Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои тандурустӣ / Тандурустии ҷамъиятӣ / Усули озмоишӣ барои тавсифи ҳамаҷонибаи механикии пойҳои протезии давидан, ки аз марҳилаи такягоҳи миёна илҳом гирифтааст: чаҳорчӯбаи консептуалӣ, татбиқ ва тасдиқ
Муҳандисӣ

Усули озмоишӣ барои тавсифи ҳамаҷонибаи механикии пойҳои протезии давидан, ки аз марҳилаи такягоҳи миёна илҳом гирифтааст: чаҳорчӯбаи консептуалӣ, татбиқ ва тасдиқ

Ин таҳқиқот барои чен кардани рафтори механикии пойҳои протезии давидан, новобаста аз категорияҳои сахтии худи истеҳсолкунандагон ва дар шароите, ки ба биомеханикаи давидан алоқаманд аст, усули озмоишии лабораториро таҳия кардааст, ки аз марҳилаи такягоҳи миёна илҳом гирифта шудааст.

05/08/2026  Veri Anla 33 боздид
Усули озмоишӣ барои тавсифи ҳамаҷонибаи механикии пойҳои протезии давидан, ки аз марҳилаи такягоҳи миёна илҳом гирифтааст: чаҳорчӯбаи консептуалӣ, татбиқ ва тасдиқ

Ин таҳқиқот барои чен кардани рафтори механикии пойҳои протезии давидан, новобаста аз категорияҳои сахтии худи истеҳсолкунандагон ва дар шароите, ки ба биомеханикаи давидан алоқаманд аст, усули озмоишии лабораториро таҳия кардааст, ки аз марҳилаи такягоҳи миёна илҳом гирифта шудааст. Бо истифода аз маълумоти спринтии ҳашт параатлети элита кунҷ, фишурдашавии амудӣ ва қувваҳои аксуламали замин дар лаҳзаи такягоҳи миёна муайян карда шуданд; баъдан шаш пойи протезии давидан дар стенд то фишурдашавии умумии амудии 110 mm санҷида шуданд. Сахтиҳои ҳолати ниҳоӣ, ки аз маълумоти стенд ва давидани зинда ҳисоб карда шуданд, дар ҳамаи дастгоҳҳо тақрибан дар ҳудуди %5 мувофиқат карданд ва ду нишондиҳандаи пешниҳодшудаи сахтӣ каҷхаттаҳои воқеии қувва–ҷойивазкуниро бо хатогиҳои нормализатсияшудаи камтар аз %3 аз нав барқарор карданд. Бо вуҷуди ин, усул ба намунаи хурди варзишгарони элита, шаш модели протез ва озмоишҳои квазистатикии стендӣ бо суръати паст асос ёфтааст; он тамоми динамикаи давидани воқеӣ ё муваффақияти таъйини инфиродии протезро тасдиқ намекунад.

Пойҳои протезии махсуси давидан сохторҳои пассиви эластикӣ мебошанд, ки аз нахи карбон сохта шуда, мисли пружина амал мекунанд. Ҳангоми он ки вазни даванда теғи протезро фишурда мекунад, энергияи механикӣ захира мешавад; вақте сарборӣ кам мешавад, сохтор ба шакли пешина баргашта, қисми ин энергияро бозмегардонад. Аммо ин рафтор танҳо ба категорияи сахтие, ки рӯи маҳсулот нишон дода шудааст, вобаста нест. C ё J-шакл будани протез, кунҷи насб, шароити тамос, соиш, самти боркунӣ ва миқдори фишурдашавии татбиқшуда метавонанд ҷавоби механикии ченшударо тағйир диҳанд.

Муҳаққиқон марҳилаи такягоҳи миёнаро ҳамчун лаҳзае муайян карданд, ки қувваи аксуламали замин дар самти пеш–ақиб аз сифр мегузарад ва марҳилаи боздорӣ ба марҳилаи тела додан мегузарад. Ин интихоб санҷиши стендиро содда мекунад: ҳангоми ба протез додани ҳаракати амудии идорашаванда, лавҳаи замин метавонад дар самти уфуқӣ озод гузошта шавад, то ҳаракати уфуқии вобаста ба шакли протез на пешакӣ маҷбур карда шавад, балки ҳамчун натиҷаи таҷриба чен гардад.

Дар ченкуниҳои давидани зинда кунҷи миёнаи қаппак барои протезҳои C-шакл тақрибан 11,5° ва барои протезҳои J-шакл 23,7° муайян шуд. Бо вуҷуди фарқ доштани геометрияҳо, фишурдашавиҳои амудӣ дар такягоҳи миёна дар доираи танг боқӣ монданд ва миёнаи умумӣ барои ҳамаи варзишгарон 102,6 ± 5,0 mm буд. Муҳаққиқон аз ин натиҷаҳо баромада, кунҷҳои насби стендро барои протезҳои C-шакл 10°, барои протезҳои J-шакл 25° ва фишурдашавии максималии умумиро барои ҳар ду гурӯҳ 110 mm муайян карданд.

Барои ҷамъбасти натиҷаи санҷиш се нишондиҳанда таҳия карда шуд. Сахтии эквиваленти энергияи эластикӣ сахтии умумии протезро дар тамоми доираи фишурдашавӣ; Таносуби Сахтшавӣ дараҷаи зиёд шудани нишебиро аз оғози фишурдашавӣ то анҷом; Таносуби Думеҳварӣ бошад, дараҷаи алоқамандии фишурдашавии амудӣ бо ҳаракати уфуқии заминро нишон медиҳад. Ҳамин тавр, метавон арзёбӣ кард, ки ду протез бо сахтии умумии шабеҳ аз ҷиҳати рафтори сахтшавии ғайрихаттӣ ё шакли деформатсияи уфуқӣ фарқ мекунанд ё не.

Арзёбӣ аз нуқтаи назари Туркия: Таҳқиқот бо варзишгарон, марказҳои протез ё маҳсулоти Туркия гузаронида нашудааст. Бо вуҷуди ин, усули пешниҳодшударо метавон дар марказҳои тадқиқоти протез дар Туркия, лабораторияҳои биомеханикии донишгоҳҳо ва арзёбии варзишгарони паралимпӣ барои муқоисаи протезҳои гуногуни давидан дар шароити механикии умумӣ омӯхт. Пеш аз татбиқи маҳаллӣ бояд бо сатҳҳои гуногуни ампутатсия, варзишгарони зану мард, давандагони ҳаваскор ва элита, сатҳҳои гуногуни роҳ, ҳамоҳангсозии протез ва суръатҳои динамикии боркунӣ тасдиқ гузаронида шавад. Таҳқиқот нишон намедиҳад, ки модели муайяни протез барои ҳамаи варзишгарон беҳтар аст ё нишондиҳандаҳо танҳо метавонанд қарори клиникии таъйини протезро қабул кунанд.

Саволи асосии таҳқиқот чист?

Саволи асосии таҳқиқот ин аст, ки оё рафтори механикии пойҳои протезии давидан аз истеҳсолкунандагон ва геометрияҳои гуногунро бо усули лаборатории умумӣ, такроршаванда ва бар ҳолате асосёфта, ки ҳангоми давидан рӯй медиҳад, чен кардан мумкин аст ё не.

Дар маҳсулоти тиҷоратии мавҷуда таснифҳое ба монанди “категорияи 2”, “категорияи 5” ё мувофиқ будан ба вазни муайяни бадан истифода мешаванд. Аммо ин категорияҳо миқёсҳои стандартии ба воҳидҳои умумии механикӣ асосёфта байни истеҳсолкунандагон нестанд. Категорияи муайян дар як истеҳсолкунанда метавонад дар истеҳсолкунандаи дигар ҳамон рафтори қувва–ҷойивазкуниро нишон надиҳад. Усулҳои санҷиш ва шартҳои сарҳадие, ки истеҳсолкунандагон истифода мебаранд, низ аксаран ба таври муфассал шарҳ дода намешаванд.

