Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Een experimentele benadering om trips op te wekken bij geamputeerden van de onderste ledematen

764 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/64570

⸱

22 september 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 dit artikel

Samenvatting

Er werd een experimentele benadering ontwikkeld om trips te induceren bij geamputeerden van de onderste ledematen. Het doel was om onverwachte trips te creëren en zinvolle tripping/recovery-reacties op te wekken. De kinematische gegevens van één transtibiale geamputeerde bevestigden dat een dergelijke aanpak effectief reactieve tripherstelreacties uitlokt.

Samenvatting

Het herstellen van het evenwicht na een reis is een uitdaging voor mensen met een amputatie van de onderste ledematen en resulteert vaak in een val. De effectiviteit van het herstellen van het evenwicht na een reis hangt af van factoren zoals het amputatieniveau (transtibiaal of transfemoraal) of over welk ledemaat is gestruikeld (prothese of geluid/lood of achterloop). Inzicht in de herstelreacties kan helpen bij het identificeren van strategieën om te voorkomen dat een reis een val wordt en welke trip-responsfunctionaliteit in een prothese kan worden ontworpen. Deze studie presenteert een experimentele benadering voor het induceren van onverwachte trips bij personen met amputatie. Het struikelen werd handmatig geactiveerd door een elektromagnetisch apparaat te activeren om polypropyleendraad op te tillen om het slingerende ledemaat te belemmeren (bijna tot stilstand te brengen) tijdens de mid-swingfase. Een veiligheidsharnas dat aan een plafondrail was bevestigd, zorgde ervoor dat de deelnemers de grond niet raakten als ze er niet in slaagden het evenwicht te herstellen na de reis (d.w.z. het voorkwam een val). Eén transtibiale geamputeerde voltooide herhaalde loopproeven waarbij ongeveer 1 op de 15 keer een reis werd geïnduceerd om te voorkomen dat erop werd geanticipeerd. 3D-kinematica werd bepaald via twee smartphones (60 Hz) met behulp van de OpenCap-software, wat benadrukt dat de experimentele benadering zinvolle struikel-/herstelreacties induceerde, afhankelijk van welk ledemaat werd geactiveerd (prothese of geluid). De gepresenteerde methodologie vermijdt het gebruik van een stijf obstakel, waardoor het risico op blessures mogelijk wordt verminderd, en is goedkoop en eenvoudig in te stellen. Belangrijk is dat het mogelijk is om een trip onverwachts te introduceren tijdens de mid-swing-fase van het lopen en daarom een benadering biedt voor het identificeren van real-world trip herstelreacties. Bij het struikelen van het geluidsledemaat konden de deelnemers 'loskomen' van de struikeldraad (na de trip) door de enkel plantair te buigen, maar een dergelijke actie was niet mogelijk bij het struikelen van de prothetische ledemaat.

Inleiding

Naar schatting leven wereldwijd 57,7 miljoen mensen met amputatie van ledematen, waarvan ~ 65% in de onderste ledematen1. Amputatie van de onderste ledematen kan het gevolg zijn van verschillende factoren (bijv. acute traumatische gebeurtenissen, ziekteprogressie, gezondheidscomplicaties, levensreddende chirurgie en aangeboren misvorming). Het is in verband gebracht met hoge sterfte- en morbiditeitscijfers voor mensen met een slechte gezondheidstoestand2. Bovendien is het herstel van de mobiliteit na amputatie cruciaal voor het herwinnen van zelfstandig leven en levenskwaliteit en is het een van de belangrijkste uitdagingen voor prothesegebruikers3.

Na een amputatie gaan mobiliteitsbeperkingen gepaard met een verminderd bewegingsbereik4, verminderde kracht5, verminderd vertrouwen in evenwicht6 en kan dit leiden tot een duidelijke gewrichtsdegeneratie in het niet-geamputeerde ledemaat7. Deze veranderingen worden beschreven als relevante valrisicofactoren8. Gebruikers van prothesen van de onderste ledematen hebben inderdaad twee keer zoveel kans om te vallen in vergelijking met de algemene bevolking9. Ongeveer 40% en 80% van de personen met transtibiale en transfemorale amputaties valt minstens één keer per jaar 9,10. Valpartijen komen het vaakst voor tijdens het lopen11,12, en geamputeerden met een beperkt loopvermogen (gecorrigeerd voor blootstelling) hebben zes keer meer kans om te vallen en acht keer meer kans om letsel op te lopen11. Bovendien heeft een gebruiker van een prothese aan de onderste ledematen die het afgelopen jaar is gevallen, 13% kans om opnieuw te vallen. De kans stijgt tot 28% als ze in de afgelopen zes maanden twee keer zijn gevallen13. Vallen is dus een zorgwekkend probleem voor mensen met een amputatie van de onderste ledematen.

