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Articolo metodologico

Un approccio sperimentale per indurre viaggi in amputati di arti inferiori

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DOI:

10.3791/64570

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22 settembre 2023

 ,  ,  ,  , 
1Department of Physical Education, Federal University of Paraná, 2Department of Biomedical and Electronics Engineering, University of Bradford, 3Department of Occupational Therapy, Federal University of Paraná

In questo articolo

Sommario

È stato sviluppato un approccio sperimentale per indurre viaggi negli amputati degli arti inferiori. L'obiettivo era quello di creare viaggi inaspettati e indurre risposte significative di inciampo/recupero. I dati cinematici di un amputato transtibiale hanno confermato che un tale approccio suscita efficacemente risposte reattive al recupero del viaggio.

Abstract

Ristabilire l'equilibrio dopo un viaggio è difficile per gli amputati degli arti inferiori e spesso si traduce in una caduta. L'efficacia del ristabilimento dell'equilibrio dopo un viaggio dipende da fattori quali il livello di amputazione (transtibiale o transfemorale) o quale arto è inciampato (protesico o acustico/derivato o strascica). Comprendere le risposte di recupero può aiutare a identificare le strategie per evitare che un inciampo si trasformi in una caduta e quali funzionalità di risposta al viaggio potrebbero essere progettate in una protesi. Questo studio presenta un approccio sperimentale per indurre viaggi inaspettati in individui con amputazione. L'intervento è stato attivato manualmente attivando un dispositivo elettromagnetico per sollevare il filo di polipropilene per ostruire (portare quasi all'arresto) l'arto oscillante durante la sua fase di oscillazione centrale. Un'imbracatura di sicurezza fissata a un binario del soffitto assicurava che i partecipanti non colpissero il suolo se non riuscivano a ristabilire l'equilibrio dopo il viaggio (cioè, impediva che si verificasse una caduta). Un amputato transtibiale ha completato ripetute prove di deambulazione in cui un viaggio è stato indotto circa 1 volta su 15 per evitare che fosse previsto. La cinematica 3D è stata determinata tramite due smartphone (60Hz) utilizzando il software OpenCap, evidenziando che l'approccio sperimentale ha indotto risposte significative di inciampo/recupero a seconda dell'arto in cui è scattato (protesi o suono). La metodologia presentata evita l'uso di un ostacolo rigido, riducendo potenzialmente il rischio di lesioni, ed è economica e facile da configurare. È importante sottolineare che consente di introdurre inaspettatamente un viaggio durante la fase centrale dell'andatura e quindi fornisce un approccio per identificare le risposte di recupero del viaggio nel mondo reale. Quando si inciampava l'arto sano, i partecipanti potevano "districarsi" dal filo di inciampo (post-viaggio) flettendo plantarmente la caviglia, ma tale azione non era possibile quando si inciampava l'arto protesico.

Introduzione

È stato stimato che 57,7 milioni di persone in tutto il mondo convivono con l'amputazione degli arti, di cui ~ 65% si verifica negli arti inferiori1. L'amputazione degli arti inferiori può derivare da diversi fattori (ad esempio, eventi traumatici acuti, progressione della malattia, complicanze di salute, chirurgia salvavita e deformità congenita). È stato associato ad alti tassi di mortalità e morbilità per le persone con cattive condizioni di salute2. Inoltre, il ripristino della mobilità dopo l'amputazione è fondamentale per ritrovare una vita indipendente e la qualità della vita ed è una delle sfide più significative per gli utilizzatori di protesi3.