Аз ин сабаб, муҳаққиқон пешниҳод карданд, ки протезҳо на аз рӯи қувва ё категорияи тавсиякардаи истеҳсолкунанда, балки бо фишурдани онҳо то як ҳолати ниҳоии механикии якхела муқоиса карда шаванд. Ҳамин тавр, ҷойивазкунии амудии татбиқшуда вуруди таҷриба, қувва ва сахтии ҳосилшуда бошанд натиҷаи ченшуда мегарданд.

Чаро сахтии пойи протезии давидан як рақам нест?

Ҷавоби қувва–ҷойивазкунии пойҳои протезии давидан комилан хаттӣ нест. Ба ибораи дигар, протез метавонад барои ҳар миллиметри иловагии фишурдашавӣ ҳамон миқдори қувваи иловагиро тавлид накунад. Дар таҳқиқот низ каҷхаттаҳои ченшуда ба боло каҷ шуда, нишон медиҳанд, ки бо зиёд шудани фишурдашавӣ сохтор одатан сахттар мешавад.

Рафтори механикии протез ҳадди ақал се хусусияти ҷудогонаро дар бар мегирад:

  • Сахтии умумӣ: Дар доираи муайяни фишурдашавӣ чӣ қадар қувва ва энергия захира мекунад.
  • Сахтшавии ғайрихаттӣ: Нишебиҳои қисми аввал ва охир то чӣ андоза фарқ мекунанд.
  • Пайвастагии геометрӣ: Ҳангоми фишурдашавии амудӣ нуқтаи тамос ё лавҳаи озоди замин дар самти уфуқӣ чӣ қадар ҳаракат мекунад.

Ин фарқгузорӣ муҳим аст, зеро ду протез метавонанд як миқдори умумии энергияро захира кунанд, аммо яке дар оғоз нармтар ва дар қисми охир сахттар рафтор кунад. Ҳамин тавр, каҷхаттаҳои қувваи амудии ду дастгоҳ метавонанд наздик бошанд, вале ҳаракатҳои уфуқии онҳо фарқ кунанд. Танҳо як арзиши сахтии хаттӣ метавонад ин тафсилотро пинҳон кунад.

Чаро марҳилаи такягоҳи миёна ҳамчун марҷаъ гирифта шудааст?

Дар таҳқиқот такягоҳи миёна ҳамчун лаҳзае муайян шудааст, ки қувваи аксуламали замин дар самти пеш–ақиб сифр аст:

\[ GRF_x = 0 \]

GRFx қувваи уфуқии аксуламали замин дар самти давидан аст ва бо newton ифода мешавад. Арзиши сифр гузариш байни қисми аввали қадам, ки пой нисбат ба замин таъсири боздорӣ ба вуҷуд меорад, ва қисми дуюм, ки тела додани пешро ба вуҷуд меорад, ифода мекунад.

Ин шарт аз нуқтаи назари тарҳи стенд бартарӣ дорад. Дар вақти таҷриба зарур нест, ки каҷхаттаи қувваи уфуқӣ ё ҳаракати уфуқӣ фаъолона таъриф карда шавад. Ҳангоми фишурда шудани протез дар самти амудӣ, сатҳи замин метавонад бо муқовимати хеле кам дар самти уфуқӣ ҳаракат кунад. Ҷойивазкунии уфуқие, ки дар натиҷаи каҷии протез ва насби он ба вуҷуд меояд, чен карда мешавад.

Муҳаққиқон даъво намекунанд, ки усул тамоми тамоси давиданро тақлид мекунад. Ҳадаф аз нав сохтани ҳамаи марҳилаҳои тамоси аввал, боздорӣ, такягоҳи миёна, тела додан ва ҷудошавӣ аз нӯги пой нест, балки эҷоди марҷаъи такроршавандаест, ки ба ҳолати сахтии механикӣ дар такягоҳи миёна мувофиқат мекунад.

Дар таҷрибаи давидани зинда кӣ иштирок кард?

Дар таҳқиқот ҳашт варзишгари элита бо ампутатсияи яктарафаи қисми поёнии андом иштирок карданд. Иштирокчиён ба ду гурӯҳ ҷудо шуданд:

ГурӯҳШумораи иштирокчиёнТақсимоти ҷинсӣСинну солҚадМассаи баданГеометрияи протези истифодашуда
Ампутатсияи яктарафаи трансфеморалӣ43 зан, 1 мард34 ± 8 сол168 ± 10 cm58,5 ± 13,2 kgC-шакл
Ампутатсияи яктарафаи транстибиалӣ43 мард, 1 зан23 ± 6 сол175 ± 10 cm67,0 ± 14,6 kgJ-шакл

Ҳар варзишгар дар роҳрави сенсорӣ чор давиши максималиро анҷом дод. Барои таҳлил қисми суръати устувор дар маркази давиш истифода шуд ва аз ҳар иштирокчӣ чор тамоси заминии тарафи протез таҳлил гардид. Иштирокчиён розигии хаттии огоҳона доданд. Дар матни асосӣ номи кумитаи ахлоқ, рақами кумита ё санаи тасдиқ зикр нашудааст.

Нишонаҳои суръат дар Шакли 10 нишон медиҳанд, ки суръати миёнаи спринтии иштирокчиён дар давишҳои таҳлилшуда тақрибан дар доираи 6,7–9,6 m/s буд. Ин арзишҳо шароити спринти элитаро ифода мекунанд; давидани рӯзмарра, роҳгардии барқарорсозӣ ё истифодаи рекреатсионии бо суръати паст метавонад ҳамон ҳолати боркуниро ба вуҷуд наорад.

Кадом моделҳои протез истифода шуданд?

ВарзишгарМодели протезСинфи истеҳсолкунанда ё массаи нишондодашудаи корбарГеометрия
TF01Ottobock Runner Custom54 kgC-шакл
TF02Össur Cheetah XceedCAT 2C-шакл
TF03Össur Cheetah XceedCAT 2C-шакл
TF04Ottobock Runner Custom75 kgC-шакл
TT01Össur Cheetah XtremeCAT 4J-шакл
TT02Össur Cheetah XtremeCAT 5J-шакл
TT03Össur Cheetah XtremeCAT 6J-шакл
TT04Ottobock Sprinter64 kgJ-шакл

Шаш модели истифодашуда дар таҷрибаи зинда баъдан дар стенди лабораторӣ санҷида шуданд. Ба назар мерасад, ки ба ҷойи ду Cheetah Xceed CAT 2-и якхела ва ду протези фармоишии Runner, дастгоҳҳои намояндагӣ аз ҳар модел ё шароит интихоб шудаанд. Ҳадафи таҳқиқот рейтинг кардани ҳамаи протезҳои тиҷоратӣ нест, балки санҷидани он аст, ки усул дар геометрияҳо ва сатҳҳои гуногуни сахтӣ татбиқшаванда мебошад.

Маълумоти давидани зинда чӣ гуна чен карда шуд?

Маълумоти кинематикӣ бо системаи 12-камерагии сабти ҳаракати Vicon Valkyrie бо басомади намунагирии 240 Hz сабт шуд. Координатаҳои маркерҳо бо филтри пастгузари Butterworth дараҷаи чорум бо басомади буриши 20 Hz коркард шуданд.

