Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Экспериментальный подход к индуцированию трипов у пациентов с ампутированными конечностями нижних конечностей

764 просмотров

⸱

DOI:

10.3791/64570

⸱

22 сентября 2023 г.

 ,  ,  ,  , 
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

В этой статье

Краткое содержание

Был разработан экспериментальный подход для индуцирования трипов у пациентов с ампутированными низкими конечностями. Цель состояла в том, чтобы создать неожиданные срабатывания и вызвать осмысленные реакции срабатывания/восстановления. Кинематические данные, полученные от одного пациента с транстибиальной ампутацией, подтвердили, что такой подход эффективно вызывает реактивные реакции восстановления после поездки.

Аннотация

Восстановление равновесия после поездки является сложной задачей для людей с ампутированными нижними конечностями и часто приводит к падению. Эффективность восстановления равновесия после поездки зависит от таких факторов, как уровень ампутации (транстибиальная или трансфеморальная) или от того, какая конечность спотыкается (протез или звуковой/свинцовый или задний). Понимание реакций на восстановление может помочь определить стратегии, позволяющие избежать падения и какие функции реакции на спотыкание могут быть встроены в протез. В этом исследовании представлен экспериментальный подход к индуцированию неожиданных трипов у людей с ампутацией. Срабатывание запускалось вручную путем активации электромагнитного устройства для поднятия полипропиленовой проволоки, чтобы препятствовать (почти остановить) качающуюся конечность во время ее средней фазы замаха. Страховочный ремень, прикрепленный к потолочной рейке, гарантировал, что участники не ударятся о землю, если они не смогут восстановить равновесие после поездки (т.е. это предотвратит падение). Один человек с транстибальной ампутацией прошел повторные испытания ходьбы, в которых поездка была вызвана примерно 1 из 15 раз, чтобы избежать ее ожидания. 3D-кинематика была определена с помощью двух смартфонов (60 Гц) с использованием программного обеспечения OpenCap, подчеркнув, что экспериментальный подход вызывал значимые реакции спотыкания/восстановления в зависимости от того, какая конечность была повреждена (протез или звук). Представленная методология позволяет избежать использования жесткого препятствия, потенциально снижая риск травм, а также является недорогой и простой в настройке. Важно отметить, что это позволяет неожиданно ввести подножку в середине фазы замаха и, следовательно, обеспечивает подход к определению реальных реакций на восстановление от подножки. При подножке здоровой конечности участники могли «распутаться» от растяжки (после трипа) путем подошвенного сгибания лодыжки, но такое действие было невозможно при подножке протеза.

Введение

Было подсчитано, что 57,7 миллиона человек во всем мире живут с ампутацией конечностей, из которых ~ 65% приходится на нижние конечности1. Ампутация нижних конечностей может быть вызвана несколькими факторами (например, острыми травматическими событиями, прогрессированием заболевания, осложнениями со здоровьем, хирургическим вмешательством по спасению жизни и врожденной деформацией). Это связано с высокими показателями смертности и заболеваемости среди людей с плохим состоянием здоровья2. Кроме того, восстановление подвижности после ампутации имеет решающее значение для восстановления самостоятельного образа жизни и качества жизни и является одной из самых значительных проблем для пользователей протезов3.

После ампутации ограничения подвижности сопровождаются уменьшением объема движений4, уменьшением силы5, снижением уверенности в равновесии6 и могут привести к заметной дегенерации суставов в неампутированной конечности7. Эти изменения описываются как релевантные факторы риска падения8. Действительно, пользователи протезов нижних конечностей в два раза чаще падают по сравнению с населением в целом9. Около 40% и 80% лиц с транстибиальными и трансфеморальными ампутациями выпадают хотя бы один раз в год 9,10. Падения чаще всего происходят во время ходьбы 11,12, а люди с ампутированными конечностями с ограниченной способностью ходить (с поправкой на воздействие) в шесть раз чаще падают и в восемь раз чаще получают травмы11. Кроме того, пользователь протеза нижних конечностей, который пережил падение в прошлом году, имеет 13% вероятность повторного падения. Вероятность возрастает до 28%, если они пережили два падения за последниеполгода13. Таким образом, падение является тревожной проблемой для людей с ампутированными нижними конечностями.

