小腿假肢-触觉振动反馈系统的设计

关键词：小腿假肢  可穿戴  振动反馈  步态对称性

摘要：

      摘要 目的：为了提高小腿假肢穿戴者的步态协调与对称性，降低长期穿戴假肢造成的腰背痛、膝骨关节炎等并发症，我们设计了一套小腿假肢-触觉振动反馈系统，以达到对小腿假肢穿戴者的步态进行自动识别，并根据设定的参数提供振动反馈，从而帮助提高小腿截肢者的平衡功能与行走能力，以及适应各种变化的外在环境。 方法：通过在健侧和假肢侧的大小腿位置，以及假脚的足背共安装5个陀螺仪传感器来采集肢体运动信息，控制主板进行比对数据处理，然后通过固定在假肢侧大腿前后左右的振动马达来对患者行走状态进行提醒并建立条件反射，进而达到调节小腿假肢穿戴者步态平衡性和对称性的目的。招募了6例小腿截肢者参与实验，对穿戴该系统前后的步态参数进行比对。 结果：6例小腿截肢者使用触觉振动反馈系统4周后，步速、健侧单步时长/假肢侧单步时长、健侧摆动期/假肢侧摆动期差异均有显著性意义（P≤0.05），穿戴4周后3项指标均高于穿戴前。穿戴前后健侧步长/假肢侧步长差异无显著性意义（P=0.052）。 结论：该小腿假肢-触觉振动反馈系统可帮助提高小腿假肢穿戴者的步态对称性和平衡功能，提高假肢使用的安全性，降低跌倒风险，增加患者对假肢的接受度和依从性，具有实用性和可行性。

Abstract: