Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Classification of mild and severe adolescent idiopathic scoliosis (AIS) from healthy subjects via a supervised learning model based on electromyogram and ground reaction force data during gait

Sikidar Arnab, Vidyasagar Koyyana Eshwar Chandra, Gupta Manish, Garg Bhavuk, Kalyanasundaram Dinesh

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2022

|

Vol. 42, no. 3

870--887

EN

At early stages, adolescent idiopathic scoliosis (AIS) is quite hard to be distinguished from healthy (HC) subjects by the naked eye. AIS demands multiple corrective surgeries when detected later, thereby causing significant physical and psychological trauma as no mathematical models exist for the classification of mild AIS (MS) (20° < Cobb’s angle < 40°) from HC, we propose a k-nearest neighbour (kNN) method based model. In this work, we collected both the EMG and GRF data from nine severe AIS (SS), three MS and four female HC during gait. Delayed muscle activation in Erector spinatus Iliocostalis, Gluteus Medius and Gastrocnemius lateralis was observed in SS compared to HC. However, no such distinction was noticed between MS and HC motivating for a mathematical model. Eighteen time-domain and nine frequency-domain features were computed from the EMG data of 14 lower extremity muscles, while five time-domain features were calculated from GRF data during gait. Out of all the features computed for each subject, the principal component analysis (PCA) yielded 15 principal components that coupled both time and frequency domains (TFD). Further, the kNN model classified SS, MS and HC from each other by these 15 TFD features. The model was trained and validated using 32 and 21 EMG and GRF data datasets during gait, respectively. The classification and validation accuracy of 90.6% and 85.7% were obtained among SS, MS and HC. The proposed model is capable of early detection of AIS and can be used by medical professionals to plan treatments and corrective measures.

2

Optimal sliding mode controller design based on whale optimization algorithm for lower limb rehabilitation robot

Sabah Noor, Hameed Ekhlas, Al-Huseiny Muayed S

Applied Computer Science

|

2021

|

Vol. 17, no 3

47--59

EN

The Sliding Mode Controllers (SMCs) are considered among the most common stabilizer and controllers used with robotic systems due to their robust nonlinear scheme designed to control nonlinear systems. SMCs are insensitive to external disturbance and system parameters variations. Although the SMC is an adaptive and model-based controller, some of its values need to be determined precisely. In this paper, an Optimal Sliding Mode Controller (OSMC) is suggested based on Whale Optimization Algorithm (WOA) to control a two-link lower limb rehabilitation robot. This controller has two parts, the equivalent part, and the supervisory controller part. The stability assurance of the controlled rehabilitation robot is analyzed based on Lyapunov stability. The WO algorithm is used to determine optimal parameters for the suggested SMC. Simulation results of two tested trajectories (linear step signal and nonlinear sine signal) demonstrate the effectiveness of the suggested OSMC with fast response, very small overshoot, and minimum steady-state error.

3

Reliability and validity of a novel Isokinetic Knee Dynamometer System

Riemann Bryan M., Watson Matthew D., Davies George J.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2021

|

Vol. 23, no. 4

107--116

EN

Purpose: The aim of this work was to determine the intersession reliability and validity of a recently developed prototype Isokinetic Knee Dynamometer to assess isokinetic knee extension and flexion peak moments compared to a Biodex System 4 dynamometer. Methods: Thirty--five healthy participants performed two sessions (48-h separation) of bilateral concentric isokinetic knee extension and flexion on both isokinetic devices at 60 °/s (6 repetitions), 180 °/s (10 repetitions) and 240 °/s (15 repetitions). Dynamometer and limb order were randomized among participants while peak moment of each set was used for data analysis. Results: The Isokinetic Knee Dynamometer had excellent relative reliability, comparable to the System 4, and both systems displayed acceptable absolute reliability. Proportional biases were observed favoring the System 4 during knee extension of both limbs at 60 °/s and the dominant limb at 180 °/s, and fixed biases favoring the Isokinetic Knee Dynamometer in seven conditions. Relative agreement between systems was good across all test conditions with the majority demonstrating excellent agreement. Conclusions: These data support the Isokinetic Knee Dynamometer as a reliable and valid knee isokinetic testing system. Due to its reduced system complexity, space requirements, and production cost, the Isokinetic Knee Dynamometer may increase the clinical utilization of isokinetic knee assessments. Finally, these data fill an existing isokinetics literature void with the results supporting similar and acceptable measurement properties jointly for dominant and non-dominant limbs and at the higher testing velocities considered.

