Шестнадцать пар «пользователь устройства с ТСИ — сопровождающий» завершили выполнение протокола, включая все визиты в рамках исследования с использованием самобалансирующего экзоскелета. Семь участников были классифицированы как имеющие тетраплегию (Tetra), от C4-A до C6-C, и девять — как имеющие высокую параплегию (HPara), от T1-A до T5-C. Демографические характеристики пользователей устройств с ТСИ и сопровождающих обобщены в Таблице 1. Не было обнаружено значимых различий между группами Tetra и HPara по возрасту (38 ± 20,5 против 49 ± 13,9 лет; p = .2274), длительности травмы (6,2 ± 8,4 против 9,6 ± 7,5 лет; p = .4128), росту (172 ± 5,8 против 176 ± 7,6 cm; p = .269) или возрасту сопровождающих (46 ± 19,4 против 3 ± 16,8 лет; p = .1712). Масса тела была значимо ниже в группе Tetra, чем в группе HPara (67,9 ± 9,3 против 83,9 ± 12,1 kg; p = .017). Индивидуальные данные участников представлены в Таблице 1.
| ПИД-регулятор | NLI, AIS | Пол | Возраст (л.) | Рост (см) | Вес (кг) | DOI (y) | Группа | Этиология | Возраст партнера (лет) | Половой партнер |
| Тетраплегия |
| 1 | C4, A | М | 20 | 178 | 52.2 | 3 | Тетра | Tr | 23 | М |
| 2 | C4, C | M | 43 | 173 | 72.6 | 10 | Тетра | Tr | 73 | F |
| 3 | C5, B | М | 21 | 173 | 59.0 | 2 | Тетра | Tr | 54 | М |
| 4 | C5, C | M | 28 | 165 | 72.6 | 2 | Тетра | Tr | 39 | M |
| 5 | C5, D | M | 73 | 180 | 75.7 | 24 | Тетра | NTr | 21 | F |
| 6 | C6, A | М | 23 | 165 | 65.8 | 1.5 | Тетра | Tr | 61 | М |
| 7 | C6, C | М | 56 | 170 | 77.1 | 0.9 | Тетра | Tr | 53 | F |
| Среднее или количество | | M = 7 | 38 | 172 | 67.9 | 6.2 | n = 7 | Tr = 6 | 46 | M = 4 |
| СО или количество | | F = 0 | 20.5 | 5.8 | 9.3 | 8.4 | | NTr = 1 | 19.4 | F = 3 |
| Высокая параплегия |
| 8 | T1, A | М | 54 | 188 | 93 | 8 | HPara | Tr | 27 | М |
| 9 | T1, C | М | 29 | 183 | 77.1 | 9 | HPara | Tr | 32 | M |
| 10 | Т3, А | М | 57 | 183 | 85.7 | 17 | HPara | Tr | 39 | М |
| 11 | T4, A | M | 70 | 170 | 89.8 | 3 | HPara | NTr | 76 | F |
| 12 | T4, A | М | 49 | 168 | 60.0 | 11 | HPara | Tr | 25 | F |
| 13 | T4, C | М | 59 | 170 | 86.2 | 3 | HPara | NTr | 27 | M |
| 14 | T5, A | М | 51 | 178 | 72.6 | 25 | HPara | Tr | 24 | F |
| 15 | T5, C | М | 28 | 180 | 99.8 | 2 | HPara | Tr | 23 | F |
| 16 | T5, C | М | 40 | 168 | 91.0 | 8 | HPara | NTr | 26 | M |
| Среднее значение или количество | | M = 9 | 49 | 176 | 83.9 | 9.6 | n = 9 | Tr = 6 | 33 | M = 5 |
| СО или количество | | F = 0 | 13.9 | 7.6 | 12.1 | 7.5 | | NTr = 3 | 16.8 | F = 4 |
| Тетраплегия в сравнении с высокой параплегией |
| Нижняя граница 95% ДИ | | | −7.578 | −3.064 | 4.163 | −5.171 | | | −32.487 | |
| Верхняя граница 95% ДИ | | | 29.261 | 11.854 | 27.944 | 11.882 | | | 6.63 | |
| p-значение | | | 0.2274 | 0.2269 | 0.0117 | 0.4128 | | | 0.1712 | |
| Общая группа (N = 16) |
| Среднее значение | | M = 16 | 44 | 175 | 76.8 | 8.1 | Тетра = 7 | Tr = 12 | 39 | M = 9 |
| СО (стандартное отклонение) | | F = 0 | 17.3 | 7.0 | 13.4 | 7.8 | HPara = 9 | NTr = 4 | 18.6 | F = 7 |
