Het belangrijkste doel van de afzonderlijke studies is de evaluatie van de prestaties in een grijptaak wanneer elektrotactiele of vibrotactiele feedback wordt gegeven in vergelijking met de situaties waarbij geen of alleen visuele feedback gegeven…
ID
Bron
Verkorte titel
Aandoening
- Overige aandoening
- Congenitale en erfelijke aandoeningen NEG
Synoniemen aandoening
Aandoening
amputatie van de onderarm
Betreft onderzoek met
Ondersteuning
Onderzoeksproduct en/of interventie
Uitkomstmaten
Primaire uitkomstmaten
De vier verschillende deelonderzoeken kennen enigzins verschillende
uitkomstmaten:
Studie 1 - positie feedback
De belangrijkste onderzoeksvariabele van studie 1 is de prestatie van de
proefpersonen in grijptaken. Deze prestaties worden uitgedrukt in de tijd die
nodig is om de gijptaak te voltooien. Tijdens een grijptaak moeten meerdere
objecten van verschillende groottes vastgepakt worden en vervolgens 2 seconden
vastgehouden worden. Omdat het niet langer een kwestie van 'trial-and-error'
zal zijn om de correcte handpositie te bereiken, is de hypothese dat het
gebruik van feedback de tijd die nodig is om een taak te voltooien zal laten
afnemen. Ook het percentage van incorrecte handposities tijdens de taak en de
gemiddelde afwijking van de gewenste handpositie zijn de belangrijkste
onderzoeksvariabelen, omdat deze de over- en undershoot van de grijpbewegwing
beschrijven en daarbij dus ook de nauwkeurigheid van het uitvoeren van de
grijptaak.
Studie 2 - kracht feedback
De belangrijkste onderzoeksvariabele van studie 2 is de prestatie geleverd door
proefpersonen in een krachttaak. Deze prestatie wordt net als voor studie 1
uitgedrukt in de tijd benodigd voor het uitvoeren van de taak. Gedurende de
kracht taak moet een object vastgehouden worden door een bepaalde kracht te
leveren, terwijl de ondersteuning van het object wegvalt. Fouten gemaakt
tijdens deze krachttaak, zoals het aantal keren dat een object slipt en het
teveel aan kracht dat geleverd wordt, zijn ook belangrijke onderzoeksvariabelen.
Studie 3 - combinatie van positie en kracht feedback
Omdat studie 3 een combinatie is van de eerste twee studies, zijn de
belangrijkste onderzoeksvariabelen van deze studie ook de combinatie van de
onderzoeksvariabelen van deze studies, namelijk de prestaties in de grijp en
'vasthoudt' taak, uitgedrukt in de tijd die benodigd is, het percentage
incorrecte handposities, de gemiddelde afwijking van de gewenste handposities,
het aantal geslipte objecten en het teveel aan geleverde kracht. De uitdaging
van de derde studie ligt in de het combineren van de beste methodes uit de
eerste twee studies.
Studie 4 - feedback bij patiënten
De optimale feedback condities uit de eerste drie studies worden gecombineerd
in één protocol en geëvalueerd onder amputatiepatiënten en patiënten met een
aangeboren afwijking om de werking van de feedback methodes te bewijzen. De
belangrijkste studieparameters zijn daarom de combinatie van de
studieparameters van de eerste 3 studies, allemaal gerelateerd aan de
prestaties in een grijptaak.
Secundaire uitkomstmaten
Een mogelijke confounder in de studies zou het geslacht van de proefpersonen
kunnen zijn, omdat er verschillen kunnen zijn tussen mannen en vrouwen voor
sommige psychofysische eigenschappen, zoals de perceptie en lokalisatie van
stimuli. Daarnaast zou ook de volgorde van de experimenten van invloed kunnen
zijn op de prestaties in de verschillende taken, omdat de eerder uitgevoerde
taken kunnen dienen als een extra trainingsperiode voor de volgende taken. De
volgorde van de experimenten wordt gerandomiseerd over de proefpersonen om te
voorkomen dat dit trainingseffect invloed heeft op de uitkomstmaten van de
studie. Binnen elk experiment zijn er echter een aantal taken met dezelfde
condities, waardoor het trainingseffect gedurende het experiment wel
geëvalueerd kan worden en als uitkomstmaat gebruikt kan worden.
Achtergrond van het onderzoek
Het missen van een bovenste extremiteit als gevolg van een amputatie of een
aangeboren afwijking, resulteert vaak in een behoorlijke beperking in
functioneren. Een prothese zou in staat moeten zijn om de functie van de hand
over te nemen, maar in de praktijk blijkt de werking van de hand zeer complex
en kan de prothese dit niet eens benaderen. De ontwikkeling van extern
gestuurde (myoelektrische) protheses heeft wel geleid tot een prothese die
natuurlijker aangestuurd kan worden, maar dit is ten koste gegaan van de
niet-visuele feedback. Het ontbreken van deze sensorische feedback is een van
de belangrijkste redenen voor het niet gebruiken van een prothese. Feedback
over de uitgeoefende grijpkracht en de positie van de prothesehand of de
vingers is essentieel voor het onderbewust kunnen aansturen van een prothese.
Dit bleek uit een onderzoek onder representatieve prosthesegebruikers. In de
huidige protheses is er wel degelijk wat haptische informatie over krachten die
van buitenaf worden uitgeoefend en proprioceptieve informatie over de
orientatie van de arm in de ruimte aanwezig, maar niet over grijpkracht en mate
van handopening. Gebruikers van een prothese moeten daarom volledig vertrouwen
op en gebruik maken van de visuele infomatie, waardoor de functionaliteit van
de prothese flink beperkt wordt. Methodes waarmee mogelijk de gewenste feedback
gegeven kan worden zijn vibrotactiele en elektrotactiele stimulatie van de
huid. Deze methodes zijn echter nog nauwelijks gebruikt in
prothesetoepassingen.
