Efeitos de um exoesqueleto acionado do tornozelo na estabilidade da marcha em adultos saudáveis: um estudo laboratorial controlado

Ensaio clínico randomizadoNível 2 · Nova evidênciaJournal of neuroengineering and rehabilitation8 set 20260 citações

O que aconteceu

Os exoesqueletos do tornozelo são amplamente utilizados para reduzir o custo metabólico da caminhada, porém seus efeitos na estabilidade da marcha durante a marcha não perturbada permanecem pouco compreendidos. A estabilidade da caminhada pode ser caracterizada por meio de medidas complementares que capturam a variabilidade passo a passo, organização temporal global e estabilidade dinâmica local. Entender como andar com um sistema de exoesqueleto de tornozelo atuado influencia esses diferentes aspectos da estabilidade da marcha é essencial para o projeto seguro e controle de dispositivos robóticos wearable. Dezoito adultos saudáveis caminharam em esteira em velocidade constante (1,1 m/s) com e sem exoesqueleto de tornozelo bilateral atuado em delineamento cruzado randomizado. A variabilidade espaço-temporal foi quantificada por meio de coeficientes de variação (CoV) de comprimento da passada, largura do passo e razão de postura. A estabilidade global da marcha foi avaliada por meio da análise de flutuação detendida do tempo de passada. A estabilidade dinâmica local foi avaliada utilizando-se expoente Lyapunov máximo calculado para o tronco, quadril, perna superior, perna inferior e pé. Amostras pareadas foram utilizadas para comparar as condições.

O que encontraram

A caminhada com o exoesqueleto do tornozelo resultou em aumento da variabilidade espaço-temporal da passada para o estribo, refletida pelos maiores valores de CoV para o comprimento da passada (p < 0,001) e razão de postura (p = 0,005), enquanto o comprimento médio da passada e a largura do passo permaneceram inalterados. A razão de postura média foi reduzida na condição de exoesqueleto (p < 0,001). A estabilidade global da marcha não diferiu entre as condições, indicando uma organização temporal preservada de longo alcance. A estabilidade dinâmica local aumentou na perna inferior (p < 0,001) e no pé (p = 0,019) ao caminhar com o exoesqueleto.

Por que isso importa

Andar com o exoesqueleto acionado do tornozelo altera o controle da marcha em múltiplos níveis durante a caminhada constante. Enquanto a variabilidade passo-a-passo na relação comprimento e postura da passada aumentava, a estabilidade global da marcha permaneceu inalterada. A estabilidade dinâmica local foi aumentada na perna e no pé inferiores, sugerindo efeitos específicos de segmento da assistência ao nível do tornozelo próximo à articulação assistida. No entanto, esses achados devem ser interpretados como o efeito combinado de usar o exoesqueleto e receber assistência ativa, em vez do efeito isolado da assistência à flexão plantar. Esses resultados fornecem informações para o desenho e controle de exoesqueletos de tornozelo com relação aos efeitos relacionados à estabilidade durante a caminhada.

Tradução automática do resumo original, publicado em Journal of neuroengineering and rehabilitation sob licença CC BY. Os números são conferidos contra o original; siglas e termos técnicos podem variar.