Dopo un'amputazione, le limitazioni della mobilità sono accompagnate da una ridotta gamma di movimento4, una diminuzione della forza5, una diminuzione della fiducia nell'equilibrio6 e possono portare a una marcata degenerazione articolare nell'arto non amputato7. Questi cambiamenti sono descritti come fattori di rischio di caduta rilevanti8. Infatti, gli utilizzatori di protesi di arto inferiore hanno il doppio delle probabilità di cadere rispetto alla popolazione generale9. Circa il 40% e l'80% delle persone con amputazioni transtibiali e transfemorali cadono almeno una volta all'anno 9,10. Le cadute si verificano più spesso durante la deambulazione11,12 e gli amputati con una capacità di deambulazione limitata (aggiustata per l'esposizione) hanno sei volte più probabilità di cadere e otto volte più probabilità di subire un infortunio11. Inoltre, un utente di protesi di arto inferiore che ha subito una caduta nell'ultimo anno ha una probabilità del 13% di cadere di nuovo. La probabilità sale al 28% se hanno subito due cali negli ultimi sei mesi13. Pertanto, la caduta è un problema preoccupante per gli amputati degli arti inferiori.

L'inciampo durante la deambulazione è un fattore predominante per le cadute negli utilizzatori di protesi. Durante un viaggio, si verifica un'interruzione improvvisa dell'arto oscillante (ad esempio, causata da un ostacolo o da un terreno irregolare), che fa ruotare rapidamente il corpo in avanti sull'arto di supporto e provoca una grande spinta in avanti14,15. Mantenere / recuperare l'equilibrio dopo l'inciampo per gli utenti di protesi può essere molto più difficile a causa dell'assenza di articolazioni della caviglia o del ginocchio, della muscolatura associata e del ridotto feedback sensoriale. Una risposta inefficace a un inciampo può culminare in una caduta, che può avere conseguenze fisiche, psicologiche e sociali significative16.

Diversi studi si sono concentrati sulla descrizione delle strategie di recupero da trip per adulti normodotati e anziani 17,18,19,20 inducendo un trip in uno scenario controllato in laboratorio. Diversi metodi sono stati applicati per produrre un disturbo per generare un viaggio. Esistono molti modi per imporre un disturbo di inciampo, tra cui ostruire il segmento dell'arto inferiore durante la sua fase di oscillazione utilizzando una corda attaccata alla caviglia21 o utilizzando ostacoli posizionati inaspettatamente davanti a qualcuno che cammina su un tapis roulant20,22. Inoltre, alcuni studi hanno applicato cambiamenti improvvisi nella velocità del tapis roulant per disturbare l'equilibrio dinamico (cioè indurre un inciampo)23. Infine, altri hanno utilizzato oggetti rigidi che sono posizionati manualmente 18,24,25 o automaticamente22,26 nel modo in cui l'arto oscillante provoca un evento di inciampo durante la camminata in superficie.

Nonostante l'applicazione di tali strategie negli anziani, solo pochi studi hanno indotto un trip negli amputati degli arti inferiori, con un numero ancora inferiore di studi che coinvolgono quelli con amputazione a livello transfemorale 21,25,26. Ad esempio, Crenshaw e colleghi hanno fatto scattare TFA mentre camminavano sul terreno utilizzando un ostacolo rigido nascosto attivato manualmente per apparire dal terreno. Tuttavia, un tale modo di introdurre un ostacolo è tecnicamente impegnativo e quindi può essere costoso da riprodurre. Shirota e colleghi hanno indotto un viaggio in TFA mentre i partecipanti camminavano su un tapis roulant utilizzando una corda attaccata alla caviglia. Anche se è stato causato un inciampo, l'uso di una corda potrebbe aver limitato l'esperimento in quanto probabilmente ha impedito ai partecipanti di camminare naturalmente21. Più recentemente, Eveld e colleghi hanno attivato il TFA posizionando blocchi di acciaio su un nastro trasportatore a tapis roulant utilizzando un algoritmo di targeting integrato per consentire agli oggetti di causare il disturbo in diverse fasi della fase di oscillazione (inizio, metà, fine oscillazione)26. Tuttavia, i protocolli basati sul tapis roulant potrebbero non riprodurre completamente le condizioni durante la camminata in superficie27. Anche l'utilizzo di un protocollo basato su tapis roulant non è l'ideale quando si studia TTA o TFA che utilizzano dispositivi per piede-caviglia o ginocchio controllati da microprocessore perché i sensori automatici utilizzati in tali dispositivi sono impostati per camminare su una superficie solida/fissa. Pertanto, quando si cammina su una superficie non stazionaria, questi sensori possono attivare i cilindri idraulici del dispositivo per "autoregolare" le loro resistenze a un livello errato.

