Medical and Biological Engineering and Computing

, Volume 16, Issue 5, pp 500–506 | Cite as

Limb-load alarm device for partial-weight-bearing walking exercise

  • S. Miyazaki
  • H. Iwakura
Article

Abstract

A selfcontained electronic device is described for controlling the limb load exerted by a patient in a partial-weight-bearing walking exercise. The device measures the limb load with two removable load transducers attached to the sole of the patient's shoe, compares the load with two preset thresholds and emits audible biofeedback tones. A low-frequency tone is emitted when the load falls in the desired range and a high-frequency tone is activated when the load exceeds the maximum load allowable for the patient. The device has an accuracy of ±10% in all stages of the stance phase. Experimental results that demonstrate the effectiveness of the device in controlling the limb load are also presented.

Keywords

Biofeedback Limb load Locomotion disability 

Sommaire

Le dispositif électronique autonome décrit dans cet article permet de contrôler la charge exercée sur un membre par un patient lors d'exercices de marche avec appui partiel. Le dispositif mesure la charge sur le membre grâce à deux transducteurs de charge enlevables fixés à la semelle de la chaussure du malade; ils comparent cette charge avec deux valeurs-limite présélectionnées et émettent des signaux sonores de biofeedback. Une tonalité grave est émise lorsque la charge entre dans la gamme de valeur désirée, et une tonalité aigüe se déclenche lorsque la charge dépasse la valeur maximale tolérable pour le malade en question. Ce dispositif a une précision de ±10% à tous les stades de la phase de posture. Les résultats expérimentaux démontrant l'efficacité du dispositif pour le contrôle de la charge sur le membre sont également présentés.

Zusammenfassung

Es wird ein unabhängiges Elektronikgerät zur Reglung der von einem Patienten bei einer teilgewichttragenden Gehübung angewandten Gliederbelastung beschrieben. Mit diesem Gerät wird die Gliederbelastung mit zwei abnehmbaren Belastungswandlern gemessen, die an der Schusohle des Patienten befestigt sind, die Belastung mit zwei voreingestellten Schwellwerten vergleichen und hörbare Biorückführgeräusche ausgesenden. Ein Niederfrequenzton wird dann ausgesendet, wenn die Belastung in den gewünschten Bereich fällt. Ein Hochfrequenzton wird dann erzeugt, wenn de Belastung die dem Patienten zumutbare Belastbarkeitsgrenze übersteigt. Das Gerät zeigt während aller Fußstellungsphasen eine Genauigkeit von ±10% an. Die Versuchsresultate, die die Leistung des Geräts bezüglich der Reglung der Gliederbelastung bestätigen, werden auch präsentiert.

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References

  1. Endicott, D., Roemer, R., Brooks, S. andMeisel, H. (1974) Leg load warning system for the orthopaedically handicapped.Med. & Biol. Eng.,12, 318–321.Google Scholar
  2. King, P. S., Gerhardt, J. J., Pfeiffer, E. A., Usselman, L. B. andFowlks, E. W. (1972) System for controlling ambulation pressure (SCAP-III) in patients with disabilities of the lower extremity.Amer. J. Phys. Med. 51, 9–15.Google Scholar
  3. Miyazaki, S. andIwakura, H. (1978) A foot-force measuring device for clinical assessment of pathological gait.Med. & Biol. Eng. (to be published).Google Scholar
  4. Miyazaki, S. (1977) A four-channel PDM/FM telemetry system for continuous measurement of foot-forces during walking.Reports Inst. Med. Dent. Eng.,11, 77–87.MathSciNetGoogle Scholar
  5. Stolov, W. C., Burgess, E. M. andRomano, R. L. (1971) Progression of weight bearing after immediate prosthesis fitting following below-knee amputation.Arch. Phys. Med. Rehab.,52, 491–502.Google Scholar

Copyright information

© IFMBE 1978

Authors and Affiliations

  • S. Miyazaki
    • 1
    • 2
  • H. Iwakura
    • 1
    • 2
  1. 1.Institute for Medical & Dental EngineeringTokyo Medical & Dental UniversityTokyoJapan
  2. 2.School of MedicineTeikyo UniversityTokyoJapan

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