Name: Altında diz Protezi Tahmin Atalet Özellikleri için salınım ve Reaksiyon Kurulu Teknikleri (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-05-08T16:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 8 s
Description: Öğrenin alt diz protezlerinin atalet özelliklerini salınım ve reaksiyon tahtası teknikleriyle nasıl ölçeceğinizi. Bu yöntem, biyomekanik modellerin doğruluğunu artırarak eklem kuvvetlerini azaltır.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Biyomekanik Amerikan ve Uluslararası Dernekleri gelen fon bu çalışma için verilmiştir.

<ol><li>Chandler, R. F., Clauser, C. E., McConville, J. T., Reynolds, H. M., Young, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+the+inertial+properties+of+the+human+body%5BTitle%5D)+AND+%22Pamphlets+DOT+HS-801+430+and+AMRL%22%5BJournal%5D)">Investigation of the inertial properties of the human body.</a> Pamphlets DOT HS-801 430 and AMRL. , (1975).</li>
<li>Clauser, C. E., McConville, J. T., Young, J. W. Weight, Volume, and Center of Mass of Segments of the Human Body. AMRL Technical Report. , 60-70 (1969).</li>
<li>Dempster, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Space+requirements+of+the+seated+operator%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Space requirements of the seated operator.</a> , 55-159 (1955).</li>
<li>Hinrichs, R. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regression+equations+to+predict+segmental+moments+of+inertia+from+anthropometric+measurements%3A+an+extension+of+the+data+of+Chandler+et%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Regression equations to predict segmental moments of inertia from anthropometric measurements: an extension of the data of Chandler et.</a> J Biomech. 18, 621-624 (1985).</li>
<li>Hinrichs, R. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adjustments+to+the+segment+center+of+mass+proportions+of+Clauser+et+al%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Adjustments to the segment center of mass proportions of Clauser et al.</a> J Biomech. 23, 949-951 (1990).</li>
<li>Hanavan Jr, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mathematical+model+of+the+human+body+Amrl-Tr-64-102%5BTitle%5D)+AND+%22+AMRL+Technical+Report%22%5BJournal%5D)">A mathematical model of the human body Amrl-Tr-64-102.</a> AMRL Technical Report. 18, 1-149 (1964).</li>
<li>Hatze, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mathematical+model+for+the+computational+determination+of+parameter+values+of+anthropomorphic+segments%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">A mathematical model for the computational determination of parameter values of anthropomorphic segments.</a> J Biomech. 13, 833-843 (1980).</li>
<li>Leva, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adjustments+to+Zatsiorsky-Seluyanov%27s+segment+inertia+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Adjustments to Zatsiorsky-Seluyanov's segment inertia parameters.</a> J Biomech. 29, 1223-1230 (1996).</li>
<li>Durkin, J. L., Dowling, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+body+segment+parameter+differences+between+four+human+populations+and+the+estimation+errors+of+four+popular+mathematical+models%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">Analysis of body segment parameter differences between four human populations and the estimation errors of four popular mathematical models.</a> J Biomech Eng. 125, 515-522 (2003).</li>
<li>Durkin, J. L., Dowling, J. J., Andrews, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+measurement+of+body+segment+inertial+parameters+using+dual+energy+X-ray+absorptiometry%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">The measurement of body segment inertial parameters using dual energy X-ray absorptiometry.</a> J Biomech. 35, 1575-1580 (2002).</li>
<li>Jensen, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+the+biomechanical+properties+of+three+body+types+using+a+photogrammetric+method%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Estimation of the biomechanical properties of three body types using a photogrammetric method.</a> J Biomech. 11, 349-358 (1978).</li>
<li>Martin, P. E., Mungiole, M., Marzke, M. W., Longhill, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+magnetic+resonance+imaging+for+measuring+segment+inertial+properties%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">The use of magnetic resonance imaging for measuring segment inertial properties.</a> J Biomech. 22, 367-376 (1989).</li>
<li>Mungiole, M., Martin, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimating+segment+inertial+properties%3A+comparison+of+magnetic+resonance+imaging+with+existing+methods%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Estimating segment inertial properties: comparison of magnetic resonance imaging with existing methods.</a> J Biomech. 23, 1039-1046 (1990).</li>
<li>Zatsiorsky, V. M., Seluyanov, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mass+and+inertia+characteristics+of+the+main+segments+of+the+human+body%5BTitle%5D)+AND+%22Biomechanics+VIII-B%22%5BJournal%5D)">The mass and inertia characteristics of the main segments of the human body.</a> Biomechanics VIII-B. , 1152-1159 (1983).</li>
<li>Zatsiorsky, V. M., Seluyanov, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanics+IX-B%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Kinetics%22%5BJournal%5D)">Biomechanics IX-B.</a> Human Kinetics. , (1985).</li>
<li>Challis, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precision+of+the+Estimation+of+Human+Limb+Inertial+Parameters%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Precision of the Estimation of Human Limb Inertial Parameters.</a> Journal of Applied Biomechanics. 15, 418-428 (1999).</li>
<li>Challis, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accuracy+of+Human+Limb+Moment+of+Inertia+Estimations+and+Their+Influence+on+Resultant+Joint+Moments%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Accuracy of Human Limb Moment of Inertia Estimations and Their Influence on Resultant Joint Moments.</a> Journal of Applied Biomechanics. 12, 517-530 (1996).</li>