In studi precedenti che hanno indotto un inciampo durante la camminata in superficie, il disturbo dell'inciampo è stato causato dal contatto con l'arto principale di un ostacolo solido che è apparso di fronte a loro. Tuttavia, l'uso di tali oggetti rigidi può causare lesioni ai piedi a causa delle forze d'impatto25. Qui descriviamo un approccio sperimentale per inciampare nell'arto oscillante che evita il problema del piede che colpisce qualcosa di solido. Il meccanismo di sgancio è formato da un sistema elettromagnetico che controlla il rilascio di una piastra mobile azionata da una molla. Quando il dispositivo elettromagnetico è disattivato, la piastra a molla posizionata su un lato della passerella viene tirata verso l'alto, sollevando un filo di polipropilene (diametro 4 mm) posizionato perpendicolarmente al senso di marcia. Il filo è ancorato al lato opposto della passerella ed è sollevato ad un'altezza di 0,1 m. I fili fittizi (da 3 a 4, distanziati di almeno 1 m l'uno dall'altro) sono posizionati lungo la passerella in modo che i partecipanti non possano indovinare quale filo causerebbe il disturbo. Lo sperimentatore disattiva manualmente il dispositivo elettromagnetico con l'arto controlaterale posizionato a terra, leggermente più avanti del filo, subito dopo l'istanza di stacco dell'arto oscillante. Pertanto, quando il filo viene sollevato, il segmento oscillante viene costantemente catturato durante la fase di oscillazione centrale28. La fase di oscillazione intermedia è stata selezionata perché la velocità orizzontale del piede oscillante in questa fase è vicina alla sua massima (~3 volte la velocità di avanzamento CoM) ed è alla sua distanza minima dal suolo, e quindi è il periodo in cui la maggior parte degli inciampi si verifica in condizioni reali. L'altezza del filo (cioè 0,1 m) è sufficiente per consentire al piede di essere catturato costantemente (all'incirca nell'area dei lacci delle scarpe). Lo studio mirava a stabilire se il protocollo proposto potesse creare un disturbo del viaggio e indurre risposte di recupero significative/nella vita reale. Nel presente protocollo è stato analizzato solo un TTA, poiché le amputazioni di livello più elevato rappresentano i casi più complessi e presentano tassi di caduta più elevati.

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Protocollo

Il comitato etico dell'Università ha approvato le procedure e il partecipante ha firmato un modulo di consenso informato prima di partecipare.

1. Partecipante

NOTA: Un amputato transtibiale (TTA) che frequentava un centro di riabilitazione per amputati locale è stato invitato e ha accettato di partecipare allo studio. Il partecipante è stato in grado di camminare in modo indipendente. I criteri di esclusione erano condizioni cliniche diverse dalla loro amputazione che potevano influenzare l'equilibrio e la mobilità (ad esempio, disturbi neurologici, ortopedici o reumatici); dolore continuo, dolore fantasma o piaghe da decubito sull'arto protesico e difficoltà a comprendere semplici comandi (ad esempio, meno di 24 punti nel Mini-Mental State Examination29). Inoltre, il partecipante aveva oltre sei anni di esperienza con l'attuale protesi.

  1. Dettagli protesici
    1. Richiedi i dettagli protesici al TTA. Si noti l'esperienza del TTA con la protesi. Assicurarsi che il partecipante abbia un'elevata capacità di camminare utilizzando la protesi.
      NOTA: Il TTA utilizzava una protesi, una presa di aspirazione in silicone (rivestimento in silicone con cinque anelli di tenuta) e un piede in fibra di carbonio (Tabella dei materiali). L'esperienza con l'attuale protesi è stata di sei anni. L'amputazione è stata dovuta a un trauma e il partecipante è stato classificato come livello K4 secondo la Medicare Functional Classification30. Secondo la classificazione funzionale standardizzata, il partecipante aveva un'elevata capacità di camminare utilizzando la protesi ed era considerato un giovane adulto attivodi 31 anni.