4

Assessment of the lower limb biomechanics in patients after tibiofibular syndesmosis injury treatment

Klepacki Krzysztof, Kowal Igor, Konieczny Grzegorz, Tomczyk Łukasz, Ciszewski Mariusz, Reichert Paweł, Morasiewicz Piotr

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2021

|

Vol. 23, no. 4

183--190

EN

Purpose: There is no consensus as to the number of bone cortices engaged in tibiofibular syndesmosis treatment. The purpose of our study was to assess the weight distribution on the lower limbs after tricortical or quadricortical syndesmosis fixation and different timing of screw removal. Methods: A total of 55 patients who underwent treatment for acute tibiofibular syndesmosis injury were analyzed in this study. The Zebris pedobarographic platform was used to measure the distribution of body weight on the lower limbs. The study population was stratified by the time to syndesmotic screw removal (8–15 weeks versus 16–22 weeks) and the number of bone cortices involved in fixation (three [tricortical fixation] versus four [quadricortical fixation]). Results: The weight distribution on the operated and healthy limbs in patients with tricortical syndesmosis fixation was asymmetrical, with the mean load on the operated and healthy limbs of 48.38% and 51.62%, respectively. The patients who underwent quadricortical syndesmosis fixation exhibited a symmetrical distribution of weight on the operated and healthy limb. There was a symmetrical distribution of the load of body weight on the operated and healthy limbs both in the group with different times to syndesmotic screw removal. Conclusion: Tricortical syndesmosis fixation is associated with an asymmetrical weight distribution on the operated and healthy limbs. In treating tibiofibular syndesmosis injuries, based on our pedobarographic research, quadricortical syndesmosis fixation and leaving the syndesmotic screw in place for up to 15 weeks, seems more beneficial to the patient.

5

Biomechanical evaluation of swing-through crutch gait in patients with lower extremity injury

Rzepnicka Agata, Kabaciński Jarosław, Murawa Michał, Fryzowicz Anna, Syczewska Małgorzata, Dworak Lechosław Bogdan

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2020

|

Vol. 22, no. 1

111--117

EN

The main purpose was to determine the values of spatio-temporal parameters and ground reaction forces during the swingthrough crutch gait. Methods: Eighteen male patients with unilateral injury within the foot, ankle or shank (age: 25.4 ± 7.7 years, body height: 1.79 ± 0.06 m, body mass: 76.1 ± 11.5 kg) participated in the study. In the experiment, 6-camera optoelectronic motion capture system and force platform were used. The measurements of spatio-temporal parameters and ground reaction force (GRF) were performed for uninjured lower extremity (ULE), crutch on the ULE side (CrU) and crutch on the injured lower extremity side (CrI). Results: Analysis demonstrated a significantly longer stance phase and a significantly shorter swing phase for ULE than crutches ( p < 0.05), and a significantly longer first, compared to the second, double support phase ( p < 0.05). Comparisons showed also significantly higher maximum values of the vertical GRF and extreme values of the horizontal antero-posterior GRF for ULE than crutches ( p < 0.05) as well as for CrI than CrU ( p < 0.05). Conclusions: The present study provides biomechanical data related to the spatio-temporal parameters and GRFs for the swing-through crutch gait in patients with the lower extremity injuries.