Таблица 1: Демографические характеристики пользователей экзоскелета с травмой спинного мозга и их сопровождающих Данные представлены в виде индивидуальных значений участников, а также в виде среднего значения ± стандартного отклонения (SD) или количества, в зависимости от контекста. Участники были разделены на группы с тетраплегией (Tetra, n = 7) и высокой параплегией (HPara, n = 9). Вес участников с тетраплегией был значимо ниже по сравнению с участниками с высокой параплегией (p = 0,017), в то время как значимых межгрупповых различий по возрасту, росту, длительности травмы или возрасту сопровождающего обнаружено не было. Для сравнений между группами приведены 95% доверительные интервалы (CI) и значения p. Сокращения: PID = идентификационный номер участника; NLI = неврологический уровень повреждения; AIS = шкала повреждений Американской ассоциации спинальных травм; DOI = длительность травмы; M = мужчина; F = женщина; Tetra = тетраплегия; HPara = высокая параплегия; Tr = травматическое повреждение; NTr = нетравматическое повреждение; SD = стандартное отклонение; CI = доверительный интервал Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
Безопасность контролировалась на протяжении всего исследования путем систематического сбора данных о нежелательных явлениях (НЯ). За время исследования, включавшего 144 визита пользователей устройства с травмой спинного мозга (ТСМ) и 14 визита сопровождающих, было зарегистрировано 17 НЯ, восемь из которых были связаны с устройством. Большинство НЯ, связанных с устройством, представляли собой легкое раздражение кожи и мышечные спазмы, что часто отмечается при использовании экзоскелета. В ходе одного тренировочного занятия произошло падение, связанное с устройством, когда экзоскелет неожиданно наклонился влево. Сопровождающий попытался удержать пациента обеими руками, но не смог предотвратить падение. Участник кратковременно коснулся поверхности земли левой рукой и безопасно приземлился в положении сидя с вытянутыми ногами. Питание экзоскелета было отключено, и устройство было положено плашмя на пол. Участник не сообщил о боли или дискомфорте, а осмотр врачом исследования не выявил отеков, покраснений, синяков, мест повышения температуры, ссадин или других повреждений. Участник был пересажен в инвалидное кресло при помощи двух человек и получил медицинский допуск к возобновлению тренировок. Серьезных нежелательных явлений (СНЯ), связанных с исследованием или устройством, не возникло, и ни один участник не прекратил участие из-за НЯ.
После четырех тренировочных сессий все 16 пользователей устройств SCI и их сопровождающих выполнили тест TUG в пределах заранее установленной цели ≤3 мин и достигли цели по показателю 6MWT ≥40 м. Одиннадцать из 16 участников (68,8%) достигли заранее установленной цели по показателю 10MWT ≥0,20 м/с. Пятнадцать из 16 участников (93,8%) успешно надели экзоскелет в течение целевого времени ≤10 мин, и все 16 участников (100%) успешно сняли экзоскелет в течение целевого времени. Индивидуальные данные участников и показатели LOA сопровождающих представлены в Таблице 2.
