Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Eksperymentalne podejście do wywoływania tripów u osób po amputacji kończyny dolnej

763 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/64570

⸱

22 września 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

W tym artykule

Podsumowanie

Eksperymentalne podejście zostało opracowane w celu wywołania tripów u osób po amputacji kończyn dolnych. Celem było stworzenie nieoczekiwanych podróży i wywołanie znaczących reakcji na trip/regenerację. Dane kinematyczne od jednej osoby po amputacji piszczelowej potwierdziły, że takie podejście skutecznie wywołuje reaktywne reakcje regeneracyjne po wyzwaniu.

Streszczenie

Przywrócenie równowagi po potknięciu jest wyzwaniem dla osób po amputacji kończyn dolnych i często kończy się upadkiem. Skuteczność przywrócenia równowagi po podróży zależy od takich czynników, jak poziom amputacji (piszczelowa lub udowa) lub to, która kończyna jest potknięta (proteza lub dźwięk/elektrody lub wleczona). Zrozumienie reakcji rekonwalescencji może pomóc w określeniu strategii, które pozwolą uniknąć przekształcenia się w upadek potknięcia oraz jakie funkcje reakcji na podróż można zaprojektować w protezie. W niniejszym badaniu przedstawiono eksperymentalne podejście do wywoływania nieoczekiwanych podróży u osób po amputacji. Wyzwalanie było uruchamiane ręcznie przez aktywację urządzenia elektromagnetycznego do podnoszenia drutu polipropylenowego w celu zablokowania (prawie zatrzymania) kołyszącej się kończyny podczas jej środkowej fazy wymachu. Uprząż bezpieczeństwa przymocowana do szyny sufitowej zapewniała, że uczestnicy nie uderzą o ziemię, jeśli nie przywrócą równowagi po podróży (tj. zapobiegło to upadkowi). Jedna osoba po amputacji piszczelowej przeszła powtarzające się próby chodzenia, w których podróż była wywoływana około 1 na 15 razy, aby uniknąć jej przewidywania. Kinematykę 3D określono za pomocą dwóch smartfonów (60 Hz) przy użyciu oprogramowania OpenCap, podkreślając, że podejście eksperymentalne wywołało znaczące reakcje na wyzwolenie/powrót do zdrowia w zależności od tego, która kończyna została potknięta (proteza czy dźwięk). Przedstawiona metodologia pozwala uniknąć stosowania sztywnej przeszkody, potencjalnie zmniejszając ryzyko kontuzji, a także jest niedroga i łatwa w konfiguracji. Co ważne, pozwala na nieoczekiwane wprowadzenie podróży w środkowej fazie wymachu, a tym samym zapewnia podejście do identyfikacji rzeczywistych reakcji na regenerację po podróży. Podczas potknięcia zdrowej kończyny uczestnicy mogli "wyplątać się" z drutu wyzwalającego (po tripie) poprzez zginanie podeszwowe kostki, ale takie działanie nie było możliwe w przypadku potknięcia się o protezę kończyny.

Wprowadzenie

Szacuje się, że 57,7 miliona ludzi na całym świecie żyje z amputacją kończyn, z czego ~ 65% występuje w kończynach dolnych1. Amputacja kończyny dolnej może wynikać z kilku czynników (np. ostrych zdarzeń urazowych, postępu choroby, powikłań zdrowotnych, operacji ratującej życie i deformacji wrodzonej). Wiąże się to z wysoką śmiertelnością i zachorowalnością u osób ze złym stanem zdrowia2. Ponadto przywrócenie mobilności po amputacji ma kluczowe znaczenie dla odzyskania niezależnego życia i jakości życia oraz jest jednym z najważniejszych wyzwań dla użytkowników protez3.

