Ushbu tadqiqot protez soketini nafaqat shaxsning oyoq-qo‘l geometriyasiga, balki foydalanish vaqtida amalda o‘lchangan bosim taqsimotiga ko‘ra ham shakllantirishni maqsad qilgan integratsiyalashgan raqamli ishlab chiqarish usulini ishlab chiqadi. Tadqiqotchilar transfemoral amputatsiyasi bo‘lgan bitta ishtirokchida 3D bosilgan sig‘imli sensorlardan iborat kiyiladigan layner yordamida qoldiq oyoq-qo‘l bilan soket interfeyslaridagi bosimni o‘lchagan, turli kundalik faoliyatlardan olingan uch o‘lchamli bosim maydonlarini og‘irliklar asosida birlashtirgan va ushbu maydondan Gyroid, Diamond va Neovius turidagi TPMS hujayraviy tuzilmalar zichligini joylashuvga qarab o‘zgartirish uchun foydalangan. Tadqiqotda qiyalikdan pastga yurish vaqtida qayd etilgan eng yuqori bosim 7500 kPa ga yetgan. Statik chekli elementlar tahlilida Gyroid to‘ldirgichli soketning jami deformatsiya energiyasi 11,33 J bo‘lgan, qattiq dizaynda esa 0,66 J hisoblangan; yurishni ifodalovchi tahlilda o‘rtacha yutilgan deformatsiya energiyasi qattiq dizaynda 0,37 J, zichligi gradatsiyalangan Gyroid tuzilmasida 5,15 J bo‘lgan. Biroq tadqiqot faqat bitta ishtirokchiga asoslangan proof-of-concept hisoblanadi; yuqoriroq energiya yutilishi mexanik yostiqlash salohiyatini ko‘rsatsa-da, foydalanuvchi qulayligi, og‘riq yoki yurish samaradorligi klinik jihatdan yaxshilanganini isbotlamaydi.

Tadqiqotning muhim jihati shundaki, bosim o‘lchovidan ishlab chiqarishdan keyingi nazorat vositasi sifatida foydalanish o‘rniga uni to‘g‘ridan-to‘g‘ri protez soketining raqamli dizayn kirish ma’lumotiga aylantiradi. Kiyiladigan sensor → 3D bosim xaritasi → birlashtirilgan bosim maydoni → mahalliy TPMS zichligi → chekli elementlar tahlili → 3D bosib chiqarish zanjiri yagona shaxsiylashtirilgan ishlab chiqarish yondashuvida birlashtiriladi.

Tadqiqot Kanadada va bitta ishtirokchi ustida o‘tkazilgan. Shu sababli bildirilgan bosim qiymatlari yoki dizayn parametrlari Turkiyadagi protez foydalanuvchilariga bevosita umumlashtirilishi mumkin emas. Shunga qaramay, usul; mahalliy bemor ma’lumotlari, protez amaliyoti, qo‘llaniladigan materiallar va ishlab chiqarish infratuzilmasi alohida tasdiqlangan taqdirda Turkiyadagi protez va qo‘shimcha ishlab chiqarish tadqiqotlari nuqtai nazaridan ko‘rib chiqilishi mumkin bo‘lgan muhandislik yondashuvini taklif etadi.

Tadqiqotning asosiy muammosi nima?

Protez soketining asosiy vazifalaridan biri qoldiq oyoq-qo‘l bilan protez o‘rtasida yukni xavfsiz va funksional tarzda uzatishdir. Biroq soket geometriyasi individual moslashtirilgan bo‘lishi foydalanish vaqtida yuzaga keladigan bosimlar albatta muvozanatli taqsimlanishini anglatmaydi. Tadqiqotda ta’kidlanganidek, mos kelmaydigan yoki ayrim hududlarda ortiqcha yuklangan soketlar og‘riq, teri muammolari, beqarorlik va uzoq muddatli tayanch-harakat tizimi muammolari bilan bog‘liq bo‘lishi mumkin.

