A Functional Evaluation of Prosthetic Foot Kinematics During Lower-Limb Amputee Gait

Abstract

This paper reports on a functional evaluation of prosthetic feet based on gait analysis. The aim is to analyse prosthetic feet behaviour under loads applied during gait in order to quantify user benefits for each foot. Ten traumatic amputees (six trans-tibial and four trans-femoral) were tested using their own prosthetic foot. An original protocol is presented to calculate the forefoot kinematics together with the overall body kinematics and ground reaction forces during gait. In this work, sagittal motion of the prosthetic ankle and the forefoot, time-distance parameters and ground reaction forces were examined. It is shown that an analysis of not only trans-tibial but also trans-femoral amputees provides an insight in the performance of prosthetic feet. Symmetry and prosthetic propulsive force were proved to be mainly dependant on amputation level. In contrast, the flexion of the prosthetic forefoot and several timedistance parameters are highly influenced by foot design. Correlations show influential of foot and ankle kinematics on other parameters. These results suggest that prosthetic foot efficiency depends simultaneously on foot design and gait style. The evaluation, proposed in this article, associated to clinical examination should help to achieve the best prosthetic foot match to a patient.

Gait analysis in children and uncertainty assessment for Davis protocol and Gillette Gait Index

“…Specific kinematic parameters and their time of appearance during the gait cycle [12,13] were then calculated in Matlab 1 for each subject for pelvis, hip, knee, ankle and foot progression (Table 1).…”

Análisis teórico y computacional de la marcha normal y patológica: una revisión

“…Por su parte, Goujon y col. (69) propusieron un mé-todo dinámico para el cálculo de las fuerzas externas aplicadas en los pies durante la marcha, logrando una aproximación a la cinética de la marcha patológica, con el objetivo de analizar el comportamiento de pies protésicos y las cargas aplicadas durante la marcha. Estos aportes han incidido de manera notable en los procesos de fabricación de dispositivos ortopédicos y de rehabilitación, agregando nuevas estrategias para el cálculo tanto en la distribución de cargas como la aplicabilidad de los diseños de prótesis existentes (13,69).Kuruvilla y col. desarrollaron un método que describe los patrones característicos de la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, también conocida como neuropatía hereditaria motora y sensitiva, o atrofia muscular del peroné, basándose en datos obtenidos de laboratorios de marcha.…”

“…Estos aportes han incidido de manera notable en los procesos de fabricación de dispositivos ortopédicos y de rehabilitación, agregando nuevas estrategias para el cálculo tanto en la distribución de cargas como la aplicabilidad de los diseños de prótesis existentes (13,69).Kuruvilla y col. desarrollaron un método que describe los patrones característicos de la enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, también conocida como neuropatía hereditaria motora y sensitiva, o atrofia muscular del peroné, basándose en datos obtenidos de laboratorios de marcha. Lo resultados que obtuvieron, han permitido mejorar notablemente la comprensión de éste trastorno y la extracción del conjunto de patrones dinámicos que lo caracterizan, influenciando positivamente en el diseño de tratamientos específi-camente orientados a esta patología (70).…”

Détermination de la puissance interne au cours de la marche de personnes amputées fémorales. Influence de la vitesse

“…Les données cinémati-ques et cinétiques à trois vitesses de marche ont été collectées selon le protocole décrit par Goujon et al [6,7] (Fig. 1).…”