Po amputacji, ograniczeniom ruchomości towarzyszy zmniejszony zakres ruchu4, zmniejszona siła5, zmniejszona pewność równowagi6, i może prowadzić do znacznego zwyrodnienia stawu u kończyny bez amputacji7. Zmiany te są opisane jako istotne czynniki ryzyka upadku8. Rzeczywiście, użytkownicy protez kończyn dolnych są dwa razy bardziej narażeni na upadek w porównaniu z populacją ogólną9. Około 40% i 80% osób po amputacji piszczelowej i udowej upada co najmniej raz w roku9,10. Upadki zdarzają się najczęściej podczas chodzenia11,12, a osoby po amputacji z ograniczoną zdolnością chodzenia (dostosowane do ekspozycji) są sześć razy bardziej narażone na upadek i osiem razy bardziej narażone na kontuzję11. Ponadto użytkownik protezy kończyny dolnej, który doświadczył upadku w ciągu ostatniego roku, ma 13% prawdopodobieństwo ponownego upadku. Prawdopodobieństwo wzrasta do 28%, jeśli doświadczyli dwóch upadków w ciągu ostatnich sześciu miesięcy13. W związku z tym upadki są niepokojącym problemem dla osób po amputacji kończyn dolnych.

Potknięcie się podczas chodzenia jest głównym czynnikiem powodującym upadki u użytkowników protez. Podczas podróży dochodzi do nagłego przerwania wychylania kończyny (np. spowodowanej przeszkodą lub nierównością terenu), co powoduje, że ciało szybko obraca się do przodu na kończynie podporowej i powoduje duży ciąg do przodu14,15. Utrzymanie/odzyskanie równowagi po potknięciu się dla użytkowników protez może być znacznie trudniejsze ze względu na brak stawów skokowych lub kolanowych, związaną z tym muskulaturę i zmniejszone czuciowe sprzężenie zwrotne. Nieskuteczna reakcja na potknięcie może doprowadzić do tego, że stanie się ono upadkiem, co może mieć poważne konsekwencje fizyczne, psychiczne i społeczne16.

Kilka badań skupiło się na opisie strategii odzyskiwania zdrowia po tripie dla osób pełnosprawnych i starszych17,18,19,20 poprzez wywołanie podróży w scenariuszu kontrolowanym laboratoryjnie. Zastosowano kilka metod w celu wytworzenia zakłócenia w celu wygenerowania podróży. Istnieje wiele sposobów na zakłócenie potknięcia, w tym blokowanie segmentu kończyny dolnej podczas fazy wymachu za pomocą liny przymocowanej do kostki21 lub używanie przeszkód niespodziewanie umieszczonych przed osobą idącą na bieżni20,22. Ponadto w niektórych badaniach zastosowano nagłe zmiany prędkości bieżni, aby zakłócić równowagę dynamiczną (tj. wywołać potknięcie)23. Wreszcie, inni używali sztywnych obiektów, które są ręcznie18,24,25 lub automatycznie22,26 umieszczone w miejscu kołyszącej się kończyny, aby spowodować zdarzenie potknięcia podczas chodzenia po ziemi.

Pomimo skutecznego zastosowania takich strategii u osób starszych, tylko kilka badań wywołało trip u osób po amputacji kończyn dolnych, a jeszcze mniej dotyczyło osób po amputacji na poziomie transfemoralnym21,25,26. Na przykład Crenshaw i jego koledzy potknęli się o TFA podczas chodzenia po ziemi, używając ukrytej sztywnej przeszkody, która była ręcznie aktywowana, aby wynurzyć się z ziemi. Jednak taki sposób wprowadzenia przeszkody jest wymagający technicznie, a co za tym idzie, może być kosztowny do odtworzenia. Shirota i współpracownicy wywołali wycieczkę w TFA, podczas gdy uczestnicy chodzili na bieżni za pomocą liny przymocowanej do kostki. Nawet jeśli podróż była spowodowana, użycie liny mogło ograniczyć eksperyment, ponieważ prawdopodobnie utrudniało uczestnikom naturalne chodzenie21. Niedawno Eveld i jego koledzy potknęli się o TFA, umieszczając stalowe bloki na taśmie przenośnika bieżni przy użyciu zintegrowanego algorytmu celowania, aby umożliwić obiektom spowodowanie zakłóceń na różnych etapach fazy wychylenia (wczesny, średni, późny zamach)26. Jednak protokoły oparte na bieżni mogą nie odtwarzać w pełni warunków podczas chodzenia po ziemi27. Korzystanie z protokołu opartego na bieżni również nie jest idealne w przypadku badania TTA lub TFA, którzy używają sterowanych mikroprocesorem urządzeń stopa-kostka lub kolano, ponieważ automatyczne czujniki stosowane w takich urządzeniach są przystosowane do chodzenia po twardej/nieruchomej powierzchni. W związku z tym, podczas chodzenia po nieruchomej powierzchni, czujniki te mogą spowodować, że siłowniki hydrauliczne urządzenia "dostosują" swoje rezystancje do nieprawidłowego poziomu.

