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小儿偏瘫性脑瘫的双关节视觉反馈步态再训练

2022年1月14日 更新者:Kessler Foundation

双关节视觉反馈设计对偏瘫性脑瘫儿科的影响和可行性:初步研究

本研究旨在评估视觉反馈系统的可行性,该系统旨在增强与偏瘫性脑瘫相关的步态障碍儿童的基于跑步机的步态训练。 视觉反馈使用来自膝关节和髋关节运动的数据来表示行走期间脚在身体前面或后面的位置。 本研究将测试 8 名患有偏瘫性脑瘫的儿童,这些儿童在脚接触地面(初始接触)时步长与非典型膝关节和髋关节运动相关。 该研究将检查响应新视觉反馈系统的步行适应性,并比较新设计的两种变体在响应和用户体验方面的差异。 在单次访问中,参与者将使用双关节视觉反馈 (DJVF) 系统接受步态再训练协议。 将在基线行走期间以及对两种反馈变体做出响应时收集、分析和比较麻痹(较弱)侧的髋关节和膝关节屈曲角度。 将使用放置在关键下肢肌肉上的电极来研究肌肉放电模式。 研究参与者将被要求报告他们遵循步态再训练方案的经验和偏好。 研究结果将用于进一步完善 DJVF 系统,为未来的研究做准备。

研究概览

详细说明

参与者特征

根据纳入和排除标准,本研究将招募 8 名继发于 CP 的偏瘫步态儿科参与者。

双关节视觉反馈系统 (DJVF)

DJVF 系统使用四个惯性测量单元 (IMU) 传感器(MTW Devkit,Xsens Technologies BV,恩斯赫德,荷兰)放置在骨盆、小腿、大腿和脚上,以测量步态期间的三维段加速度和方向。 该软件应用程序是由我们的研究团队使用 MATLAB(Mathworks,Natick,MA)编程语言和 Xsens 系统提供的应用程序编程接口开发的。 传感器数据被中继回控制 PC 以进行实时处理和反馈显示公式。 主要反馈的形式是代表脚在身体前面或后面的位置的光标。 使用大腿和小腿的节段角度和长度计算相对足部位置。 反馈旨在通过根据光标进入的目标屏幕区域奖励分数来奖励在步态的初始接触阶段更靠前的脚放置。 到达的区域会突出显示并显示瞬时分数。

FBC vs FBCS:增加累积评分:

将测试代表两个变体的两个反馈条件。 第一个(FBC)同上,只有瞬时计分。 FBCS 条件将与 FBC 条件相同,但增加了以下内容:累积分数的游戏上下文提示将作为显示在主反馈界面右侧的可视数字计数提供。

研究协议

研究人员将使用弹性包裹物和医用胶带将惯性传感器放置在骨盆、大腿、小腿和麻痹肢体的鞋子上。 研究人员将表面 EMG 传感器放置在参与者的下肢麻痹侧。 如果由于存在矫形器或其他复杂因素而无法放置任何传感器,则不会收集该传感器的数据。 研究人员将通过让参与者进行一些简单的活动来检查每个传感器的信号,例如弯曲膝盖、下蹲、踮起脚尖和抬起脚趾。

设置完成后,参与者将首先以自己选择的舒适速度在研究跑步机上行走,同时记录基线 (BAS) 步态模式。 在基线试验、练习和对反馈的定向之后,包括 FBC 和 FBCS 变体,将发生。 这些训练块的顺序将在参与者到达之前随机化。 在训练块之间,参与者将被分配休息时间以减少疲劳。

测试之后,参与者将完成一份调查问卷,其中包含五点顺序量表的项目,描述他们的 1)对反馈显示的理解,2)成功的自我评价,3)他们更喜欢哪种反馈变体(干预)的偏好,以及 4 ) 训练后的努力或疲惫。

研究类型

介入性

注册 (预期的)

8

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。

学习联系方式

研究联系人备份

学习地点

    • New Jersey
      • West Orange、New Jersey、美国、07052
        • 招聘中
        • Kessler Foundation
        • 接触:
        • 首席研究员:
          • Peter J Barrance, PhD

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

7年 至 17年 (孩子)

