Erilaisten proteettisten jalka-nilkkamekanismien vertailu

Aiheen valinta ja suostumus:

Aiheet valitaan seuraavan prioriteetin perusteella. Koehenkilöihin, jotka ovat aiemmin osallistuneet vastaaviin tutkimuksiin Biomekatroniikkalaboratorion kanssa ja joille on jo tehty terveys- ja liikkuvuusseulonnat, otetaan ensin yhteyttä. Jos lisäaineita tarvitaan, mahdollisille hakijoille lähetetään rekrytointilehtinen ja seulontakysely. Jäljennökset sekä esitteestä että kyselylomakkeesta ovat liitteenä. Ennen kokeellisia istuntoja koehenkilöitä pyydetään lukemaan ja allekirjoittamaan tietoinen suostumuslomake, ja he selittävät heille projektin ja vastaavat mahdollisiin kysymyksiin. Heille annetaan myös aikaa tutustua käytössä oleviin laitteisiin ennen kokeilujen aloittamista. Ammattimainen proteesilääkäri kohdistaa ja sovittaa koehenkilöt tarvittaessa A Step Ahead Prostheticsissa Burlingtonissa, MA. A Step Ahead Prostheticsin henkilökunta ei tee tutkimusta tai ole kiinnostunut tutkimustuloksista tai julkaisuista.

Pukea:

Koehenkilöitä pyydetään käyttämään tiukkoja vaatteita, kuten ihonpitävää paitaa, juoksushortseja ja matalaprofiilisia kenkiä. Jos tämä ei ole mahdollista, vaatteet toimitetaan aihekohtaisten tarpeiden mukaan. Tutkijat tarjoavat ja voivat vaatia koehenkilöiltä ihonpitävän tarra-asun, jonka avulla voimme sijoittaa heijastavia palloja videokameran kuvaamista varten.

Paikka(t) ja aikajana:

Kokeelliset istunnot suoritetaan MIT Biomechatronics Laboratoryssa (E14-274), 75 Amherst St., Cambridge, MA 02139. Proteesilaitteiden kohdistaminen ja sovittaminen tapahtuu osoitteessa A Step Ahead Prosthetics, 21 A. St., Burlington, MA 01803.

Opintojen kokonaiskeston odotetaan olevan 8 tuntia per aihe, todennäköisesti yli kahden 4 tunnin istunnon. Nämä istunnot voidaan suorittaa joko yhdessä päivässä tai kahdessa päivässä. Aihevalinnan jälkeen koko tutkimuksen odotetaan kestävän 3 kuukautta.

Sähkökäyttöinen proteesi:

Koehenkilöille annetaan kaksi tietokoneohjattua, sähkökäyttöistä nilkka-jalkaproteesia kiinnitettäväksi tavanomaisen proteesin tilalle istunnon aikana. Näitä ovat Blatchford Elan sekä muuttuvan jäykkyyden omaava proteesi, joka on kehitetty Biomekatroniikkalaboratoriossa. Näillä sähkökäyttöisillä proteesilla on kyky tarjota aktiivista apua tai muuttaa mekaanisia ominaisuuksia kävelyn aikana. Säätimiä voidaan säätää joko langattoman linkin tai langallisen yhteyden kautta laitteesta riippuen. Koehenkilöille annetaan niin paljon aikaa kuin on tarpeen harjoitella proteesien käyttöä ennen kokeiden alkamista.

Passiivinen proteesi:

Koehenkilöille annetaan kolme passiivista proteesia, jotka kiinnitetään tavanomaisen proteesin tilalle istunnon aikana. Näitä ovat Ossur Pro-flex XC, passiivinen liukupalkkiproteesi ja passiivinen proteesi, joka voi muuttaa nilkan tasapainokulmaa manuaalisesti. Koehenkilöille annetaan niin paljon aikaa kuin on tarpeen harjoitella proteesin käyttöä ennen kokeiden alkamista.

Tiedonkeruu:

Tiedonkeruun odotetaan tapahtuvan kahdessa segmentissä. Ensimmäinen segmentti koostuu kävelystä tasaisella alustalla juoksumatolla kolmella nopeudella 0,5-1,5 m/s (hidas tai nopea kävely). Jokaisella nopeudella testataan kaikki viisi proteesia satunnaisesti valittuna, kukin 2 minuutin ajan. Liike kaapataan VICON-liikkeensieppausjärjestelmällä, ja maareaktiovoimat mitataan Bertecin voimaherkällä juoksumatolla. Jokaiselle nopeudelle, kun kaikki proteesit on testattu, jokaiselle koehenkilölle annetaan kyselylomake, jolla varmistetaan, kuinka kukin proteesi suoriutui kantapään iskeytymisestä (varhainen asento), kaatuminen (keskiasento) ja jalkapohjan voimakas taivuttaminen (myöhäinen asento). Lisäksi jokaiselta koehenkilöltä kysytään, kuinka kukin proteesi yleensä suoriutui, ja heidän henkilökohtaisia ​​mieltymyksiään. Tämä testaus suoritetaan kolmella kävelynopeudella, ja tuloksena on kolme täytettyä kyselylomaketta.

Lisäksi koehenkilöt kävelevät kuvion 8 kuvion mukaisesti halutulla kävelynopeudella kahden tasaiselle kävelypinnalle sijoitettujen kartioiden ympäri, joiden välillä on enintään 30 jalkaa. Koehenkilöt suorittavat kävelyfiguurin 8 vähintään 5 kertaa jokaista satunnaisesti valittua proteesia kohden. Kun kaikki proteesit on testattu, kullekin koehenkilölle annetaan kyselylomake, jolla varmistetaan, kuinka kukin proteesi yleensä suoriutui, ja heidän henkilökohtaiset mieltymyksensä.

Toinen harjoitus koostuu rinne- ja porraskävelystä. Jokainen kohde nousee ja laskeutuu portaita ja ramppia, joka on kallistettu 4°-10° vaakatasosta, haluamallaan nopeudella, satunnaisessa järjestyksessä. Liike kaapataan VICON-liikkeensieppausjärjestelmällä, ja maan reaktiovoimat mitataan käyttämällä Bertecin voimaherkkää juoksumattoa rinteessä liikkumiseen ja voimaherkkää portaikkoa portaissa liikkumiseen. Kaikki viisi proteesia testataan satunnaisesti. Koehenkilöt suorittavat sekä portaiden nousun että laskeutumisen vähintään 5 kertaa proteesia kohden. Rinteessä liikkuessa instrumentoidulla juoksumatolla koehenkilöt kävelevät yhteensä 2 minuuttia rinteessä nousussa ja 2 minuuttia rinteessä laskeutumisessa kunkin proteesin kanssa. Kun kaikki proteesit on testattu, kullekin rinteelle ja portaiden nousulle/laskulle annetaan kyselylomake, jolla varmistetaan, kuinka kukin proteesi yleensä suoriutui, ja heidän henkilökohtaiset mieltymyksensä. Tämä testaus suoritetaan rinteessä maastotyypeissä sekä portaiden nousu-/laskukokeen jälkeen, jolloin jokaisesta koehenkilöstä tulee kolme täytettyä kyselylomaketta.