W poprzednich badaniach, które powodowały potknięcie się podczas chodzenia po ziemi, zakłócenie podróży było spowodowane kontaktem kończyny prowadzącej z solidną przeszkodą, która pojawiła się przed nimi. Jednak używanie takich sztywnych przedmiotów może spowodować urazy stóp spowodowane siłami uderzenia25. Tutaj opisujemy eksperymentalne podejście do potykania się o kołyszącą się kończynę, które pozwala uniknąć problemu uderzenia stopy w coś solidnego. Mechanizm wyzwalający jest tworzony przez układ elektromagnetyczny, który steruje zwalnianiem ruchomej płyty sprężynowej. Gdy urządzenie elektromagnetyczne jest wyłączone, sprężynowa płyta umieszczona po jednej stronie chodnika jest ciągnięta do góry, podnosząc drut polipropylenowy (o średnicy 4 mm) ustawiony prostopadle do kierunku chodzenia. Drut jest zakotwiony po przeciwnej stronie chodnika i jest podnoszony na wysokość 0,1 m. Atrapy przewodów (od 3 do 4, oddalone od siebie o co najmniej 1 m) są umieszczone w poprzek chodnika tak, aby uczestnicy nie mogli odgadnąć, który przewód spowoduje zakłócenie. Eksperymentator ręcznie dezaktywuje urządzenie elektromagnetyczne z kończyną przeciwległą umieszczoną na ziemi, nieco przed drutem, zaraz po przypadku oderwania się palca od kończyny wahadłowej. W związku z tym, gdy drut jest podniesiony, segment wahadłowy jest konsekwentnie chwytany podczas fazy środkowego wychylenia28. Faza środkowego wymachu została wybrana, ponieważ prędkość pozioma stopy wahadłowej w tej fazie jest bliska jej maksimum (~3 razy prędkość naprzód CoM) i znajduje się na minimalnym prześwicie nad ziemią, a zatem jest to okres, w którym większość podróży ma miejsce w warunkach rzeczywistych. Wysokość drutu (tj. 0,1 m) jest wystarczająca, aby umożliwić konsekwentne zaczepianie stopy (w przybliżeniu w obszarze sznurowadeł). Badanie miało na celu ustalenie, czy proponowany protokół może powodować zakłócenia związane z podróżowaniem i wywoływać znaczące/rzeczywiste reakcje regeneracyjne. W niniejszym protokole przeanalizowano tylko TTA, ponieważ amputacje wyższego poziomu reprezentują bardziej złożone przypadki i charakteryzują się wyższymi wskaźnikami upadków.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Komisja etyki Uniwersytetu zatwierdziła procedury, a uczestnik podpisał formularz świadomej zgody przed uczestnictwem.

1. Uczestnik

UWAGA: Jedna osoba po amputacji piszczelowej (TTA) uczęszczająca do lokalnego centrum rehabilitacji osób po amputacji została zaproszona i zgodziła się wziąć udział w badaniu. Uczestnik był w stanie samodzielnie chodzić. Kryteriami wykluczenia były stany kliniczne inne niż amputacja, które mogły wpływać na równowagę i mobilność (np. zaburzenia neurologiczne, ortopedyczne lub reumatyczne); ciągły ból, ból fantomowy lub odleżyny na protezie kończyny oraz trudności ze zrozumieniem prostych poleceń (np. mniej niż 24 punkty w Mini-Mental State Examination29). Ponadto uczestnik miał ponad sześcioletnie doświadczenie z obecną protezą.

