下肢切断患者の歩行パターンの変化の評価:歩行パラメータ測定の代替方法

科学分野:

• バイオメカニクスとリハビリテーション工学
• ウェアラブルセンサー技術
• 義肢と補助器具

背景:

• 効果的な歩行モニタリングとリハビリテーションは 障害のある人にとって極めて重要です
• 慣性センサーは 診療室外での 長期の歩行評価の 可能性を秘めています
• さまざまな歩行偏差に対する 最低限の侵入システムを開発することは 依然として課題です

研究 の 目的:

• 下肢義肢使用者の歩行パターンを直接分析することで評価する.
• 歩き方の評価のためのジャイロスコップとアクセロメーターのデータの有効性を調査する.
• 歩行パターンの変化を分析するための異なるアルゴリズムを比較する.

主な方法:

• 下肢義肢を使用した11人が 歩行障害バイオフィードバックシステムで 歩行実験を行った.
• 12人の参加者は 理学療法士による 歩行訓練を受けた.
• 慣性センサー (回転鏡,加速計) を下部に配置し,3つのアルゴリズム (HMM-SM,SOM,DTW) を評価した.

主要な成果:

• 自己組織化マップ (SOM) とダイナミックタイムワーピング (DTW) は歩行パターンの変化を効果的に評価した.
• 足の上と下にあるセンサーは 歩行の評価において 骨盤にあるセンサーを上回ります
• アルゴリズムは 混乱や訓練によって引き起こされた 歩行の変化を 発見しました

結論:

• 慣性センサーのデータを直接分析することで 義肢の使用者の歩行パターンの変化を 効果的に評価できます
• ウェアラブルで適応可能なシステムは 精密で現実的な 歩行モニタリングと 治療的介入の有望性を示しています
• このアプローチは,長期的なリハビリテーションと生活の質の改善に役立つツールです.