Vroege studies naar feedback in onderarmprotheses maakten voornamelijk gebruik
van elektrotactiele sitmulatie, terwijl in meer recent onderzoek de focus meer
op vibrotactiele stimulatie ligt. Drie recente grote onderzoeksprojecten met
als doel het ontwikkelen van innovatieve onderarmprotheses hebben
geëxperimenteerd met vibrotactiele stimulatie om feedback over grijpkarcht te
geven. Hoewel de evaluaties leidden tot positieve resultaten zijn de methodes
nog niet toegepast in de huidige protheses, waarschijnlijk omdat er nauwelijks
onderzoek gedaan wordt naar de optimale stimulatie settings. Toepassingen van
het geven van feedback over de positie van de hand worden nog minder onderzocht
dan kracht feedback. Door Mann e.a. werden fantoomsensaties (sensaties die
ervaren worden tussen de daadwerkelijke stimulatoren in) gebruikt om
vibrotactiele feedback te geven over de hoek van de Boston elleboogprothese en
door Prior e.a. werd elektrotactiele stimulatie gebruikt om feedback te geven
over de mate van handopening in een Utah armprothese. Zij gebruikten één en
dezelfde elektrode om positie feedback te geven (door middel van modulatie van
de frequentie) tegelijkertijd met grijpkracht feedback (pulsbreedte modulatie),
wat uiteindelijk niet mogelijk bleek te zijn. Toch konden zij een toename in de
prestaties in het onderscheiden van verschillende objectgroottes aantonen
wanneer er een aparte elektrode werd gebruikt voor de positie feedback.
Doel van het onderzoek
Het belangrijkste doel van de afzonderlijke studies is de evaluatie van de
prestaties in een grijptaak wanneer elektrotactiele of vibrotactiele feedback
wordt gegeven in vergelijking met de situaties waarbij geen of alleen visuele
feedback gegeven wordt. De belangrijkste vraag die hierbij beantwoord dient te
worden is: Zal de prestatie in een grijptaak verbeteren wanneer feedback
gegeven wordt? De prestaties in een grijptaak worden beschreven door de tijd
die nodig is om de taak te voltooien en het aantal fouten (fouten in
handposities of wanneer een object kapot geknepen wordt of laten vallen) dat
gemaakt wordt. Daarnaast is de afwijking in bereikte handposities of gewenst
krachtniveau een van de uitkomstmaten. Een ander doel van de studies is het
bepalen van de optimale settings voor het geven van positie en/of kracht
feedback. Deze optimale settings zullen bepaald worden door het vergelijken van
de prestaties gedurende de grijptaken bij wisselende feedback condities.
Verschillende de condities die in ieder geval bekeken zullen worden zijn de
modus van stimulatie (vibrotactiel of elektrotactiel) en de plaatsing van de
stimulatoren.
Onderzoeksopzet
Omdat het doel van het studies het evalueren van het effect van feedback op de
prestaties in een grijptaak is, zullen de prestaties vergeleken worden tussen
situaties waarin wel of geen feedback wordt gegeven. Alle proefpersonen zullen
onderworpen worden aan alle verschillende feedback condities en daarom kan dit
onderzoek beschouwd worden als een monocenter experimenteel onderzoek.
Onderzoeksproduct en/of interventie
Alle proefpersonen ontvangen feedback over de positie van de hand en/of de grijpkracht van de hand door middel van elektrotactiele en vibrotactiele stimulatie.
Inschatting van belasting en risico
Deze studie brengt geen serieuze risico's met zich mee. Als gevolg van de
langdurige stimulatie (zowel vibrotactiel als elektrotactiel) zou er enige
roodheid of andere irritatie van de huid kunnen optreden. Verder kunnen bij het
bepalen van de stimulatiedrempels voor de elektrotactiele stimulatie enkele
pijnlijke sensaties voorkomen. Deze effecten zijn echter zeer kortdurend en
zullen verder niet tot langdurige problemen leiden.
De belasting van de proefpersonen bestaat verder uit de tijd (ongeveer twee
uur) die deelname aan deze studie met zich meebrengt.
Publiek
Drienerlolaan 5
7522 NB Enschede
NL
Wetenschappelijk
Drienerlolaan 5
7522 NB Enschede
NL
Landen waar het onderzoek wordt uitgevoerd
Leeftijd
Belangrijkste voorwaarden om deel te mogen nemen (Inclusiecriteria)
leeftijd tussen 18 en 65 jaar (gezonde proefpersonen en patiënten)
in staat de experimentele setup te bedienen (gezonde proefpersonen en patiënten)
onderarmstomp van tenminste 10 cm. (patiënten)
Belangrijkste redenen om niet deel te kunnen nemen (Exclusiecriteria)
verminderd gevoel bij aanraking (gezonde proefpersonen)
ervaring met vibrotactiele en elektrotactiele stimulatie (gezonde proefpersonen en patiënten)
huidproblemen op de plaats van stimulatie (gezonde proefpersonen en patiënten)
overgevoeligheid van de huid van de stomp (patiënten)
bilaterale ampuatie of afwijking (patiënten)
Opzet
Deelname
Opgevolgd door onderstaande (mogelijk meer actuele) registratie
Geen registraties gevonden.
Andere (mogelijk minder actuele) registraties in dit register
Geen registraties gevonden.
In overige registers
| Register | ID |
|---|---|
| CCMO | NL36189.044.11 |