2. Procedure sperimentali

  1. Progetta un sistema per indurre gli inciampi.
    1. Costruire un dispositivo su misura in cui una molla viene rilasciata elettronicamente per sollevare un filo di polipropilene (diametro di 4 mm e massa trascurabile) che cattura l'arto posteriore (arto sano o protesico) durante la fase di oscillazione.
    2. Collegare il sistema ad una scatola di legno che permette di ruotare verso l'alto una leva (circa 10 cm) attorno ad un asse fisso. Collegare il filo di polipropilene all'estremità della leva (lontano dall'asse). Installare una molla che tiri la leva per sollevare il filo di polipropilene a circa 10 cm da terra.
      NOTA: Il video 1 mostra il sistema di innesco e come è stato posizionato il cavo per causare lo scatto (Figura 1 supplementare e Figura 2 supplementare).
  2. Sistema di cinture di sicurezza
    NOTA: Indurre un viaggio mentre un partecipante sta camminando richiede l'adozione di misure di sicurezza.
    1. Assicurati che il partecipante indossi un'imbracatura completa fissata tramite una corda di poliestere a un binario sopraelevato.
    2. Regolare la lunghezza della corda di sicurezza in base alla statura del partecipante.
      NOTA: La fune di sicurezza (diametro di 11 mm) è fissata a un dispositivo a quattro ruote appositamente progettato che si trova all'interno della rotaia aerea (circa 2 m sopra la testa del partecipante). Regolare la corda di sicurezza in base alla statura del partecipante impedisce a qualsiasi parte del corpo (a parte i piedi) di toccare il pavimento nel caso in cui non riesca a ripristinare l'equilibrio dopo il disturbo dell'inciampo. Inoltre, la lunghezza della rotaia aerea (8 m) è sufficiente per garantire che la camminata dei partecipanti sia libera (vedi Figura supplementare 3).
  3. Procedure sperimentali
    1. Secondo le seguenti istruzioni standardizzate, chiedi al partecipante di attraversare il laboratorio alla sua velocità abituale e guardando avanti come farebbe normalmente il partecipante: "Dovresti camminare fino alla fine della passerella usando il tuo ritmo come se stessi camminando su una strada familiare e pianeggiante e guardare avanti come faresti normalmente".
    2. Regolare il punto di partenza del partecipante in modo che l'arto controlaterale (non inciampato) sia posizionato a terra leggermente più avanti del filo di polipropilene, posizionato a circa 4 m dalla posizione di partenza. Pertanto, il partecipante potrebbe fare 4-5 passi alla velocità abituale prima di applicare il disturbo di scatto.
      1. Il partecipante è tenuto a completare due blocchi di camminata. Lasciare che il partecipante esegua fino a 15 camminate in ogni blocco con il disturbo dell'inciampo/inciampo applicato tra la 5ae la 15a ripetizione (determinato casualmente).
      2. Dopo il disturbo dell'inciampo, non lasciare che il partecipante faccia ulteriori ripetizioni.
      3. Ripetere le stesse procedure nel secondo blocco, che viene utilizzato per far inciampare l'arto opposto a quello inciampato nel primo blocco.
        NOTA: L'ordine in cui gli arti sono ostruiti è assegnato in modo casuale.
      4. Prima di iniziare le prove di camminata, informare il partecipante che potrebbero verificarsi dei disturbi, ma non fornire alcuna informazione specifica riguardo alla possibilità di inciampare. Invece, informa il partecipante della possibilità di perdere l'equilibrio a un certo punto.