Спотыкание во время ходьбы является преобладающим фактором падений у пользователей протезов. Во время поездки происходит внезапное прерывание качающейся конечности (например, вызванное препятствием или неровной местностью), заставляющее тело быстро вращаться вперед на опорной конечности и вызывающее большой толчок вперед14,15. Поддержание/восстановление равновесия после спотыкания для пользователей протезов может быть гораздо более сложным из-за отсутствия голеностопного или коленного суставов, связанной с ними мускулатуры и сниженной сенсорной обратной связи. Неэффективная реакция на спотыкание может привести к тому, что оно превратится в падение, которое может иметь значительные физические, психологические исоциальные последствия.

Несколько исследований были сосредоточены на описании стратегий восстановления после трипа для здоровых и пожилых людей 17,18,19,20 лет путем индуцирования трипа в лабораторно контролируемом сценарии. Было применено несколько методов, чтобы вызвать возмущение и вызвать срабатывание. Существует множество способов создания помех для спотыкания, в том числе блокирование сегмента нижней конечности во время его качания с помощью веревки, прикрепленной к лодыжке21, или использование препятствий, неожиданно расставленных перед идущим по беговой дорожке 20,22. Кроме того, в некоторых исследованиях применялись резкие изменения скорости беговой дорожки, чтобы нарушить динамическое равновесие (т.е. вызвать спотыкание)23. Наконец, другие использовали жесткие предметы, которые вручную 18,24,25 или автоматически22,26 располагались на пути качающейся конечности, чтобы вызвать спотыкание во время ходьбы по земле.

Несмотря на успешное применение таких стратегий у пожилых людей, только несколько исследований индуцировали поездку у людей с ампутированными нижними конечностями, и еще меньше исследований с участием людей с ампутацией трансфеморального уровня 21,25,26. Например, Креншоу и его коллеги споткнулись о TFA, когда шли по земле, используя скрытое жесткое препятствие, которое вручную активировалось и появлялось из-под земли. Однако такой способ создания препятствия является технически сложным и, следовательно, может быть дорогостоящим для воспроизведения. Широта и его коллеги вызвали поездку в TFA, в то время как участники ходили по беговой дорожке, используя веревку, прикрепленную к лодыжке. Несмотря на то, что спотыкание было вызвано, использование веревки могло ограничить эксперимент, поскольку оно, вероятно, мешало участникам ходить естественно. Совсем недавно Эвелд и его коллеги нарушили TFA, разместив стальные блоки на конвейерной ленте беговой дорожки с использованием встроенного алгоритма наведения, позволяющего объектам вызывать возмущение на разных стадиях фазы колебания (ранний, средний, поздний замах). Тем не менее, протоколы, основанные на беговых дорожках, могут не полностью воспроизводить условия во время ходьбы по земле27. Использование протокола на беговой дорожке также не является идеальным при исследовании TTA или TFA, которые используют микропроцессорные устройства для ступни-голеностопного или коленного сустава, потому что автоматические датчики, используемые в таких устройствах, настроены на ходьбу по твердой/неподвижной поверхности. Следовательно, при ходьбе по нестационарной поверхности эти датчики могут привести к тому, что гидравлические цилиндры устройства «самонастроятся» на неправильный уровень.