6

The effect of leg length inequality on joint contact forces of lower limbs during walking

Othman Nurul Fazreena, Basaruddin Khairul Salleh, Som Mohd Hanafi Mat, Majid Mohd Shukry Abdul, Sulaiman Abdul Razak

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2019

|

Vol. 21, no. 1

55--62

EN

The aim of this study was to examine the joint contact forces (JCF) between each limb as the LLD magnitude increases during walking activity. Methods: Eighteen male healthy subjects volunteered to participate in the experiment. Walking gait analysis was conducted with eight different levels of insole to simulate the LLD, starting from 0 cm until 4.0 cm with 0.5 cm increment. Qualisys Track Manager System and C-motion Visual 3D biomechanical tools were used to analyse the results. Four joints (ankle, knee, hip, and pelvis) of lower limb of two legs were investigated. The increment of insoles was placed on the right leg to represent the long leg. Results: The results suggest that the mean contact forces for all joints in the short leg were increased as the increment level increased. On the contrary, the mean contact forces in the long leg decreased when the LLD level increased. Among these four joints, JCF in hip shows a positive increment based on the ASI value. Means that hip shows the most affected joint as the LLD level increase. Conclusions: The result obtained in this study might help clinicians treat patients with a structural LLD for treatment plan including surgical intervention.

7

Projekt kończyny dolnej bipeda napędzanego siłownikami z dołączonymi szeregowo elementami podatnymi

Mianowski K., Schuetz S., Nejadfard A., Berns K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2018

|

z. 196

231--240

PL

W artykule przedstawiono stan projektu kończyny CARL (Compliant Robotnic Leg) dla robota-bipeda opracowywanego w okresie ostatnich kilku lat na uniwersytecie technicznym w Kaiserslautern (Niemcy) w zespole prof. K. Bernsa. Projektowany robot ma być przeznaczony do badań chodu dynamicznego. W celu zwiększenia uniwersalności i zmniejszenia kosztów ogólnych opracowano rozwiązanie przystosowane do pracy zarówno jako prawa jak i lewa kończyna z dołączonymi jako stopy typowymi dynamicznymi protezami kompozytowymi firmy Otto-Bock. W konstrukcji kończyn zastosowano ogólnie dostępne na rynku gotowe podzespoły oraz zastosowano powszechne metody obróbki materiału. W rozwiązaniach układów napędowych zastosowano nowoczesne wysokomomentowe silniki elektryczne "do wbudowania", wysokosprawne przekładnie śrubowe toczne o dużym skoku śruby i wysokiej sprawności oraz sprężyny spiralne specjalne o prostokątnym przekroju zwojów.

EN

Mechanical design of the lower extremity for biped driven using linear serial-elastic actuators with springs is presented in the paper. Designed leg has 6 degrees of freedom, three DOF's are for motion of the hip joint, one for knee joint and two for ankle joint. The advantage of the solution is that the leg can be used even for left and right lower extremity of the robot.

8

Analysis of the vascular tone and character of the local blood flow to assess the viability of the body using the photoplethysmographic device

Zlepko S. M., Sander S. V., Kozlovska T. I., Pavlov S. V., Wójcik W., Yesmakhanova L., Zhirnova O.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 5

92--95

EN

The paper evaluated the vascular tone and character of the local blood flow using photoplethysmographic device to determine the viability of the studied organ and prospects for its preservation.

PL

W pracy przedstawiono ocenę sygnału naczyniowego i charakter lokalnego przepływu krwi z użyciem urządzeń fotopletyzmograficznych do oceny żywotności badanego narządu i perspektywy jego zachowania.

9

Symmetry of electromechanical delay, peak torque and rate of force development in knee flexors and extensors in female and male subjects

Szpala A., Rutkowska-Kucharska A., Stawiany M.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2015

|

Vol. 17, no. 1

61--68

EN

Purpose: The aim of the study was to evaluate electromechanical delay (EMD), peak torque (PT) and rate of force development (RFD) in selected muscles of right and left lower extremities in groups of female and male subjects. Methods: The study evaluated 9 volunteer female subjects (mean ± SD: age: 21.67 ± 0.87 years; height: 168 ± 7 cm; body mass: 59.44 ± 4.8 kg) and 10 male university students (mean ± SD: age 22 ± 1.25 years; height: 179 ± 6 cm; body mass: 74.3 ± 5.1 kg) from the Faculty of Physical Education. Muscle torques and electromyographic activity were measured for knee flexors and extensors in static conditions, separately for the right and the left lower extremities. During the measurements, the subjects generated the maximum torque as fast as possible. Surface electrodes were placed on the right and left lower extremities on the following muscles: rectus femoris, vastus lateralis (m.VL), vastus medialis and biceps femoris. Results: Symmetry of EMD, RFD and “flexors-extensors” ratio was found in the muscles of the right and left lower extremities (with an exception of m.VL) in the group of male and female subjects. Statistical analysis demonstrated the presence of asymmetry in PT (297.66 vs. 272.05 N⋅m) and relative force in knee extensors in the group of men (3.90 vs. 3.54 N⋅m⋅kg–1). Conclusions: Symmetry of EMD and asymmetry of PT might suggest that the cause of asymmetry of the muscular force is mainly morphological characteristics of the muscle rather than the process of controlling its activity.

