IEEE trans :步长生物反馈提高脑瘫病患踝关节外骨骼步行能力的可行性研究

脑性瘫痪（CP）病征的青年运动和姿势受损辉对其活命动控制能力和力气活命动水平导致制约 。他们平常表现出自我中心的四足动物的该系统，最主要站立时过度的腱和胫骨弯曲，以及停滞不前前减小的踝关节-足底弯曲。这些四足动物的该系统与缓慢的用车反应速度、拉长的归一化有关。 功能性四足动物军事训练已受到药理学研究再加果人员的高度重视，旨在是为再加年人儿童研发反之亦然的打压安全措施。四足动物军事训练与生物反馈已使一些个人自愿扭曲他们的来回行为。当这些参数被用作CP病征四足动物军事训练的反之亦然生物反馈目标时，关节视角、时空外观上和肌肉组织活命会发生加强，研究再加果发现，归一化是一种直观反之亦然的反馈方式，也加大了CP中的膝盖的青年运动控制能力。

可穿戴常规设备也有可能特强良好的青年运动的该系统，并通过使神经肌肉组织疾病病征更为快用车来增特军事训练强度。将生物反馈与体重支持或人工智慧常规（即Lokomat）四足动物军事训练相结合，可促进中的风病征脊柱损坏病征和再加年人儿童康复。本研究再加果的旨在是研发并验证高分辨率生物反馈机制的可行性研究再加果，以加大CP病征的无约束踝关节躯体常规用车耐用性。

躯体生物反馈该系统的主要设计基准最主要：（1）药理学四足动物基准；（2）适合儿童的直观、直观的图形界面；（3）涵盖直观的游戏化应用以加大反之亦然参与 （4）踝关节躯体常规。 归一化作为四足动物耐用性指标，是因为它是CP病征常见的药理学指标， 对于所有观众群的可用者来说，实施相比较直观且直观。先前一项针对再加年人儿童的研究再加果尝试了多种生物反馈靶标，并得出结论：归一化是所有选择中的最直观的，这导致病征队列中的踝关节力的增特 。

可用为每位反之亦然举例来说选用的无系远方踝关节躯体（质量：小尺寸为1.85 kg，大尺寸为2.20 kg）提供踝关节常规，并收集信息开展高分辨率生物反馈。该该系统的基本前提是通过可用自动考虑步幅巨大变化的控制策略来增特CP中的的跖屈肌缺失来加强来回功能，从而实现设备和用户之间的无缝同步。 腰部安装的电机和控制配件 。 可用 先前验证的控制策略来大约高分辨率生物踝关节反向 。在站立阶段，躯体提供与生物踝关节反向的高分辨率大约再加比例的动态足底屈肌反向。在回转阶段，根据用户偏好和颈部间隙的光影审核，提供0.02至0.11 Nm/kg的背屈常规。

可用者踝关节躯体的人机

7名6至31岁的再加年人病征反之亦然参与了研究再加果。 断定了每个反之亦然举例来说的水平线新发明用车反应速度和归一化。接下来，反之亦然举例来说按照固定的、预先断定的水平线值得一提的是反应速度，按照随机排序完再加下述三种来回条件：穿着药剂师选定的鞋子和矫形器用车；单独适时-用车时与躯体；生物反馈特常规-远方生物反馈的来回。收集了每种情况终于20秒的青年运动、力和肌肉组织活命动数据。10个闪光灯的青年运动捕捉该系统（120 Hz；Vicon）和自定义标记集可用日志青年运动学数据。

高分辨率生物反馈该系统大约的归一化与青年运动捕捉计算的归一化有很强的相关性（R=0.771，p

穿鞋用车（水平线），单踝常规（Assist）和生物反馈特常规用车时数据

生物反馈以致于常规用车导致手部伸肌反向和力增特。与水平线远比，站立阶段胫骨延伸和踝关节跖屈反向振幅增特了50.6%± 42.9%（p=0.041）和15.7%± 分别为17.7%（p=0.03）。采行生物反馈特常规用车可使整个手部的振幅支撑反向增特31.7% （p=0.039）； 。单用踝关节常规用车不会增特振幅支撑反向或手部力，才会增特振幅胫骨和踝关节反向36.5%± 32.9%（p=0.036） 。生物反馈特常规和单独常规在关节反向或力之外无法博弈论上的显著差异 。 掩蔽到水平线生物踝关节反向与生物反馈特常规用车时测量的生物踝关节反向的相比较巨大变化呈肥大（R=0.758，p=0.048 ）。

研究再加果结果表明，在可穿戴式踝关节常规用车时提供高分辨率步幅生物反馈可能是一种反之亦然的CP四足动物军事训练工具，特别是对于中的重度跖屈肌损坏的病征。 与水平线远比，生物反馈特常规几乎可以立即加强手部姿势、反向和正功率，而单独常规则无法或更为极小的加强。 研究再加果结果支持将来研究再加果生物反馈和踝关节常规协同四足动物军事训练的积极效应。

Y. Fang and Z. F. Lerner, "Feasibility of Augmenting Ankle Exoskeleton Walking Performance With Step Length Biofeedback in Individuals With Cerebral Palsy," in IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol. 29, pp. 442-449, 2021, doi: 10.1109/TNSRE.2021.3055796.