在下肢截肢者观察到的不同身体部分的改变步态稳定性和规律性
T Krauskopf1, F Pelke2, B Meyer3
1Laboratory for Biomedical Microtechnology, Department of Microsystems Engineering, University of Freiburg, Germany; BrainLinks-BrainTools, University of Freiburg, Freiburg, Germany.
Journal of biomechanics
|April 28, 2025
概括
下肢截肢者表现出被破坏的步态动态和平衡控制,导致增加的行走不稳定性,特别是在较低的速度. 它们的运动模式与正常人相比,对不同速度的适应能力较低.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 神经科学是一个神经科学.
- 康复工程 康复工程
背景情况:
- 假腿限制了感官反,并引入了机械约束,增加了下肢截肢者的行走不稳定性和跌倒风险.
- 了解改变的步态动态对于开发更好的假肢干预和康复策略至关重要.
研究的目的:
- 为了研究下肢截肢患者在行走过程中身体部分的运动规律性和稳定性.
- 为了确定截肢者的改变动态和补偿运动,与有能力的个人相比.
- 分析不同步行速度的非线性步行动态.
主要方法:
- 在跑步机上以三种速度行走时,测量了15个身体部分的3D加速和角度速度.
- 计算了最大的利亚普诺夫指数和模糊,以评估局部动态稳定性和规律性.
- 利用概率主要成分分析 (PPCA) 来识别具有高跨组可变性的身体部分.
主要成果:
- 截肢者表现出加速模式的不稳定性增加,特别是在低步行速度 (1公里/小时) 时.
- 截肢者的角速度模式更不稳定,特别是在截肢的一侧.
- 截肢者表现出随着速度的增加而改变的规律性适应,完整的一侧显示的适应性模式不如对照组.
结论:
- 下肢截肢者具有整体破坏的步态和平衡系统.
- 非线性步态动态分析揭示了截肢者的速度适应方面的复杂挑战.
- 研究结果提供了关于下肢截肢者的步行不稳定性和补偿策略的见解.