10

Laterality versus ankle dorsiand plantarflexion maximal torques

Trzaskoma Z., Ilnicka L., Wiszomirska I., Wit A., Wychowański M.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2015

|

Vol. 17, no. 2

131--141

EN

Purpose: The aim of the study was to analyze the connections between the functional asymmetries of lower limbs, taking into account morphological feet features, and ankle dorsi- and plantarflexion maximal torques in men and women. Methods: The study population consisted of 56 young subjects among which there were 30 women and 26 men. The assessment of upper and lower limbs’ side dominance was performed on the basis of surveys, verified with simple motor tasks that resembled the actions characteristic of the upper and lower limbs. The measurements of body build, as well as foot build, were performed with the use of accepted instruments according to the anthropometry standards. The measurements of longitudinal foot arches were conducted using the pantographic method. Ankle dorsi- and plantarflexion maximal torque values were measured under static conditions. Results: We found a positive correlation between the functional dominance of lower limb and greater strength only for ankle plantarflexion maximal torque values in correct laterality variants in women and in only one variant in men. No correlation was found between foot morphological asymmetry and the ankle dorsiand plantarflexion maximal torque values, either in women or in men. Conclusion: Our results support the idea that the functional lower limb dominance is not equivalent to the greater muscle strength.

11

Rozwój stóp na tle rozwoju ontogenetycznego organizmu człowieka

Łuba R., Olejniczak Z., Woźniak B.

Technologia i Jakość Wyrobów

|

2014

|

R. 59

67--77

PL

Organizm człowieka, w tym kończyny dolne, w całym okresie rozwoju ontogenetycznego podlega cyklicznym zmianom dotyczącym zjawiska rozrostu, różnicowania oraz dojrzewania i że należy je uwzględniać przy projektowaniu kopyt i obuwia. W oparciu o wyniki badań ponad 22.5 tys. osobników w wieku 2-56 i więcej lat przedstawiono i omówiono zjawiska rozrostu i różnicowania dla wybranych cech stopy na tle rozrostu wysokości i ciężaru ciała.

EN

In the whole ontogenetic development the human organism including lower limb throughout the entire period is subject to cyclical fluctuations of the growth phenomenon and shall be taken into consideration in the design and implementation of the lasts and shoes. Based on the research results for persons aged 2 -56 was presented to and discussed for foot selected properties in view of the cyclical fluctuations of the growth phenomenon and body weight.

12

Analiza chodu człowieka w aspekcie jego stabilności oraz wytrzymałości wybranych elementów kończyny dolnej