Tadqiqotchilar nishonga olgan bo‘shliq shundan iboratki, mavjud yondashuvlarning muhim qismida bosim o‘lchovi ikki o‘lchamda qoladi, murakkab qoldiq oyoq-qo‘l geometriyasiga to‘liq moslasha olmaydi yoki o‘lchovlar ishlab chiqarish tugagandan keyin baholash maqsadida qo‘llanadi. Ushbu ish buning o‘rniga real foydalanish vaqtida olingan uch o‘lchamli bosim ma’lumotini to‘g‘ridan-to‘g‘ri ishlab chiqarilishi mumkin bo‘lgan soket arxitekturasiga aylantiradigan “sensing-to-fabrication” ish jarayonini yaratadi.

Bosim o‘lchovidan ishlab chiqarishgacha bo‘lgan raqamli zanjir qanday ishlaydi?

Shakl 1 nimani ko‘rsatadi?

Tadqiqotning birinchi asosiy tasviri nafaqat tajriba qurilmasini, balki bosim harakat bilan birga oyoq-qo‘l bo‘ylab qanday siljishini ham ko‘rsatadi. Ishtirokchining sensorli layner bilan protezdan foydalanishi va noutbukga ulangan real vaqt o‘lchov tizimi ko‘rsatilgach, ikki oyoqda turish, bir oyoqda turish, itarilish fazasi, tovonda bir oyoqli turish, yon tomonga egilish va tebranish fazasiga tegishli uch o‘lchamli bosim taqsimotlari solishtiriladi.

Tik holatda bosim proksimal femur sohasiga kengroq tarqalgan va taxminan maksimal 2750 kPa qayd etilgan. Tekis yerda bir oyoqda turishda proksimal tomonda taxminan 800–900 kPa cho‘qqi va medial/anterior sohalarda oshish kuzatilgan. Itarilish fazasida kontakt bosimi old sohada to‘plangan va taxminan 400–500 kPa ga yetgan. Protez oyoq yerdan uzilgan tebranish fazasida esa sensor tizimi bosimni aniqlamagan. Bir oyoqli vazifalarda xavfsizlik uchun tayanch relslaridan foydalanilishi o‘lchangan maksimal kontakt yukini kamaytirgan bo‘lishi mumkin bo‘lgan eksperimental omildir.

Dinamik o‘lchovlar qaysi hududlar kritik ekanini ko‘rsatdi?

Dinamik tajribalarda to‘rtta faoliyat ko‘rib chiqildi: tik turish, yon tomonga egilish, tekis yerda yurish va qiyalikdan pastga yurish. Tik turganda bosim xaritasining fazoviy o‘rtacha qiymati taxminan 1500 kPa, bir lahzalik fazoviy maksimum esa taxminan 2600 kPa edi. Yon tomonga egilishda o‘rtacha bosim cho‘qqilari 1100 kPa dan, maksimal bosim cho‘qqilari esa 2500 kPa dan past bo‘lib qoldi.

Yurish davomida bosim protez oyoqning yer bilan tegish paytlariga bog‘liq siklik sakrashlarni ko‘rsatdi. Tekis yurishda yuqori bosim hududlari ayniqsa anterior tomonda va distal-posterior sohada paydo bo‘ldi. Qiyalikdan pastga yurishda yuk distal-inferior va posterior sohalarga siljidi va butun tadqiqotda qayd etilgan eng yuqori bosim 7500 kPa ga yetdi. Tadqiqotchilar bu sharoitni sinovdan o‘tkazilgan faoliyatlar orasidagi eng kritik yuk taqsimoti deb baholadilar.

Shakl 2 ning muhim xabari faqat qaysi faoliyat yuqoriroq bosim hosil qilishida emas. Shakl har bir faoliyatning vaqt qatorini, faoliyat davomida o‘rtachalangan uch o‘lchamli bosim maydonini va keyin dizayn kirishiga aylantirilgan birlashtirilgan xaritani bir zanjirda ko‘rsatadi. Shu sababli u o‘lchov bilan ishlab chiqarish o‘rtasidagi bog‘lanishning asosiy vizual dalillaridan biridir.

Turli kundalik faoliyatlar bitta dizayn xaritasiga qanday aylantirildi?