<li>Challis, J. H., Kerwin, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+the+uncertainties+in+resultant+joint+moments+computed+in+a+dynamic+activity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Sports+Sci%22%5BJournal%5D)">Quantification of the uncertainties in resultant joint moments computed in a dynamic activity.</a> J Sports Sci. 14, 219-231 (1996).</li>
<li>Hunter, J. P., Marshall, R. N., McNair, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Segment-interaction+analysis+of+the+stance+limb+in+sprint+running%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Segment-interaction analysis of the stance limb in sprint running.</a> J Biomech. 37, 1439-1446 (2004).</li>
<li>Lin-Chan, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+added+prosthetic+mass+on+physiologic+responses+and+stride+frequency+during+multiple+speeds+of+walking+in+persons+with+transtibial+amputation%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehabil%22%5BJournal%5D)">The effects of added prosthetic mass on physiologic responses and stride frequency during multiple speeds of walking in persons with transtibial amputation.</a> Arch Phys Med Rehabil. 84, 1865-1871 (2003).</li>
<li>Mattes, S. J., Martin, P. E., Royer, T. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Walking+symmetry+and+energy+cost+in+persons+with+unilateral+transtibial+amputations%3A+matching+prosthetic+and+intact+limb+inertial+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Walking symmetry and energy cost in persons with unilateral transtibial amputations: matching prosthetic and intact limb inertial properties.</a> Arch Phys Med Rehabil. 81, 561-568 (2000).</li>
<li>Smith, J. D., Martin, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short+and+longer+term+changes+in+amputee+walking+patterns+due+to+increased+prosthesis+inertia%5BTitle%5D)+AND+%22J+Prosthet+Orthot%22%5BJournal%5D)">Short and longer term changes in amputee walking patterns due to increased prosthesis inertia.</a> J Prosthet Orthot. 23, 114-123 (2011).</li>
<li>Smith, J. D., Martin, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+prosthetic+mass+distribution+on+metabolic+costs+and+walking+symmetry%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Biomech%22%5BJournal%5D)">Effects of prosthetic mass distribution on metabolic costs and walking symmetry.</a> J Appl Biomech. 29, 317-328 (2013).</li>
<li>Czerniecki, J. M., Gitter, A., Munro, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Joint+moment+and+muscle+power+output+characteristics+of+below+knee+amputees+during+running%3A+the+influence+of+energy+storing+prosthetic+feet%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Joint moment and muscle power output characteristics of below knee amputees during running: the influence of energy storing prosthetic feet.</a> J Biomech. 24, 63-75 (1991).</li>
<li>Miller, D. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resultant+lower+extremity+joint+moments+in+below-knee+amputees+during+running+stance%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech%22%5BJournal%5D)">Resultant lower extremity joint moments in below-knee amputees during running stance.</a> J Biomech. 20, 529-541 (1987).</li>
<li>Vanicek, N., Strike, S., McNaughton, L., Polman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+patterns+in+transtibial+amputee+fallers+vs.+non-fallers%3A+Biomechanical+differences+during+level+walking%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Gait patterns in transtibial amputee fallers vs. non-fallers: Biomechanical differences during level walking.</a> Gait & Posture. 29, 415-420 (2009).</li>
<li>Royer, T., Koenig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Joint+loading+and+bone+mineral+density+in+persons+with+unilateral%2C+trans-tibial+amputation%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Biomech%22%5BJournal%5D)">Joint loading and bone mineral density in persons with unilateral, trans-tibial amputation.</a> Clin Biomech. 20, 1119-1125 (2005).</li>
<li>Underwood, H. A., Tokuno, C. D., Eng, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+two+prosthetic+feet+on+the+multi-joint+and+multi-plane+kinetic+gait+compensations+in+individuals+with+a+unilateral+trans-tibial+amputation%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Biomech%22%5BJournal%5D)">A comparison of two prosthetic feet on the multi-joint and multi-plane kinetic gait compensations in individuals with a unilateral trans-tibial amputation.</a> Clin Biomech. 19, 609-616 (2004).</li>
<li>Sjodahl, C., Jarnlo, G. B., Soderberg, B., Persson, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematic+and+kinetic+gait+analysis+in+the+sagittal+plane+of+trans-femoral+amputees+before+and+after+special+gait+re-education%5BTitle%5D)+AND+%22Prosthet+Orthot+Int%22%5BJournal%5D)">Kinematic and kinetic gait analysis in the sagittal plane of trans-femoral amputees before and after special gait re-education.</a> Prosthet Orthot Int. 26, 101-112 (2002).</li>
<li>Bateni, H., Olney, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematic+and+kinetic+variations+of+below-knee+amputee+gait%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Prosthetics+and+Orthotics%22%5BJournal%5D)">Kinematic and kinetic variations of below-knee amputee gait.</a> Journal of Prosthetics and Orthotics. 14, 2-12 (2002).</li>
<li>Buckley, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+adaptations+of+transtibial+amputee+sprinting+in+athletes+using+dedicated+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Biomech%22%5BJournal%5D)">Biomechanical adaptations of transtibial amputee sprinting in athletes using dedicated prostheses.</a> Clin Biomech. 15, 352-358 (2000).</li>
<li>Yack, H. J., Nielsen, D. H., Shurr, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetic+patterns+during+stair+ascent+in+patients+with+transtibial+amputations+using+three+different+prostheses%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Prosthetics+and+Orthotics%22%5BJournal%5D)">Kinetic patterns during stair ascent in patients with transtibial amputations using three different prostheses.</a> Journal of Prosthetics and Orthotics. 11, 57-62 (1999).</li>
</ol>

