Улучшается ли ходьба, когда ветераны с ампутацией ноги получают визуальную обратную связь?

Из-за функциональных нарушений, вызванных ампутацией нижней конечности, важно определить преимущества стратегий реабилитации, таких как тренировка визуальной обратной связи в реальном времени. Такое обучение может позволить ветеранам с транстибиальной ампутацией (ТТА) лучше использовать свои протезы и восстановить максимально возможный уровень функций. Неясно, насколько протезное устройство (пассивно-эластичный протез стопы по сравнению с протезом голеностопного сустава с питанием от батареи) и/или реакция пользователя на протез влияют на биомеханические и метаболические эффекты использования этих протезов во время ходьбы. Лучшее использование протеза за счет целенаправленной тренировки с визуальной обратной связью в реальном времени может улучшить реабилитацию, улучшить функцию и уменьшить асимметричную биомеханику, что, в свою очередь, может уменьшить распространенные сопутствующие заболевания, такие как остеоартрит, боль в ногах и спине и, косвенно, диабет у ветеранов с TTA. Целью предлагаемого проекта является систематическое установление метаболических и биомеханических эффектов целевой тренировки с визуальной обратной связью в режиме реального времени пиковой пропульсивной силы реакции опоры (GRF) на биомеханику, метаболические затраты и мышечную активность ветеранов с TTA с использованием их собственных пассивных -эластичный протез стопы и протез голеностопного сустава на батарейках. Результаты исследования исследователей могут улучшить использование протезных технологий для улучшения реабилитации и улучшения функций ветеранов с ампутациями нижних конечностей.

Предыдущие исследования показывают, что использование пассивно-эластичных и/или механических протезов голеностопного сустава может не оптимизировать функцию ветеранов с ТТА во время ходьбы. Целенаправленная тренировка в режиме реального времени с визуальной обратной связью пиковых пропульсивных сил реакции опоры увеличила пропульсивность и улучшила функцию ходьбы у пожилых людей (> 65 лет) и взрослых после инсульта, у которых, как правило, нарушена сила голеностопного сустава. Насколько известно исследователям, ни одно исследование не изучало, как визуальная обратная связь о пиковой движущей силе влияет на использование пассивно-эластичных или механических голеностопных протезов людьми с ТТА. В предлагаемом исследовании исследователи определят лежащие в основе метаболические затраты, биомеханику, стабильность и мышечную активность, возникающие в результате целенаправленной тренировки с визуальной обратной связью в режиме реального времени для пиковой движущей силы, чтобы определить, как ветераны с TTA получают выгоду от более эффективного использования пассивного движения. эластичный протез и/или протез голеностопного сустава с питанием от батареи, а также определить, может ли дополнительная механическая мощность, обеспечиваемая протезом голеностопного сустава с питанием от батареи, еще больше улучшить функцию ветеранов с односторонней ТТА во время ходьбы. 30 ветеранов с односторонним TTA будут использовать свои собственные пассивно-эластичные протезы как с тренировкой визуальной обратной связи, так и без нее во время ходьбы по ровной поверхности, в то время как исследователи измеряют их метаболические затраты и биомеханику. Затем они будут использовать механический голеностопный протез (emPOWER, BiONX, Ottobock) как с тренировкой визуальной обратной связи, так и без нее во время ходьбы по ровной поверхности, в то время как исследователи измеряют их метаболические затраты и биомеханику. С каждым протезом испытуемые будут ходить со скоростью 1,25 м/с по двухленточной беговой дорожке с измерением силы 1) без визуальной обратной связи, а затем с визуальной обратной связью в режиме реального времени: 2) пиковая движущая сила в условиях «отсутствия обратной связи». , 3) +20% больше пикового тягового усилия и 4) +40% больше пикового тягового усилия. Во время этих испытаний с визуальной обратной связью исследователи будут просить испытуемых сопоставить пиковую движущую силу, отображаемую на экране компьютера, с их пораженной ногой. Исследователи также попросят испытуемых: 5) сопоставить симметричную визуальную обратную связь о пиковой движущей силе обеих ног. Исследователи определят, могут ли ветераны с TTA, использующие тренировку с визуальной обратной связью в реальном времени пиковой движущей силы, улучшить метаболические затраты, биомеханическую симметрию и динамическую стабильность / баланс при использовании их собственного пассивно-эластичного протеза или протеза голеностопного сустава с электроприводом. Исследователи также установят, смогут ли ветераны с TTA сохранить метаболические и биомеханические преимущества, полученные при обучении с визуальной обратной связью в реальном времени, после того, как эта обратная связь будет удалена. Результаты предлагаемого проекта будут использованы для информирования о стратегиях реабилитации и дизайне протезов, которые в конечном итоге могут улучшить здоровье, максимизировать функции и улучшить качество жизни ветеранов с ТТА.