跨关节假肢模拟器与截肢者:走路中的地面反应力和时空参数
Toshiki Kobayashi1, Abu Jor1,2, Yufan He1
1Department of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, People's Republic of China.
Royal Society open science
|March 28, 2024
概括
转腿骨假肢模拟器 (TFSim) 在很大程度上模仿了转腿骨截肢 (TFAmp) 患者的步态,除了垂直地面反应力 (GRF). 研究人员发现,在特定的行走阶段,TFSim可能无法准确地复制垂直GRF.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 假肢和整形手术
- 步态分析 步态分析
背景情况:
- 了解骨外截肢 (TFAmp) 患者的步态偏差对于假肢开发至关重要.
- 跨关节假肢模拟器 (TFSim) 用于研究步态,但其准确性需要验证.
- 将TFSim与实际的TFAmp步态进行比较,可以了解假肢模拟的真实性.
研究的目的:
- 为了比较TFSim用户和TFAmp患者之间的地面反应力 (GRF),时空参数和步态不对称比率.
- 评价TFSim在模拟单边转骨肢截肢的个体的步态方面的有效性.
- 为了确定由TFSim.模拟的步态参数中的潜在差异.
主要方法:
- 10名非残疾人使用了TFSim,10名单方面TFAmp的个人参与了.
- 使用带有强力板的仪器跑步机收集了步态数据.
- 分析包括GRF,时空参数,以及它们在步行速度 (2.0-5.5公里/小时) 中的不对称比率.
主要成果:
- 对于大多数步态参数和不对称比率,TFSim和TFAmp组之间没有发现显著差异.
- 在垂直地面反应力 (GRF) 中发现了显著的差异.
- 在重量接受和推出阶段,TFSim可能无法准确地复制垂直GRF.
结论:
- TFSim可以模拟TFAmp的大多数时空和GRF参数.
- 垂直GRF差异表明TFSim完全复制TFAmp生物力学的能力受到限制.
- 假肢部件的结构和功能差异可能解释垂直GRF变化.