  1. Szczegóły protetyczne
    1. Poproś o szczegóły protetyczne w TTA. Zwróć uwagę na doświadczenia TTA z protezą. Upewnij się, że uczestnik ma wysoką zdolność chodzenia przy użyciu protezy.
      UWAGA: TTA używał protezy, silikonowego gniazda ssącego (silikonowa wkładka z pięcioma pierścieniami uszczelniającymi) i stopy z włókna węglowego (Tabela materiałów). Doświadczenie z obecną protezą trwało sześć lat. Amputacja była spowodowana urazem, a uczestnik został sklasyfikowany na poziomie K4 zgodnie z klasyfikacją funkcjonalną Medicare30. Zgodnie ze standaryzowaną klasyfikacją funkcjonalną, uczestnik miał wysoką zdolność chodzenia przy użyciu protezy i został uznany za młodego aktywnego dorosłego31.

2. Procedury eksperymentalne

  1. Zaprojektuj system do wywoływania podróży.
    1. Skonstruuj urządzenie wykonane na zamówienie, w którym sprężyna jest elektronicznie zwalniana w celu podniesienia drutu polipropylenowego (średnica 4 mm i znikoma masa), który chwyta kończynę wleczoną (kończynę zdrową lub protezę) podczas fazy środkowego wymachu.
    2. Podłącz system do drewnianej skrzynki, która umożliwia obracanie dźwigni (około 10 cm) w górę wokół ustalonej osi. Podłącz drut polipropylenowy do końca dźwigni (z dala od osi). Zamontuj sprężynę, która pociąga za dźwignię, aby podnieść drut polipropylenowy około 10 cm od ziemi.
      UWAGA: Film 1 pokazuje system wyzwalania i sposób, w jaki przewód został ustawiony, aby spowodować wyzwolenie (Rysunek uzupełniający 1 i Rysunek uzupełniający 2).
  2. System pasów bezpieczeństwa
    UWAGA: Wywołanie wycieczki podczas spaceru uczestnika wymaga podjęcia środków bezpieczeństwa.
    1. Upewnij się, że uczestnik ma na sobie uprząż na całe ciało przymocowaną liną poliestrową do poręczy napowietrznej.
    2. Dostosuj długość liny zabezpieczającej do wzrostu uczestnika.
      UWAGA: Lina asekuracyjna (średnica 11 mm) jest przymocowana do specjalnie zaprojektowanego czterokołowego urządzenia, które znajduje się wewnątrz belki napowietrznej (około 2 m nad głową uczestnika). Dopasowanie liny asekuracyjnej do postury uczestnika zapobiega dotykaniu podłogi przez jakąkolwiek część jego ciała (poza stopami) w przypadku nieprzywrócenia równowagi po zakłóceniu podróży. Ponadto długość poręczy podwieszanej (8 m) jest wystarczająca, aby zapewnić uczestnikom swobodne chodzenie (zob. rysunek uzupełniający 3).
  3. Procedury eksperymentalne
    1. Zgodnie z poniższą standardową instrukcją, poproś uczestnika, aby przeszedł przez laboratorium ze zwykłą prędkością i patrzył przed siebie, tak jak zwykle zrobiłby to uczestnik: "Powinieneś iść do końca chodnika własnym tempem, tak jakbyś szedł znaną, płaską ulicą i patrzeć przed siebie tak, jak zwykle".
    2. Dostosuj punkt startowy uczestnika tak, aby upewnić się, że kończyna przeciwległa (niepotknięta) jest umieszczona na ziemi nieco przed drutem polipropylenowym, umieszczonym około 4 m od pozycji wyjściowej. W związku z tym uczestnik mógł zrobić 4-5 kroków ze zwykłą prędkością przed zastosowaniem zakłócenia podróży.
      1. Uczestnik zobowiązany jest do pokonania dwóch bloków marszu. Pozwól uczestnikowi wykonać do 15 spacerów w każdym bloku z zakłóceniem potknięcia/potknięcia zastosowanym między 5. a 15. powtórzeniem (określonym losowo).
      2. Po przerwaniu wycieczki nie pozwól uczestnikowi na wykonywanie kolejnych powtórzeń.
      3. Powtórz te same procedury w drugim bloku, który służy do wyzwolenia kończyny przeciwnej do tej, która została wyzwolona w pierwszym bloku.
        UWAGA: Kolejność, w jakiej kończyny są zablokowane, jest przydzielana losowo.
      4. Przed przystąpieniem do prób chodu należy poinformować uczestnika, że mogą wystąpić pewne zakłócenia, ale nie podawać żadnych konkretnych informacji dotyczących możliwości potknięcia. Zamiast tego poinformuj uczestnika o możliwości utraty równowagi w pewnym momencie.
      5. Poinstruuj uczestnika, aby w przypadku wystąpienia jakiegokolwiek zaburzenia równowagi doszedł do siebie jak najlepiej i, jeśli to możliwe, kontynuował spacer do końca chodnika.
