分步步态治疗病理性跛行患者动态不对称的疗效 (ESPLICA)
在分体式跑带跑步机上行走(两条跑带中的每一条以不同的速度运行)会导致步态不对称,模仿在各种病理条件下观察到的跛行。 这种步行方式已被提议作为一种实验范式来研究步态神经控制的灵活性,并作为一种治疗偏瘫患者的运动形式。 然而,对于节段方面和整个身体系统(以质心为代表)的动态研究的稀缺性,挑战了关于分裂步态的可用发现的有效性。
与偏瘫的地面步态相比,分裂步态需要相反的空间和动态不对称。 较快的腿在时间上模仿麻痹肢体,但从空间和动态的角度模仿未受损的肢体。 这些差异表明,观点的部分转变可能有助于阐明分裂步态作为康复工具的潜力。
本研究的目的是调查患有单侧运动障碍(例如,运动障碍)的成人下肢的动态不对称性。 中风后偏瘫、帕金森病、多发性硬化症、单侧截肢、整形外科手术)在适应分带式跑步机上的步态期间。 将彻底研究踝关节提供的矢状力和质心的总机械能。 当皮带以不同速度运行时以及当皮带设置回相同速度时(即后效应),将研究步态期间现象的时间过程。
分裂步态后,预计下肢之间会出现更大的动态对称性。 当病变肢体位于较快或较低的带上时,是否会出现这种对称性的问题将被揭示。 分裂步态期间质心运动的一些改变也是预期的。
研究概览
研究类型
注册 (估计的)
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Luigi Tesio, MD, Full Professor
- 电话号码:+39 02 58218151
- 邮箱:l.tesio@auxologico.it
研究联系人备份
- 姓名:Stefano Scarano, MD, Research Fellow
- 电话号码:+39 02 58218717
- 邮箱:s.scarano@auxologico.it
学习地点
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-
MI
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Milan、MI、意大利、20121
- 招聘中
- Istituto Auxologico Italiano
-
接触:
- Stefano Scarano, MD, Research Fellow
- 电话号码:+39 02 58218717
- 邮箱:s.scarano@auxologico.it
-
副研究员:
- Chiara Malloggi, PhD
-
副研究员:
- Viviana Rota, PhD
-
副研究员:
- Stefano Scarano, MD, Research Fellow
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
- 年龄在18至70岁之间;
- 能够在没有支撑的情况下行走至少 20 米;
- 有意签署知情同意书的能力;
- 理解指令和完成运动任务的能力;
- 较差的一侧视力 > 10/20,并进行光学矫正;
- 由于各种病理状况导致的单侧下肢运动障碍,例如(未详尽列举):中风后偏瘫、帕金森病伴有运动症状的侧向不对称、多发性硬化症伴有运动症状的侧向不对称、单侧截肢假肢矫正、外科骨科干预、周围神经的单侧损伤。
排除标准:
- 系统性神经病理学;
- 骨科手术干预,但确定纳入标准的除外;
- 脊柱的症状病理学;
- 影响平衡和步态的其他感觉或神经病症;
- 怀孕。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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病理组
将招募至少 20 名患有各种骨科或神经系统疾病(例如,中风后偏瘫、帕金森病、多发性硬化症、单侧截肢、外科骨科干预)的参与者。
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参与者将在安装有力传感器的分体式跑带跑步机上行走,跑带以相同或不同的速度运行。 他们将自由行走,无需依靠任何支撑。 测试顺序如下:
参与者将在传送带速度发生变化之前收到口头警告。 一周后,参与者将在快速腰带上用受影响的下肢重复相同的方案。 |
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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踝关节力量
大体时间:两次评估,间隔一周
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根据戴维斯人体测量模型,将通过光电方法记录关节运动学。
标记的 3D 位移将使用 10 个近红外频闪相机捕捉。
关节功率将通过地面反作用力矢量和关节旋转中心的时空同步来计算。
仅考虑矢状面进行分析。
关节功率将计算为关节扭矩和关节转速的乘积。
当关节力矩和旋转速度共享相同的方向(即。
即,当主动肌在缩短的同时收缩时)为负或以其他方式吸收。
正功将计算为随时间生成的(正)功率的积分。
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两次评估,间隔一周
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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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步长
大体时间:两次评估,间隔一周
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在前脚触地处放置在后脚和前脚外踝上的标记之间的矢状距离。
在双重站立期间,步伐的一侧将被定义为后脚的一侧。
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两次评估,间隔一周
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单站时间
大体时间:两次评估,间隔一周
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对于每个下肢,该肢体确定垂直地面反作用力等于或超过 30 N 的时间间隔。
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两次评估,间隔一周
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双站时间
大体时间:两次评估,间隔一周
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双下肢垂直地面反作用力等于或超过 30 N 的时间间隔。双支撑时间的一侧定义为后足侧。
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两次评估,间隔一周
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质心运动参数
大体时间:两次评估,间隔一周
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由于向前 (Ekf)、横向 (Ekl) 和垂直 (Ekv) 速度引起的动能变化;重力势能(Ep)的变化;垂直运动引起的机械能变化,Ev = Ekv+Ep;总机械能的变化(Etot = Ekf+Ekl +Ev)。
由于 Ekf、Ev 和 Ekl 之间的被动交换,机械能的回收量 R 将根据等式 R = (Wf + Wv + Wl - Wext)/(Wf + Wv + Wl) × 100 计算,其中 Ekf 的 Wf、Ev 的 Wv、Ekl 的 Wl 和 Etot 的 Wtot 表示相应的功值,计算为一步中这些能量值的正增量之和。
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两次评估,间隔一周
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Luigi Tesio, MD, Full professor、Istituto Auxologico Italiano
出版物和有用的链接
一般刊物
- Betschart M, Lauziere S, Mieville C, McFadyen BJ, Nadeau S. Changes in lower limb muscle activity after walking on a split-belt treadmill in individuals post-stroke. J Electromyogr Kinesiol. 2017 Feb;32:93-100. doi: 10.1016/j.jelekin.2016.12.007. Epub 2017 Jan 3.