Қувваҳои аксуламали замин бо нӯҳ платформаи қувва, ки зери роҳи тартанӣ ҷойгир буданд, дар 1200 Hz чен карда шуданд. Ду платформа модели BMS400600 ва ҳафт платформа модели BMS600900 мебошанд. Коркарди маълумот бо скрипти махсуси MATLAB анҷом дода шуд.

Дар системаи координатаҳои глобалӣ меҳвари X меҳвари уфуқиест, ки ба самти давидан параллел аст, меҳвари Y бошад меҳвари амудиест, ки ба самти муқобили ҷозиба ишора мекунад. Барои минтақаи пайвасти протез системаи координатаҳои қаппак низ таъриф карда шуд. Кунҷи қаппак ҳамчун кунҷи pitch байни меҳвари пайвасти протез ва меҳвари амудии глобалӣ ҳисоб карда шуд.

Фишурдашавии протез дар такягоҳи миёна чӣ гуна ҳисоб карда шуд?

Муҳаққиқон шакли протези боршударо мустақиман бо шакли бебори дар ҳолати ростистода муқоиса накарданд. Тасвири протези бебор аввал ҳамчун ҷисми сахт то кунҷи қаппаке, ки дар такягоҳи миёна чен шуда буд, гардонда шуд; баъдан фарқи амудӣ байни маркерҳои пасттарини шакли боршуда ва шакли бебори ба таври виртуалӣ ҳамоҳангшуда ҳисоб карда шуд.

Ин равандро ба таври консептуалӣ бо муносибати зерин нишон додан мумкин аст:

\[ \Delta y_{MS} = y_{\mathrm{unloaded,\ aligned}} - y_{\mathrm{loaded,\ MS}} \]

ΔyMS фишурдашавии амудии глобалии протез дар такягоҳи миёна буда, бо миллиметр ифода мешавад. Ченкунӣ ҳадаф дорад, ки ба ҷойи ҳаракати глобалии тамоми протез деформатсияи теғро, ки дар ҳамон кунҷи пайвастшавӣ ба вуҷуд меояд, ифода кунад.

Дар Шакли 3 ва графикҳои намунавии ҷудогонаи C ва J-шакл, шакли бебор бо кабуд ва шакли боршуда дар такягоҳи миёна бо сурх нишон дода шудааст. Боло рафтани нуқтаи пасттарини каҷхаттаи сурх нисбат ба марҷаъи кабуди бебор миқдори фишурдашавии амудиро нишон медиҳад.

Натиҷаҳои асосии геометрии таҷрибаи зинда кадомҳоянд?

НишондиҳандаГурӯҳи C-шаклГурӯҳи J-шакл
Массаи миёнаи бадан58,5 ± 13,2 kg67,0 ± 14,6 kg
Кунҷи қаппак дар такягоҳи миёнаДар матн 11,5 ± 1,4°; дар Ҷадвали 3 11,4 ± 1,4°23,7 ± 3,5°
Фишурдашавии амудӣ дар такягоҳи миёнаДар матн 103,8 ± 3,4 mm; дар Ҷадвали 3 104,2 ± 3,0 mm101,4 ± 6,7 mm
Қувваи амудии аксуламали замин3,3 ± 0,1 вазни бадан; 1982 ± 450 N3,3 ± 0,4 вазни бадан; 2194 ± 287 N

Фишурдашавиҳои миёнаи инфиродии ҳамаи иштирокчиён дар доираи 94,4–110,2 mm тағйир ёфта, миёнаи умумӣ 102,6 ± 5,0 mm буд. Бо вуҷуди фарқият дар массаи бадан, суръат, геометрияи протез ва категорияҳои истеҳсолкунанда, дар чунин доираи танг мондани фишурдашавӣ асоси асосӣ барои интихоби ҳадафи умумии ҷойивазкунӣ мебошад.

Баръакс, кунҷҳои қаппак байни ду гурӯҳ ба таври равшан фарқ мекунанд. Аз ин рӯ, муҳаққиқон ба ҷойи татбиқи як кунҷи насб ба ҳар ду геометрия, барои шаклҳои C ва J ду кунҷи марҷаъи ҷудогона истифода карданд.

Шароити стандартии таҷриба чӣ гуна муайян карда шуд?

Миёнаҳои маълумоти зинда ба фосилаҳои амалии 5° гирд карда шуданд. Шароити ниҳоии стенд чунин аст:

Оилаи протезКунҷи қаппакФишурдашавии максималии амудӣФосилаи ҳисобкунии нишебии маҳаллӣ
C-шакл10°110 mm20 mm
J-шакл25°110 mm20 mm

Ин кунҷҳо арзишҳои ҳамоҳангсозии клиникии тавсияшуда барои варзишгари инфиродӣ нестанд. Муҳаққиқон бо дарназардошти тағйирпазирии табиии ченкуниҳо ва имкониятҳои насбии лабораторияҳои гуногун арзишҳои марҷаъии амалиро интихоб карданд.

Фишурдашавии умумии 110 mm ба қисми болоии доираи фишурдашавии зинда мувофиқат мекунад. Ҳамин тавр, протезҳои сахтиашон гуногун то як ҳолати ниҳоии кинематикии якхела фишурда мешаванд ва қувваҳои ҳосилшуда муқоиса мегарданд.

Дастгоҳи стендӣ чӣ гуна кор кард?

Стенди махсуси озмоишӣ ду актуатори серво-гидравликиро дар бар мегирад. Актуатори амудии MTS 242.03 аробачаи протезро ба поён ҳаракатдиҳандаро, актуатори уфуқӣ бошад аробачаи дуюмеро, ки ячейкаи сарбории шашмеҳварӣ ва лавҳаи алюминии заминро мебарад, идора мекунад.

Рӯи лавҳаи алюминий бо ҳамон навъи қабати тартанӣ пӯшонида шудааст, ки дар роҳи таҷрибаи зинда истифода шуд. Ин қабат барои фароҳам кардани тамоси наздиктар ба сатҳи воқеии давидан ва маҳдуд кардани лағжиши нӯги протез истифода шуд.

Дар акси стенди таҳқиқот чаҳорчӯбаи баланди профили алюминий, системаи ҳаракати амудӣ ва роҳнамоии уфуқӣ дар поён дида мешавад. Схемаи сагитталӣ ҳаракати амудиро ҳамчун dy, ҳаракати уфуқии лавҳаро ҳамчун dx, қувваҳои амудӣ ва уфуқиро бошад ҳамчун Fy ва Fx нишон медиҳад.

Дар оғози ҳар таҷриба барои ташкили тамоси устувор байни протез ва сатҳи тартанӣ пешборкунии амудии 20 N татбиқ шуд. Ҷойивазкунӣ дар ҳамин ҳолат ба сифр танзим карда шуд ва пешборкунӣ аз қувваи амудии ченшуда тарҳ гардид. Аз ин рӯ, каҷхаттаҳои қувва–ҷойивазкунии гузоришшуда ҷавоби нисбиро нисбат ба ҳолати тамоси 20 N нишон медиҳанд.

Актуатори амудӣ бо суръати 0,5 mm/s ҳаракат кард, маълумоти қувва ва мавқеъ дар 100 Hz сабт шуд. Актуатори уфуқӣ дар идоракунии қувва истифода шуда, қувваи аксуламали уфуқӣ наздик ба сифр ва дар таҳаммулпазирии 20 N нигоҳ дошта шуд. Барои ҳар протез се давраи пайдарпайи боркунӣ–борфарорӣ анҷом дода шуд.