Struikelen tijdens het lopen is een overheersende factor bij vallen bij gebruikers van prothesen. Tijdens een rit is er een plotselinge onderbreking van het zwaaiende ledemaat (bijv. veroorzaakt door een obstakel of oneffen terrein), waardoor het lichaam snel naar voren draait op het steunledemaat en een grote voorwaartse stoot veroorzaakt14,15. Het behouden/herstellen van het evenwicht na het trippen voor prothesegebruikers kan veel moeilijker zijn vanwege de afwezigheid van enkel- of kniegewrichten, bijbehorende spieren en verminderde sensorische feedback. Een ineffectieve reactie op een struikelblok kan ertoe leiden dat het een val wordt, wat aanzienlijke fysieke, psychologische en sociale gevolgen kan hebben16.

Verschillende onderzoeken hebben zich gericht op het beschrijven van herstelstrategieën voor trippen voor valide en oudere volwassenen 17,18,19,20 door een trip op te wekken in een laboratoriumgecontroleerd scenario. Er zijn verschillende methoden toegepast om een verstoring te veroorzaken om een trip te genereren. Er zijn veel manieren om een struikelstoornis op te leggen, waaronder het belemmeren van het onderste ledemaatsegment tijdens de zwaaifase met behulp van een touw dat aan de enkel is bevestigd21 of het gebruik van obstakels die onverwachts voor iemand worden geplaatst die op een loopband loopt20,22. Bovendien hebben sommige onderzoeken plotselinge veranderingen in de snelheid van de loopband toegepast om de dynamische balans te verstoren (d.w.z. een struikelblok te veroorzaken)23. Ten slotte hebben anderen stijve voorwerpen gebruikt die handmatig 18,24,25 of automatisch 22,26 in de weg van de zwaaiende ledemaat zijn geplaatst om een struikelgebeurtenis te veroorzaken tijdens het lopen over de grond.

Ondanks het succesvol toepassen van dergelijke strategieën bij oudere volwassenen, hebben slechts enkele onderzoeken een reis veroorzaakt bij geamputeerden van de onderste ledematen, met nog minder bij mensen met amputatie op transfemulair niveau 21,25,26. Crenshaw en collega's struikelden bijvoorbeeld over TFA terwijl ze over de grond liepen met behulp van een verborgen stijf obstakel dat handmatig werd geactiveerd om vanaf de grond te verschijnen. Een dergelijke manier om een obstakel te introduceren is echter technisch veeleisend en kan daarom duur zijn om te reproduceren. Shirota en collega's veroorzaakten een reis in TFA terwijl de deelnemers op een loopband liepen met behulp van een touw dat aan de enkel was bevestigd. Hoewel er een struikeltocht werd veroorzaakt, kan het gebruik van een touw het experiment hebben beperkt, omdat het de deelnemers waarschijnlijk belemmerde om op natuurlijke wijze te lopen21. Meer recentelijk hebben Eveld en collega's TFA geactiveerd door stalen blokken op een loopband te plaatsen met behulp van een geïntegreerd targeting-algoritme om de objecten de verstoring te laten veroorzaken in verschillende stadia van de swingfase (vroege, mid, late swing)26. Het is echter mogelijk dat op loopbanden gebaseerde protocollen de omstandigheden tijdens het lopen over de grond niet volledig reproduceren27. Het gebruik van een op een loopband gebaseerd protocol is ook niet ideaal bij het onderzoeken van TTA of TFA die microprocessorgestuurde voet-, enkel- of knieapparaten gebruiken, omdat de automatische sensoren die in dergelijke apparaten worden gebruikt, zijn ingesteld om op een stevige/stationaire ondergrond te lopen. Wanneer u op een niet-stationair oppervlak loopt, kunnen deze sensoren er dus voor zorgen dat de hydraulische cilinders van het apparaat hun weerstanden 'zelfinstellen' tot een onjuist niveau.