      5. Istruire il partecipante a recuperare nel miglior modo possibile in caso di disturbo dell'equilibrio e, se possibile, a continuare a camminare fino alla fine della passerella.
    3. Attivare il sistema solo quando il piede dell'arto controlaterale (non inciampato) è posizionato correttamente a terra (cioè leggermente davanti al filo). Non attivare il sistema se il partecipante fa un passo avanti, sul filo o se il piede è troppo avanti rispetto al filo. Queste procedure consentono di applicare in modo coerente il disturbo di scatto durante la fase di metà oscillazione, riducendo le possibilità di errori di tentativo.
  4. Valutare se il sistema è in grado di indurre risposte di recupero significative.
    NOTA: Lo studio mirava a sviluppare un approccio sperimentale per causare disturbi di viaggio imprevisti negli amputati degli arti inferiori. Sebbene l'approccio causi inciampi imprevisti, l'uso di fili fittizi e l'ambiente di laboratorio non consentono di presumere che tutti gli interventi saranno totalmente inaspettati. I dati cinematici 3D di un TTA sono stati raccolti e analizzati per stabilire se il protocollo potesse creare scatti imprevisti e quindi indurre risposte di attivazione/recupero significative.
    1. Acquisizione dati
      1. Posizionare due smartphone 5 m prima del punto in cui si verifica il viaggio vengono utilizzati per registrare ogni prova di camminata. Posizionare gli smartphone rivolti verso la linea di progressione della camminata con un angolo di circa 30o.
      2. Sincronizza entrambi gli smartphone, campionando a 60 Hz, utilizzando il software OneCap. Il software OneCap sincronizza i telefoni fornendo un codice che viene letto dagli smartphone. Quindi, le immagini vengono automaticamente memorizzate sul computer e trasferite per essere elaborate in remoto. Il trasferimento e l'avvenuta ricostruzione sono indicati dal software.
        NOTA: Questo software riconosce e traccia automaticamente i segmenti degli arti senza marcatori fisici e gli algoritmi di rilevamento delle pose trasformano le immagini per stimare i centri articolari e fornire un'analisi cinematica relativamente accurata. Dopo essere stati elaborati, i file possono essere analizzati utilizzando il software OpenSim.
      3. Quindi, elaborare e trasferire le immagini al software OpenSim (versione 4.4) per eseguire tutte le analisi cinematiche.
        NOTA: Un sistema senza marcature è vantaggioso, poiché i test pilota hanno dimostrato che il filo di innesco sposta alcuni marcatori fisici (specialmente quelli posizionati sul piede). Una discussione riguardante i meriti relativi dell'acquisizione e dell'elaborazione dei dati esula dallo scopo del presente protocollo. Il lettore dovrebbe fare riferimento al lavoro di Uhlrich e colleghi32 per ulteriori informazioni.
    2. Elaborazione e analisi dei dati
      NOTA: OpenSim è un pacchetto software disponibile gratuitamente che consente di costruire, scambiare e analizzare modelli computerizzati del sistema muscolo-scheletrico e simulazioni dinamiche del movimento. Ulteriori dettagli possono essere ottenuti sul seguente sito: https://simtk.org/projects/opensim/.