Дар муҳокима зикр шудааст, ки усул ҳатман актуатори фаъоли дуюмро талаб намекунад. Агар муқовимати уфуқӣ аз 50 N кам нигоҳ дошта шавад, ҳаракати уфуқӣ чен гардад ва шарти қувваи наздик ба сифр тасдиқ шавад, пешниҳод мегардад, ки бо роҳнамоии пассивии камсоиш низ шарти сарҳадии шабеҳ эҷод кардан мумкин аст.

Сахтии эквиваленти энергияи эластикӣ чӣ гуна ҳисоб карда шуд?

Сахтии эквиваленти энергияи эластикӣ сахтии пружинаи хаттии хаёлист, ки дар ҳамон фишурдашавии максималӣ ҳамон қадар энергияи эластикиро захира мекунад, ки протези воқеии ғайрихаттӣ захира мекунад:

\[ K_{eq} = \frac{2\int_{0}^{\Delta y} F_y\,d(dy)}{\Delta y^2} \]

Дар ин ҷо:

  • Keq сахтии эквиваленти энергияи эластикӣ аст ва бо N/mm ифода мешавад.
  • Fy қувваи амудии дар стенд ченшуда аст ва бо newton ифода мешавад.
  • dy фишурдашавии амудии лаҳзавӣ аст ва бо миллиметр ифода мешавад.
  • Δy фишурдашавии максималии амудӣ аст; дар ин протокол 110 mm мебошад.
  • Интеграл майдони зери каҷхаттаи қувва–ҷойивазкунӣ ва аз ин рӯ кори механикии ҳангоми боркунӣ иҷрошударо ифода мекунад.

Ин нишондиҳанда танҳо ба қувваи нуқтаи ниҳоӣ нигоҳ намекунад; тамоми доираи фишурдашавии каҷхаттаро истифода мебарад. Бо як ташбеҳи оддӣ, сахтии эквивалентӣ на танҳо аз рӯи он ки пружина дар лаҳзаи охир то чӣ андоза сахт аст, балки аз рӯи кори умумие, ки барои фишурдани он дар тамоми раванд лозим мешавад, муайян мегардад.

Таносуби Сахтшавӣ чӣ гуна ҳисоб карда шуд?

Таносуби Сахтшавӣ нисбати нишебии маҳаллӣ дар охири каҷхаттаи қувва–ҷойивазкунӣ ба нишебии маҳаллӣ дар оғози он аст:

\[ SR = \frac{K_{fin}}{K_{ini}} \]

Дар ин ҷо:

  • SR Таносуби Сахтшавии бевоҳид аст.
  • Kini нишебии ибтидоӣ аст, ки бо мувофиқсозии хаттӣ дар фосилаи маҳаллии 20 mm-и аввал ҳисоб карда шудааст.
  • Kfin нишебии ниҳоӣ аст, ки дар фосилаи 20 mm-и охир байни 90–110 mm ҳисоб карда шудааст.

Агар арзиши SR ба 1 наздик бошад, сахтиҳои ибтидоӣ ва ниҳоӣ шабеҳанд. Агар SR аз 1 калон бошад, протез ҳангоми фишурдашавӣ сахттар мешавад. Масалан, SR = 2 маънои онро дорад, ки нишебии маҳаллӣ дар қисми охир тақрибан ду баробари нишебии ибтидоӣ аст.

Таносуби Думеҳварӣ чиро нишон медиҳад?

Таносуби Думеҳварӣ ҳаракати умумии уфуқии лавҳаи озоди заминро ҳангоми фишурдашавии амудӣ ҷамъбаст мекунад:

\[ BR = \frac{\Delta x}{\Delta y} \]

Дар ин ҷо:

  • BR Таносуби Думеҳварии бевоҳид аст.
  • Δx ҷойивазкунии умумии уфуқии лавҳаи замин аст ва бо миллиметр ифода мешавад.
  • Δy фишурдашавии умумии амудии татбиқшуда аст ва бо миллиметр ифода мешавад.

BR = 0,90 маънои онро дорад, ки ҳангоми фишурдашавии амудии 110 mm тақрибан 99 mm ҳаракати уфуқии замин ба вуҷуд меояд. Ин таносуб маълумоти умумиро дар бораи каҷии протез, ҳамоҳангсозӣ ва шакли деформатсияи он медиҳад.

Ин арзиш бо ҳаракати уфуқии маркер дар давидани зинда якхела нест. Дар ченкунии зинда пешравии тамоми протез, гардиш, ҷойивазкунии нуқтаи тамос ва деформатсияи теғ метавонанд дар як сигнал омехта шаванд. BR танҳо нишондиҳандаи стандартии шарти сарҳадии лаборатории муайяншуда мебошад.

Сахтии зинда ва стендӣ чӣ гуна муқоиса карда шуд?

Сахтии секантии зинда дар такягоҳи миёна чунин ҳисоб карда шуд:

\[ K_{secant,vivo,MS} = \frac{GRF_{y,MS}}{\Delta y_{MS}} \]

GRFy,MS қувваи амудии аксуламали замин дар такягоҳи миёна аст ва бо newton ифода мешавад. ΔyMS фишурдашавии протез дар ҳамон лаҳза аст ва бо миллиметр ифода мешавад. Натиҷа бо воҳиди N/mm аст.

Сахтии секантии стенд чунин аст:

\[ K_{secant,bench,MS} = \frac{F_{y,max}}{\Delta y} \]

Fy,max қувваи максималии амудиест, ки дар фишурдашавии 110 mm чен шудааст. Ин ду таносуб на тамоми роҳи боркунӣ, балки муносибати миёнаи қувва–фишурдашавиро дар ҳолати ниҳоии интихобшуда муқоиса мекунанд.

Каҷхаттаи қувва–ҷойивазкунӣ бо ду нишондиҳанда чӣ гуна аз нав барқарор карда шуд?

Муҳаққиқон барои санҷидани он ки Keq ва SR тамоми ҷавоби амудиро ифода карда метавонанд ё не, каҷхаттаи дараҷаи дуюмро истифода бурданд:

\[ F_y^{est} = a\,dy^2 + b\,dy \]

Ҳади доимӣ сифр аст, зеро ҳолати пешборкунии 20 N ҳамчун марҷаъи қувваи сифр ва ҷойивазкунии сифр гирифта шудааст. Коэффисиентҳо мустақиман ба каҷхаттаи таҷрибавӣ мувофиқ карда нашудаанд; онҳо аз шартҳои эквивалентии энергия ва Таносуби Сахтшавӣ ҳосил карда шудаанд.

Эквивалентии энергия:

\[ \frac{1}{2}K_{eq}\Delta y^2 = \int_{0}^{\Delta y}(a\,dy^2+b\,dy)\,d(dy) \]

Нишебиҳои маҳаллии ибтидоӣ ва ниҳоӣ:

\[ K_{ini}=a\,\Delta y_{loc}+b \]

\[ K_{fin}=a(2\Delta y-\Delta y_{loc})+b \]

Коэффисиентҳо:

\[ a=T\,K_{eq}(SR-1) \]

\[ b=T\,K_{eq}[2\Delta y-\Delta y_{loc}(SR+1)] \]

Коэффисиенти ёрирасон дар ин ҷо:

\[ T=\frac{3}{2\Delta y(SR+2)-3\Delta y_{loc}(SR+1)} \]

Каҷхаттаи ниҳоии аз нав барқароршуда чунин аст:

\[ F_y^{est}=T\,K_{eq}\{(SR-1)dy^2+[2\Delta y-\Delta y_{loc}(SR+1)]dy\} \]

Δyloc фосилаи маҳаллии 20 mm аст, ки дар он нишебиҳои ибтидоӣ ва ниҳоӣ ҳисоб карда шудаанд. Ин барориш месанҷад, ки ду нишондиҳандаи скалярӣ бе мувофиқсозии такрории мустақим ба маълумоти таҷрибавӣ шакли каҷхаттаро то чӣ андоза нигоҳ дошта метавонанд.