Mrozowski J.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2012

|

Z. 424

1-155

PL

W większości definicji biomechaniki jako temat wiodący przewija się ruch człowieka i zwierząt. Świadczy to o jego wielkim znaczeniu dla funkcjonowania organizmów żywych, a jednocześnie wskazuje na potrzebę ciągłych badań nad jego pełnym poznaniem. Chód jest jednym z najważniejszych i najczęściej spotykanych rodzajów ruchu człowieka. Mimo wielu lat intensywnych badań ciągle jeszcze nasza wiedza na temat tej formy przemieszczania się jest niepełna, zaś metody i urządzenia służące do jej analizy są stale rozwijane i udoskonalane. W prezentowanej pracy można wyróżnić dwie podstawowe części, których motywem przewodnim jest chód człowieka. W pierwszej części (rozdział 4) skoncentrowano się na analizie stabilności chodu normalnego, będącego podstawą wszelkich badań porównawczych w zakresie lokomocji dwunożnej oraz patologii układu ruchu. Najpowszechniej obecnie stosowana, znana od kilkudziesięciu lat, metoda oceny stabilności zarówno posturalnej, jak i lokomocyjnej, wykorzystuje platformy dynamometryczne pozwalające uzyskać informacje na temat środka nacisku stóp na podłoże i jego przemieszczeń. Ma ona jednak pewne wady i ograniczenia, nie daje na przykład pełnej wiedzy na temat parametrów kinematycznych chodu. Zaproponowana w tej pracy procedura badawcza łączy w sobie znaną metodę optoelektronicznej rejestracji trajektorii wybranych punktów ciała idącej osoby z kryteriami stabilności wykorzystywanymi przy projektowaniu dwunożnych robotów kroczących. Testy przeprowadzone przy użyciu dwóch kamer cyfrowych i bieżni o regulowanej prędkości przesuwu dowodzą, że nawet tak prosty system daje satysfakcjonujące rezultaty i może być z powodzeniem stosowany w ośrodkach badawczych i rehabilitacyjnych, niedysponujących bogatym wyposażeniem sprzętowym ani znacznymi środkami finansowymi. Druga część pracy (rozdział 5) przedstawia badania naprężeń wybranych fragmentów kośćca kończyny dolnej, których obciążenia są zdeterminowane głównie przez siły dynamiczne generowane podczas chodu. Analizie poddano kość miedniczną, szyjkę kości udowej oraz kości goleni. Na podstawie symulacji numerycznych prowadzonych przy użyciu metody elementów skończonych uzyskano szereg informacji na temat wielkości i rozkładu naprężeń badanych struktur, a także miejsc krytycznych z punktu widzenia ich wytrzymałości. Obliczenia były wykonywane dla różnych konfiguracji parametrów kontrolnych, co pozwoliło m.in. na określenie krytycznej wartości kąta szyjkowo-trzonowego, ocenę wpływu sprawności mięśni na stan pracy szyjki kości udowej czy też zmian w naprężeniach kości piszczelowej przy uszkodzonej strzałce.

EN

In most definitions of biomechanics as a leading subject, the movement of man and animals appears. This demonstrates its great importance for the functioning of living organisms, and also indicates the need for continuing research on his full knowledge. Walking is one of the most important and most common types of human movement. Despite many years of intensive research, our knowledge of this form of movement is still incomplete, and the methods and devices for the analysis are constantly being developed and refined. In presented study, there can be distinguished two basic parts, in which the leading theme is gait of human. The first part (chapter 4) focuses on the analysis of the stability of the normal gait, which is the basis for any comparative study of bipedal locomotion and the pathology of the musculoskeletal system. The most popular method for evaluating both postural and locomotive stabilities, known for several decades, use the dynamometric platforms to obtain information about the foot center of pressure and its displacement. However, it has some drawbacks and limitations, for example, it does not give full knowledge of the kinematic parameters of gait. Procedure proposed in this treatise combines the well-known method for optoelectronic recording the trajectory of the selected points of the walking person's body with the stability criteria used in the design of bipedal walking robots. Tests carried out using two amateur digital cameras and variable speed treadmill shift shows that even such a simple system gives satisfactory results and can be successfully used in research centers and rehabilitation facilities not yet have extensive hardware or significant financial resources. Second part of the treatise (chapter 5) presents the stress study of selected elements of lower limb bones' skeleton, which loads are determined mainly by the dynamic forces generated during gait. The analysis was performed on the pelvic bone, femoral neck and shin bones. Based on numerical simulations executed using the finite element method, there was obtained some information on the size and distribution of the stress test structures, as well as critical areas from the standpoint of their strength. The calculations were carried out for different configurations of the controlled parameters, which allowed, inter alia to determine the critical values of the femoral neck-shaft angle, assessing the impact of the muscles efficiency on the femoral neck status or changes in the stress of the tibial bone at the damaged fibula.