In eerdere studies die een struikeltocht veroorzaakten tijdens het lopen over de grond, werd de struikelstoornis veroorzaakt doordat de voorste ledemaat in contact kwam met een stevig obstakel dat voor hen verscheen. Het gebruik van dergelijke stijve voorwerpen kan echter voetletsel veroorzaken als gevolg van botskrachten25. Hier beschrijven we een experimentele benadering voor het struikelen van het zwaaiende ledemaat die het probleem vermijdt dat de voet iets stevigs raakt. Het uitschakelmechanisme wordt gevormd door een elektromagnetisch systeem dat de ontgrendeling van een beweegbare, veerbediende plaat regelt. Wanneer het elektromagnetische apparaat is uitgeschakeld, wordt de veerbediende plaat die aan één kant van het looppad is geplaatst, omhoog getrokken, waardoor een polypropyleen draad (4 mm diameter) loodrecht op de looprichting wordt opgetild. De draad wordt aan de andere kant van de loopbrug verankerd en wordt opgetild tot een hoogte van 0,1 m. Dummydraden (3 tot 4, op een afstand van ten minste 1 m uit elkaar) zijn over de loopbrug geplaatst, zodat deelnemers niet kunnen raden welke draad de storing zou veroorzaken. De onderzoeker deactiveert handmatig het elektromagnetische apparaat met de contralaterale ledemaat op de grond, iets voor de draad, net na het afzetten van de teen van de zwaaiende ledemaat. Daarom, wanneer de draad wordt opgetild, wordt het slingerende segment consequent opgevangen tijdens de mid-swing fase28. De mid-swing-fase werd gekozen omdat de horizontale snelheid van de zwaaiende voet in deze fase dicht bij de maximale (~3 keer CoM voorwaartse snelheid) ligt en de minimale speling boven de grond heeft, en dus de periode is waarin de meeste ritten plaatsvinden in reële omstandigheden. De hoogte van de draad (d.w.z. 0.1 m) is voldoende om de voet consequent te laten vangen (ongeveer op het gebied van de schoenveters). De studie was bedoeld om vast te stellen of het voorgestelde protocol een reisverstoring zou kunnen veroorzaken en zinvolle/real-life herstelreacties zou kunnen induceren. In het huidige protocol werd alleen een TTA geanalyseerd, aangezien amputaties op een hoger niveau de complexere gevallen vertegenwoordigen en hogere valpercentages vertonen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

De ethische commissie van de universiteit keurde procedures goed en de deelnemer ondertekende een formulier voor geïnformeerde toestemming voordat hij deelnam.

1. Deelnemer

OPMERKING: Een transtibiale (TTA) geamputeerde die een lokaal revalidatiecentrum voor geamputeerden bezocht, werd uitgenodigd en stemde ermee in om deel te nemen aan het onderzoek. De deelnemer kon zelfstandig lopen. Uitsluitingscriteria waren andere klinische aandoeningen dan hun amputatie die het evenwicht en de mobiliteit konden beïnvloeden (bijv. neurologische, orthopedische of reumatische aandoeningen); aanhoudende pijn, fantoompijn of drukzweren op de prothese, en moeilijkheden met het begrijpen van eenvoudige commando's (d.w.z. minder dan 24 punten in het Mini-Mental State Examination29). Daarnaast had de deelnemer ruim zes jaar ervaring met de huidige prothese.

  1. Prothetische details
    1. Vraag de prothetische gegevens op bij de TTA. Let op de ervaring van de TTA met de prothese. Zorg ervoor dat de deelnemer goed kan lopen met behulp van de prothese.
      OPMERKING: De TTA gebruikte een prothese, een siliconen zuignap (siliconen voering met vijf afdichtringen) en een koolstofvezelvoet (materiaaltabel). Ervaring met de huidige prothese was zes jaar. De amputatie was het gevolg van een trauma en de deelnemer werd geclassificeerd als niveau K4 volgens de Medicare Functional Classification30. Volgens de gestandaardiseerde functionele classificatie had de deelnemer een hoog vermogen om te lopen met behulp van de prothese en werd hij beschouwd als een jonge actieve volwassene31.