Har bir faoliyat uchun vaqt bo‘yicha o‘rtacha bosim taqsimoti hisoblandi. Keyin faoliyat xaritalari normallashtirildi va bitta birlashtirilgan uch o‘lchamli bosim maydonini olish uchun vaznli o‘rtacha qo‘llandi. Og‘irliklar tik turish, yurish, yon tomonga egilish va qiyalikdan tushish uchun mos ravishda 3:2:1:1 qilib tanlandi.

Bu vaznlash optimallashtirilgan universal yechim emas. Mualliflar ochiqchasiga bu ishtirokchining bildirilgan kundalik faoliyat namunasini ifodalash uchun tanlangan, shaxsga xos va intuitiv proof-of-concept qarori ekanini ta’kidlaydilar. Tizimli vazn optimallashtirish kelajakda bajarilishi kerak bo‘lgan bosqichdir.

Bosim xaritasi TPMS tuzilmasiga qanday aylantirildi?

Birlashtirilgan bosim maydoni avval 0 bilan 1 oralig‘iga normallashtirildi. So‘ng bu skalyar maydon TPMS devor qalinligi uchun 0,5 mm bilan 4 mm oralig‘idagi chiziqli diapazonga moslashtirildi. Shu tariqa yuqoriroq bosim bilan bog‘liq joylarda hujayraviy tuzilmaning mahalliy zichligini o‘zgartirish mumkin bo‘ldi.

Dizayn nTop 5.12.2 dasturida bajarildi. Gyroid, Diamond va Neovius nomli uchta Triply Periodic Minimal Surface (TPMS) geometriyasi ishlatildi. Har bir tuzilma uchun birlik hujayra o‘lchami 15 × 15 × 15 mm, tashqi qobiq qalinligi esa 2 mm qilib belgilandi. Yaratilgan implicit geometriyalar chekli elementlar tahlili va qo‘shimcha ishlab chiqarish uchun mesh tuzilmalariga aylantirildi.

Nega Gyroid ajralib turdi?

Uchta TPMS tuzilmasi va qattiq referens bir xil chegara va yuklash sharoitlarida solishtirildi. Statik tahlilda soketning ichki yuzasiga 600 kPa bir tekis bosim berildi. Bu qiymat tajribada kuzatilgan eng yuqori bosimni qayta hosil qilish uchun emas, turli to‘ldirish arxitekturalarini bir xil mexanik sharoitda solishtirish uchun tanlandi. Shu sababli quyidagi natijalar haqiqiy shaxsdagi geterogen bosim maydonining mutlaq bashorati emas, tuzilmalarning nisbiy mexanik xatti-harakatini solishtirishdir.

Jadval 1 dagi aniq qiymatlar Gyroid tuzilmasi jami deformatsiya energiyasi bo‘yicha ancha yuqori qiymat berganini ko‘rsatadi. Mualliflar buni yuk ostida ko‘proq mexanik energiyani yutish va shu orqali zarba/yuk uzatilishini yumshatish maqsadi nuqtai nazaridan afzallik deb talqin qiladilar.

Yurishni ifodalovchi tahlilda nima bo‘ldi?

Tadqiqotchilar keyin tajribada kuzatilgan yurish bosimi naqshidan ilhomlangan yarim-dinamik FEA qo‘lladilar. Uch soniyalik tayanch fazasi modellashtirilganda t=1 s va t=2 s vaqtlarida soket ichiga ikkita 600 kPa yuk qo‘llandi; yuklardan biri bir tekis taqsimlangan, ikkinchisi esa anterior tomonda jamlangan edi.

Qattiq soketda maksimal deformatsiya 0,7 mm bo‘lgan bo‘lsa, zichligi gradatsiyalangan Gyroid soketda 3,3 mm gacha oshdi. Maksimal von Mises kuchlanishi 2 MPa dan 4,3 MPa gacha ko‘tarildi. Tadqiqotda bu kuchlanish adabiyotdan olingan 39 MPa TPU oqish mustahkamligidan past deb baholandi.