| ID пациента | NLI, AIS | Надевание (мин) | LOA | Снятие (мин) | LOA | TUG (мин) | LOA | 6MWT (м) | LOA | 10MWT (м/с) | LOA |
| Целевой показатель ≤10 мин | | Целевой показатель ≤10 мин | | Целевой показатель ≤3 мин | | Целевой показатель ≥40 м | | Целевой показатель ≥0.20 м/с | |
| Тетраплегия (Tetra) | | | | | | | | | | | |
| 1 | C4, A | 4.2 | 1 | 1.4 | 1 | 2.5 | 2 | 57 | 3 | 0.17 | 3 |
| 2 | C4, C | 1.2 | 1 | 3.1 | 1 | 2.1 | 2 | 62 | 3 | 0.19 | 3 |
| 3 | C5, B | 3.7 | 1 | 1.3 | 1 | 2.8 | 2 | 52 | 2 | 0.20 | 2 |
| 4 | C5, C | 5.3 | 1 | 1.1 | 1 | 2.0 | 2 | 72 | 3 | 0.23 | 3 |
| 5 | C5, D | 4.7 | 2 | 0.8 | 2 | 2.2 | 2 | 72 | 2 | 0.18 | 2 |
| 6 | C6, A | 7.0 | 1 | 2.2 | 2 | 2.4 | 1 | 65 | 1 | 0.21 | 1 |
| 7 | C6, C | 4.8 | 1 | 1.5 | 1 | 1.9 | 2 | 6 | 2 | 0.20 | 2 |
| Среднее | | 5.8 | | 1.6 | | 2.3 | | 63.7 | | 0.197 | |
| SD | | 2.6 | | 0.8 | | 0.3 | | 7.4 | | 0.02 | |
| Кол-во и % достижения целевого показателя | | 6 из 7
85.7% | | 7 из 7
10% | | 7 из 7
10% | | 7 из 7
10% | | 5 из 7
71.4% | |
| Высокая параплегия (HPara) | | | | | | | | | | | |
| 8 | T1, A | 5.0 | 1 | 1.7 | 1 | 2.1 | 1 | 63 | 2 | 0.18 | 2 |
| 9 | T1, C | 6.0 | 2 | 1.3 | 2 | 2.1 | 2 | 63 | 3 | 0.19 | 3 |
| 10 | T3, A | 3.4 | 2 | 1.0 | 2 | 1.7 | 3 | 60 | 3 | 0.19 | 3 |
| 1 | T4, A | 5.5 | 2 | 2.5 | 1 | 2.7 | 2 | 60 | 2 | 0.17 | 3 |
| 12 | T4, A | 6.0 | 1 | 1.3 | 1 | 2.2 | 1 | 67 | 1 | 0.23 | 1 |
| 13 | T4, C | 3.8 | 2 | 1.4 | 2 | 2.3 | 3 | 6.6 | 3 | 0.20 | 3 |
| 14 | T5, A | 3.3 | 2 | 0.9 | 2 | 2.8 | 3 | 70.5 | 3 | 0.21 | 3 |
| 15 | T5, C | 6.1 | 1 | 1.6 | 1 | 1.8 | 1 | 67.9 | 2 | 0.21 | 2 |
| 16 | T5, C | 4.1 | 1 | 0.6 | 2 | 3.0 | 2 | 68.8 | 2 | 0.20 | 2 |
| Среднее | | 4.8 | | 1.4 | | 2.3 | | 65.2 | | 0.198 | |
| SD | | 1.2 | | 0.6 | | 0.5 | | 3.8 | | 0.02 | |
| Кол-во и % достижения целевого показателя | | 9 из 9
10% | | 9 из 9
10% | | 9 из 9
10% | | 9 из 9
10% | | 6 из 9
6.7% | |
| Tetra (n=7) против HPara (n=9) | | | | | | | | | | | |
| Нижняя граница 95% CI | | −2.295 | | −0.464 | | −0.3525 | | −8.075 | | −0.027 | |
| Верхняя граница 95% CI | | 0.141 | | 0.57 | | 0.4938 | | 0.74 | | 0.03 | |
| Размер эффекта (d Коэна) | | 0.523 | | 0.309 | | −0.086 | | −0.272 | | −0.038 | |
| p-значение | | 0.081 | | 0.8257 | | 0.151 | | 0.0996 | | 0.186 | |
| Общая группа (N = 16) | | | | | | | | | | | |
| Среднее или кол-во | | 5.258 | | 1.469 | | 2.31 | | 64.5 | | 0.198 | |
| SD или кол-во | | 1.913 | | 0.647 | | 0.379 | | 5.51 | | 0.018 | |
| Кол-во и % достижения целевого показателя | | 15 из 16
93.8% | | 16 из 16
10% | | 16 из 16
10% | | 16 из 16
10% | | 1 из 16
68.8% | |
Таблица 2: Время надевания и снятия, показатели теста при ходьбе и уровень помощи сопровождающего Представлены индивидуальные результаты участников и суммарные групповые показатели для участников с тетраплегией (Tetra), высокой параплегией (HPara) и для всей группы в целом. Оцениваемые показатели включают время надевания, время снятия, тест «встать и пройти» (TUG), тест 6-минутной ходьбы (6MWT) и тест 10-метровой ходьбы (10MWT). Для каждой оценки указаны заранее определенные целевые показатели эффективности, установленные до начала исследования, а также приведены индивидуальные значения участников. Также указаны количество и процент участников, достигших каждого из предопределенных целевых показателей. Данные представлены в виде среднего значения ± стандартного отклонения (SD), абсолютных значений или процентов, в зависимости от контекста. Для сравнения показателей участников с тетраплегией и высокой параплегией приведены 95-процентные доверительные интервалы (CI), величины эффекта (d Коэна) и значения p. Между группами не было обнаружено статистически значимых различий ни по одному из измеряемых показателей (все p > 0,05). Для каждой оценки регистрировался сопутствующий уровень помощи (LOA). Сокращения: PID = идентификационный номер участника; NLI = неврологический уровень повреждения; AIS = шкала нарушений Американской ассоциации спинальных повреждений; LOA = уровень помощи (1 = максимальная помощь, 2 = перемежающаяся помощь, 3 = тесный контактный контроль или отсутствие физической помощи); TUG = тест «встань иди» (timed-up-and-go); 6MWT = тест 6-минутной ходьбы; 10MWT = тест 10-метровой ходьбы; min = минуты; m = метры; m/s = метры в секунду; SD = стандартное отклонение; CI = доверительный интервал; Tetra = тетраплегия; HPara = высокая параплегия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