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Ampirik verilerle çalışırken hareketi sırasında çıkan eklem güçleri ve anları ölçmek için, faiz sisteminin ters dinamiği modeli gereklidir. Alt ekstremite biyomekanik için, ters dinamik modelleri genellikle, sap ayak temsil ve gibi katı cisimler uyluk. A) hareket kinematiği, b) yer reaksiyon kuvvetleri, ve c) segmenti antropometrik ve eylemsizlik özellikleri: bu modeller için giriş üç birincil kaynaklardan gelir. Hareket verileri hareket analizi sistemleri çeşitli toplanan, ancak tüm sistemleri temelde hareketi (konum, hız ve ivme) temel kinematiğini sağlamaktadır. Yer reaksiyon kuvvetleri bir kuvvet plaka ile toplanır ve ayakları üzerinde hareket eden temas kuvvetleri sağlamaktadır. Antropometri hükümdarları, esnek bantlar ve / veya kumpas kullanarak vücudun doğrudan alınan ölçülerdir. Bu antropometrik ölçümler ters dynami kullanılan vücut bölümlerinin atalet özelliklerini tahmin etmek için kullanılırcs analizleri. Atalet özellikleri segmentinde COM veya proksimal veya distal eklem aracılığıyla bir eksene bölüm göreli kütle kütle, merkezi (COM) yer ve atalet momenti (İçişleri Bakanlığı) içerir. Hareket ve yer reaksiyon kuvveti veri toplamak için kullanılan yöntemler ve ekipmanlar araştırma grupları arasında benzer, ancak vücut segmentlerinin atalet tahminleri araştırmacı bu atalet özelliklerini tahmin etmek için seçtiği yöntem bağlı araştırmacılar arasında yaygın olarak değişebilir. Tamamen bozulmamış insan vücudu segmentinin atalet özelliklerini tahmin etmek için çok çeşitli teknikler şunlardır: 1) kadavra veri 1-5, 2) matematiksel modeller (yani, geometrik modeller) 6,7, ve 3) tarama ve görüntüleme teknikleri dayalı regresyon denklemleri 8-15. Bu tekniklerin çoğu gövdesinden doğrudan ölçümleri gerektirmez, ancak bir önceki ne olursa olsun, tahmin yöntemi kullanıldı ancak şu şartla ki vücut SEG hassas gösterilmiştirBu yöntemlere dayalı ment atalet tahminler, yüksek 16&#39;dır. Ayrıca sağlam vücut segmentlerinin atalet özelliklerinin tahminlerinde hatalar 17,18 yürüyüş sırasında çıkan eklem anların büyüklükleri üzerinde minimal bir etkiye sahip olduğu gösterilmiştir. Ortak anlar zemin reaksiyon kuvvetleri, basınç yerle an kol uzunlukları ve segment kinematik 17-19 merkezi tarafından büyük ölçüde etkilenmektedir. Bu nedenle, araştırma katılımcıları, bu tahminlere küçük hatalar çalışmanın sonuçları üzerinde çok az etkiye sahip olasıdır verilen sağlam bireyler kullanırken vücut bölümlerinin atalet özelliklerini tahmin yöntemleri literatürde çapında büyük ölçüde değişiklik olması şaşırtıcı değildir. Tamamen sağlam vücut segmenti için bu atalet tahminlerin çoğu genellikle alt ekstremite amputasyonu için protezlerin atalet özelliklerini tahmin etmek için kullanılır. Modern alt ekstremite protezleri hafif malzemeler kullanılarak imal edilir resulting onlar yerine bacaklarda daha hafiftir protez uzuvlar içinde. Bu protez bacak ile sağlam bacak arasında bir atalet asimetri sonuçlanır. Tipik bir sağlam sap ve ayak altında bir diz protezi kütlesine ve kalıntı uzuv ile karşılaştırıldığında yaklaşık% 35 daha az olan ve diz ekleminin 20-23 için yaklaşık% 35 daha yakın bulunan bir ağırlık merkezi vardır. Düşük kütleli ve protez bacak daha yakın kütle dağılımı, aynı zamanda sağlam ve ayak gövdesinin kıyasla protez bacak için diz eklemine atalet nisbetle çok daha düşük bir (~% 60) an üretir. Araştırmacılar 24,25 önceden protez bacak için sağlam atalet tahminler kullanılarak ortak kinetik tahminleriniz üzerinde çok az etkiye sahip olduğunu ileri sürmüşlerdir rağmen, bu karşılaştırmalar yer reaksiyon kuvveti üretilen an hakim yürüyüş duruş fazı sırasında çıkan eklem anları odaklanmıştır ortak. Salıncak sırasında, nerede yer reaksiyon kuvvetleri, mevcut değilProtezin düşük atalet özellikleri elde edilen ortak anlar tahminleri etkilemek için daha muhtemeldir. Bazı araştırmacılar örneğin göz önüne alındığında, 26-32 protez atalet özelliklerini temsil bozulmamış bölüm atalet özelliklerini kullanan ve diğerleri protezin atalet özelliklerini tahmin etmek için seçilen yöntemlerin etkisini anlamak için önemlidir, doğrudan 21-23 tahmin protez atalet özellikleri örneğin . Protezin atalet özelliklerini ölçmek için gereken süreyi en aza indirerek tekniğin geliştirilmesi de önemli bir husustur oldu. Tüm ölçümler ölçme işleminden sonra protez yeniden düzenledi bağlantılı bir kez daha ölçüm sürelerini azaltmak ve önlemek için burada sunulan teknikte protez tamamen bozulmadan kalır. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı, iki kat idi: 1) ab atalet özelliklerini tahmin etmek için direkt olarak kullanılabilecek bir teknik göstermekelow-diz protezi ve 2) tek taraflı, transtibial amputasyon yürüyüş sırasında eklem kinetik tahminlere sağlam uzuv atalet özelliklerini kullanarak önerilen teknik ve bunun etkilerini kontrast. Bu, sağlam sap ve ayak atalet özellikleri protez atalet özelliklerini doğrudan ölçümleri ile karşılaştırıldığında protez için atalet tahminler olarak kullanıldığı zaman ortak kinetik büyüklükleri daha büyük olduğu varsayılmıştır.