В предыдущих исследованиях, которые вызывали спотыкание во время ходьбы по земле, нарушение спотыкания было вызвано контактом ведущей конечности с твердым препятствием, которое возникало перед ними. Однако использование таких жестких предметов может привести к травмам стопы из-за силы удара25. Здесь мы опишем экспериментальный подход к подножке качающейся конечности, который позволяет избежать проблемы удара ноги о что-то твердое. Механизм отключения образован электромагнитной системой, которая контролирует освобождение подвижной подпружиненной пластины. Когда электромагнитное устройство деактивировано, подпружиненная пластина, расположенная с одной стороны дорожки, тянется вверх, поднимая полипропиленовую проволоку (диаметром 4 мм), расположенную перпендикулярно направлению ходьбы. Проволока закреплена на противоположной стороне дорожки и поднята на высоту 0,1 м. Фиктивные провода (от 3 до 4, расположенные на расстоянии не менее 1 м друг от друга) расположены поперек дорожки таким образом, чтобы участники не могли догадаться, какой провод может вызвать помехи. Экспериментатор вручную деактивирует электромагнитное устройство, когда контралатеральная конечность расположена на земле, немного впереди провода, сразу после того, как качающаяся конечность будет отброшена. Поэтому, когда проволока поднята, качающийся сегмент постоянно захватывается во время фазы28 в середине качания. Фаза среднего замаха была выбрана потому, что горизонтальная скорость качающейся ноги в этой фазе близка к ее максимальной (~3 скорости CoM вперед) и находится на минимальном расстоянии от земли, и, следовательно, это период, когда большинство поездок происходит в реальных условиях. Высота проволоки (т.е. 0,1 м) достаточна для того, чтобы нога могла постоянно цепляться (примерно в районе шнурков обуви). Исследование было направлено на то, чтобы установить, может ли предложенный протокол вызвать нарушение спотыкания и вызвать значимые/реальные реакции на восстановление. В настоящем протоколе был проанализирован только TTA, так как ампутации более высокого уровня представляют собой более сложные случаи и представляют более высокую частоту падений.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Комитет по этике университета утверждал процедуры, и участник подписывал форму информированного согласия перед участием.

1. Участник

ПРИМЕЧАНИЕ: Один человек с транстибиальной ампутацией (ТТА), посещающий местный центр реабилитации ампутантов, был приглашен и согласился принять участие в исследовании. Участник смог самостоятельно ходить. Критериями исключения были клинические состояния, отличные от ампутации, которые могли повлиять на равновесие и подвижность (например, неврологические, ортопедические или ревматические заболевания); постоянная боль, фантомная боль или пролежни на протезе конечности, а также трудности с пониманием простых команд (т.е. менее 24 баллов в мини-обследовании психического состояния29). Кроме того, участник имел более чем шестилетний опыт работы с нынешним протезом.

  1. Детали протеза
    1. Запросите детали протеза в TTA. Обратите внимание на опыт проведения ТТА с протезом. Убедитесь, что участник обладает высокой способностью ходить с использованием протеза.
      ПРИМЕЧАНИЕ: В TTA использовались протез, силиконовая всасывающая муфта (силиконовый вкладыш с пятью уплотнительными кольцами) и ножка из углеродного волокна (Таблица материалов). Опыт работы с нынешним протезом составил шесть лет. Ампутация была вызвана травмой, и участник был классифицирован как уровень K4 в соответствии с функциональной классификацией Medicare30. Согласно стандартизированной функциональной классификации, участник обладал высокой способностью ходить с использованием протеза и считался молодым активным взрослым31 года.