2. Experimentele procedures

  1. Ontwerp een systeem om trips op te wekken.
    1. Bouw een op maat gemaakt apparaat waarbij een veer elektronisch wordt losgelaten om een polypropyleen draad (diameter van 4 mm en verwaarloosbare massa) op te tillen die het achterste ledemaat (geluid of prothetische ledemaat) opvangt tijdens de mid-swing fase.
    2. Sluit het systeem aan op een houten kist waarmee een hendel (ongeveer 10 cm) om een vaste as naar boven kan worden gedraaid. Sluit de polypropyleen draad aan op het uiteinde van de hendel (weg van de as). Installeer een veer die aan de hendel trekt om de polypropyleendraad ongeveer 10 cm van de grond te tillen.
      OPMERKING: Video 1 toont het triggersysteem en hoe de draad was gepositioneerd om de trip te veroorzaken (aanvullende afbeelding 1 en aanvullende afbeelding 2).
  2. Veiligheidsharnas systeem
    OPMERKING: Het opwekken van een trip terwijl een deelnemer loopt, vereist dat veiligheidsmaatregelen worden genomen.
    1. Zorg ervoor dat de deelnemer een harnas voor het hele lichaam draagt dat via een polyester touw aan een bovengrondse rail is bevestigd.
    2. Pas de lengte van het veiligheidstouw aan op basis van de gestalte van de deelnemer.
      NOTITIE: Het veiligheidstouw (diameter van 11 mm) is bevestigd aan een speciaal ontworpen vierwielig apparaat dat in de bovenleiding zit (ongeveer 2 m boven het hoofd van de deelnemer). Door het veiligheidstouw aan te passen aan de gestalte van de deelnemer, wordt voorkomen dat een deel van zijn lichaam (behalve zijn voeten) de vloer raakt als hij er niet in slaagt het evenwicht te herstellen na de reisverstoring. Bovendien is de lengte van de bovenleiding (8 m) voldoende om de deelnemers vrij te laten lopen (zie aanvullende figuur 3).
  3. Experimentele procedures
    1. Volgens de volgende gestandaardiseerde instructie vraagt u de deelnemer om met de gebruikelijke snelheid door het laboratorium te lopen en vooruit te kijken zoals de deelnemer normaal zou doen: "Je moet in je eigen tempo naar het einde van de loopbrug lopen alsof je op een bekende, vlakke straat loopt en vooruit kijken zoals je normaal zou doen".
    2. Pas het startpunt van de deelnemer aan om ervoor te zorgen dat het contralaterale (niet-gestruikelde) ledemaat iets voor de polypropyleen draad op de grond wordt geplaatst, die op ongeveer 4 m van de startpositie is geplaatst. Daarom kan de deelnemer 4-5 stappen zetten met de gebruikelijke snelheid voordat hij de reisverstoring toepast.
      1. De deelnemer is verplicht om twee blokken te lopen. Laat de deelnemer maximaal 15 wandelingen in elk blok uitvoeren, waarbij de struikel-/struikelstoornis wordt toegepast tussen de 5een 15eherhaling ( willekeurig bepaald).
      2. Laat de deelnemer na de reisverstoring geen verdere herhalingen maken.
      3. Herhaal dezelfde procedures in het tweede blok, dat wordt gebruikt om het tegenovergestelde ledemaat te laten struikelen ten opzichte van het ledemaat dat in het eerste blok is geactiveerd.
        OPMERKING: De volgorde waarin de ledematen worden belemmerd, wordt willekeurig toegewezen.
      4. Informeer de deelnemer voordat u met de looptesten begint dat er enige verstoring kan optreden, maar geef geen specifieke informatie over de mogelijkheid om te struikelen. Informeer de deelnemer in plaats daarvan over de mogelijkheid om op een gegeven moment zijn evenwicht te verliezen.
      5. Instrueer de deelnemer om zo goed mogelijk te herstellen als er een verstoring van het evenwicht wordt toegepast en, indien mogelijk, door te lopen tot het einde van het looppad.
    3. Activeer het systeem alleen als de voet van de contralaterale (niet-gestruikelde) ledemaat correct op de grond staat (d.w.z. iets voor de draad). Activeer het systeem niet als de deelnemer voor, op de draad stapt of als de voet te ver voor de draad staat. Dankzij deze procedures kan de tripverstoring consequent worden toegepast tijdens de mid-swing-fase, waardoor de kans op mistrials wordt verkleind.
  4. Evalueren of het systeem zinvolle herstelreacties kan opwekken.
    OPMERKING: De studie was gericht op het ontwikkelen van een experimentele benadering om onverwachte tripstoornissen te veroorzaken bij geamputeerden van de onderste ledematen. Hoewel de aanpak onverwachte trips veroorzaakt, laat het gebruik van dummy-draden en de laboratoriumomgeving niet toe om aan te nemen dat alle trips totaal onverwacht zullen zijn. 3D kinematische gegevens van één TTA werden verzameld en geanalyseerd om vast te stellen of het protocol onverwachte trips kon veroorzaken en zo zinvolle tripping-/herstelreacties kon induceren.
    1. Data-acquisitie
      1. Plaats twee smartphones 5 m voor de plaats waar de reis plaatsvindt en gebruik om elke wandelproef te registreren. Zet de smartphones in een hoek van ongeveer 30graden naar de looplijn gericht.
      2. Synchroniseer beide smartphones, sampling op 60 Hz, met behulp van de OneCap-software. De OneCap-software synchroniseert de telefoons door een code te verstrekken die door de smartphones wordt gelezen. Vervolgens worden de afbeeldingen automatisch op de computer opgeslagen en overgebracht om op afstand te worden verwerkt. De overdracht en succesvolle reconstructie worden aangegeven door de software.
        OPMERKING: Deze software herkent en volgt automatisch de ledemaatsegmenten zonder fysieke markeringen en posedetectie-algoritmen transformeren beelden om gewrichtscentra te schatten en bieden een relatief nauwkeurige kinematische analyse. Na verwerking kunnen de bestanden worden geanalyseerd met behulp van de OpenSim-software.
      3. Verwerk en breng de beelden vervolgens over naar de OpenSim-software (versie 4.4) om alle kinematische analyses uit te voeren.
        OPMERKING: Een markeringsloos systeem is voordelig, aangezien pilottests hebben aangetoond dat de struikeldraad sommige fysieke markeringen losmaakt (vooral die op de voet zijn geplaatst). Een discussie over de relatieve verdiensten van de vastlegging en gegevensverwerking valt buiten het bestek van dit protocol. De lezer dient het werk van Uhlrich en collega's32 te raadplegen voor meer informatie.
    2. Gegevensverwerking en -analyse
      OPMERKING: De OpenSim is een gratis beschikbaar softwarepakket waarmee men computermodellen van het bewegingsapparaat en dynamische simulaties van beweging kan bouwen, uitwisselen en analyseren. Nadere bijzonderheden zijn te vinden op de volgende site: https://simtk.org/projects/opensim/.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Er werd aangenomen dat het veiligheidsharnassysteem geen belemmering veroorzaakte bij het lopen en bleek effectief in het voorkomen van vallen wanneer de strategieën voor het herstellen van de reis niet succesvol waren. Bovendien werden er geen verwondingen (bijv. schaafwonden, blauwe plekken) gemeld. Het geluid dat werd gegenereerd door het vrijkomen van de veer werd niet als een storende factor beschouwd, aangezien de deelnemers het struikelen niet verhinderden. Bovendien was de tijd t...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Hoewel het huidige protocol voorlopige resultaten oplevert van een experiment dat is ontworpen om een tripprotocol te beschrijven dat wordt toegepast op een transtibiale geamputeerde, kan een dergelijke benadering ook veilig worden toegepast op andere geamputeerden, bijvoorbeeld transfemorale geamputeerden, die waarschijnlijk meer moeite hebben om het evenwicht te herstellen na een reis. De aanpak maakte het mogelijk om de meest uitgesproken acties te identificeren die werden uitgevoerd ...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Alle auteurs hebben eventuele belangenconflicten bekendgemaakt.