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Risultati

Si presumeva che il sistema di imbracatura di sicurezza non causasse alcuna interferenza nella deambulazione e si dimostrasse efficace nel prevenire le cadute quando le strategie di recupero del viaggio non avevano successo. Inoltre, non sono state riportate lesioni (ad esempio, abrasioni cutanee, lividi). Il rumore generato dal rilascio della molla non è stato considerato un fattore di intervento poiché i partecipanti non hanno impedito che si verificasse l'inciampo. Inoltre, il tempo tra l'istante in cui il sistema è s...

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Discussione

Sebbene il presente protocollo fornisca i risultati preliminari di un esperimento progettato per descrivere un protocollo di viaggio applicato su un amputato transtibiale, tale approccio può essere applicato in modo sicuro anche ad altri amputati, ad esempio gli amputati transfemorali, che probabilmente avranno maggiori difficoltà a recuperare l'equilibrio dopo un viaggio. L'approccio ha permesso di identificare le azioni più pronunciate eseguite per ritrovare l'equilibrio in risposta a ...

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Dichiarazioni

Tutti gli autori hanno segnalato eventuali conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Il presente lavoro è stato svolto con il supporto del Coordinamento per il Miglioramento del Personale dell'Istruzione Superiore - Brasile (CAPES) - Codice di Finanziamento 001

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Piastre elettromagneticheIntelbrashttps://www.intelbras.com/en/set-of-supports-with-electro-magnetic-lock-fe-150-kt-741-prataDue piastre elettromagnetiche (una fissa e una mobile)
Imbracatura di sicurezza per tutto il corpoGenericoN/ACorda di sicurezza 11 mm fissata su un binario che corre a 2 m sopra la testa dei partecipanti
Impact GoggleGenericN/A Unamaschera con parte inferiore e laterale chiusure terminali
Nastro isolante3Mhttps://www.3m.com/3M/en_US/p/c/tapes/electrical/ptfe/Utilizzato per ostruire la visione ai bordi inferiori e laterali degli occhiali
Posa aperta OpenPosehttps://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openposeOpen Pose è un software aperto all'analisi del movimento https://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openpose
Open SimOpenSim https://simtk.org/projects/opensim/OpenSim è un software per analizzare diversi parametri di movimento https://simtk.org/projects/opensim/
Filo di polipropilenegenericoN/Adiametro 4 mm 
Sistema TrigerGenericoN/AIl sistema di scatto era un dispositivo fatto in casa, formato da una molla che tira una leva che solleva il filo a circa 10cm dal livello del suolo
VideocameraApplehttps://apple.comSono state utilizzate le videocamere di due smartphone (modello Apple 8 e 11).