Eng muhim farq energiya yutilishida kuzatildi. Tayanch fazasi davomida o‘rtacha yutilgan deformatsiya energiyasi qattiq dizaynda 0,37 J, Gyroid to‘ldirgichda 5,15 J bo‘ldi. Mualliflar bu farqni taxminan %1290 o‘sish sifatida qayd etadilar.

Shakl 3 uchta TPMS arxitekturasining CAD geometriyalarini, statik energiya taqqoslanishini, qattiq va Gyroid soketlarning yurish davomida deformatsiya va kuchlanish o‘zgarishini, deformatsiya energiyasini va nihoyat ishlab chiqarilgan jismoniy prototipni birgalikda ko‘rsatadi. Shu tariqa tadqiqot faqat raqamli optimallashtirish bilan cheklanmay, dizaynning qo‘shimcha ishlab chiqarish orqali tayyorlanishini ham %70 masshtabli prototip bilan namoyish etadi.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natijalar

• Kiyiladigan sensorli layner bilan qoldiq oyoq-qo‘l–soket interfeysida uch o‘lchamli bosim taqsimotlari o‘lchangan.
• Turli faoliyatlardan olingan bosim maydonlari shaxsga xos birlashtirilgan dizayn maydoniga aylantirilgan.
• Ushbu bosim maydoni yordamida TPMS devor qalinligi va shu orqali mahalliy tuzilma zichligi fazoviy ravishda gradatsiyalangan.
• Tadqiqotdagi FEA sharoitlarida Gyroid tuzilmasi qattiq, Diamond va Neovius dizaynlariga qaraganda yuqoriroq deformatsiya energiyasini ko‘rsatgan.
• Zichligi gradatsiyalangan Gyroid soketning %70 masshtabli TPU-95A prototipi FDM usuli bilan ishlab chiqarilgan.

Tadqiqot isbotlamagan natijalar

Ushbu tadqiqot zichligi gradatsiyalangan Gyroid soket foydalanuvchi uchun kundalik hayotda qulayroq ekanini klinik jihatdan isbotlamaydi. Og‘riq balli, foydalanuvchi qulayligi balli, teri shikastlanishi, uzoq muddatli chidamlilik, metabolik yurish xarajati, yurish kinetikasi yoki tayanch-harakat tizimi sog‘lig‘i kabi klinik natijalar o‘lchanmagan. Yuqoriroq yutilgan deformatsiya energiyasining qulaylik nuqtai nazaridan mumkin bo‘lgan foydasi mexanik xulosadir va klinik tasdiqlashni talab qiladi.

Bundan tashqari, natijalarni umumiy amputatsiya populyatsiyasiga ko‘chirish mumkin emas. Tadqiqot faqat bitta ishtirokchi bilan o‘tkazilgan va turli anatomiyalar, amputatsiya darajalari, faoliyat naqshlari, tana vaznlari va soket dizaynlarida xuddi shu natijalar olinishi ko‘rsatilmagan.

Eng muhim cheklovlar nimalar?

Sensor massivining dastlabki markazdan-markazgacha masofasi taxminan 20 mm va silikon qoliplash jarayonida bu masofa yanada ortadi. Tadqiqot kiyiladigan laynerning samarali fazoviy aniqligini taxminan 10 cm² ga bitta sensor deb beradi. Bunday siyrak namuna olish kichik, ammo yuqori bosimli hududlarni yumshatib yuborishi va bosim gradientlarini aslidan pastroq ko‘rsatishi mumkin.

Mualliflar 1 cm² ga bitta sensordan yuqori zichlik bosim maydonini rekonstruksiya qilish va cho‘qqi bosimni aniqlashni sezilarli darajada yaxshilashi mumkinligini ta’kidlaydilar; biroq bunday aniqlik mazkur tadqiqot doirasidan tashqarida.

RBF interpolatsiyasi siyrak va notekis joylashtirilgan sensor nuqtalaridan uzluksiz uch o‘lchamli maydon hosil qilish uchun tanlangan. Biroq interpolatsiya natijasi mustaqil ground-truth tajriba bilan tasdiqlanmagan. Tadqiqotchilar bu maydonni in-vivo bosimlarning to‘liq mutlaq rekonstruksiyasi sifatida emas, dizaynni yo‘naltiruvchi nisbiy fazoviy bosim tendensiyalari va gradientlarini ifodalovchi skalyar maydon sifatida talqin qiladilar.

