自主驱动的脚外骨架改善了中风后的脚和膝盖过延伸:一个案例研究
Kai Pruyn1, Rosemarie Murray2, Lukas Gabert1
1Department of Mechanical Engineering and the Utah Robotics Center, The University of Utah, Salt Lake City, UT 84112 USA; Rocky Mountain Center for Occupational and Environmental Health, Salt Lake City, UT 84111 USA.
IEEE transactions on medical robotics and bionics
|April 4, 2025
概括
电动脚外骨架可以通过使脚运动正常化和增加脚清除来改善半身的步态. 这项研究表明,脚,膝盖和部生物力学得到了改善,降低了跌倒风险,提高了行走效率.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 康复工程 康复工程 康复工程
- 步态分析 步态分析
背景情况:
- 半性步态往往涉及脚的软弱,导致推进力下降,脚度减少,膝盖过度延伸.
- 这些步行偏差会对步行速度,效率产生负面影响,并增加跌倒和关节炎风险.
- 目前对半身关节外骨进行的研究是有限的,结果不一致,往往缺乏全面的生物机械分析.
研究的目的:
- 为了评估一种新型自主驱动脚外骨架对半行走的个体的脚,膝盖和部生物力学的影响.
- 为了评估各种行走速度和倾斜度的外骨性能.
- 为了确定外骨是否改善了关键的步行参数,如脚间距和关节动力学.
主要方法:
- 用一个案例研究设计来分析带有和没有电动脚外骨架的生物力学.
- 脚,膝盖和部的动力学数据是在以自我选择的速度和不同倾斜度行走时收集的.
- 测量了关键的步态参数,包括关节角度和脚间距,并比较了外骨条件.
主要成果:
- 电动脚外骨在自我选择的步行速度下,在规范性关节动力学方面取得了改进.
- 观察到的重要变化是在脚跟撞击和摇摆时的脚角,以及增加的姿势膝盖 flexion.
- 足部清除与外骨一致增强,在各种条件下增加3.1厘米至5.4厘米.
结论:
- 这项案例研究表明,自主驱动的脚外骨架可以有效地改善半身的步态生物力学.
- 外骨架促进了更自然的脚运动,并增加了姿势时的膝盖曲,有助于更好的步态模式.
- 观察到的足部清除和关节动力学方面的改善突出显示了电动脚外骨架作为半的治疗工具的潜力.