Хатои аз нав барқароркунӣ чӣ гуна чен карда шуд?

Хатои решаи миёнаи квадратӣ байни қувваҳои ченшуда ва пешгӯишуда чунин ҳисоб карда шуд:

\[ RMSE=\sqrt{\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(F_{y,i}^{meas}-F_{y,i}^{est})^2} \]

Дар ин ҷо n шумораи намунаҳо, Fy,imeas қувваи ченшуда ва Fy,iest қувваи пешгӯишуда аст. RMSE бо newton ифода мешавад.

Барои муқоисаи протезҳои дорои сатҳҳои гуногуни қувва, хато ба қувваи максималӣ тақсим карда шуд:

\[ RMSE\%=\frac{RMSE}{F_{y,max}}\times 100 \]

RMSE%-и паст нишон медиҳад, ки ду нишондиҳанда шакли каҷхаттаи воқеиро беҳтар ифода мекунанд.

Дар стенд кадом нишондиҳандаҳои механикӣ ба даст омаданд?

ПротезГеометрияKeq (N/mm)SRBR
Ottobock Runner Custom – 54 kgC-шакл14,102,060,94
Össur Cheetah Xceed – CAT 2C-шакл15,801,640,93
Össur Cheetah Xtreme – CAT 4J-шакл19,341,280,89
Össur Cheetah Xtreme – CAT 5J-шакл21,461,390,90
Össur Cheetah Xtreme – CAT 6J-шакл23,591,600,88
Ottobock Sprinter – 64 kgJ-шакл14,332,660,75

Баландтарин сахтии умумӣ 23,59 N/mm дар Cheetah Xtreme CAT 6 ва пасттарин арзиш 14,10 N/mm дар Runner Custom 54 kg мушоҳида шуд. Аммо баландтарин Таносуби Сахтшавӣ дар дастгоҳе набуд, ки сахтии умумии баландтарин дошт; он дар Ottobock Sprinter бо SR = 2,66 муайян шуд.

Ин натиҷа нишон медиҳад, ки сахтии умумӣ ва тарзи тағйир ёфтани сахтӣ дар ҷараёни фишурдашавӣ хусусиятҳои механикии ҷудогона мебошанд. Ҳарчанд дар Cheetah Xtreme CAT 4, CAT 5 ва CAT 6 бо баланд шудани категория Keq афзуд, SR ба таври хаттӣ зиёд нашуд.

Арзишҳои BR дар доираи 0,75–0,94 тағйир ёфтанд. Барои ду дастгоҳи C-шакл арзишҳои BR 0,93 ва 0,94 буданд, дар ҳоле ки Ottobock Sprinter бо 0,75 пасттарин пайвастагии уфуқӣ–амудиро нишон дод. Гуфтан мумкин нест, ки ин танҳо таъсири мустақили геометрияи C ё J аст; хусусиятҳои модел ва насб низ фарқ мекунанд.

Такроршавандагии санҷиш чӣ гуна аст?

НишондиҳандаКоэффисиенти миёнаи тағйирпазирӣ дар шаш протезБаландтарин коэффисиенти тағйирпазирӣ
Keq%0,25%0,67
SR%1,04%1,85
BR%0,28%0,48

Дар ҳамаи нишондиҳандаҳо коэффисиенти тағйирпазирӣ байни се давраи пайдарпай аз %2 кам буд. Баландтарин тағйирпазирӣ дар SR мушоҳида шуд. Сабаб он аст, ки SR танҳо ба нишебиҳои маҳаллӣ дар оғози ва охири каҷхатта такя мекунад ва нисбат ба нишондиҳандаи Keq, ки ба майдон асос ёфтааст, ба тағйироти хурди ченкунӣ ҳассостар мебошад.

Ин натиҷа такроршавандагии баланди санҷишҳои пайдарпайи ҳамон дастгоҳро дастгирӣ мекунад. Аммо такрорпазирӣ байни рӯзҳои гуногун, лабораторияҳои гуногун, операторҳои гуногун ё таҷрибаҳое, ки дастгоҳ аз нав насб шудааст, алоҳида арзёбӣ нашудааст.

Сахтиҳои стендӣ ва давидани зинда то чӣ андоза мувофиқат карданд?

ПротезСахтии секантии стенд (N/mm)Сахтии секантии зинда дар такягоҳи миёна (N/mm)Фарқи фоизӣ
Ottobock Runner Custom – 54 kg16,7217,42−%4,0
Össur Cheetah Xceed – CAT 217,3917,01+%2,2
Össur Cheetah Xtreme – CAT 420,0721,10−%4,8
Össur Cheetah Xtreme – CAT 521,4622,06−%2,5
Össur Cheetah Xtreme – CAT 625,5025,86−%1,3
Ottobock Sprinter – 64 kg18,1018,36−%1,4

Дар ҳамаи дастгоҳҳо фарқ байни −%4,8 ва +%2,2 боқӣ монд. Хатои решаи миёнаи квадратӣ дар маҷмӯи дастгоҳҳо 0,62 N/mm буд.

Дар графики парокандашавӣ нуқтаҳои дастгоҳҳои C ва J-шакл дар атрофи хатти айният, ки мувофиқати комилро нишон медиҳад, ҷойгир шуданд. Дар таҳлили Bland–Altman фарқи миёна 0,42 N/mm ва ҳудудҳои мувофиқати %95 аз −0,56 то 1,40 N/mm гузориш шуданд ва ҳамаи дастгоҳҳо дар дохили ин ҳудудҳо монданд.

Ин муқоиса нишон намедиҳад, ки стенд тамоми ҳаракати давидани зиндаро аз нав месозад. Он танҳо дастгирӣ мекунад, ки сахтии секантии амудӣ дар ҳолати ниҳоии интихобшудаи 110 mm ба арзиши такягоҳи миёна наздик аст.

Ду нишондиҳандаи сахтӣ каҷхаттаи воқеиро то чӣ андоза хуб ифода карданд?

ПротезRMSE (N)RMSE-и нормализатсияшуда
Ottobock Runner Custom – 54 kg48,72%2,65
Össur Cheetah Xceed – CAT 24,28%0,22
Össur Cheetah Xtreme – CAT 419,16%0,87
Össur Cheetah Xtreme – CAT 528,18%1,14
Össur Cheetah Xtreme – CAT 641,07%1,46
Ottobock Sprinter – 64 kg26,73%1,34
Миёна28,02%1,28

Дар ҳамаи дастгоҳҳо хатои нормализатсияшуда аз %3 кам буд. Барои Cheetah Xceed CAT 2 каҷхаттаҳои таҷрибавӣ ва аз нав барқароршуда тақрибан болои ҳам афтоданд ва хато %0,22 буд. Баландтарин хато дар Runner Custom 54 kg бо %2,65 ба даст омад.

Ин хатои паст нишон медиҳад, ки Keq ва SR дар доираи фарзияи каҷхаттаи дараҷаи дуюм қисми зиёди ҷавоби қувва–ҷойивазкуниро нигоҳ медоранд. Аммо каҷхаттаҳои мураккабтар, суръатҳои гуногуни боркунӣ ё рафтори гистерезис метавонанд бо ҳамин ду нишондиҳанда ба таври кофӣ ифода нашаванд.

Муносибати ҳаракати уфуқӣ ва амудӣ чӣ гуна аст?

