入 IMES 后 2 年内收集的信息
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合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (估计)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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