За четыре тренировочных сеанса и один сеанс оценки не было выявлено значимых различий между группами Tetra и HPara по общему времени сеанса (Рисунок 3A), времени пребывания в вертикальном положении (Рисунок 3B), количеству шагов (Рисунок 3C) или пройденному расстоянию (Рисунок 3D) (все p > .05). В обеих группах наблюдалось значимое улучшение по всем четырем показателям в ходе сеансов (p < .01) (Рисунок 3A–3D).

Рисунок 3Показатели в ходе сеансов обучения ходьбе с использованием экзоскелета. Результаты показателей эффективности в ходе четырех сеансов тренировки ходьбы с использованием экзоскелета (1–4) и сеанса оценки (5) для участников с тетраплегией (Tetra, n = 7) и высокой параплегией (HPara, n = 9).A) Общее время сеанса. (B) Время пребывания в вертикальном положении. (C) Общее количество этапов. (D) Дистанция ходьбы. Данные представлены в виде среднего значения ± стандартного отклонения (SD). В обеих группах наблюдалось значимое улучшение всех измеряемых показателей в ходе тренировочных сессий (ANOVA с повторными измерениями, основной эффект сессий, p < 0,001). Tetra = тетраплегия; HPara = высокая параплегия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть этот рисунок в большем размере.
Четырнадцать из 16 участников (87,5%) успешно выполнили все шесть задач ADL, в то время как два участника (12,5%) успешно выполнили пять из шести задач ADL к 4-му сеансу (Таблица 3). LOA сопровождающего во время выполнения ADL представлены в Таблице 3.
| ПИД-регулятор | NLI, AIS | 1. Ходьба по коридору и ручное открывание дверей | 2. Действия на кухонном столе и полках | 3. Занятия у раковины и зеркала в ванной комнате | 4. Занятия в гостиной | 5. Навигация в лифте | 6. Ходьба на открытом воздухе ≥50 м | Выполнил все 6 видов повседневной активности (ADL) | Выполнил(а) 5 видов повседневной деятельности (ADL) |
| Тетраплегия (Tetra) |
| 1 | C4, A | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 | ✓ | |
| 2 | C4, C | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | ✓ | |
| 3 | C5, B | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ✓ | |
| 4 | C5, C | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 | ✓ | |
| 5 | C5, D | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | ✓ | |
| 6 | C6, A | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | НТ | | ✓ |
| 7 | C6, C | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | ✓ | |
| Высокая параплегия (HPara) |
| 8 | T1, A | 2 | 2 | 1 | 2 | 1 | 2 | ✓ | |
| 9 | T1, C | 2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | ✓ | |
| 10 | Т3, А | 3 | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 | ✓ | |
| 11 | T4, A | 2 | 3 | 2 | 3 | 2 | 3 | ✓ | |
| 12 | T4, A | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ✓ | |
| 13 | Т4, C | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 | 3 | ✓ | |
| 14 | T5, A | 3 | 3 | 2 | 2 | 2 | НТ | | ✓ |
| 15 | T5, C | 1 | 3 | 1 | 1 | 2 | 2 | ✓ | |
| 16 | T5, C | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ✓ | |
Общее количество участников
(Количество и % достижения цели по эффективности) | 14/16
87.5% | 2/16
12.5% |