Дар шаш протези санҷидашуда муносибати ҳаракати уфуқии замин ва фишурдашавии амудӣ тақрибан хаттӣ аст. Коэффисиенти миёнаи детерминатсияи шаш дастгоҳ R2 = 0,997 гузориш шудааст.

Дар мисоли Cheetah Xceed CAT 2 муносибати хаттӣ:

\[ dx = 0{,}9286\,dy \]

ва коэффисиенти мувофиқат:

\[ R^2 = 0{,}9994 \]

нишон дода шудааст. Дар ин мисол ба ҳар 1 mm фишурдашавии амудӣ тақрибан 0,929 mm ҳаракати уфуқӣ ҳамроҳ шудааст.

Графикҳо кадом тамоюлҳои механикиро нишон медиҳанд?

Дар графики қувва–ҷойивазкунӣ ҳамаи шаш протез то фишурдашавии 110 mm қувваи афзоянда тавлид мекунанд. Ба боло каҷ шудани каҷхаттаҳо нишон медиҳад, ки дар аксари протезҳо дар қисми охири фишурдашавӣ сахтии инкременталии баландтар ба вуҷуд меояд. Cheetah Xtreme CAT 6 бо тақрибан 2,8 kN баландтарин қувваи ниҳоиро, Runner Custom ва Sprinter бошад қувваҳои ниҳоии пасттарро дар сатҳи тақрибан 1,9–2,0 kN нишон медиҳанд. Ин арзишҳо аз график тақрибан хонда шудаанд; муқоисаи дақиқ бояд ба ҷадвалҳои Keq ва сахтии секантӣ такя кунад.

Дар графики ҷойивазкунии уфуқӣ–амудӣ хатҳои протезҳои C-шакл дар фишурдашавии амудии 110 mm ба тақрибан 102–104 mm ҳаракати уфуқӣ мерасанд. Дар байни протезҳои J-шакл ҳаракати уфуқии Sprinter пасттар буда, тақрибан 83 mm аст. Тақрибан хаттӣ будани каҷхаттаҳо ифода кардани BR-ро бо як таносуб дастгирӣ мекунад.

Дар графикҳое, ки шаклҳои протези зиндаро нишон медиҳанд, фарқи байни каҷхаттаи сурхи боршуда ва каҷхаттаи кабуди бебори ҳамоҳангшуда нишон медиҳад, ки деформатсия дар такягоҳи миёна танҳо кӯтоҳшавии амудӣ нест. Хусусан дар қисмҳои поёнӣ ва миёнаи теғ ҳам каҷӣ ва ҳам мавқеи уфуқӣ тағйир меёбанд.

Ҷанбаҳои қавии таҳқиқот кадомҳоянд?

  • Шароити стендиро мустақиман аз маълумоти давидани зиндаи варзишгарони элита ҳосил кардааст.
  • Равиши умумие таҳия кардааст, ки ду геометрияи асосии протези давидан — C ва J-шаклро фаро мегирад.
  • Ба ҷойи категорияи сахтии истеҳсолкунанда аз ҳолати ниҳоии кинематикии умумии 110 mm истифода кардааст.
  • Ҳангоми идора кардани фишурдашавии амудӣ ҳаракати уфуқиро ҳамчун натиҷаи табиии таҷриба озод гузоштааст.
  • Сахтии умумӣ, сахтшавии ғайрихаттӣ ва пайвастагии уфуқӣ–амудиро бо нишондиҳандаҳои алоҳида шарҳ додааст.
  • Дар се давраи пайдарпай барои ҳамаи нишондиҳандаҳо тағйирпазирии камтар аз %2 нишон додааст.
  • Сахтии ҳолати ниҳоии стендро бо сахтии такягоҳи миёнаи зинда барои ҳар дастгоҳ муқоиса кардааст.
  • Аз чанд равиши тасдиқ, аз ҷумла таҳлили Bland–Altman, RMSE ва фарқи фоизӣ истифода кардааст.
  • Қобилияти ду нишондиҳандаи скалярии сахтӣ барои аз нав сохтани тамоми каҷхаттаро мустақиман санҷидааст.
  • Шарти сарҳадиеро пешниҳод кардааст, ки метавонад ба дастгоҳҳои лаборатории соддатар бо роҳнамоии пассивии уфуқӣ мутобиқ карда шавад.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот кадомҳоянд?

  • Марҷаъи зинда танҳо аз ҳашт варзишгари элита ҳосил шудааст.
  • Протезҳои C-шакл танҳо дар иштирокчиёни трансфеморалӣ ва протезҳои J-шакл танҳо дар иштирокчиёни транстибиалӣ истифода шудаанд; таъсири геометрия ва сатҳи ампутатсияро аз ҳам ҷудо кардан мумкин нест.
  • Тақсимоти занону мардон дар ду гурӯҳ фарқ мекунад.
  • Арзишҳои марҷаъ аз давишҳои максималии спринт ҳосил шудаанд; давидани суст ва истифодаи рекреатсионӣ намояндагӣ нашудаанд.
  • Дар стенд танҳо шаш протез санҷида шудааст.
  • Ҳамаи моделҳо, категорияҳо ва имконоти насби бозори тиҷоратӣ таҳқиқ нашудаанд.
  • Санҷиш бо суръати 0,5 mm/s ба таври квазистатикӣ гузаронида шудааст ва суръатҳои баланди боркунии спринти воқеиро ифода намекунад.
  • Таъсирҳои вискоэластикӣ ё вобаста ба суръати боркунӣ ба таври систематикӣ арзёбӣ нашудаанд.
  • Усул тамоми марҳилаи тамоси давидан ва қувваҳои уфуқии бо вақт тағйирёбандаро аз нав намесозад.
  • Баргардонидани энергия, гистерезис, умри хастагӣ ва устувории сохторӣ ҳамчун натиҷаҳои асосӣ таҳқиқ нашудаанд.
  • BR бо ченкунии мувофиқ дар давидани зинда мустақиман тасдиқ нашудааст.
  • Кунҷҳои 10° ва 25° арзишҳои ҳамоҳангсозии клиникии инфиродӣ нестанд, балки марҷаъҳои амалии гирдкардашуда мебошанд.
  • Ҳассосият ба кунҷҳои гуногуни қаппак дар ин таҳқиқот санҷида нашудааст.
  • Таъсири роҳ ё сатҳҳои замини ғайр аз тартан арзёбӣ нашудааст.
  • Такрорпазирӣ байни рӯзҳои гуногун, операторҳо ва лабораторияҳо нишон дода нашудааст.
  • Тасдиқи мустақили лабораторияи беруна анҷом дода нашудааст.
  • Санҷишҳои гипотезаи оморӣ, p-арзишҳо ва таҳлили қувваи андозаи намуна гузориш нашудаанд.
  • Муносибати нишондиҳандаҳо бо фаъолияти варзишгар, бароҳатӣ, хатари осеб ё қаноатмандӣ аз интихоби протез арзёбӣ нашудааст.
  • Таҳқиқот preprint аст, ки аз арзёбии ҳамсолон нагузаштааст.

Таҳқиқот чиро дастгирӣ мекунад?

Таҳқиқот дастгирӣ мекунад, ки кунҷҳои насби 10° ва 25°, ки аз маълумоти такягоҳи миёнаи спринти зинда ҳосил шудаанд, дар якҷоягӣ бо фишурдашавии умумии 110 mm метавонанд дар шаш протези таҳқиқшуда ҳолати ниҳоии стендиро ба вуҷуд оранд, ки ба сахтии секантии амудии такягоҳи миёна наздик аст.

