基于动态步态重建的定制外骨设计的承载能力优化
Zhengxin Tu1, Jinghua Xu2,3,4,5, Zhenyu Dong6
1Institute of Design Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310058, China.
Medical & biological engineering & computing
|November 5, 2024
概括
这项研究引入了一种新的方法,用于从医疗图像中使用动态步态重建 (KGR) 来设计定制的外骨. 这种方法优化了关节损伤患者的承载能力,提高了康复结果.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 康复技术 康复技术 康复技术
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 传统的步态分析方法通常不适合急性关节损伤的个体.
- 准确的动力学数据对于设计有效的,个性化的辅助设备,如外骨至关重要.
研究的目的:
- 为定制的外骨架设计开发负载承载优化方法.
- 为了使外骨设计使用医疗成像数据为无法提供传统步态数据的患者.
主要方法:
- 从CT/MRI扫描中对受伤关节的3D重建.
- 表面地形匹配和半确定的计算用于动态步态重建 (KGR).
- 使用赫兹接触理论验证步态重建和优化外骨参数的有限元素分析 (FEA).
主要成果:
- 从医疗图像中成功重建了连续的动力骨曲姿势.
- 根据个人步态来证明下肢外骨架的承载参数的优化.
- 验证了KGR方法对外骨架设计的有效性.
结论:
- 拟议的KGR方法为优化外骨承载能力提供了一个可行的范式.
- 根据医疗图像可以设计定制的,人体工程学的外骨架,从而提高适合康复人口的适用性.
- 这种方法为临床环境中个性化辅助设备设计提供了一条途径.