Riferimenti

  1. McDonald, C. L., Westcott-McCoy, S., Weaver, M. R., Haagsma, J., Kartin, D. Global prevalence of traumatic non-fatal limb amputation.Prosthetics and Orthotics International. 45 (2), 105-114 (2021).
  2. Rosen, N., Gigi, R., Haim, A., Salai, M., Chechik, O. Mortality and reoperations following lower limb amputations. The Israel Medical Association Journal. 16 (2), 83-87 (2014).
  3. Fortington, L. V., Rommers, G. M., Geertzen, J. H. B., Postema, K., Dijkstra, P. U. Mobility in elderly people with a lower limb amputation: A systematic Review. Journal of American Medical Directors Association. 13 (4), 319-325 (2012).
  4. Jarvis, H. L., Reeves, N. D., Twiste, M., Phillip, R. D., Etherington, J., Bennett, A. N. Can high-functioning amputees with state-of-the-art prosthetics walk normally? A kinematic and dynamic study of 40 individuals. Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. 64 (1), 101395(2021).
  5. Hewson, A., Dent, S., Sawers, A. Strength deficits in lower limb prosthesis users: A scoping review. Prosthetics and Orthotics International. 44 (5), 323-340 (2020).
  6. Miller, W. C., Speechley, M., Deathe, A. B. Balance confidence among people with lower-limb amputations. Physical Therapy. 82 (9), 856-865 (2002).
  7. Kaufman, K. R., Frittoli, S., Frigo, C. A. Gait asymmetry of transfemoral amputees using mechanical and microprocessor-controlled prosthetic knees. Clinical Biomechanics. 27 (5), 460-465 (2012).
  8. Vanicek, N., Strike, S., McNaughton, L., Polman, R. Gait patterns in transtibial amputee fallers vs. non-fallers: Biomechanical differences during level walking. Gait & Posture. 29 (3), 415-420 (2009).
  9. Hunter, S., Batchelor, F., Hill, K., Hill, A. -M., Mackintosh, S., Payne, M. Risk factors for falls in people with a lower limb amputation: A systematic review. PM & R: The Journal of Injury, Function, and Rehabilitation. 9 (2), 170-180 (2017).
  10. Kulkarni, J., Toole, C., Hirons, R., Wright, S., Morris, J. Falls in patients with lower limb amputations: Prevalence and contributing factors. Physiotherapy. 82 (2), 130-136 (1996).
  11. Chihuri, S., Youdan, G., Wong, C. Quantifying the risk of falls and injuries for amputees beyond annual fall rates- A longitudinal cohort analysis based on person-step exposure over time. Preventive Medicine Reports. 24, 101626(2021).
  12. Pirker, W., Katzenschlager, R. Gait disorders in adults and the elderly: A clinical guide. Wiener Klinische Wochenschrift. 129 (3-4), 81-95 (2017).
  13. Tobaigy, M., Hafner, B. J., Sawers, A. Recalled number of falls in the past year-combined with perceived mobility-predicts the incidence of future falls in unilateral lower limb prosthesis users. Physical Therapy. 102 (2), 267(2022).
  14. Barrett, R. S., Mills, P. M., Begg, R. K. A systematic review of the effect of ageing and falls history on minimum foot clearance characteristics during level walking. Gait & Posture. 32 (4), 429-435 (2010).
  15. Rosenblatt, N. J., Bauer, A., Grabiner, M. D. Relating minimum toe clearance to prospective, self-reported, trip-related stumbles in the community. Prosthetics and Orthotics International. 41 (4), 387-392 (2017).
  16. Shirota, C., Simon, A. M., Rouse, E. J., Kuiken, T. A. The effect of perturbation onset timing and length on tripping recovery strategies. 2011Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , Boston, MA, USA. 7833-7836 (2011).
  17. Pijnappels, M., Bobbert, M. F., Van Dieën, J. H. Contribution of the support limb in control of angular momentum after tripping. Journal of Biomechanics. 37 (12), 1811-1818 (2004).
  18. Pijnappels, M., Reeves, N. D., Maganaris, C. N., van Dieën, J. H. Tripping without falling; lower limb strength, a limitation for balance recovery and a target for training in the elderly. Journal of Electromyography and Kinesiology. 18 (2), 188-196 (2008).
  19. Forner-Cordero, A., Van Der Helm, F. C. T., Koopman, H. F. J. M., Duysens, J. Recovery response latencies to tripping perturbations during gait decrease with practice. 2015 37th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). , Milan, Italy. 6748-6751 (2015).
  20. Sessoms, P. H., et al. Method for evoking a trip-like response using a treadmill-based perturbation during locomotion. Journal of Biomechanics. 47 (1), 277-280 (2014).
  21. Shirota, C., Simon, A. M., Kuiken, T. A. Recovery strategy identification throughout swing phase using kinematic data from the tripped leg. 2014 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. , 6199-6202 (2014).
  22. King, S. T., Eveld, M. E., Martínez, A., Zelik, K. E., Goldfarb, M. A novel system for introducing precisely-controlled, unanticipated gait perturbations for the study of stumble recovery. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 16 (1), 69(2019).
  23. Lee, B. C., Martin, B. J., Thrasher, T. A., Layne, C. S. The effect of vibrotactile cuing on recovery strategies from a treadmill-induced trip. IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 25 (3), 235-243 (2017).