- Betschart M, McFadyen BJ, Nadeau S. Repeated split-belt treadmill walking improved gait ability in individuals with chronic stroke: A pilot study. Physiother Theory Pract. 2018 Feb;34(2):81-90. doi: 10.1080/09593985.2017.1375055. Epub 2017 Sep 13.
- Helm EE, Reisman DS. The Split-Belt Walking Paradigm: Exploring Motor Learning and Spatiotemporal Asymmetry Poststroke. Phys Med Rehabil Clin N Am. 2015 Nov;26(4):703-13. doi: 10.1016/j.pmr.2015.06.010. Epub 2015 Sep 26.
- Lauziere S, Mieville C, Betschart M, Duclos C, Aissaoui R, Nadeau S. Plantarflexion moment is a contributor to step length after-effect following walking on a split-belt treadmill in individuals with stroke and healthy individuals. J Rehabil Med. 2014 Oct;46(9):849-57. doi: 10.2340/16501977-1845.
- Malone LA, Bastian AJ. Spatial and temporal asymmetries in gait predict split-belt adaptation behavior in stroke. Neurorehabil Neural Repair. 2014 Mar-Apr;28(3):230-40. doi: 10.1177/1545968313505912. Epub 2013 Nov 15.
- Malone LA, Bastian AJ, Torres-Oviedo G. How does the motor system correct for errors in time and space during locomotor adaptation? J Neurophysiol. 2012 Jul;108(2):672-83. doi: 10.1152/jn.00391.2011. Epub 2012 Apr 18.
- Reisman DS, Bastian AJ, Morton SM. Neurophysiologic and rehabilitation insights from the split-belt and other locomotor adaptation paradigms. Phys Ther. 2010 Feb;90(2):187-95. doi: 10.2522/ptj.20090073. Epub 2009 Dec 18.
- Reisman DS, Block HJ, Bastian AJ. Interlimb coordination during locomotion: what can be adapted and stored? J Neurophysiol. 2005 Oct;94(4):2403-15. doi: 10.1152/jn.00089.2005. Epub 2005 Jun 15.
- Reisman DS, McLean H, Keller J, Danks KA, Bastian AJ. Repeated split-belt treadmill training improves poststroke step length asymmetry. Neurorehabil Neural Repair. 2013 Jun;27(5):460-8. doi: 10.1177/1545968312474118. Epub 2013 Feb 7.
- Reisman DS, Wityk R, Silver K, Bastian AJ. Locomotor adaptation on a split-belt treadmill can improve walking symmetry post-stroke. Brain. 2007 Jul;130(Pt 7):1861-72. doi: 10.1093/brain/awm035. Epub 2007 Apr 2.
- Reisman DS, Wityk R, Silver K, Bastian AJ. Split-belt treadmill adaptation transfers to overground walking in persons poststroke. Neurorehabil Neural Repair. 2009 Sep;23(7):735-44. doi: 10.1177/1545968309332880. Epub 2009 Mar 23.
- Selgrade BP, Thajchayapong M, Lee GE, Toney ME, Chang YH. Changes in mechanical work during neural adaptation to asymmetric locomotion. J Exp Biol. 2017 Aug 15;220(Pt 16):2993-3000. doi: 10.1242/jeb.149450. Epub 2017 Jun 8.
- Selgrade BP, Toney ME, Chang YH. Two biomechanical strategies for locomotor adaptation to split-belt treadmill walking in subjects with and without transtibial amputation. J Biomech. 2017 Feb 28;53:136-143. doi: 10.1016/j.jbiomech.2017.01.012. Epub 2017 Jan 14.
- Tesio L, Malloggi C, Malfitano C, Coccetta CA, Catino L, Rota V. Limping on split-belt treadmills implies opposite kinematic and dynamic lower limb asymmetries. Int J Rehabil Res. 2018 Dec;41(4):304-315. doi: 10.1097/MRR.0000000000000320.
- Tesio L, Rota V. Gait analysis on split-belt force treadmills: validation of an instrument. Am J Phys Med Rehabil. 2008 Jul;87(7):515-26. doi: 10.1097/PHM.0b013e31816f17e1.
研究记录日期
研究主要日期
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初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
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