<table><tbody><tr><td>Salınım Rafı & Reaksiyon Levhası</td><td>Özel Yapım</td><td></td><td>Dış kafes 80/20 alüminyumdan yapılmıştır, iç kafes çeşitli kalınlıklarda katı alüminyumdan yapılmıştır.</td></tr><tr><td>Laboratuvar ölçeğinde</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>NI LabView</td><td>Ulusal Cihazlar</td><td></td><td>Kızılötesi fotoselden TTL darbelerini kaydetmek için yazılım.</td></tr><tr><td>BNC-1050</td><td>National Instruments</td><td></td><td>BNC Veri toplama kartına doğrudan pin bağlantılı koparma kutusu.</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>Matematik İşleri A.Ş.</td><td></td><td>Protezin atalet özelliklerini tahmin etmek için salınım ve reaksiyon kartı verilerini işlemek için yazılım.</td></tr></tbody></table>

altında diz protezi tahmin atalet Özellikleri için salınım ve reaksiyon kurulu teknikleri

Oscillation and Reaction Board Techniques for Estimating Inertial Properties of a Below-knee Prosthesis

Bu çalışmanın amacı, iki kat idi: 1) tam altında bir diz protezi atalet özelliklerini tahmin etmek için kullanılabilecek bir teknik göstermektedir, ve 2) sağlam uzuv atalet özellikleri kullanılarak, önerilen tekniği ve bu etkilerini kontrast tek taraflı, transtibial amputasyon yürüyüş sırasında eklem kinetik tahminleri. Bir salınım ve reaksiyon kurulu sistem valide ve bilinen geometrik katıların atalet özelliklerini ölçerken güvenilir olduğu gösterilmiştir. Protezin atalet özelliklerinin doğrudan ölçümleri sağlam bir şaft ve yürüyerek dayalı atalet tahminleri ile karşılaştırıldığında alt ekstremite ters dinamik modellenmesi kullanıldığı zaman, kalça ve diz eklem kinetik yürüyüş salınım fazında anlamlı olarak düşüktü. Duruşu sırasında eklem kinetik farklılıklar, ancak, salıncak sırasında gözlenen daha küçük. Bu nedenle, yürüyüş salınım fazı odaklanan araştırmacılar prosthes etkisini göz önündeçalışma sonuçlarına atalet özelliği tahminler olduğunu. Duruş için bizim çalışmamızda incelenen iki atalet modellerinden ya bir olasılıkla bir ters dinamik değerlendirme ile benzer sonuçlara yol açacak.