    3. Uruchom system tylko wtedy, gdy stopa kończyny przeciwległej (niepotkniętej) jest prawidłowo ustawiona na ziemi (tj. nieco przed drutem). Nie aktywuj systemu, jeśli uczestnik nadepnie przed, na linkę lub jeśli stopa znajduje się zbyt daleko przed przewodem. Procedury te pozwalają na konsekwentne stosowanie zakłóceń związanych z podróżą w środkowej fazie wychylenia, zmniejszając ryzyko nieprawidłowych prób.
  4. Ocena, czy system może wywołać znaczące reakcje regeneracyjne.
    UWAGA: Badanie miało na celu opracowanie eksperymentalnego podejścia do powodowania nieoczekiwanych zaburzeń ruchu u osób po amputacji kończyny dolnej. Chociaż takie podejście powoduje nieoczekiwane podróże, użycie atrap przewodów i środowisko laboratoryjne nie pozwala zakładać, że wszystkie podróże będą całkowicie nieoczekiwane. Zebrano i przeanalizowano dane kinematyczne 3D z jednego TTA w celu ustalenia, czy protokół może powodować nieoczekiwane wyłączenia, a tym samym wywoływać znaczące reakcje na wyzwolenie/regenerację.
    1. Akwizycja danych
      1. Ustaw dwa smartfony 5 m przed miejscem, w którym odbywa się podróż, aby rejestrować każdą próbę chodzenia. Ustaw smartfony przodem do linii postępu chodu pod kątem około 30o.
      2. Zsynchronizuj oba smartfony, próbkując z częstotliwością 60 Hz, za pomocą oprogramowania OneCap. Oprogramowanie OneCap synchronizuje telefony, dostarczając kod, który jest odczytywany przez smartfony. Następnie obrazy są automatycznie zapisywane na komputerze i przesyłane do zdalnego przetwarzania. Przeniesienie i pomyślna rekonstrukcja są wskazywane przez oprogramowanie.
        UWAGA: To oprogramowanie automatycznie rozpoznaje i śledzi segmenty kończyn bez fizycznych znaczników, a algorytmy wykrywania pozycji przekształcają obrazy w celu oszacowania środków stawów i zapewniają stosunkowo dokładną analizę kinematykę. Po przetworzeniu pliki mogą być analizowane za pomocą oprogramowania OpenSim.
      3. Następnie należy przetworzyć i przesłać obrazy do oprogramowania OpenSim (wersja 4.4), aby wykonać wszystkie analizy kinematyczne.
        UWAGA: System bez śladów jest korzystny, ponieważ testy pilotażowe wykazały, że drut wyzwalający przemieszcza niektóre fizyczne znaczniki (zwłaszcza te umieszczone na stopie). Dyskusja na temat względnych zalet gromadzenia i przetwarzania danych wykracza poza zakres niniejszego protokołu. Czytelnik powinien zapoznać się z pracą Uhlricha i współpracowników32 w celu uzyskania dalszych informacji.
    2. Przetwarzanie i analiza danych
      UWAGA: OpenSim to ogólnodostępny pakiet oprogramowania, który umożliwia budowanie, wymianę i analizę modeli komputerowych układu mięśniowo-szkieletowego oraz dynamicznych symulacji ruchu. Więcej informacji można uzyskać na następującej stronie: https://simtk.org/projects/opensim/.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Przyjęto, że system szelek bezpieczeństwa nie powoduje zakłóceń w chodzeniu i okazał się skuteczny w zapobieganiu upadkom w sytuacjach, gdy strategie odzyskiwania równowagi po potknięciu okazały się nieskuteczne. Ponadto nie zgłoszono żadnych obrażeń (np. otarć skóry, siniaków). Hałasu generowanego przez zwolnienie sprężyny nie uznano za czynnik interferujący, ponieważ uczestnicy nie zapobiegali wystąpieniu potknięcia. Co więcej, czas między momentem aktywacji systemu a uderzeniem w drut wynosił około 60 ms. Zatem przyję...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Chociaż niniejszy protokół przynosi wstępne wyniki eksperymentu mającego na celu opisanie protokołu podróży stosowanego u osoby po amputacji piszczelowej, takie podejście można bezpiecznie zastosować również do innych osób po amputacji, np. po amputacji udowej, które prawdopodobnie będą miały większe trudności z odzyskaniem równowagi po podróży. Podejście to pozwoliło na zidentyfikowanie najbardziej wyraźnych działań wykonywanych w celu odzyskania równowagi w odpowiedzi na nieoczekiwanie wywołane potknięcie. Protokół moż...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Wszyscy autorzy ujawnili wszelkie konflikty interesów.