Har bir eksperimental faoliyat bir sessiya ichida uch marta takrorlangan. Sessiyalararo takrorlanish va sensorlarning uzoq muddatli barqarorligi baholanmagan. Layner siljishi va sensor pozitsiyasining vaqt o‘tishi bilan o‘zgarishi ham kelajakda ko‘rib chiqilishi lozim bo‘lgan xato manbalaridir.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Bosim sensorlarini ishlab chiqarish

Origami arxitekturasiga ega sig‘imli bosim sensorlarining CAD modeli STL sifatida eksport qilindi va G-code yaratish uchun Ultimaker Cura ga uzatildi. Egiluvchan asosiy strukturaviy elementlarda NinjaTek Cheetah TPU 95A, boshqa sensor komponentlarida NinjaTek Eel TPU 90A ishlatildi. Ishlab chiqarish T-Rex 3.0 ko‘p materialli 3D printer yordamida amalga oshirildi.

Ma’lumot yig‘ish va signalni qayta ishlash

Sig‘imni o‘lchashda sensorning bir elektrodiga 5 V va 200 MHz chastotada kuchlanish impulsi berildi; referens elektroddagi kuchlanish javobi yordamida sig‘im aniqlandi. Sensor massivining signali UART ketma-ket aloqa orqali 3D bosim xaritalash dasturiga har 100 ms da bir uzatildi.

Shovqinni kamaytirish uchun besh namuna kengligidagi harakatlanuvchi o‘rtacha filtr qo‘llandi. Siyrak va notekis joylashtirilgan sensorlardan uzluksiz bosim maydoni hosil qilish uchun ko‘p kvadratik asos funksiyasidan foydalanadigan Radial Basis Function (RBF) interpolatsiyasi tanlandi. Sensor kalibrlashi EZ-LX tortish/siqish sinov qurilmasida mexanik siqish tajribalari orqali bajarildi.

Insondagi tajriba tuzilishi

Tajriba chap pastki oyoq-qo‘lida transfemoral amputatsiyasi bo‘lgan yosh katta yoshli erkak ko‘ngilli ustida o‘tkazildi. Ishtirokchi odatiy protez laynerini vaqtincha tadqiqotchilarning bosim xaritalash layneri bilan almashtirdi va protezdan foydalanganda tizim USB orqali noutbukga ulandi.

Bir lahzalik o‘lchovlarda oltita holat ko‘rib chiqildi: ikki oyoqda turish, bir oyoqda turish, itarilish, bir oyoqda tovonda turish, yon tomonga egilish va tebranish. Dizayn uchun ishlatilgan dinamik ma’lumot esa tik turish, tekis yerda yurish, qiyalikdan pastga yurish va yon tomonga egilish faoliyatlaridan to‘plandi. Har bir faoliyat bitta sessiya ichida uch marta takrorlandi.

Faoliyat xaritalarini matematik birlashtirish

Har bir faoliyat uchun vaqt bo‘yicha o‘rtacha bosim maydoni manbada quyidagi munosabat bilan aniqlangan:

\[ P_i^a(x,y,z)= \frac{\displaystyle\sum_{t=0}^{t_0} P_i(x,y,z,t)} {T_i} \]

Bu yerda \(P_i(x,y,z,t)\), i-chi faoliyat davomida t vaqt momentidagi uch o‘lchamli bosim taqsimotini; \(P_i^a(x,y,z)\), shu faoliyatning davomiyligi bo‘yicha o‘rtacha bosim taqsimotini; \(T_i\) esa faoliyatning jami davomiyligini bildiradi.

