Soft robotics–inspired sensing system for detecting downward movement and pistoning in prosthetic sockets: A proof-of-concept study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Vertical displacement of the residual limb within transtibial prosthetic socket, often known as "pistoning" or downward movement, may lead to skin breakdowns and ulcers. Downward movement is particularly difficult to self-manage for diabetic individuals living with amputation because of diminished sensation in the residual limb from peripheral neuropathy. Therefore, a customizable sensor at the distal end that can alert the users when high-risk downward movement and pistoning occurs is urgently needed. OBJECTIVES: Presented herein for the first time is a lightweight, inexpensive sensing system inspired by soft robotics that can detect the occurrence and severity of downward movement at the distal end. METHODS: The sensing system consists of a multilayered torus-shaped balloon, allowing easy integration with pin-lock socket systems. The design allows sensing of vertical displacement without imparting high reaction forces back onto the distal end. A benchtop compression tester was used to characterize system performance. Systematic and parametric benchtop tests were conducted to examine the sensor's physical characteristics. Long-term (24-h) stability of the sensor was also recorded. RESULTS: Compared with water, air was determined to be a better medium with a higher linear full-scale span (FSS) because of its compressible nature. Repeatable 0.5-mm vertical displacements yielded a linear (>0.99 R 2 ) FSS of 4.5 mm and a sensitivity of 0.8 kPa/mm. The sensing system is highly precise, with as low as 1% FSS total error band and average hysteresis of 2.84% of FSS. Over 24 h, a 4% FSS drift was observed. CONCLUSION: Sensing system characteristics, coupled with low-cost, customizable fabrication, indicates promising performance for daily use to notify and alert transtibial prosthetic users of downward movement and/or pistoning.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».