Sammenlignende ydeevne af dynamiske elastiske responsfødder

For nylig er en ny type fodprotese dukket op på markedet. Denne enhed er sammensat af et glasfiberkompositmateriale. Der mangler viden om ydeevneegenskaberne for denne nye enhed. Der er behov for omfattende undersøgelser for at danne et solidt grundlag for proteseordination. Den aktuelle undersøgelse søgte at forstå oplevelsen af ​​samfundslevende, transtibiale amputerede, der bruger denne fodprotese. Specifikt blev den biomekaniske ydeevne af denne enhed sammenlignet med eksisterende konventionel dynamisk elastisk respons (DER) teknologi i et kontrolleret laboratoriemiljø. Forskerne antog, at glasfiberkompositmaterialet gav mere energiudbytte og forbedrede ankelkinematik.

Undersøgelsesdesignet var et cross-over forsøg med gentagne foranstaltninger, hvor kun fodprotesen blev ændret. Hvert forsøgsperson blev testet ved hjælp af deres nuværende kulfiber-energilagring og returfodprotese (CFPF) og glasfiberkompositenergiopbevarings- og returprotesefod (Rush, Ability Dynamics) (FPF). Halvdelen af ​​forsøgspersonerne begyndte undersøgelsen på CFPF, mens den anden halvdel begyndte på FPF. Alle typer CFPF blev brugt i denne undersøgelse. Hvert forsøgsperson fik en akklimatiseringsperiode (ca. 4 uger) før testning, hvilket var i overensstemmelse med andre lignende undersøgelser. Den samme fatning og ophæng blev brugt gennem hele undersøgelsen for at eliminere disse forvirrende variabler.

Et 10 kamera, høj opløsning motion capture system med et sæt af 51 reflekterende markører blev brugt til at fange hele kroppens bevægelse. Tredimensionelle markørbanedata blev indsamlet ved 120 Hz og filtreret ved hjælp af et fjerde-ordens Butterworth lavpasfilter med en afskæringsfrekvens på 8 Hz. Standard Helen Hayes markørsættet og nogle yderligere markører blev påført emnet. Yderligere markører inkluderede en anterior pylonmarkør, medial pylonmarkør, lateral pylonmarkør, højre og venstre mediale calcaneusmarkører og højre og venstre laterale calcaneusmarkører. Derudover blev venstre og højre mediale knæmarkører brugt til at etablere knæledscentrene og blev derefter fjernet for vandrestierne. Forsøgspersonerne bar standard laboratorie-atletiske sko til alle gåprøver. Alle markører forbundet med foden blev placeret på ydersiden af ​​motivets sko.

Efter påføringen af ​​det reflekterende markørsæt udførte forsøgspersonen test, mens han gik over plant terræn med en selvvalgt og normaliseret hastighed samt op og ned af en 10 graders skrå rampe. Den normaliserede hastighed kontrolleret for benlængde ved at normalisere til et Froude-tal (Fr) på 0,25, hvor Fr = v^2/gl, og v er ganghastigheden, g er gravitationskonstanten, og l er benlængden ved brug af den større trochanter højde som benlængde. Timingporte blev brugt til at styre ganghastigheden. Samtidig blev jordreaktionskraftdata indsamlet fra kraftplader ved en samplingshastighed på 600 Hz. Data fra disse kraftplader var tidssynkroniseret med bevægelseskameraerne. Rampen havde en kraftplade indlejret i rampen.