2. Экспериментальные методики

  1. Разработайте систему, которая будет побуждать к поездкам.
    1. Сконструируйте изготовленное на заказ устройство, в котором пружина с помощью электроники отпускается для подъема полипропиленовой проволоки (диаметр 4 мм и незначительная масса), которая захватывает заднюю конечность (здоровую или протезную конечность) во время фазы среднего замаха.
    2. Подключите систему к деревянному ящику, который позволяет поворачивать рычаг (примерно на 10 см) вверх вокруг неподвижной оси. Подсоедините полипропиленовую проволоку к концу рычага (в сторону от оси). Установите пружину, которая тянет на рычаг, чтобы поднять полипропиленовую проволоку примерно на 10 см от земли.
      ПРИМЕЧАНИЕ: На видео 1 показана пусковая система и то, как был расположен провод, чтобы вызвать срабатывание (Дополнительный рисунок 1 и Дополнительный рисунок 2).
  2. Система ремней безопасности
    ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы спровоцировать поездку во время ходьбы, необходимо принять меры безопасности.
    1. Убедитесь, что участник одет в обвязку для всего тела, прикрепленную с помощью полиэфирной веревки к подвесному поручню.
    2. Отрегулируйте длину страховочного троса в соответствии с ростом участника.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Страховочный трос (диаметр 11 мм) прикреплен к специально разработанному четырехколесному устройству, которое находится внутри верхнего рельса (примерно в 2 м над головой участника). Регулировка страховочного троса в соответствии с ростом участника предотвращает касание какой-либо части его тела (кроме ног) пола, если он не сможет восстановить равновесие после нарушения спотыкания. Кроме того, длина подвесного рельса (8 м) достаточна для того, чтобы участники могли свободно ходить пешком (см. дополнительный рисунок 3).
  3. Экспериментальные методики
    1. В соответствии со следующей стандартной инструкцией попросите участника пройти через лабораторию с обычной скоростью и смотреть вперед, как это обычно делает участник: «Вы должны идти до конца дорожки в своем собственном темпе, как если бы вы шли по знакомой ровной улице, и смотреть вперед, как обычно».
    2. Отрегулируйте исходную точку участника таким образом, чтобы контралатеральная (не споткнувшаяся) конечность располагалась на земле немного впереди полипропиленовой проволоки, расположенной примерно в 4 м от исходного положения. Таким образом, участник мог сделать 4-5 шагов с обычной скоростью, прежде чем применить помеху от поездки.
      1. От участника требуется пройти два блока ходьбы. Пусть участник выполнит до 15 прогулок в каждом блоке с применением спотыкания/спотыкания между5-м и15-м повторением (определяется случайным образом).
      2. После нарушения режима поездки не позволяйте участнику делать дальнейшие повторения.
      3. Повторите те же процедуры во втором блоке, который используется для того, чтобы споткнуться о противоположную конечность от той, о которую споткнулись в первом блоке.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Порядок, в котором конечности обструкционированы, назначается случайным образом.
      4. Перед началом тестов по ходьбе сообщите участнику о том, что могут возникнуть некоторые помехи, но не предоставляйте никакой конкретной информации о возможности споткнуться. Вместо этого сообщите участнику о возможности потери баланса в какой-то момент.
      5. Проинструктируйте участника о том, что он должен как можно лучше восстановиться в случае нарушения равновесия и, если это возможно, продолжить ходьбу до конца дорожки.
    3. Запускайте систему только тогда, когда ступня контралатеральной (не споткнувшейся) конечности правильно расположена на земле (т.е. немного впереди провода). Не активируйте систему, если участник наступает впереди, по проводу или если нога находится слишком далеко впереди провода. Эти процедуры позволяют последовательно применять нарушение подножки в середине фазы замаха, снижая вероятность неправильных триатов.
  4. Оценка того, может ли система вызывать значимые реакции восстановления.
    Примечание: Исследование было направлено на разработку экспериментального подхода к возникновению неожиданных нарушений сустава у пациентов с ампутированными нижними конечностями. Несмотря на то, что такой подход приводит к неожиданным поездкам, использование фиктивных проводов и лабораторных условий не позволяет предположить, что все поездки будут совершенно неожиданными. Были собраны и проанализированы 3D-кинематические данные из одного TTA, чтобы установить, может ли протокол создавать неожиданные отключения и, следовательно, вызывать значимые реакции на отключение/восстановление.
    1. Сбор данных
      1. Расположите два смартфона на расстоянии 5 м от места, где происходит поездка, и используйте их для записи каждого шага. Установите смартфоны лицом к линии ходьбы под углом примерно 30°.
      2. Синхронизируйте оба смартфона, дискретизируя частоту 60 Гц, с помощью программного обеспечения OneCap. Программное обеспечение OneCap синхронизирует телефоны, предоставляя код, который считывается смартфонами. Затем изображения автоматически сохраняются на компьютере и передаются для удаленной обработки. О переносе и успешной реконструкции свидетельствует программное обеспечение.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Это программное обеспечение автоматически распознает и отслеживает сегменты конечностей без физических маркеров и алгоритмов определения позы, преобразует изображения для оценки центров суставов и обеспечивает относительно точный кинематический анализ. После обработки файлы могут быть проанализированы с помощью программного обеспечения OpenSim.
      3. Затем обработайте и перенесите изображения в программное обеспечение OpenSim (версия 4.4) для выполнения всех кинематических анализов.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Безмаркерная система является преимуществом, так как пилотные испытания показали, что растяжка смещает некоторые физические маркеры (особенно те, которые расположены на ноге). Обсуждение относительных достоинств захвата и обработки данных выходит за рамки настоящего протокола. Читатель должен обратиться к работе Ульриха и коллег32 для получения дополнительной информации.
    2. Обработка и анализ данных
      ПРИМЕЧАНИЕ: OpenSim - это свободно доступный пакет программного обеспечения, который позволяет создавать, обмениваться и анализировать компьютерные модели опорно-двигательного аппарата и динамические симуляции движений. Более подробную информацию можно получить на следующем сайте: https://simtk.org/projects/opensim/.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Предполагалось, что система ремней безопасности не создает помех при ходьбе и доказала свою эффективность в предотвращении падений, когда стратегии восстановления после спотыкания не увенчались успехом. Кроме того, не сообщалось о травмах (например, ссадинах на коже, синяках). Шум, возникающий при отпускании пружины, не считался промежуточным фактором, поскольку участники не предотвращали спотыкание. Кроме того, время между моментом активации системы и ударом о провод составляло около 60 мс. Таким образом, предполагалось...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Несмотря на то, что в настоящем протоколе представлены предварительные результаты эксперимента, разработанного для описания протокола поездки, примененного к человеку с трансфеморальной ампутацией, такой подход также может быть безопасно применен к другим пациентам с ампутированными конечностями, например, с трансфеморальными ампутированными конечностями, которые, вероятно, будут испытывать большие трудности в восстановлении равновесия после поездки. Такой подход позволил выявить наиболе...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Все авторы раскрыли любые конфликты интересов.