Dankbetuigingen

Het huidige werk werd uitgevoerd met de steun van de Coördinatie voor de Verbetering van het Personeel in het Hoger Onderwijs - Brazilië (CAPES) - Financieringscode 001

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Electromagnetic platesIntelbrashttps://www.intelbras.com/en/set-of-supports-with-electro-magnetic-lock-fe-150-kt-741-prataTwee elektromagnetische platen (vast en beweegbaar)
Full body safety harnessGenericN/AVeiligheidstouw 11 mm bevestigd aan een rail die 2 m boven het hoofd van de deelnemers loopt
Impact GoggleGenericN/AEen bril met onderste en zijafsluitingen
Insulator tape3Mhttps://www.3m.com/3M/en_US/p/c/tapes/electrical/ptfe/Gebruikt om het zicht aan de onder- en zijranden van de bril te blokkeren
Open Pose OpenPosehttps://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openposeOpen Pose is een open software voor bewegingsanalyse https://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openpose
Open SimOpenSim https://simtk.org/projects/opensim/OpenSim is een software om verschillende bewegingsparameters te analyseren https://simtk.org/projects/opensim/
Polypropilene WireGenericN/A4 mm diameter 
Triger systemGenericN/AHet triggersysteem was een zelfgemaakt apparaat, gevormd door een veer die een hendel trekt die de draad ongeveer 10 cm boven het grondniveau verheft
Video cameraApplehttps://apple.comDe videocamera's van twee smartphones (Apple model 8 en 11) werden gebruikt.

Referenties

  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).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Herstel na struikelenprothesegezonde ledemaattranstibiale amputatieinductie van struikelenherstel van het evenwichtganganalysestruikelrespons

Dit artikel is gepubliceerd

Video binnenkort beschikbaar

Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.