Faoliyatlarning o‘rtacha xaritalari keyin quyidagi vaznli o‘rtacha orqali birlashtirildi:

\[ P_{\mathrm{combined}}(x,y,z)= \frac{\displaystyle\sum_{i=1}^{n} w_iP_i^a(x,y,z)} {\displaystyle\sum_{i=1}^{n} w_i} \]

\(P_{\mathrm{combined}}(x,y,z)\) hujayraviy to‘ldirgichni gradatsiyalashda ishlatiladigan birlashtirilgan bosim taqsimotidir. \(w_i\), har bir faoliyatga berilgan og‘irlikdir. Ushbu tadqiqotda tik turish:yurish:yon tomonga egilish:qiyalikdan tushish nisbati 3:2:1:1 ishlatilgan. Bu koeffitsiyentlar optimallashtirilgan universal parametrlar emas.

Chekli elementlar modeli

TPU ikki parametrli Mooney–Rivlin giperelastik material modeli bilan ifodalandi. Manbada material doimiylari C10 = 2,93 MPa, C01 = 0,363 MPa va siqilmaslik parametri D1 = 0 sifatida berilgan. Tahlillar ANSYS Workbench da bajarilgan va model natijalari eksperimental tortish sinovi bilan taqqoslanib tasdiqlangan.

Statik TPMS taqqoslanishida ichki yuzaga 600 kPa bir tekis bosim berildi va tashqi yuzasi mexanik barqarorlikni ifodalash uchun cheklab qo‘yildi. Bu yuklash real in-vivo bosim maydonini aynan qayta yaratish uchun emas, turli hujayraviy arxitekturalarni teng sharoitda solishtirish uchun ishlatilgan.

Zichligi gradatsiyalangan hujayraviy dizayn

Protez soketining uch o‘lchamli CAD modeli va birlashtirilgan bosim skalyar maydoni nTop 5.12.2 ga uzatildi. 0–1 diapazonga normallashtirilgan bosim ma’lumoti TPMS devor qalinligida 0,5–4 mm diapazonga chiziqli ravishda moslashtirildi. Gyroid, Diamond va Neovius tuzilmalarining har birida 15 × 15 × 15 mm birlik hujayra va 2 mm tashqi qobiq ishlatildi.

Asosiy mexanik natijalar

Statik FEA da Gyroid jami 11,33 J deformatsiya energiyasi bilan eng yuqori energiya yutilish qiymatiga erishdi. Qattiq dizayn 0,66 J, Diamond 3,2 J va Neovius 2,2 J berdi. Maqola Gyroidning energiya yutilishini qattiq dizaynga nisbatan taxminan %1600, Diamondga nisbatan %250 va Neoviusga nisbatan %415 yuqori deb qayd etadi.

Yurishni ifodalovchi tahlilda o‘rtacha energiya qattiq tuzilmada 0,37 J dan Gyroid tuzilmasida 5,15 J ga oshdi; tadqiqotda bu farq %1290 o‘sish sifatida ifodalangan. Biroq yuqoriroq energiya yutilishi kattaroq deformatsiya bilan birga kelgan: maksimal deformatsiya qattiq soketda 0,7 mm, Gyroid soketda 3,3 mm.

Ishlab chiqariluvchanlik namoyishi

Bosim maydoniga ko‘ra gradatsiyalangan Gyroid soket TPU-95A yordamida FDM usuli bilan %70 masshtabda ishlab chiqarildi. Ushbu prototip dizaynning geometrik jihatdan ishlab chiqarilishi mumkinligini ko‘rsatadi; bu to‘liq masshtabli klinik foydalanish, uzoq muddatli mexanik chidamlilik yoki foydalanuvchi qulayligini tasdiqlash emas.

Manba va Usul Haqida Izoh

Tam özgün çalışma adı: Streamlined custom manufacturing for optimized 3D printed prostheses through 3D pressure mapping

Mualliflar: Hadi Moeinnia; Carl Ganzert; Loren Schubert; Woo Soo Kim.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada teng birinchi muallif yoki teng hissa bayonoti mavjud emas.

Mas’ul muallif: Woo Soo Kim — Simon Fraser University.

Muassasalar: Additive Manufacturing Laboratory, School of Mechatronic Systems Engineering, Simon Fraser University, Surrey, British Columbia, Canada; Hodgson Orthopedic Group, Coquitlam, British Columbia, Canada.

