自動スタンスフェーズロック（ASPL）膝関節制御メカニズムのモデリングと、トランスレモーの切断を伴う小児ユーザーの関節制御メカニズム

2軸の自動スタンスフェーズロック（ASPL）スタンス制御メカニズムは、成人の切断者の移動性を改善することが実証されていますが、小児集団向けにまだ開発されていません。この作業の全体的な目的は、生体力学的モデリングを使用してASPL制御メカニズムを特徴付け、6歳から12歳までの子供に適した2軸の補綴膝関節を設計することでした。成人のASPL膝ユーザーから確立された小児の人体測定データとASPL制御メカニズムのパフォーマンス特性を利用して、ASPLスタンス制御メカニズムの小児科に適した構成を開発しました。追加の事前定義された設計基準も、詳細な膝の設計に含まれていました。膝関節の開発されたプロトタイプ、子供 - ASPL（CASPL）膝は、制御メカニズムと全体的な膝関数を評価するために、単一被験者のクロスオーバー研究デザインを使用して臨床的に検証されました。CASPL膝を伴うより速い歩行速度、より長いステップ、ストライドの長さは、全体的な歩行性能の潜在的な改善を示唆しています。参加者はまた、CASPL膝で自信を持って歩くことを感じ、ロックメカニズムが安定していると認識しました。ここでの調査結果に起因する将来の設計リビジョンは、膝のロックの解放の信頼性とスイングフェーズ制御メカニズムのパフォーマンスなど、現在のプロトタイプのパフォーマンスを改善することを目的としています。

The 2-axes Automatic Stance Phase Lock (ASPL) stance control mechanism has been demonstrated to improve adult amputees' mobility but has yet to be developed for the paediatric population. The overall objective for this work was to characterize the ASPL control mechanism with biomechanical modelling and design a 2-axes ASPL prosthetic knee joint suitable for children between the ages of 6 and 12 years. Paediatric anthropometric data and ASPL control mechanism performance characteristics established from adult ASPL knee users were utilized to develop paediatric-appropriate configurations of the ASPL stance control mechanism. Additional predefined design criteria were also included in the detailed knee design. Developed prototypes of the knee joint, Children-ASPL (CASPL) knee, were clinically validated using a single-subject cross-over study design, to assess control mechanism and overall knee functions. Faster walking speed, longer step and stride length with the CASPL knee suggest potential improvements in overall walking performance. The participant also felt confident walking with the CASPL knee and perceived the locking mechanism to be stable. Stemming from the findings here, future design revisions are aimed to improve the performance of the current prototype, including reliability of knee lock disengagement and performance of the swing phase control mechanism.