Благодарности

Настоящая работа выполнена при поддержке Координационного центра по совершенствованию кадров высшего образования - Бразилия (CAPES) - Код финансирования 001

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Электромагнитные пластиныIntelbrashttps://www.intelbras.com/en/set-of-supports-with-electro-magnetic-lock-fe-150-kt-741-prataДве электромагнитные пластины (стационарная и подвижная)
Страховочный ремень для всего телаУниверсальныйН/ДСтраховочный трос 11 мм, прикрепленный к рельсу, проходящему на высоте 2 м над головой участников
Ударные очкиУниверсальныеН/ДОдни очки с нижней и боковой торцевые затворы
Изоляционная лента3Мhttps://www.3m.com/3M/en_US/p/c/tapes/electrical/ptfe/Используется для затруднения обзора по нижнему и боковым краям очков
Open Pose OpenPosehttps://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openposeOpen Pose - это открытое программное обеспечение для анализа движений https://github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openpose
Open SimOpenSim; https://simtk.org/projects/opensim/OpenSim - это программное обеспечение для анализа нескольких параметров движения https://simtk.org/projects/opensim/
Полипропиленовая проволокаGenericN/Aдиаметр 4 мм 
Система TrigerGenericN/AСпусковая система была самодельным устройством, образованным пружиной, которая тянет за собой рычаг, поднимающий провод примерно на 10 см над уровнем земли
ВидеокамераApplehttps://apple.comИспользовались видеокамеры двух смартфонов (Apple модели 8 и 11).

Ссылки

  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).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Эта статья была опубликована

Видео скоро будет доступно

Связаться с нами
Порекомендовать библиотеке

Конфиденциальность

Условия использования

Политики

© 2026 MyJoVE Corporation. Все права защищены.