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Avanzando en el desarrollo de exoesqueletos: validación de un sustituto robótico para medir la tensión tibial

Autores: McGrath, Robert L.; Price, Ciera A.; Johnson, William Brett; Childers, Walter Lee

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Avanzando en el desarrollo de exoesqueletos: validación de un sustituto robótico para medir la tensión tibial


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Lesiones por estrés óseo
Ortesis de tobillo-pie
Tensión tibial
Fuerza muscular
Pierna robótica sustituta
Datos in vivo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las lesiones por estrés óseo son frecuentes entre atletas y reclutas militares y pueden comprometer significativamente los horarios de entrenamiento. El desarrollo de una ortesis de tobillo-pie para reducir la carga tibial y permitir un retorno más rápido a la actividad requerirá nuevas metodologías de prueba de dispositivos capaces de capturar la contribución de la fuerza muscular en la tensión tibial. Por lo tanto, se desarrolló una pierna robótica actuada como sustituto para explorar cómo cambia la tensión tibial con diferentes condiciones de ortesis de tobillo-pie. El propósito de este trabajo fue evaluar la fiabilidad, escalabilidad y comportamiento del sustituto. Un sistema de doble actuación que consiste en un cable Bowden y una carga vertical aplicada al fémur a través de un sistema de prueba de materiales replicó la acción-reacción del complejo tendón de Aquiles-sóleo. Las tensiones máximas y mínimas principales, la máxima tensión de cizallamiento y la tensión axial fueron medidas por galgas extensiométricas en cinco ubicaciones en la tibia. Las tensiones fueron altamente repetibles en las pruebas pero no coincidieron consistentemente con los datos in vivo cuando se escalaban. Sin embargo, la rigidez de la varilla de la ortesis de tobillo-pie no afectó sistemáticamente la carga tibial, lo cual es consistente con hallazgos in vivo. El trabajo futuro implicará mejorar la escalabilidad de los resultados para que coincidan con los datos in vivo y utilizar el sustituto para informar los diseños exoesqueléticos para lesiones por estrés óseo.

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