  24. Schillings, A. M., Mulder, T., Duysens, J. Stumbling over obstacles in older adults compared to young adults. Journal of Neurophysiology. 94 (2), 1158-1168 (2005).
  25. Crenshaw, J. R., Kaufman, K. R., Grabiner, M. D. Trip recoveries of people with unilateral, transfemoral or knee disarticulation amputations: Initial findings. Gait & Posture. 38 (3), 534-536 (2013).
  26. Eveld, M. E., King, S. T., Zelik, K. E., Goldfarb, M. Factors leading to falls in transfemoral prosthesis users: a case series of sound-side stumble recovery responses. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 19, 101(2022).
  27. Plotnik, M., et al. Self-selected gait speed - Over ground versus self-paced treadmill walking, a solution for a paradox. Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation. 12, 20(2015).
  28. Bohrer, R. C. D., Lodovico, A., Duysens, J., Rodacki, A. L. F. Multifactorial assessment of older adults able and unable to recover balance during a laboratory-induced trip. Current Aging Science. 15 (2), 172-179 (2022).
  29. Brucki, S. M. D., Nitrin, R., Caramelli, P., Bertolucci, P. H. F., Okamoto, I. H. Suggestions for utilization of the mini-mental state examination in Brazil. Arquivos de Neuropsiquiatria. 61, 777-781 (2003).
  30. Dillon, M. P., Major, M. J., Kaluf, B., Balasanov, Y., Fatone, S. Predict the medicare functional classification level (K-level) using the amputee mobility predictor in people with unilateral transfemoral and transtibial amputation: A pilot study. Prosthetics and Orthotics International. 42 (2), 191-197 (2018).
  31. Balk, E. M., et al. Lower limb prostheses: Measurement instruments, comparison of component effects by subgroups, and long-term outcomes. Comparative Effectiveness Review. 213, (2018).
  32. Uhlrich, S. D., et al. OpenCap: 3D human movement dynamics from smartphone videos. bioRxiv. , (2022).
  33. Santhiranayagam, B. K., Lai, D. T. H., Sparrow, W. A., Begg, R. K. A machine learning approach to estimate minimum toe clearance using inertial measurement units. Journal of Biomechanics. 48 (16), 4309-4316 (2015).
  34. Rossignaud, R., Oliveira, A. C. P., Lara, J. P. R., Mayor, J. J. V., Rodacki, A. L. F. Methodological tools used for tripping gait analysis of elderly and prosthetic limb users: A systematic review. Aging Clinical and Experimental Research. 32 (6), 999-1006 (2019).
  35. Simon, S. R. Quantification of human motion: Gait analysis - Benefits and limitations to its application to clinical problems. Journal of Biomechanics. 37 (12), 1869-1880 (2004).
  36. Pavol, M. J., Owings, T. M., Foley, K. T., Grabiner, M. D. Mechanisms leading to a fall from an induced trip in healthy older adults. The Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 56 (7), 428-437 (2001).
  37. Bieryla, K. A., Madigan, M. L., Nussbaum, M. A. Practicing recovery from a simulated trip improves recovery kinematics after an actual trip. Gait & Posture. 26 (2), 208-213 (2007).
  38. Warabi, T., Kato, M., Kiriyama, K., Yoshida, T., Kobayashi, N. Treadmill walking and overground walking of human subjects compared by recording sole-floor reaction force. Neuroscience Research. 53 (3), 343-348 (2005).
  39. Highsmith, M. J., Schulz, B. W., Hart-Hughes, S., Latlief, G. A., Phillips, S. L. Differences in the spatiotemporal parameters of transtibial and transfemoral amputee gait. Prosthetics and Orthotics International. 22, 26-30 (2010).
  40. Pavol, M. J., Owings, T. M., Foley, K. T., Grabiner, M. D. Influence of lower extremity strength of healthy older adults on the outcome of an induced trip. Journal of the American Geriatrics Society. 50 (2), 256-262 (2002).
  41. Bentley, T. A., Haslam, R. A. Slip, trip and fall accidents occurring during the delivery of mail. Ergonomics. 41 (12), 1859-1872 (1998).
  42. André, J., Lateur, N. Pigmented nail disorders. Dermatologic Clinics. 4 (3), 329-339 (2006).
  43. Shirota, C., Simon, A. M., Kuiken, T. A. Trip recovery strategies following perturbations of variable duration. Journal of Biomechanics. 47 (11), 2679-2684 (2014).
  44. Winter, D. A. Foot trajectory in human gait: A precise and multifactorial motor control task. Physical Therapy. 72 (1), 45-56 (1992).
  45. Segal, A. D., et al. Kinematic and kinetic comparisons of transfemoral amputee gait using C-Leg® and Mauch SNS® prosthetic knees. Journal of Rehabilitation Research and Development. 43 (7), 857-870 (2006).
  46. Klodd, E., Hansen, A., Fatone, S., Edwards, M. Effects of prosthetic foot forefoot flexibility on gait of unilateral transtibial prosthesis users. Journal of Rehabilitation Research and Development. 47 (9), 899-910 (2010).
  47. Shirota, C., Simon, A. M., Kuiken, T. A. Transfemoral amputee recovery strategies following trips to their sound and prosthesis sides throughout swing phase. Journal of Neuroenginering and Rehabilitation. 12, 79(2015).

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