Neuromusculoskeletal human multibody models for the gait of healthy and spinal-cord-injured subjects

Resumo

Os lesionados medulares con algunha capacidade de actuación en cadeira pero con pouca ou nula capacidade de actuación en xeonllo e nocello, poden en moitos casos cami~nar coa axuda de orteses de xeonllo-nocello-p e e muletas. Con todo, dado que os xeonllos se mante~nen estendidos en todo momento, mesmo durante a fase de abalo, a marcha resulta moi inc omoda, pois a cadeira debe levantarse para permitir o abalo da perna, o que sup on un alto custo enerx etico que fai aparecer a fatiga rapidamente. Ademais, o uso de muletas produce cargas elevadas nalgunhas articulaci ons, especialmente nos ombreiros, o que pode xerar lesi ons a longo prazo. O resultado e que moitos pacientes pre ren usar a cadeira de rodas, perdendo as os bene cios de cami~nar para a s ua rehabilitaci on e para o seu estado de sa ude xeral. Para paliar estes problemas, propux eronse orteses activas que detectan a intenci on de dar o paso e lanzan un ciclo de exi on-extensi on de xeonllo, aproximando as a marcha normal, o que pode facer a marcha m ais c omoda e aumentar as posibilidades reais de cami~nar para os usuarios. Algunhas magnitudes, como as reacci ons nas articulaci ons ou o custo enerx etico, poden servir como indicadores para avaliar o efecto dos dispositivos de asistencia nun usuario espec co e, polo tanto, a probabilidade do seu uso real a longo prazo. O uso combinado da captura de movemento-forza-EMG e os modelos neuromusculoesquel eticos personalizados permite estimar as magnitudes mencionadas, sen a necesidade de longas e esgotadoras probas experimentais que di cilmente poder an afrontar estes pacientes. Polo tanto, o presente traballo est a dedicado, por unha banda, a revisar, seleccionar, adaptar, mellorar e/ou desenvolver, e validar, todos os m etodos e ferramentas necesarios que se requiren para este prop osito: (i) modelos m usculoesquel eticos personalizados; (ii) m etodos de an alises a nivel esquel etico e musculoesquel etico; (iii) m etodos de estimaci on de custo enerx etico. E, doutra banda, a aplicalos a dous lesionados medulares, bilateral e unilateral, respectivamente, e a comparar unha nova ortese activa cunha pasiva convencional. Os resultados mostran que a avaliaci on do impacto do dispositivo a trav es dos indicadores mencionados e efectiva, e que o novo sistema activo facilita certamente camiñar aos usuarios.