Diz protez bacak distalinde atalet özellikleri bozulmadan bacak (Tablo 1) göre daha düşüktü. Katılımcılar arasında ortalama, protez yan kütle diz boyunca enine bir eksen etrafında atalet momenti% 52 daha az olan,% 39 daha az olan, ve kütle konumun merkezine sağlam bacak için değerler ile karşılaştırıldığında diz% 24 daha yakın olmuştur. <table border="1" cellpadding="0" cellspacing="0" fo:keep-together.within-page="always" width="553"><tbody><tr><td> Konu </td><td> Bozulmamış * Ağırlık (kg) </td><td> Kütle † Artıları (kg) </td><td> Est. Kütle farkı (kg) </td><td> ‡ Iknee bozulmamış (kg · m 2) </td><td> Iknee artılarını (kg · m 2) </td><td> Diz ekleminin altında Bozulmamış CM (m) </td><td> Diz ekleminin altında Artıları CM (m) </td></tr><tr><td> A </td><td> 6.03 </td><td> 4.27 </td><td> 1.76 </td><td> 0,604 </td><td> 0.325 </td><td> 0.268 </td><td> 0.215 </td></tr><tr><td> B </td><td> 6.07 </td><td> 3.39 </td><td> 2.68 </td><td> 0.400 </td><td> 0.196 </td><td> 0.215 </td><td> 0.177 </td></tr><tr><td> C </td><td> 5.80 </td><td> 3.12 </td><td> 2.68 </td><td> 0.575 </td><td> 0,194 </td><td> 0.264 </td><td> 0.198 </td></tr><tr><td> D </td><td> 5.72 </td><td> 3.17 </td><td> 2.55 </td><td> 0.559 </td><td> 0.317 </td><td> 0.265 </td><td> 0.191 </td></tr><tr><td> D </td><td> 7.14 </td><td> 4.65 </td><td> 2.49 </td><td> 0.742 </td><td> 0.325 </td><td> 0.276 </td><td> 0.200 </td></tr><tr><td> F </td><td> 6.23 </td><td> 4.22 </td><td> 2.01 </td><td> 0.585 </td><td> 0.287 </td><td> 0.260 </td><td> 0.192 </td></tr><tr><td> Ortalama ± St </td><td> 6.17 ± 0.51 </td><td> 3.80 ± 0.66 </td><td> 2.36 ± 0.38 </td><td> 0.578 ± 0.109 </td><td> 0.274 ± 0.063 </td><td> 0.258 &amp;# 177; 0.022 </td><td> 0.196 ± 0.013 </td></tr></tbody></table> * Bozulmamış birleştirilen sağlam sap ve ayak için değerlerini belirtir. † Avantaj kombine protez ve kalıntı uzuv için değerlerini belirtir. Diz boyunca enine bir eksen etrafında atalet momenti ‡. Aşağı diz protez ve bozulmamış bacaklarda arasındaki atalet özellikleri Tablo 1.. Karşılaştırılması. Sonuç müşterek kuvvetler (Şekil 3) ve anlar bileği (Şekil 4), diz, kalça ve ters dinamik modelinde kullanılan atalet parametreler etkilendi. Protez atalet doğrudan tedbirler sağlam anatomi dayalı (regresyonları ile karşılaştırıldığında ters dinamik değerlendirmelerde kullanıldığı zaman özellikle, eklem kinetik salıncak başlatılması (~ yürüyüş döngüsünün% 65) ve salıncak sonlandırma (~ yürüyüş döngüsünün% 95) esnasında azaldı <strong&gt; Tablo 2). Etki büyüklüğü salıncak sırasında bu farklılıklar (≥ 1.0) önemsiz değildi öneririz. Bozulmamış atalet tahminleri kullanıldığı zaman ek olarak, ortak kinetik değerler protez atalet özelliklerinin doğrudan önlemler ile karşılaştırıldığında salıncak başlatılması ve sonlandırılması sırasında% 80 oranında ortalama artış. Bozulmamış bir uzuv atalet özellikleri protez yan modellemek için kullanılan Böylece, salınım sırasında protez tarafının ortak kinetik profiller daha çok yakın (bakınız Şekil 3 ve 4 &#39;e bakınız), bir sağlam ekstremitenin benziyordu. Duruş sırasında, istatistiksel farklılıklar bir dizi gözlendi. Duruşu sırasında herhangi bir fark büyük etki boyutu kalça anterioposterior çıkan eklem kuvvet (= 0.86 ES) için gözlenmiştir. Bu etki boyutu büyük ve hala duruşun bir parçası olarak kabul olsa da, bu tedbir için zirve değeri terminali duruşu (~% 52) sırasında meydana, ya da uzuv salıncak içine geçiş gibi. Diğer tüm significa için etki boyutlarıduruşu sırasında gözlenen nt farklılıklar kalça çıkan eklem reaksiyon kuvvetleri kutlanıyor bu değerlerin büyük ile küçük etkileri kabul edileceği, 0,01-0,41 arasında değişmektedir. Önemli farklılıklar duruşu sırasında bulunmuş olmasına rağmen, fark (yani, etki boyutları) büyüklüğü açısından değerlendirildiğinde bu farklılıklar, bu farklılıkların anlamlılık sorgulamaya bir yol olabilir. <img alt="Şekil 3," fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50977/50977fig3highres.jpg" width="500" /> Şekil 3. Anterioposterior (sol panel) ve dikey yönde (sağ panel) olarak ayak bileği, diz, kalça ve Sonuç ortak tepki kuvvetleri. Veri sunumu için deneklerin ortalamaları alınmıştır. Duruş fazı ayak temas yürüme döngüsünün% 0 başlar ve ayak-off ile yürüme döngüsünün yaklaşık% 60 biter. Salıncak t sonraki ayak temas edene kadar devamo yürüyüş döngüsünün% 100 aynı bacak. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50977/50977fig3highres.jpg" target="_blank">, bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/50977/50977fig4highres.jpg" width="500" /> Şekil 4. Ayak bileği, diz, kalça ve bir enine eksen (aka, mediolateral eksen) yaklaşık Sonuç ortak anlar. Veri sunumu için deneklerin ortalamaları alınmıştır. Duruş fazı ayak temas yürüme döngüsünün% 0 başlar ve ayak-off ile yürüme döngüsünün yaklaşık% 60 biter. Salıncak yürüme döngüsünün% 100 aynı bacağın sonraki ayak temas edene kadar devam eder. <img alt="Tablo 2" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50977/50977table2.jpg" width="600" /> Tablo 2. Tepe edilen ortak reaksiyonkuvvetler ve momentler protez takımın ortak kinetik için konular ve iki atalet modelleri arasında istatistiksel karşılaştırmalar arasında ortalama Notlar:. Mean veriler ortalama (SD) olarak sunulmaktadır. % Yürüme Döngüsü sütun tepe değeri bu değişkene için meydana denekler genelinde ortalama yüzdesini gösterir. P &lt;.05 anlamlı kabul.

Vücut segmental atalet özellikleri ters dinamik modelleme için gereklidir. Bir salınım ve reaksiyon tahta teknik, aşağıda diz protezlerin atalet özellikleri kullanılarak ölçüldü. Protez bacak ters dinamik modelinde protez atalet doğrudan ölçümleri kullanılarak çıkan eklem kuvvet ve moment düşük çaplara sonuçlandı.

Altında diz Protezi Tahmin Atalet Özellikleri için salınım ve Reaksiyon Kurulu Teknikleri

The purpose of this study was two-fold: 1) demonstrate a technique that can be used to directly estimate the inertial properties of a below-knee ...

Bu prosedürün genel amacı, diz altı protezinleinin atalet özelliklerini tahmin etmektir. Bu işlem, öncelikle protezin bir kafes içinde askıya alınmış durumdaki salınım periyodunun ölçülmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adım, birleşik protez ve kafes sistemi için kütle merkezinin konumunu tahmin etmek amacıyla bir reaksiyon tahtası tekniğinin kullanılmasıdır.Ardından, protez kafesten çıkarılır ve sadece kafesin kütle merkezi konumunu tahmin etmek için reaksiyon tahtası tekniği kullanılır. Son adım, tek başına kafesin salınım periyodunu ölçmektir. Nihayetinde, bu atalet ölçüm sistemi, dört çarpı dört boyutundaki ahşap blok gibi bilinen geometrik katılar kullanılarak doğrulanmıştır.Bu deneylerden elde edilen sonuçlar ekte sunulmuştur. Protezin atalet özelliklerine dair tahminler sağlamak amacıyla, kafesin atalet ölçümleri, protez ve kafesin birlikte yapıldığı ölçümlerden çıkarılır. Bu tekniğin, protez tarafının atalet özelliklerinin sağlam tarafa benzer olduğunu varsaymak gibi mevcut yöntemlere göre temel avantajı, protez bacağın ataletinin kişinin biyomekanik modelinde daha doğru temsil edilmesidir. Başlamak için, ampute kişiyi, denek tarafından bir dizi diz fleksiyon ve ekstansiyon hareketinin gerçekleştirilebilmesi için protez bacağın koltuktan rahatça kaldırılabileceği bir sandalyeye oturtun.Ardından, dizin dönme merkezini veya COR'u belirleyin ve COR'un üzerine küçük bir bant parçası yerleştirin. Daha sonra protezin kenarı ile diz COR'u arasındaki mesafeyi ölçün. Diz COR'u protezin kenarının inferiorunda yer alıyorsa, bu değer negatif bir değer olarak kaydedilmelidir.Ardından, diz COR ile ayak bileği COR arasındaki mesafeyi belirleyin. Daha sonra, güdüğün atalet özelliklerini tahmin etmek amacıyla esnek bir mezura ile güdük ölçümlerini yapmak için protezi ve altındaki kılıfı çıkarın. Sonrasında, güdüğün proksimal çevresini, yani diz ekleminin yaklaşık iki parmak genişliği uzağındaki en geniş çevreyi ölçün.Ardından, distal uçtaki son kemik çıkıntısı üzerinden rezidüel uzvun distal çevresini belirleyin. Sonra, fibula başından rezidüel uzvun en distal kısmına kadar olan mesafe olan rezidüel uzuv uzunluğunu ölçün. Aksı çıkararak iç kafesi osilasyon rafından ayırın, deneğin liner ve ply malzemesini protezin soketi içerisine yerleştirin.Ardından, ayakkabı hala üzerindeyken protezi iç osilasyon kafesinin içine güvenli bir şekilde yerleştirin ve protezin ayağını kafesin distal plakasına sabitlemek için bir cırt cırtlı bant kullanın. Daha sonra, aksı sabitleyerek iç kafesi osilasyon rafı içinde yeniden konumlandırın. İç kafesin askı kolunu, osilasyon açısını beş dereceden daha az olarak ayarlayacak olan set vidası ile hizalayın.Bir osilasyon deneyine başlamak için, iç kafesi set vidasına çarpana kadar geri çekin ve ardından set vidası ile iç kafes arasındaki boşluk görünür olana kadar ileri hareket ettirin. Protez iç kafes yerleştirilmiş haldeyken üç osilasyon denemesi gerçekleştirin ve her deneme için bir tam osilasyon döngüsünün ortalama süresini kaydedin. Reaksiyon tahtası ölçümlerini kaydırmadan önce, protezi rafa sabitlenmiş şekilde tutun ve iç kafesi bıçak sırtları üzerine dayanacak şekilde yatay olarak konumlandırın.Ardından, dijital kumpas ve esnek bir ölçüm şeridi kullanarak üst ayarlanabilir plaka ile iç kafesin üst kısmındaki sabit enine üye arasındaki mesafeyi kaydedin. Sonrasında, alt ayarlanabilir plaka ile iç kafesin üst kısmındaki sabit enine üye arasındaki mesafeyi ölçün ve alt ayarlanabilir plaka ile iç kafesin alt kısmındaki sabit enine üye arasındaki mesafeyi belirleyin. Daha sonra iki bıçak ağzı arasındaki mesafeyi ölçün.Terazi sıfırlandıktan sonra, rafı ve protez uzvu reaksiyon tahtası düzeneğine yerleştirin. Ardından, iç kafesin bir ucunu terazinin üzerine yerleştirin ve iç kafesin altındaki bıçak kenarını, düz olacak ve iki bıçak kenarı arasında herhangi bir gerilim oluşmayacak şekilde konumlandırın. Terazinin olduğu ucu birkaç kez kaldırıp tekrar terazinin üzerine bırakın.Teraziden tutarlı bir okuma elde edildiğinde değeri kaydedin. Ardından, protezi iç kafesten çıkarın ve sadece kafes için reaksiyon tahtası okumasını kaydedin. Protez uzuvdan ayakkabıyı çıkarın ve ayakkabının kütlesini ölçün.Ardından, ayakkabı olmadan protezin kütlesini belirleyin. Sonrasında, ayak bileğinin COR'u ile ayağın plantar yüzeyi arasındaki mesafeyi ölçün. Daha sonra, ayakkabı olmadan protez ayağın uzunluğunu belirleyin.Ayakkabıyı protezin üzerine geri yerleştirin ve ayak bileği COR'dan ayakkabı tabanına olan mesafeyi ve ayakkabı giyilmiş haldeki ayak uzunluğunu ölçün. Ardından, yansıtıcı bantlı siyah köşenin fotohücreye en yakın olduğundan emin olarak iç kafesi osilasyon rafı içinde yeniden konumlandırın. Ekseni sabitleyin ve iç kafesin askı kolunun set vidasıyla hizalandığından emin olun.Son olarak, her denemenin yalnızca ilk salınım periyodunu kaydederek 10 salınım denemesi toplayın; kafes boşken neden yalnızca ilk salınım periyodunun kaydedildiğine dair açıklama için bkz. Ek A. Protez tarafın atalet özellikleri, sağlam bacağın atalet özelliklerinden anlamlı derecede daha düşüktü. Protez tarafın kütlesi %39 daha azdı.Eylemsizlik momenti %52 daha azdı ve kütle merkezi, sağlam tahminlerine kıyasla dize %24 daha yakındı. Ayak bileği, diz ve kalçanın eklem reaksiyon kuvvetleri anterior, posterior ve vertikal yönlerde belirlendi. Duruş fazı, yürüyüş döngüsünün %0'ında başlar ve yaklaşık %60'ında sona erer.Sallanma fazı, aynı bacağın %100'deki bir sonraki ayak temasına kadar devam eder. Ayak bileği, diz ve kalça eklemlerinden geçen transvers bir eksen etrafındaki eklem momentleri analiz edildiğinde aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir. Sallanma sırasında protez tarafının kinetik profilleri, sağlam bir uzvun profillerine daha çok benzemiştir. Protez tarafını modellemek için sağlam bir uzvun atalet özellikleri kullanıldığında. Bu teknik bir kez kavrandıktan sonra, uygun şekilde uygulandığı takdirde 30 dakika içinde tamamlanabilir.

oscillation-reaction-board-techniques-for-estimating-inertial

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Sinir-makine arayüzleri (UME), kullanıcının hareket modunu tanımlamak için geliştirilmiştir. Bu UME'ler potansiyel enerjili yapay bacakların sinir kontrolü için kullanışlıdır, ancak tam olarak kanıtlanmamıştır. Kolay uygulanması ve nöral kontrolünün geliştirilmesi güçlendirilmiş alt ekstremite protezleri için ve güvenli bir şekilde alt ekstremite amputasyon olan hastalarda sinirsel kontrollü yapay bacaklar değerlendirmek için bir laboratuar ortamında (2) deneysel bir kurulum ve protokol için...

Mühendisliği Platformu ve Nöral kontrollü Enerjili Transfemoral Protez Tasarım ve Değerlendirme Deneysel Protokol

İnme sonrası etkileşimli denge rehabilitasyon sistemi için yeni bir düşük maliyetli insan-makine arayüzü bu makalede sunulmuştur. Sistem, kullanıma hazır düşük maliyetli sensörleri gönüllü olarak yönlendirilen elektroterapi paradigmasına entegre eder. Kavram kanıtı yazılım arayüzü, sağlıklı gönüllüler üzerinde gösterilmiştir.