接受健康志愿者

不

有资格学习的性别

全部

描述

纳入标准:

  • I1:偏瘫性脑瘫的诊断
  • I2:偏瘫肢体的步态:摆动后期/初始接触时膝关节伸展不足
  • I3:7至17岁
  • I4:能够在没有辅助设备的情况下在跑步机上行走
  • I5:能够理解所需水平的英语口语:

    1. 了解并遵循有关设备设置、测试和任务执行的说明
    2. 回答与努力和偏好相关的问题
    3. 能够理解同意文件并提供知情同意

排除标准:

  • E1:腿部或脚部严重受伤(如骨折)影响行走能力
  • E2:运动时中风或心脏病发作的已知危险因素
  • E3:研究开始前不到 12 个月的下肢骨科手术
  • E4:其他可能影响参与者完成研究的能力或可能影响研究结果解释的重要健康状况。

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:设备_可行性
  • 分配:北美
  • 介入模型:单组
  • 屏蔽:没有任何

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:实验组
参与者将使用双关节视觉反馈系统 (DJVF) 的两种变体进行一次步态再训练测试。 DJVF 系统使用 IMU 传感器测量膝关节和髋关节运动,并计算用户脚部相对于骨盆的位置。 相对脚的位置实时显示在用户面前的屏幕上,反馈旨在引起位于前面的脚位置的增加。
参与者将在跑步机上行走,同时使用 DJVF 界面给出瞬时前后脚位置和即时评分信息。 儿科物理治疗师将提供 (1) 口头鼓励并根据需要将注意力转移到任务上 (2) 如果难以解释反馈并注意到适当的修改,则提供口头提示以提供帮助。
参与者将使用相同的 DJFB 在跑步机上行走,并对他们的表现进行额外的视觉累积评分。 儿科物理治疗师将提供 (1) 口头鼓励并根据需要将注意力转移到任务上 (2) 如果难以解释反馈并注意到适当的修改,则提供口头提示以提供帮助。

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
无反馈初始接触时的膝关节屈曲角度
大体时间:1天(单一时间点)
测量在没有反馈的摆动阶段结束时脚接触地面时膝盖的弯曲程度
1天(单一时间点)
FBC 暴露期间初始接触时的膝关节屈曲角度
大体时间:1天(单一时间点)
在暴露于 FBC 视觉反馈期间,测量在摆动阶段结束时脚接触地面时膝盖的弯曲程度
1天(单一时间点)
FBCS 暴露期间初始接触时的膝关节屈曲角度
大体时间:1天(单一时间点)
在暴露于 FBCS 视觉反馈期间,测量摆动阶段结束时脚接触地面时膝盖的弯曲程度
1天(单一时间点)
无反馈初始接触时的髋屈曲角度
大体时间:1天(单一时间点)
测量在没有反馈的摆动阶段结束时脚接触地面时髋关节的弯曲程度
1天(单一时间点)
FBC 暴露期间初始接触时的髋屈曲角度
大体时间:1天(单一时间点)
在 FBC 视觉反馈下,测量在摆动阶段结束时脚接触地面时髋关节的弯曲程度
1天(单一时间点)
FBCS 暴露期间初始接触时的髋屈曲角度
大体时间:1天(单一时间点)
在 FBCS 视觉反馈下,测量在摆动阶段结束时脚接触地面时髋关节的弯曲程度
1天(单一时间点)
参与者问卷回复
大体时间:1天(单一时间点)
参与者对五点顺序量表的反应详细说明了他们的 1)对反馈显示的理解,2)成功的自我评价,3)他们更喜欢哪种反馈变体(干预)的偏好,以及 4)训练后的努力或疲惫。
1天(单一时间点)

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:Peter J Barrance, PhD、Kessler Foundation

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)

2021年11月19日

初级完成 (预期的)

2022年5月1日

研究完成 (预期的)

2022年8月1日

研究注册日期

首次提交

2021年7月27日

首先提交符合 QC 标准的

2021年8月17日

首次发布 (实际的)

2021年8月18日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2022年1月19日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2022年1月14日

最后验证

2022年1月1日

更多信息

与本研究相关的术语

关键字

其他研究编号

  • R-1151-21

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

不

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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