Jurnal: Biosensors and Bioelectronics.

Jild / maqola raqami: Volume 302, Article 118560.

DOI:10.1016/j.bios.2026.118560

Nashriyot: Elsevier B.V.

Nashr jarayoni: 13 aprel 2025 da qabul qilingan; 6 fevral 2026 da qayta ko‘rib chiqilgan; 23 fevral 2026 da qabul qilingan; 24 fevral 2026 da onlayn e’lon qilingan. 302-jildning son sanasi 15 iyun 2026.

Manba turi va hakamlik holati: Ekspert baholashidan so‘ng qabul qilingan va nashr etilgan tadqiqot maqolasi. Ish biosensor, protez muhandisligi, qo‘shimcha ishlab chiqarish, insonda bosim o‘lchovi va chekli elementlar tahlilini birlashtiruvchi proof-of-concept xususiyatiga ega.

Maxsus son: Maqola Biosensors and Bioelectronics jurnalining “Transformative bio-medical sensors” maxsus sonining bir qismidir.

Rasmiy nashr havolasi:ScienceDirect maqola yozuvi

Litsenziya: © 2026 The Authors. Elsevier B.V. tomonidan nashr etilgan. Maqola CC BY-NC-ND 4.0 ochiq kirish litsenziyasi ostida.

Etik tasdiq: Inson ishtirokchisidan uch o‘lchamli bosim xaritalash ma’lumotlarini yig‘ish bo‘yicha tadqiqot protokoli Simon Fraser University Research Ethics Committee tomonidan 3001671–3001673 ariza raqamlari bilan tasdiqlangan. Ishtirokchi foto, video va tadqiqot ma’lumotlaridan nashrlarda foydalanish uchun yozma xabardor rozilik bergan.

Moliyalashtirish va minnatdorchilik: Tadqiqot Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), Grant ALLRP 580287-22 yordami va Hodgson Orthopedic Group hissasini qayd etadi.

Ma’lumotlar mavjudligi: Mualliflar ma’lumotlar so‘rov bo‘yicha taqdim etilishini bildiradilar.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Woo Soo Kim NSERC tomonidan moliyaviy yordam berilganini bildirgan. Boshqa mualliflar tadqiqotga ta’sir qilishi mumkin bo‘lgan ma’lum raqobat qiluvchi moliyaviy manfaat yoki shaxsiy munosabatni bildirmaydilar.

CRediT hissalari: Hadi Moeinnia — Investigation, Methodology, Writing – original draft. Carl Ganzert — Funding acquisition, Writing – review & editing. Loren Schubert — Funding acquisition, Writing – review & editing. Woo Soo Kim — Conceptualization, Funding acquisition, Investigation, Validation, Writing – review & editing.

Asosiy metodologik cheklovlar: Tadqiqot N=1 namunali dastlabki demonstratsiyadir. Faoliyatlar bir sessiya ichida uch marta takrorlangan, ammo sessiyalararo takrorlanish va uzoq muddatli sensor barqarorligi o‘rganilmagan. Samarali sensor zichligi taxminan 10 cm² ga bitta sensor. RBF bilan yaratilgan uzluksiz bosim maydoni mustaqil ground-truth tajriba bilan tasdiqlanmagan. Faoliyat og‘irliklari 3:2:1:1 intuitiv va ishtirokchiga xos. FEA taqqoslanishlaridagi 600 kPa yuk real geterogen in-vivo bosimning aynan rekonstruksiyasi emas. Qulaylik, og‘riq, yurish metrikasi yoki uzoq muddatli klinik natija o‘lchanmagan. Ishlab chiqarilgan jismoniy soket %70 masshtabli prototip.

Ilmiy mazmun izohi: Ushbu Verianla izohi yuklangan asl tadqiqotning matni, tenglamalari, jadvallari va shakllari asosida tayyorlangan. Bibliografik identifikatsiyadan tashqari tashqi manbalardan yangi eksperimental topilma, son yoki mexanizm qo‘shilmagan. Tadqiqotning mexanik energiya yutilish natijalari klinik qulaylik isboti sifatida talqin qilinmagan.