Analisis Biomekanik dan Mekanika Gaya Berjalan

Analisis biomekanik mempelajari gaya dan gerakan tubuh selama postur dan pergerakan, dan mekanika gaya berjalan menerapkan hal ini pada aktivitas berjalan. Dalam prostetik dan ortotik, analisis ini menyediakan kerangka kerja untuk memahami bagaimana suatu alat mengubah gerakan sendi, kebutuhan otot, dan gaya yang melewati tungkai selama siklus gaya berjalan, serta menyediakan alat pengukuran, seperti penangkapan gerak dan pelat gaya, yang digunakan untuk mengevaluasi kinerja alat.

Definition

Analisis biomekanik dan mekanika gaya berjalan adalah studi tentang kinematika (gerakan) dan kinetika (gaya) gerakan manusia, terutama berjalan, termasuk fase-fase siklus gaya berjalan dan metode yang digunakan untuk mengukurnya, yang diterapkan untuk memahami bagaimana alat prostetik dan ortotik berinteraksi dengan tubuh.

Scope

Topik ini memperkenalkan siklus gaya berjalan, kuantitas kinematik dan kinetik yang digunakan untuk menggambarkannya, serta instrumentasi gaya berjalan dan analisis biomekanik yang berkaitan dengan alat prostetik dan ortotik. Ini adalah pembahasan referensi tentang konsep dan metode, bukan protokol klinis untuk menilai atau merawat individu.

Core questions

• Apa saja fase siklus gaya berjalan dan peristiwa yang mendefinisikannya?
• Kuantitas kinematik dan kinetik apa yang menggambarkan aktivitas berjalan?
• Bagaimana alat prostetik dan ortotik mengubah mekanika gaya berjalan?
• Instrumen apa yang digunakan untuk mengukur variabel gaya berjalan dan biomekanik?

Key concepts

• Siklus gaya berjalan (fase tumpuan dan ayun)
• Kinematika (sudut sendi, gerakan)
• Kinetika (momen sendi, gaya reaksi tanah)
• Parameter spatiotemporal (irama, panjang langkah, kecepatan)
• Penyimpanan dan pengembalian energi
• Penangkapan gerak dan pelat gaya
• Biaya energi berjalan

Mechanisms

Berjalan digambarkan sebagai siklus gaya berjalan berulang yang dibagi menjadi fase tumpuan (stance) dan fase ayun (swing), dengan peristiwa seperti kontak awal dan tolakan jari kaki yang menandai transisi. Kinematika mencatat bagaimana sendi bergerak; kinetika mencatat gaya dan momen di balik gerakan tersebut, termasuk gaya reaksi tanah yang diukur oleh pelat gaya. Penangkapan gerak berinstrumen, pelat gaya, dan terkadang elektromiografi secara bersama-sama mengukur variabel-variabel ini. Ketika segmen tungkai atau sendi diganti atau didukung oleh suatu alat, mekanika berubah: alat tersebut menentukan bagaimana beban ditransmisikan dan bagaimana energi diserap atau dikembalikan, sehingga analisis membandingkan gaya berjalan yang dipengaruhi alat dengan pola normal untuk mengkarakterisasi kinerja dan kompensasi.

Clinical relevance

Analisis biomekanik dan gaya berjalan mendasari bagaimana alat prostetik dan ortotik dievaluasi dan dibandingkan dalam penelitian dan praktik, serta menyediakan kosakata untuk menggambarkan bagaimana suatu alat memengaruhi aktivitas berjalan. Entri ini adalah materi referensi deskriptif tentang konsep dan metode pengukuran; ini bukan merupakan prosedur diagnostik atau pengobatan untuk individu.

Evidence & guidelines

Bukti menggabungkan studi primer biomekanik tentang kinematika, kinetika, dan pembebanan antarmuka dengan tinjauan sistematis yang mencoba menghubungkan fitur alat dengan fungsi. Tinjauan sistematis oleh van der Linde dan rekan (2004) menemukan bahwa heterogenitas dalam metode studi menyulitkan kesimpulan tingkat komponen yang pasti, menggarisbawahi pentingnya metode analisis gaya berjalan yang terstandardisasi.

History

Studi kuantitatif tentang lokomosi manusia berkembang dari kronofotografi abad kesembilan belas dan pengukuran gaya awal menjadi laboratorium gaya berjalan berinstrumen. Karya Jacquelin Perry mensintesis analisis gaya berjalan klinis menjadi kerangka kerja yang banyak digunakan, dan penyebaran penangkapan gerak optik, pelat gaya, dan pemodelan komputasi dari akhir abad kedua puluh dan seterusnya membuat evaluasi biomekanik terperinci tentang gaya berjalan prostetik dan ortotik menjadi rutin dalam pengaturan penelitian.

Seminal works

• perry-1992
• van-der-linde-2004

Frequently asked questions

Apa itu siklus gaya berjalan?

Siklus gaya berjalan adalah satu urutan lengkap peristiwa berjalan untuk satu tungkai, secara konvensional dibagi menjadi fase tumpuan (ketika kaki berada di tanah) dan fase ayun (ketika kaki tidak berada di tanah), yang dibatasi oleh peristiwa seperti kontak awal dan tolakan jari kaki.

Bagaimana gaya berjalan diukur di laboratorium?

Gaya berjalan umumnya diukur dengan kamera penangkap gerak optik yang melacak penanda untuk merekam kinematika, pelat gaya yang merekam gaya reaksi tanah untuk kinetika, dan terkadang elektromiografi untuk merekam aktivitas otot.