Таблица 3: Навыки повседневной жизнедеятельности, освоенные при использовании экзоскелета, и уровень помощи, оказываемой сопровождающим. Уровень помощи (LOA) со стороны сопровождающего фиксировался при выполнении шести видов повседневной деятельности (ADL): ходьба по коридору и прохождение через двери с ручным открыванием, действия у кухонной столешницы и полки, действия у раковины и зеркала в ванной комнате, действия в гостиной, перемещение в лифте и ходьба на открытом воздухе на расстояние не менее 50 м. Баллы LOA определялись следующим образом: 1 = максимальная помощь, 2 = периодическая помощь, 3 = плотный физический контроль или отсутствие физической помощи. Приводятся количество и процент участников, достигших заранее определенной цели по выполнению ADL. Четырнадцать из шестнадцати участников (87,5%) успешно справились со всеми шестью видами ADL, в то время как двое из шестнадцати (12,5%) успешно выполнили пять видов ADL. Двое участников с ТСХ не проходили (NT) оценку ходьбы на открытом воздухе из-за плохих погодных условий. Сокращения: PID = идентификационный номер участника; NLI = неврологический уровень повреждения; AIS = шкала нарушений Американской ассоциации спинальных травм; ADL = повседневная деятельность; LOA = уровень помощи; Tetra = тетраплегия; HPara = высокая параплегия; NT = не тестировалось. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.
Пользователи устройств с SCI сообщили о среднем значении RPE 9,2 ± 2,6, что указывает на умеренное физическое напряжение при использовании экзоскелета. Показатели воспринимаемой безопасности были высокими как для пользователей устройств с SCI (6,9 ± 0,3), так и для сопровождающих (6,5 ± 0,8), что свидетельствует о высоком уровне воспринимаемой безопасности во время работы устройства. Большинство участников на протяжении всего исследования последовательно сообщали о самых высоких показателях безопасности.
В целом, большинство пользователей устройств при травмах спинного мозга (SCI) и их сопровождающих достигли заранее установленных показателей эффективности при оценке ходьбы и повседневной деятельности (ADL). Использование самобалансирующего экзоскелета сопровождалось легким ощущением физического напряжения и высокими оценками воспринимаемой безопасности как среди пользователей устройств с SCI, так и среди их сопровождающих.
Дополнительный файл 1. Стандартизированные описания методик оценки функциональных показателей, использованных в ходе исследования, включая тест 10-метровой ходьбы (10MWT), тест 6-минутной ходьбы (6MWT), стандартизированную полосу препятствий при ходьбе (SWOC), оценку повседневной активности (ADL), а также процедуры оценки навыков надевания и снимания одежды. В данном файле представлены стандартизированные процедуры оценки и определения результатов, на которые ссылается протокол, для обеспечения единообразного выполнения исследования во всех центрах.Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.
Дополнительный файл 2. Подробные сведения о сертификации инструкторов, отборе участников, подгонке устройства, генерации траекторий, проверке систем безопасности, программе обучения, критериях прогресса, процедурах сертификации и протоколах технического обслуживания устройств, использованных в ходе исследования. В данном файле представлены подробные рабочие процедуры, которые дополняют методы, описанные в основном протоколе, позволяя при этом сохранить удобочитаемость основного текста рукописи.Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы загрузить этот файл.
Дополнительный файл 3. Стандартизированный контрольный список базовых навыков, критически важных задач и критериев сертификации, используемый для оценки компетентности пары «пользователь устройства SCI — сопровождающее лицо» в процессе обучения и сертификации. Данный контрольный список использовался для стандартизации оценки компетенций и сертификации всех участников и центров исследования.Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.
Дополнительный файл 4. Сводка стандартизированных сценариев использования, репрезентативных задач и оценок юзабилити, проведенных в ходе обучения и сертификации пар «пользователь устройства для SCI — сопровождающее лицо». В данном файле обобщены стандартизированные сценарии использования, применяемые для оценки безопасности работы устройства и удобства его эксплуатации в процессе обучения и сертификации участников.Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать этот файл.