Podziękowania

Obecna praca została przeprowadzona przy wsparciu Koordynacji na rzecz Doskonalenia Kadry Szkolnictwa Wyższego - Brazylia (CAPES) - Kod Finansowania 001

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Płyty elektromagnetyczneIntelbrashttps://www.intelbras.com/en/set-of-supports-with-electro-magnetic-lock-fe-150-kt-741-prataDwie płyty elektromagnetyczne (stała i ruchoma)
Szelki bezpieczeństwa na całe ciałoOgólneNie dotyczyLina asekuracyjna 11 mm przymocowana do szyny biegnącej 2 m nad głową uczestników
Gogle uderzenioweOgólneNie dotyczyJedne gogle z dolną i boczną zamknięcia końcowe
Taśma izolacyjna3Mhttps://www.3m.com/3M/en_US/p/c/tapes/electrical/ptfe/Służy do ograniczania widzenia na dolnych i bocznych krawędziach gogli
Otwarta pozycja OpenPosehttps://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openposeOpen Pose to otwarte oprogramowanie do analizy ruchu https://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openpose
Open SimOpenSim  https://simtk.org/projects/opensim/OpenSim to oprogramowanie do analizy kilku parametrów ruchu https://simtk.org/projects/opensim/
Drut polipropylenowyGenericN/Ao średnicy 4 mm 
System TrigerGenericN/ASystem spustowy był urządzeniem domowej roboty, utworzonym przez sprężynę, która pociąga za dźwignię, która podnosi linkę około 10 cm ponad poziom gruntu
Kamera wideoApplehttps://apple.comUżyto kamer wideo dwóch smartfonów (model apple 8 i 11).

Bibliografia

  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).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Odzyskiwanie r wnowagi po potkni ciuproteza ko czynyko czyna zdrowaosoba po amputacji przezkostnejindukcja potkni ciaprzywracanie r wnowagianaliza chodureakcja na potkni cie
Film wkrótce dostępny
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.