在整个生命周期中优化踝关节外骨骼辅助行走
2024年6月18日 更新者：Georgia Institute of Technology
研究人员寻求 1) 确定为什么老年人在行走过程中比年轻人消耗更多的代谢能量，以及 2) 使用踝关节外骨骼减少老年人在行走过程中的代谢能量消耗。
研究概览
详细说明
与年轻人相比，老年人走路的新陈代谢率更高。 越来越多的证据表明，老年人较高的代谢率与其小腿组织的结构特性有关。 老年人腿部的肌腱比年轻人的更顺应。 因此，与年轻人相比，老年人的腿部肌腱在给定的负荷（例如步行和跑步）下伸展得更多，导致他们的肌肉以更短、更不理想的长度和更高的激活度运行。 使用较短的肌肉长度和更多的肌肉激活会产生较少的经济力量。 因此，研究人员试图通过使用与踝关节平行的踝关节外骨骼来改变作用于踝关节的被动刚度，从而使肌肉能够在相对较长的长度上运作。 通常，当肌肉的工作长度大于正常步行时所显示的长度时，肌肉会更经济地产生力量。 通过在脚踝上增加一个平行的外骨骼，研究人员假设老年人行走时会使用更长的跖屈肌长度，从而减少他们的肌肉活动，从而降低行走过程中的全身代谢率。
在这项研究中，研究人员将让年轻人和老年人进行孤立的小腿肌肉收缩，同时研究人员使用与参与者皮肤齐平的无创超声探头捕捉他们腿部肌肉和肌腱的行为。 研究人员还将让参与者在脚踝外骨骼设置为多个辅助值的跑步机上行走。 在这些试验中，研究人员将进行许多生理和生物力学测量，以评估为什么最佳的踝关节外骨骼外形可以最大限度地减少年轻人和老年人行走的代谢成本。
研究类型
介入性
注册 (实际的)
16
阶段
- 不适用
联系人和位置
本节提供了进行研究的人员的详细联系信息，以及有关进行该研究的地点的信息。
学习地点
-
-
Georgia
-
Atlanta、Georgia、美国、30332
- Physiology of Wearable Robotics Laboratory (Georgia Tech)
-
-
参与标准
研究人员寻找符合特定描述的人，称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。
资格标准
适合学习的年龄
18年 及以上 (成人、年长者)
接受健康志愿者
是的
描述
纳入标准：
- 受试者必须能够在 90 分钟的时间内步行 60 分钟。
- 受试者显然没有心血管、代谢和肾脏疾病，其中不包括提示心血管、代谢或肾脏疾病的体征或症状。
- 受试者目前没有肌肉骨骼损伤。
- 受试者需要年龄在 18-45 岁或 65 岁以上。
这些标准符合美国运动医学会 2015 年参与者在加入中度或中度至剧烈运动方案之前进行健康筛查的指南。 （Riebe 等人，2015 年）。
排除标准：
- 患有痴呆症或无法给予知情同意
- 肌肉骨骼受伤或走路时感到疼痛
- 有头晕和/或平衡问题的病史
- 有心血管、心脏、代谢或肾脏疾病，或呼吸系统问题
- 抽香烟
- 哮喘
- 在休息或运动时感到胸部、颈部、下巴、手臂疼痛或不适
- 有端坐呼吸或阵发性夜间呼吸困难
- 有脚踝水肿
- 有心悸或心动过速
- 有心脏杂音
- 心脏病发作
- 有糖尿病
- 有心脏起搏器
- 进行日常活动时出现异常呼吸急促
- <18 或 46-64 岁
- 不会说或听不懂英语
学习计划
本节提供研究计划的详细信息，包括研究的设计方式和研究的衡量标准。
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：基础科学
- 分配：非随机化
- 介入模型：并行分配
- 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：年轻成人外骨骼用户
研究参与者年龄在 18-45 岁之间。
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研究人员将使用踝外骨骼来调节用户踝关节产生的机械动力。
也就是说，参与者将在一个机器人设备中行走，该设备要么（a）添加一个弹簧，要么（b）一个与小腿肌肉平行的电机，以帮助他们产生更强的推进力，从而减少行走的力量。
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实验性的：老年人外骨骼用户
研究参与者年龄超过 65 岁。
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研究人员将使用踝外骨骼来调节用户踝关节产生的机械动力。
也就是说，参与者将在一个机器人设备中行走，该设备要么（a）添加一个弹簧，要么（b）一个与小腿肌肉平行的电机，以帮助他们产生更强的推进力，从而减少行走的力量。
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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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净代谢率（瓦/千克）
大体时间：第三次会议，最长 2 周
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参与者在每种实验条件下短距离步行期间消耗的代谢能量率。
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第三次会议，最长 2 周
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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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首选步行速度（米/秒）
大体时间：1年
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将测量受试者喜欢用每个外骨骼行走的速度。条件
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1年
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合作者和调查者
在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。
调查人员
- 首席研究员：Gregory S Sawicki, Ph.D.、Georgia Institute of Technology
出版物和有用的链接
负责输入研究信息的人员自愿提供这些出版物。这些可能与研究有关。
一般刊物
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研究记录日期
这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查，以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。
研究主要日期
学习开始 (实际的)
2020年2月4日
初级完成 (实际的)
2023年5月23日
研究完成 (实际的)
2023年5月23日
研究注册日期
首次提交
2019年7月23日
首先提交符合 QC 标准的
2019年7月23日
首次发布 (实际的)
2019年7月25日
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
2024年6月21日
上次提交的符合 QC 标准的更新
2024年6月18日
最后验证
2024年6月1日
更多信息
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