Une étude trouve un moyen surprenant de faciliter la marche

Une étude trouve un moyen surprenant de faciliter la marche

Crédit : Université du Nebraska à Omaha

Les résultats décrivent une nouvelle façon de réduire de moitié l’énergie que les gens dépensent pour marcher, ce qui pourrait avoir des applications pour la thérapie reçue par les patients ayant des capacités de marche réduites.

La recherche, menée à l’Université du Nebraska à Omaha et publiée dans la revue Robotique scientifiquedémontre que la manière optimale d’assister avec un appareil portable ne correspond pas toujours à l’intuition.

Sur la base de la littérature précédente, les chercheurs pensaient qu’ils verraient les plus grandes économies d’énergie en tirant avec une attache à la taille lorsque l’individu essaie de se propulser vers l’avant contre le sol. Cette hypothèse était basée sur une stratégie d’assistance bio-inspirée, c’est-à-dire qu’elle s’inspire du fonctionnement de nos muscles biologiques pendant la marche.

“Bien que l’actionnement bio-inspiré puisse avoir certains avantages, notre étude démontre que ce n’est pas nécessairement la meilleure stratégie pour fournir la plus grande réduction des coûts métaboliques ou de l’énergie dépensée”, a déclaré Prokopios Antonellis, Ph.D., premier auteur de l’étude et maintenant un stagiaire postdoctoral à l’Oregon Health & Science University. “Cette découverte soutient une plus grande emphase sur les tests biomécaniques plutôt que d’essayer de prédire des stratégies bioinspirées optimales”, a déclaré Antonellis, qui a effectué la recherche pendant son programme de doctorat à l’ONU.

L’approche consistant à utiliser des tests biomécaniques pour optimiser une attache de taille robotique est mise en évidence comme l’une des différentes approches uniques pour la conception d’une assistance personnalisée dans un éditorial publié le 30 mars par Amos Matsiko, Ph.D., rédacteur en chef de Robotique scientifique.







Vue latérale d’un individu marchant avec une sangle de taille robotisée. Crédit : Ryan Soderlin, ONU.

Le moment

Cette recherche montre qu’une traction stratégiquement chronométrée d’une ceinture reliée à une poulie peut aider un individu à utiliser moins d’énergie pour chaque pas en marchant. Cependant, le moment optimal de cette traction vers l’avant a été ce qui a été une surprise.

“Lorsque nous marchons, il y a une courte période entre les pas où un pied arrête son mouvement vers l’avant tandis que l’autre se prépare à accélérer pour faire le prochain pas en avant. Nos recherches montrent que cette brève fenêtre où les deux pieds sont au sol est la meilleur moment pour appliquer la force pour aider à marcher le plus efficacement », a déclaré Philippe Malcolm, Ph.D., professeur adjoint en biomécanique à l’ONU.







Vue d’un individu marchant avec une sangle de taille robotisée. Crédit : Ryan Soderlin, ONU.

L’appareil fonctionne en fournissant des tractions chronométrées à partir d’une poulie motorisée pendant qu’un individu marche sur un tapis roulant. Puisqu’il ne nécessite que le port d’une ceinture, il est relativement facile de faire des ajustements individualisés par rapport à des appareils plus compliqués.

Implications cliniques

Les découvertes sur le moment optimal pourraient avoir des applications pour les thérapeutes de l’exercice dans les milieux cliniques fournissant des soins aux patients souffrant d’affections telles que la maladie artérielle périphérique. Iraklis Pipinos, MD, chirurgien vasculaire au centre médical de l’Université du Nebraska et au centre médical d’Omaha VA, qui a collaboré avec l’équipe de l’étude, voit les avantages de cette recherche.

Une étude trouve un moyen surprenant de faciliter la marche

L’appareil fonctionne en fournissant des tractions chronométrées à partir d’une poulie motorisée pendant qu’un individu marche sur un tapis roulant. Crédit : Université du Nebraska à Omaha

“Mes patients ont un durcissement de leurs artères causant des problèmes de circulation dans leurs jambes, entraînant des douleurs dans les jambes et une mobilité réduite”, a déclaré Pipinos. « J’ai été touché d’apprendre que certains patients ont ressenti pour la première fois un soulagement dans leurs jambes lorsqu’ils ont essayé l’appareil. dans les cliniques de physiothérapie.”


L’exocombinaison polyvalente et portable aide à la fois à marcher et à courir


Plus d’information:
Prokopios Antonellis et al, Aide à la marche métaboliquement efficace utilisant des forces chronométrées optimisées à la taille, Robotique scientifique (2022). DOI : 10.1126/scirobotics.abh1925

Amos Matsiko, Les technologies d’assistance robotique deviennent plus personnelles, Robotique scientifique (2022). DOI : 10.1126/scirobotics.abo5528

Fourni par l’Université de la santé et des sciences de l’Oregon

Citation: Une étude trouve un moyen surprenant de faciliter la marche (2022, 31 mars) récupéré le 31 mars 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-03-easier.html

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