Таҳқиқот инчунин нишон медиҳад, ки нишондиҳандаҳои Keq, SR ва BR метавонанд дар як санҷиш ҷанбаҳои гуногуни механикии протезро алоҳида ва бо такроршавандагии баланд тавсиф кунанд.

Хатои пасти каҷхаттаҳои дараҷаи дуюм, ки аз Keq ва SR сохта шудаанд, дастгирӣ мекунад, ки ҷавоби амудии қувва–фишурдашавии протезҳои санҷидашударо то андозае калон бо ифодаи фишурдаи дупараметрӣ нишон додан мумкин аст.

Таҳқиқот чиро исбот намекунад?

Таҳқиқот исбот намекунад, ки протези муайян фаъолияти варзиширо беҳтар мекунад, бехатартар аст ё бояд барои ҳамаи варзишгарон интихоб шавад. Фарқиятҳои механикии байни дастгоҳҳо мустақиман бо вақти мусобиқа, сарфи метаболикӣ, бароҳатӣ ё натиҷаҳои осеб алоқаманд карда нашудаанд.

Нишон дода нашудааст, ки фишурдашавии 110 mm барои ҳамаи сатҳҳои ампутатсия, суръатҳои давидан, массаҳои варзишгар ва шаклҳои насб универсалӣ аст. Ин арзиш марҷаъи прагматикӣ аст, ки аз ченкуниҳои такягоҳи миёнаи ҳашт варзишгари элитаи таҳқиқшуда ҳосил шудааст.

Фарқи пасти сахтии стенд–зинда маънои онро надорад, ки стенд ҳамаи қувваҳои динамикӣ ва таърихи деформатсияи спринти воқеиро аз нав месозад. Тасдиқ танҳо ба сахтии секантии амудии ҳолати ниҳоӣ тамаркуз кардааст.

Ҳанӯз нишон дода нашудааст, ки усул таъйини клиникии протезро беҳтар мекунад ё метавонад аз ҷониби истеҳсолкунандагон ҳамчун стандарт истифода шавад. Барои ин соҳаҳои истифода гурӯҳҳои васеътари варзишгарон, лабораторияҳои мустақил ва тасдиқҳои минбаъдае заруранд, ки бо натиҷаҳои фаъолият алоқаманд бошанд.

Аҳамияти он аз нуқтаи назари гузашта, имрӯз ва оянда чист?

Аз нуқтаи назари гузашта: Пойҳои протезии давидан одатан бо системаҳои категориявии истеҳсолкунандагон интихоб мешуданд ва дар таҳқиқоти гуногун шароити гуногуни насб, соиш ва боркунӣ истифода мешуд. Ин муқоисаи мустақими таҳқиқотҳо ва маҳсулотро душвор мекард.

Саҳми имрӯза: Таҳқиқот ҳолати такягоҳи миёнаеро, ки дар спринти воқеӣ мушоҳида шудааст, ба шарти соддаи стендӣ табдил медиҳад ва онро бо се нишондиҳандаи механикӣ шарҳ медиҳад. Усул ҳадаф дорад, ки забони умумии ченкуниро, новобаста аз бренд ё номи категория, эҷод кунад.

Аз нуқтаи назари оянда: Пас аз тасдиқҳои васеътар, усулҳои шабеҳ метавонанд дар тарҳи протез, муқоисаи байни дастгоҳҳо, тасдиқи моделҳои ададӣ ва корҳои эҳтимолии стандартсозӣ истифода шаванд. Барои ин бояд суръати боркунӣ, сатҳ, ҳамоҳангсозӣ, умри протез, фаъолияти варзишгар ва робитаҳо бо натиҷаҳои клиникӣ омӯхта шаванд.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Хулосаи техникии тарҳи таҳқиқот

Унсури усулУсули татбиқшуда
Сохтори таҳқиқотТаҳқиқоти ду марҳилаи таҳияи усул ва тасдиқ
Марҳилаи аввалГирифтани маълумоти спринти зинда ва такягоҳи миёна аз варзишгарони элита
Марҳилаи дуюмПротоколи стандартишудаи стенд, таърифи нишондиҳандаҳо ва тасдиқ
Шумораи иштирокчиёни зинда8 варзишгари элита
Гурӯҳҳои ампутатсия4 яктарафаи трансфеморалӣ; 4 яктарафаи транстибиалӣ
Шумораи давишҳоБарои ҳар иштирокчӣ 4 давиши максималӣ
Тамоси таҳлилшудаБарои ҳар иштирокчӣ 4 тамос дар тарафи протез
Сабти ҳаракат12 камераи Vicon Valkyrie; 240 Hz
Филтри кинематикӣButterworth пастгузари дараҷаи чорум; 20 Hz
Ченкунии қувва9 платформаи қувваи AMTI; 1200 Hz
Таърифи такягоҳи миёнаЛаҳзаи аз сифр гузаштани қувваи уфуқии аксуламали замин
Шумораи протезҳои дар стенд санҷидашуда6
Пешборкунии амудӣ20 N
Фишурдашавии амудӣ110 mm
Суръати ҳаракати амудӣ0,5 mm/s
Басомади намунагирии стенд100 Hz
Шарти қувваи уфуқӣНаздик ба сифр; дар амал тақрибан 20 N таҳаммулпазирӣ
Шумораи такрорҳо3 давраи пайдарпайи боркунӣ–борфарорӣ
Кунҷи насби C-шакл10°
Кунҷи насби J-шакл25°
Фосилаи нишебии маҳаллӣ20 mm
Натиҷаҳои асосӣKeq, SR ва BR

Равиши тасдиқ

Ҷузъи тасдиқАрзёбии истифодашудаНатиҷаи асосӣ
Такроршавандагии дохили даврКоэффисиенти тағйирпазирӣ дар се такрорДар ҳамаи нишондиҳандаҳо максималии CV < %2
Мувофиқати ҳолати ниҳоии зинда–стендФарқи сахтии секантӣ, RMSE, графики парокандашавӣ ва Bland–AltmanДар ҳамаи протезҳо фарқи фоизӣ тақрибан дар дохили ±%5
Ифодаи каҷхатта тавассути нишондиҳандаҳои фишурдаАз нав сохтани каҷхаттаи дараҷаи дуюм аз Keq ва SRДар ҳамаи дастгоҳҳо RMSE% < %3
Мутобиқати дохилии BRРегрессияи хаттии dx–dyМиёнаи R2 = 0,997

Хулосаи маҷмӯии натиҷаҳои асосӣ

Соҳаи натиҷаАрзиши гузоришшудаҲудуди тафсир
Фишурдашавии умумии зинда дар такягоҳи миёна102,6 ± 5,0 mm8 варзишгари элита
Доираи фишурдашавии инфиродӣ94,4–110,2 mmШароити спринтии таҳлилшуда
Кунҷи марҷаъии C-шакл10°Гирдкунии амалӣ аз миёнаи гурӯҳии 11,4–11,5°
Кунҷи марҷаъии J-шакл25°Гирдкунии амалӣ аз миёнаи гурӯҳии 23,7°
Ҳадафи умумии фишурдашавӣ110 mmҚисми болоии доираи зиндаро ифода мекунад
Доираи Keq14,10–23,59 N/mm6 дастгоҳи санҷидашуда
Доираи SR1,28–2,66Фосилаҳои ибтидоӣ ва ниҳоии 20 mm
Доираи BR0,75–0,94Шарти сарҳадии озоди уфуқии махсуси стенд
Фарқи зинда–стенд−%4,8 то +%2,2Танҳо сахтии секантии ҳолати ниҳоӣ
Хатои миёнаи аз нав сохтани каҷхатта28,02 N; %1,28Фарзияи каҷхаттаи дараҷаи дуюм
Мувофиқати хаттии dx–dyМиёнаи R2 = 0,997Доираи фишурдашавии стенд

Ҳолати гузоришдиҳии оморӣ ва методологӣ

Дар таҳқиқот барои тасдиқи усул коэффисиенти тағйирпазирӣ, хатои решаи миёнаи квадратӣ, хатои фоизӣ, арзиши R2-и регрессияи хаттӣ ва таҳлили мувофиқати Bland–Altman истифода шуданд. Ҳудудҳои Bland–Altman ҳамчун ҳудудҳои мувофиқати %95, ки ба инҳирофи стандартии фарқҳо асос ёфтаанд, ҳисоб карда шуданд.

