评估使用拐杖对躯干肌肉负荷的影响
机器人学
2020-08-26 v1
摘要
作为外部辅助的传统工具,拐杖在社会中发挥着重要作用。它们有广泛的应用,可帮助老年人和残疾人行走、治疗某些疾病或用于术后康复。但拐杖类型繁多,包括腋拐和肘拐。如何选择已成为一个值得探讨的问题。因为拐杖在帮助人们行走的同时,也会对身体产生影响。不恰当的拐杖选择或长期误用可导致脊柱侧弯等问题。以往研究主要为实验测量或构建动力学模型以计算使用拐杖时关节的负荷。这些研究仅关注关节层面,忽略了肌肉在此过程中所起的作用。尽管有些也考虑了肌肉激活程度,仍缺乏定量分析。传统动力学模型可用于计算各关节负荷。然而,由于肌肉的激活,这种情况仅导致部分负荷传递至关节,而肌肉的工作会补偿另一部分负荷。在肌肉层面进行分析可更好理解拐杖对身体的影响。通过比较躯干肌肉激活水平,发现使用拐杖行走尤其是单拐会造成左右背肌激活的较大差异,且该差异长期将导致肌肉退化,引发脊柱侧弯。本文以脊柱侧弯为例,通过分析脊柱周围肌肉,可更好理解其病理并更好预防疾病。本文目标为分析正常行走与单拐或双拐行走的对比,利用 OpenSim 软件获取不同肌肉的激活程度,以分析拐杖对身体的影响。
引用
@article{arxiv.2008.10882,
title = {Evaluating the Effect of Crutch-using on Trunk Muscle Loads},
author = {Jing Chang and Wenrui Wang and Damien Chablat and Fouad Bennis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.10882},
year = {2020}
}