13

Wyznaczanie sił mięśniowych i reakcji w stawach kończyny dolnej podczas naskoku i odbicia

Drapała K., Dziewiecki K., Mazur Z., Blajer W.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 13, nr 44

49-56

PL

W artykule opisano metodę wyznaczania -poprzez rozwiązanie zadania symulacji dynamicznej odwrotnej -sił mięśniowych i reakcji w stawach kończyny dolnej podczas naskoku i odbicia z jednej nogi. Kończynę wydzielono z ciała człowieka i zamodelowano jako płaski łańcuch kinematyczny zaczepiony w stawie biodrowym, sterowany za pomocą dziewięciu sił mięśniowych. Danymi wejściowymi dla symulacji są charakterystyki kinematyczne ruchu (pomierzone metodami fotogrametrycznymi) oraz, w fazie kontaktu z podłożem, reakcje od podłoża na stopę (zmierzone na platformie dynamometrycznej). Przedstawiono zarówno najistotniejsze elementy zbudowanego modelu obliczeniowego jak i wybrane wyniki symulacji dynamicznej odwrotnej analizowanego skoku.

EN

The paper developes an effective method for the determination of muscle forces and joint reaction forces in the lower limb, developed as the inverse dynamics simulation during one-leg jump composed as a sequence of a short flight phase (hurdle from one leg to another), one-leg contact phase with the ground (landing and take-off), and another flight phase (ballistic flight after the take-off). The main steps of the developed formulation are shortly presented, and selected simulation results of the sample movement are reported.

14

Wyznaczanie sił mięśniowych i obciążeń w stawach kończyn dolnych podczas trójskoku

Mazur Z., Dziewiecki K., Blajer W.

Modelowanie Inżynierskie

|

2012

|

T. 14, nr 45

99--107

PL

Trójskok polega na wykonywaniu trzech kolejnych skoków: skoku (odbicie i lądowanie na tę samą kończynę dolną), kroku (lądowanie na kończynę przeciwną) oraz zeskoku (lądowanie obunóż na piasku). Jest to konkurencja lekkoatletyczna, w której zawodnik poddawany jest bardzo dużym obciążeniom w stawach, szczególnie w czasie kontaktu zawodnika z bieżnią. Prezentowany jest model symulacyjny dla analizy dynamicznej odwrotnej trójskoku, pozwalający na szacowanie obciążeń wewnętrznych w kończynach dolnych skaczącego (sił mięśniowych i reakcji w stawach) oraz reakcji od podłoża. Rozważania są zilustrowane wybranymi wynikami symulacji numerycznej.

EN

The triple jump is a demanding athletics event divided into the hop, step, and jump phases, and during each of the landings/take-offs a jumper must tolerate extremely high impact/impulsive forces. The developed (planar) model of the jumper is valid for all the movement phases. Its actuation involves muscle forces in the lower limbs, and the resultant muscle torques in the joints. The dynamic equations are derived in a compact form, and a discussion is provided on computational aspects related to the inverse dynamics analysis, focused on effective assessment of muscle forces and joint reaction forces in the lower limbs and external reactions during the contact phases. Some numerical results of the inverse dynamics simulation are reported.

15

Właściwości dynamiczne mięśni prostujących i zginających w stawie kolanowym przed i po okresie przygotowawczym u zawodowych piłkarzy nożnych

Korbolewska O., Plenzler M., Popieluch M., Wychowański M.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2012

|

z. 6

65--74

16

Projekt uprzęży ortopedycznej do odciążenia pacjentów w trakcie lokomocji

Krzysztofik M., Jureczko P.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2012

|

z. 6

83--88

PL

W artykule przedstawiono projekt uprzęży ortopedycznej wraz z podwieszeniem służącej do odciążania pacjenta w trakcie wykonywania ćwiczeń lokomocyjnych. Zaprezentowano również wykonany prototyp, który jest obecnie testowany wraz systemem podwieszającym skonstruowanym w Katedrze Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej.

17

Problemy projektowania napędów do układu wspomagania ruchu osób niepełnosprawnych

Jasińska-Choromańska D., Credo W., Szykiedans K., Rzeszotek Ł., Semeniuk J., Zaczyk M.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2012

|

z. 6

43--50

PL

Celem projektu było opracowanie i zbudowanie oryginalnych technicznych modeli napędów do zastosowania w Systemie Pionizacji i Wspomagania Ruchu (SPiWR).System ten przeznaczony jest dla osób z niedowładem kończyn dolnych, zgodnie z najnowszymi tendencjami występującymi w dziedzinie bioniki[8,9]. W proponowanym rozwiązaniu osoba niepełnosprawna porusza się dzięki zastosowaniu mechanicznego układu do którego mocowane są kończyny dolne, zastępującego ich funkcje poprzez wymuszony ruch odtwarzający w znacznym zakresie naturalny ruch kończyn dolnych [2,3,4]. W artykule przedstawiono problematykę doboru układów napędowych systemu.

18

Loads of Lower Limb Joints During Bicycle Ride

Stępniewski A.

Acta Mechanica et Automatica

|

2012

|

Vol. 6, no. 2

84-87

EN

This work features a geometric and static analysis of the lower limb during bicycle ride. Basic dimensions are indicated, which are necessary for the description of movement geometry. The simplified flat model was adopted for the analysis. Using the transformation of Denavit-Hartenberg frames, vectors were developed for the position of the rotation axis of the joints in immovable frame. The inverse kinematics problem was solved. The course of displacement changes in the ankle joint was adopted as an angle function for crankset position, based on experimental research results, published in professional literature. The course was approximated with fifth grade polynomial. Joint displacements and loads were established. A sample calculation is presented, illustrating the subject computational algorithm.

19

System do interaktywnej rehabilitacji oraz diagnostyki dysfunkcji kończyn dolnych w łańcuchu biokinematycznym zamkniętym

Nowak G., Kowalski P., Juszczyński Ł., Bachorz M.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2012

|

Vol. 18, nr 2

80-82

PL

Wiele jednostek chorobowych, np. złamanie, skręcenie czy zwichnięcie w obrębie kończyn dolnych wymaga odpowiednich ćwiczeń i rehabilitacji. W pracy przedstawiono system do interaktywnej rehabilitacji oraz diagnostyki dysfunkcji kończyn dolnych w łańcuchu biokinematycznym zamkniętym, opisano zasadę działania, a także korzyści wynikające z jego stosowania. System przeznaczony jest do rehabilitacji narządu ruchu w schorzeniach ortopedycznych, reumatologicznych, neurologicznych, kardiologicznych oraz w zastosowaniach do odnowy biologicznej i w sporcie.

EN

Many diseases such as fracture, sprain, or dislocation within the lower limbs require suitable training and rehabilitation. The paper presents system for interactive rehabilitation and diagnostics of dysfunction of lower limbs in the biokinematic closed chain, introduces the principle of operation and the advantages of its application. The system was designed for the rehabilitation of the motor organ in orthopedic, rheumatologic, neurologic and cardiac diseases. It is also applied in wellness and sport.

20

Analiza temperatury powierzchni skóry u pacjentów z niedokrwieniem kończyn dolnych

Fiodorenko-Dumas Ż., Paprocka-Borowicz M., Dumas I.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2012

|

Vol. 18, nr 3

177--181

PL

Niedokrwienie kończyn dolnych jest chorobą spowodowaną zmianami w tętnicach. Postęp w motoryzacji, nieprawidłowe odżywianie, stres, palenie papierosów i inne nałogi sprzyjają rozwojowi miażdżycy kończyn dolnych. Celem pracy było przedstawienie wstępnych wyników badań wpływu przewlekłego niedokrwienia kończyn dolnych na dynamikę zmian temperatury w obrębie wybranych obszarów ciała. Dynamika i progresja zmian miażdżycowych oraz spadek temperatury w obrębie kończyn dolnych, są różne w zależności od stopnia niedokrwienia. W pracy przedstawiono porównanie badań termowizyjnych przeprowadzonych wśród osób chorych i zdrowych.

EN

The ischaemia of lower limbs is a disease caused by arteries lesions. The motorization, incorrect nutrition, stress, smoking and other addictions are factors that thay may lead to the progress of the arteriosclerosis of lower limbs. The aim of the paper was to present preliminary results of the studies on the influence of chronic ischaemia of lower limbs on the temperature distribution within the selected body areas. The dynamics and the progression of atherosclerotic changes, as well as the decrease of temperature of the lower limbs skin, depend upon the progress of ischaemia. The comparison of thermovision examinations performed on ill and healthy people, is presented.