Санҷиши истидлолии гипотеза байни гурӯҳҳо, p-арзиш ё ҳадди пешакӣ муайяншудаи аҳамиятнокӣ гузориш нашудааст. Ҳадафи таҳқиқот на нишон додани фарқи омории сатҳи популятсия байни гурӯҳҳои C ва J, балки ҳосил кардани шарти марҷаъ барои протоколи стенд ва тасдиқи нишондиҳандаҳои механикӣ мебошад.

Фарқиятҳои рақамӣ ва таҳририи дохили манбаъ

МавзуъМаълумоти дар як бахш додашудаМаълумоти дар бахши дигар додашуда
Кунҷи қаппак барои C-шаклХулоса ва матни натиҷаҳо: 11,5°Ҷадвали 3: 11,4°
Фишурдашавии амудии C-шаклМатни натиҷаҳо: 103,8 ± 3,4 mmҶадвали 3: 104,2 ± 3,0 mm
Номи дастгоҳ дар Шакли 13Сарлавҳаи шакл ва ҷадвалҳо: Össur Cheetah Xceed CAT 2Тавзеҳи шакл: Össur Cheetah Xtreme CAT 2

Ин фарқиятҳои хурд натиҷаи асосии усулро тағйир намедиҳанд; аммо барои садоқат ба манбаъ набояд онҳоро хомӯшона муттаҳид кард ё ҳамчун як арзиши ягонаи ислоҳшуда пешниҳод намуд.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Номи пурраи аслии таҳқиқот: A Mid-Stance Inspired Test Method for the Comprehensive Mechanical Characterization of Running Prosthetic Feet: conceptual framework, implementation and validation

Муаллифон, бо тартиби дуруст: Francesco Lorè; Mattia Scapinello; Roberto Di Marco; Andrea Giovanni Cutti; Nicola Petrone.

Муаллифи якуми баробар ё саҳми баробар: Дар матн изҳорот дар бораи муаллифии якуми баробар ё саҳми баробар вуҷуд надорад.

Муаллифи масъул: Francesco Lorè — francesco.lore.1@studenti.unipd.it.

Пайвандҳои муассисавӣ:

  • Francesco Lorè, Mattia Scapinello ва Nicola Petrone: Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università degli Studi di Padova, Via Venezia 1, 35131 Padova, Италия.
  • Roberto Di Marco ва Andrea Giovanni Cutti: Centro Protesi INAIL, Via Rabuina 14, 40054 Vigorso di Budrio, Bologna, Италия.

DOI:10.2139/ssrn.7201205

Рақами сабти SSRN: 7201205.

Маҷалла: Номи маҷаллаи аз арзёбии ҳамсолон гузашта ё версияи ниҳоии қабулшудаи маҷалла тасдиқ нашудааст.

Ношири аслии маҷалла: Барои ин версия ношири тасдиқшудаи маҷаллаи аз арзёбии ҳамсолон гузашта вуҷуд надорад.

Платформаи нашр: SSRN.

Оператори платформа: Elsevier. Elsevier дар ин ҷо ношири аслии маҷаллаи мақолаи аз арзёбии ҳамсолон гузашта нест, балки оператори платформаи preprint-и SSRN мебошад.

Соли нашр: 2026.

Навъи манбаъ: Таҳқиқоти аслии таҷрибавии таҳияи усул ва тасдиқ; preprint.

Ҳолати арзёбии ҳамсолон: Ин таҳқиқот preprint аст, ки аз арзёбии ҳамсолон нагузаштааст; натиҷаҳо бояд бо назардошти ин маҳдудият хонда шаванд.

Пайванди расмии таҳқиқот:Сабти таҳқиқот дар SSRN

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот аз ҷониби INAIL дар доираи созишномаҳои Лоиҳаи OLYMPIA бо рақами PR19-PAI-P4 ва Лоиҳаи ProOlympia бо рақами PR23-PAI-P3 дастгирӣ шудааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки муносибатҳои тиҷоратӣ ё молиявие, ки метавонанд ба таҳқиқот таъсир расонанд, вуҷуд надоранд.

Розигии иштирокчиён: Гуфта шудааст, ки ҳашт варзишгар розигии хаттии огоҳона додаанд. Дар матни асосӣ номи кумитаи ахлоқ ё рақами тасдиқ зикр нашудааст.

Изҳорот оид ба абзори зеҳни сунъӣ: Муаллифон изҳор кардаанд, ки OpenAI ChatGPT GPT-5-ро барои таҳрири забон, равшании матн ва омода кардан ё беҳтар кардани визуалии баъзе схемаҳои тавзеҳӣ истифода бурдаанд; мундариҷаи ниҳоиро худи онҳо баррасӣ карда, масъулиятро ба уҳда гирифтаанд.

Ин шарҳи тоҷикӣ бар асоси матни асосии таҳқиқоти боршуда, усули таҷрибавӣ, формулаҳо, ҷадвали иштирокчиён, таҳлилҳои такягоҳи миёнаи зинда, графикҳои шакли протез, аксҳои стенд, каҷхаттаҳои қувва–ҷойивазкунӣ ва ҷойивазкунии уфуқӣ–амудӣ, таҳлили Bland–Altman, графикҳои аз нав барқароркунӣ, муодилаҳои иловагӣ, муҳокима ва натиҷаҳо омода шудааст. Натиҷаҳои клиникӣ, бартарии фаъолият, хатари осеб ё тавсияҳои маҳсулоти тиҷоратӣ, ки дар таҳқиқот вуҷуд надоранд, илова нашудаанд.

Маҳдудиятҳои асосии таҳқиқот ба намунаи хурд ва элитаи варзишгарон такя кардан, ҳамроҳ тағйир ёфтани геометрияи протез бо сатҳи ампутатсия, санҷида шудани танҳо шаш протез дар стенд, квазистатикӣ будани таҷриба, аз нав насохтани тамоми таърихи боркунии давидани воқеӣ ва мустақиман тасдиқ нашудани нишондиҳандаи BR бо тағйирёбандаи механикии эквивалент дар давидани зинда мебошанд.

Дар манбаъ вобаста ба кунҷи миёнаи қаппаки протезҳои C-шакл ва фишурдашавии амудӣ, инчунин номи дастгоҳ дар Шакли 13 фарқиятҳои хурди таҳрирӣ мавҷуданд. Ин фарқиятҳо дар мақола пинҳон карда нашуда, дар бахшҳои марбута ошкоро зикр шудаанд.

Усули пешниҳодшуда як чаҳорчӯбаи ибтидоӣ барои муқоисаи объективии механикии протезҳои давидан дар шарти умумии марҷаъ мебошад. Барои истифодаи усул дар таъйини клиникии протез, стандартсозии ISO ё оптимизатсияи фаъолият тасдиқи мустақил бо моделҳои бештари протез, гурӯҳҳои варзишгарон, ҳамоҳангсозӣ, сатҳ ва шароити динамикии боркунӣ зарур аст.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо