کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10432921 910266 2013 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Altering prosthetic foot stiffness influences foot and muscle function during below-knee amputee walking: A modeling and simulation analysis
ترجمه فارسی عنوان
تغییر سفتی پروتز پایینی بر عملکرد پا و عضلات در طول پیاده روی آمپوته زیر زانو تاثیر می گذارد: یک تحلیل مدل سازی و شبیه سازی
ترجمه چکیده
بیشتر پروتزهای پایینی برای بهبود حرکات آمپوته با ذخیره و آزاد شدن انرژی الاستیک در طول عمر طراحی شده اند. با این حال، چقدر استحکام پا پروستات بر عملکرد عضلانی و پا تاثیر می گذارد معلوم نیست. شناسایی این روابط، منطق کمی را برای نسخه پای پای مصنوعی ارائه می دهد که ممکن است منجر به بهبود قدم زدن آمپوته شود. هدف از این مطالعه، شناسایی اثر سختی پا پروتز تغییر یافته بر عملکرد عضلانی و پا با استفاده از شبیه سازی دینامیکی پیشرو در راه رفتن آمپوته بود. سه شبیه سازی دینامیک پیشروی دو عضله دو طرفه حرکتی یک طرفه آمپوته زیر زانو با طیف وسیعی از سختی پا ایجاد شد و مشاغل عضلانی و پروتزهای پا برای حمایت از بدن و نیروی محرکه و نوسان پای پایینی به دست آمد. همانطور که سفتی کاهش یافت، پروسه ارتکاب به افزایش پشتیبانی و ترمز (منگی موتور منفی) در نیمه اول موضع در حالی که کمک هزینه پاشنه برای حمایت کاهش می یابد. در طول نیمه دوم این موضع، کیوب باعث کاهش نیروی کار و افزایش حمایت شد. علاوه بر این، زبان از قدرت کمتری برخوردار است، که باعث می شود شروع به نوسان شود. بنابراین، چندین جبران عضلات ضروری بود. در نیمه اول موضع، کمر راست باقی مانده پایه، حمایت کمتری را افزایش داد و نیروی محرکه را افزایش داد. در طول نیمه دوم موضع، پای راست دست نخورده، حمایت بیشتری را انجام می دهد و رگ های پشتی رکتوس فمورس انرژی بیشتری را از پا به تنه برای نیروی محرکه انتقال می دهند. این نتایج نشان می دهد که نفوذ پایه پروستات به عملکرد عضلانی و پا در طول چرخه راه رفتن کمک می کند و ممکن است در تجویز پاها سفتی مناسب مورد استفاده قرار گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
Most prosthetic feet are designed to improve amputee gait by storing and releasing elastic energy during stance. However, how prosthetic foot stiffness influences muscle and foot function is unclear. Identifying these relationships would provide quantitative rationale for prosthetic foot prescription that may lead to improved amputee gait. The purpose of this study was to identify the influence of altered prosthetic foot stiffness on muscle and foot function using forward dynamics simulations of amputee walking. Three 2D muscle-actuated forward dynamics simulations of unilateral below-knee amputee walking with a range of foot stiffness levels were generated, and muscle and prosthetic foot contributions to body support and propulsion and residual leg swing were quantified. As stiffness decreased, the prosthetic keel provided increased support and braking (negative propulsion) during the first half of stance while the heel contribution to support decreased. During the second half of stance, the keel provided decreased propulsion and increased support. In addition, the keel absorbed less power from the leg, contributing more to swing initiation. Thus, several muscle compensations were necessary. During the first half of stance, the residual leg hamstrings provided decreased support and increased propulsion. During the second half of stance, the intact leg vasti provided increased support and the residual leg rectus femoris transferred increased energy from the leg to the trunk for propulsion. These results highlight the influence prosthetic foot stiffness has on muscle and foot function throughout the gait cycle and may aid in prescribing feet of appropriate stiffness.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Biomechanics - Volume 46, Issue 4, 22 February 2013, Pages 637-644
نویسندگان
, , ,