Biomechanická analýza chůze se zevní kolenní ortézou

Bc. Jana Pospíchalová

Master's thesis

Biomechanical analysis of gait with external knee orthosis

Anotácia:

Ortézy jsou nedílnou součástí léčby a preventivním opatřením poranění vazů kolenního kloubu. Jejich vliv a efektivita je však stále předmětem diskuzí. Práce se zabývá návrhem postupu a ověřením efektivity kolenních ortéz za využití pohybové analýzy a muskuloskeletální simulace v softwaru OpenSim. Rešerše teoretické části se týkají biomechaniky chůze s bližším zaměřením na kolenní kloub, pohybové analýzy chůze a kolenních ortéz. Ke stanovení vlivu a efektivity kolenních ortéz bylo využito kinematických, kinetických dat a sil svalů ovlivňujících přední translaci tibie. Dílčími úkoly byla realizace pohybové analýzy chůze bez/s ortézou a simulace pohybu v Opensimu. Pilotní studie ukázala, že funkční a rehabilitační ortézy mají vliv na biomechaniku kolenního kloubu a lze jim přisoudit spíše pozitivní efekt. Metoda zahrnující pohybovou analýzu a muskuloskeletální simulaci přinesla nové možnosti pro výzkum efektivity ortéz.

Abstract:

Orthoses are an integral part of the treatment and preventive measure of knee ligament injuries. However, their influence and effect is still a matter of debate. The purpose of the thesis is to design the methodology and verify effectiveness of the knee orthoses with the use of motion analysis and musculoskeletal simulation in the OpenSim. The research of the theoretical part includes the biomechanics of gait with a closer focus on the knee joint, gait analysis and knee orthoses. Kinematic, kinetic data and muscle forces which contribute to anterior tibial translation were used to determine the influence and effectiveness of knee orthoses. The partial tasks were to realize the gait analysis without/with orthosis and motion simulation in OpenSim. A pilot study showed that functional and rehabilitative orthoses have rather positive effect on the biomechanics of the knee joint. The combination of motion analysis and musculoskeletal simulation brought new possibilities for further study of the orthoses's effectiveness.

Kľúčové slová

chůze, kolenní ortéza, OpenSim, pohybová analýza, simulace

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: doc. Ing. Lukáš Čapek, Ph.D.

Technical University of Liberec

Faculty of Health Studies

Master programme / odbor:
Biomedical Engineering / Biomedicínské inženýrství