步行时定制的3D打印脚和脚的刚性和偏斜,以及人体测量变量的影响

科学领域:

• 生物力学
• 整形器械和假肢
• 添加剂制造

背景情况:

• 增材制造提供定制脚和脚 (AFOs) 与传统方法相比具有优势.
• 了解AFO的机械性能,如行走时的刚性和偏移,对于性能测试至关重要.
• 之前的研究往往忽略了结合脚和AFO对度的贡献,限制了测试准确性.

研究的目的:

• 调查AFO-ankle复杂准度和人体测量如何影响AFO在步行周期中的偏移.
• 分析不同立场阶段的准度,人体测量和AFO偏移之间的关系.
• 为定制的AFOs提供标准化测试协议的开发信息.

主要方法:

• 九名健康参与者接受了定制的3D打印 AFOs.
• 使用和不使用AFOs进行了步行分析,重点是控制的足部屈曲 (CPF),控制的背部屈曲 (CDF) 和动力足部屈曲 (PPF) 阶段.
• 测量了近硬度和AFO偏移 (theta,max和theta,pf,max) 并与人体测量数据 (高度,质量) 相对应.

主要成果:

• 在人体测量和AFO-关节复杂准度和峰值背曲率之间发现了显著的正相关性 (\theta _{\textit {DF}, \textit {max}}$).
• 在CDF期间的准度 (AFO,CDF) 与theta (DF,max) 有相反的关系.
• 没有发现足部屈曲偏移 (\theta _{\textit {PF}, \textit {max}}$) 与人体测量或CPF准度 (\k}_{\textit {AFO}, \textit {CPF}}$) 的显著关系.

结论:

• 参与者身高,体重和CDF期间的准度是影响AFO偏移的关键因素.
• 这些人体测量和生物机械参数应纳入定制AFO的标准化协议.
• 考虑这些因素将提高AFOs的基板测试的预测准确性,特别是背部屈曲.