İnme sonrası Denge Rehabilitasyon bir Nöromüsküler Elektriksel Stimülasyon Sistemi ile düşük maliyetli Sensörler entegre bir İnsan-makine arayüzü

Protez gelişimi doğal kontrol hedefine doğru ilerlerken, amputelerin yeni motor beceriler öğrenme konusundaki doğuştan gelen yeteneklerinden yararlanmak yeterlilik sağlayabilir. Bu makale, gelişmiş çok işlevli protez kontrolü için taklit, tekrarlama ve pekiştirmeli öğrenme stratejilerini içeren yapılandırılmış bir rehabilitasyon protokolünü tanımlamaktadır.

Geliştirilmiş Çok Fonksiyonlu Protez Kontrolü için Yapılandırılmış Rehabilitasyon Protokolü: Bir Olgu Sunumu

Bir protokol olarak alan yaya davranışları karakterizasyonu ve elde edilen yapısal tepkinin simülasyonu için sunulmuştur. Saha testleri kalp pili belirlenen yerinde katılımcılar arasında hızı ve senkronizasyon hızı insan kaynaklı yüklerin simülasyon ve doğrulama için gerekli bir girdi teşkil ettiğini göstermektedir.

Characterized In-sahada Yaya Davranışı geçerli İnsan kaynaklı Titreşimlerin Simülasyonu

Bu makalede, bir insan katılımcı uyluk vibrotactile uyarıcısının uygulanmasının ve stimülasyon konumu ve frekans çeşitli kombinasyonları için katılımcının istemli tepki hassasiyeti ve reaksiyon zaman ölçümü için bir yöntem açıklanır.

Vibrotactile Uyaranların için İstemli motor Yanıtları güncelliği ve doğruluğundan değerlendirilmesi için bir yöntem

Burada, basınç merkezini tüm vücut kütle merkezi mesafesine kullanarak oturarak ayakta durmak için yürüme sırasındaki önemli olaylarda konumsal stabiliteyi ölçmek için yeni bir protokol sunuyoruz. Bu, kuvvet platformundan ve üç boyutlu hareket yakalama teknolojisinden türetilmiştir. Paradigma güvenilirdir ve nörolojik olarak tehlikeye atılmış bireylerin değerlendirilmesi için kullanılabilir.

Sit-to-stand ve-yürüyüş% 120 Diz Boy dan: A Novel Yaklaşım Dinamik Postural Kontrol Independent Kurşun bacağın değerlendirilmesi için

Oturma platformu geliştirdi ve monte bu pasif oturma duruş insanlarda oynattığını. Kullanıcının teskin görev sırasında bir atalet ölçüm birimi cihazın hareket kaydeder ve titreşimli öğeleri performansa dayalı geribildirim koltuk için teslim. Taşınabilir, çok yönlü aygıt rehabilitasyon, değerlendirme ve eğitim paradigmalar kullanılabilir.

Bir Vibrotactile geribildirim cihaz yerlerinizden Balance değerlendirme ve eğitim

Bu makale, insan postural kontrolü incelemek için deneysel/analitik bir çerçeve sunmaktadır. Protokol, ayakta deneyler yapmak, vücut kinematik ve kinetik sinyallerini ölçmek ve insan postural kontrolünün altında yatan mekanizmalar hakkında bilgi sağlamak için sonuçları analiz etmek için adım adım prosedürler sağlar.

İnsan Postural Kontrolünü İncelemek İçin Deneysel Yöntemler

Kronik inme hastalarının sigortalı rehabilitasyonu genellikle zaman sınırlıdır. Yürüme ile ilgili motor görevlerden beyin aktivitesinin görüntülemeye dayalı çalışması, iyileştirilmiş sonuçları ölçmek ve özel tedavinin uzatılmasını haklı çıkarmak için biyobelirteçlerin oluşturulmasına yol açabilir. Yeni, manyetik rezonans uyumlu, değişken dirençli bir ayak hareketi cihazı ve fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme sırasında kullanım için bir protokol sunulmaktadır.

Ayak Parezisi Olan Hastalarda Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme Değerlendirmesi İçin Ayak Kaynaklı Dijital Kontrollü Direnç Cihazı Kullanımı

Bu kağıt bir atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanarak microindentation ile canlı hücrelerin mekanik özelliklerini karakterize etmek için bir protokol göstermektedir.

Atomik Kuvvet Mikroskobu kullanarak Yaşam Hücrelerinin Mekanik Özellikleri Ölçme

Öğrenin alt diz protezlerinin atalet özelliklerini salınım ve reaksiyon tahtası teknikleriyle nasıl ölçeceğinizi. Bu yöntem, biyomekanik modellerin doğruluğunu artırarak eklem kuvvetlerini azaltır.

Altında diz Protezi Tahmin Atalet Özellikleri için salınım ve Reaksiyon Kurulu Teknikleri

Daha fazla video keşfet