Künstliches Feedback für Oberschenkelamputierte – Theoretische Analyse / Artificial Feedback for Transfemoral Amputees – Theoretical Analysis

Zusammenfassung Dieser Beitrag untersucht auf Basis von Modellen der menschlichen Wahrnehmung den Einfluss künstlichen sensorischen Feedbacks auf posturale Kontrolle und Gangsymmetrie von Oberschenkelamputierten. In der Standphase wird ein vereinfachtes, statisches neuromechanisches Modell verwendet, in der Schwungphase ein Erweitertes Kalman- Filter, das dynamische Effekte berücksichtigt. Die Simulation lässt den Schluss zu, dass Rückmeldung des Fußdruckpunktes während der Standphase die Wahrnehmung verbessern könnte, künstliches Feedback während der Schwungphase jedoch nicht von Vorteil ist. Eine klinische Fallstudie wäre nötig, um die in der Simulation beobachteten Effekte sensorischen Feedbacks in der praktischen Anwendung mit Amputierten zu überprüfen. Summary Based on models of human perception, this paper investigates the influence of artificial sensory feedback on prosthetic gait. A simple static neuromechanic model of a transfemoral prosthesis and amputee perception reveals possible effects during stance phase. To analyze swing phase, an observer model of the prosthesis is implemented using an Extended Kalman Filter. While standing, feedback of the Center of Pressure may improve perception, whereas during gait amputees do probably not profit from additional information. A clinical case study would have to reveal whether the theoretical analysis correctly determines the effects of feedback on amputee locomotion.