パッシブ義肢膝の目標ピーク膝の flexion を達成するために推奨されるダッピング係数範囲の推定
Nina T Petelina1, V N Murthy Arelekatti2, Amanda L Shorter2
1Department of Mechanical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA. petelina@mit.edu.
Annals of biomedical engineering
|February 16, 2026
まとめ
新しいフレームワークは,最適なダッピングを予測することによって,義足の膝の設計を支援します. これは,制御された膝の屈曲を保証し,骨切断患者の歩行を改善し,特にリソースが限られた環境では,デバイスのチューニングを支援します.
科学分野:
- バイオメカニクス バイオメカニクス
- 義肢・矯正器具と矯正器具について
- 歩行分析 歩行分析について
背景:
- 義肢膝のダッピングのための予測バイオメカニカルモデルは不足しています.
- スイング中の膝の屈折にダッピングの影響に関する経験的データは稀です.
- 静止を最適化することは,骨切断患者の歩行や器具の機能に極めて重要です.
研究 の 目的:
- 義足の膝の最適減圧係数を推定するための枠組みを開発し,検証する.
- スイングフェーズ中のピーク膝の屈折にダッピングマグニチュードの影響を定量的に調査する.
- トランスフェモラル截肢患者の健常者における膝のピーク flexion を達成するための方法を提供すること.
主な方法:
- 推奨される減圧係数の範囲を推定するために,3段階の枠組みが開発されました.
- このフレームワークは,健常者の歩行データを使用し,骨義肢の歩行特性を調整しました.
- 推定されたダッピング範囲は,動力学的データを用いて5人のトランスフェモラル截肢患者で実験的に検証されました.
主要な成果:
- フレームワークは,効率的なスタートダッピング値の推定に成功しました.
- 推奨範囲内のダッピング係数は,3人の参加者において,健常者の膝のピーク flexion (56 ± 3°) 近くを達成した.
- 増幅されたダッピングはピーク膝の屈曲を低下させ,ダッピングがないとハイパーフレクションを引き起こした.
結論:
- 提案された枠組みにより,義肢膝の設計者は,ほぼ最適なダッピングを達成することができます.
- これにより,義肢器具の臨床チューニングの効率を高めることができます.
- このフレームワークは,制御された膝の flexion 結果を求める低,中所得国にとって特に有益です.
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