基于纤维布拉格格的脚压评估系统的设计和分析

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 光电学是指光电子产品.
• 生物力学 生物力学

背景情况:

• 精确的足压测量对于诊断疾病和监测康复至关重要.
• 现有的方法可能缺乏动态分析所需的精度或实时能力.
• 纤维布拉格格 (FBG) 传感器由于其灵敏度和多重复合能力,提供了一个有前途的解决方案.

研究的目的:

• 设计,实施和分析基于FBG的创新系统,用于足部压力评估.
• 评估系统在不同脚部位置捕获不同压力配置的能力.
• 评估系统在康复期间监测承重能力的实用性,特别是在骨折患者.

主要方法:

• 在鞋类中集成的FBG传感器阵列的开发,针对关键的脚部区域 (大脚,甲,脚跟).
• 实验数据收集涉及参与者记录峰值共振波长,菌株和压力.
• 将FBG系统与实时X射线成像集成,以获得动态的康复洞察力.

主要成果:

• FBG传感器成功地为每个脚部位置提供了不同的峰值共振波长和压力读数.
• 在不同职位和参与者之间,表现出明显的压力和压力的变化.
• 在所有传感器位置实现了1.31μm的一致灵敏度,证实了系统的可靠性.

结论:

• 开发的基于FBG的系统可靠地捕捉到微妙的脚压变化.
• 该系统显示了精确监测承重能力和动态康复分析的潜力.
• FBG技术为高级生物力学评估提供了一个强大的平台.