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固定式和非固定式踝足矫形器对肌肉疲劳度影响的研究

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摘要

在日益火热的交互体验方式的拓展过程中，产品功能方面的内容往往作为人们关注的焦点，人和环境等因素往往被忽视或排在靠后的位置，交互中疲劳度的研究则更为浅显。而对于关系人体健康的医疗器械而言，作为一种不同于日常用品的特殊产品其疲劳程度作为一种交互体验感觉对产品发展也起到至关重要的作用。
　　基于患有脑卒中此类神经系统疾病患者的庞大人数，和其造成的足下垂的人数随医疗水平提高、致死率下降而变得逐渐增加的趋势，本文将产品对象锁定在了专门应用于此类病症且具有使用便捷、有效、应用范围广泛等优势的踝足矫形器上面。踝足矫形器的应用研究中会对治疗和康复环节的人的适用和恢复状况进行评价。从康复医学角度评价患者病症在踝足矫形器应用中的变化情况。
　　因为踝足矫形器产品的相关市场活跃且竞争激烈，市场规范不尽完善。产品应用范围有交叉，在评价和选择产品时，从产品的要素出发来比较和考虑用户体验的研究还相对缺乏。在康复效果和穿戴过程的用户反馈中疲劳度已经成为严重降低产品和交互过程中用户体验并且影响疾病恢复的重要因素。
　　本文的主要工作和创新点包括：
　　本文探究脑卒患者足下垂症状康复过程中使用的两类不同种形式（固定式和非固定式）的踝足矫形器，在佩戴治疗过程中对下肢所涉及主要肌肉的疲劳度所产生的影响。文章对现代医学及人机交互领域的运动性肌肉疲劳研究成果进行深入的学习。并且从踝足矫形器产品角度出发做了相关应用简介，分析产品作用机制、应用过程和应用患肢情况，并从疲劳度角度出发对运动疲劳度成因、步态分析、肌肉疲劳度研究方法等做了介绍。从中得出产品差异要点和疲劳度对象，同时选定了实验测试中疲劳度评定的标准。后面有一部分对测试因素从实验对象、实验变量控制、数据采集和处理等方面进行考虑和规划，为保证实验顺利进行做了有效的工作。
　　在具体的试验中，是通过采取上述不同形式的踝足矫形器作用于下肢肌肉群时，其中的股二头肌、股直肌、胫骨前肌、腓肠肌分别所对应的肌电信号，了解每块肌肉详细的活动情况，并对比得出两种矫形器带来的肌肉疲劳的程度。实验时采用的具体时域指标为平均频率，频域指标为平均频率。
　　结果显示穿着非固定式踝足矫形器时小腿肌肉的振幅指标大于固定式，频率减小程度大于固定式，固定式和非固定式产品对大腿的实验指标影响相似。
　　通过上述分析可大致得知佩戴非固定式踝足矫形器时小腿肌肉能够得到锻炼恢复，使得小腿和大腿肌肉的协同运动状况良好。同时要注意佩戴时间，长时间的佩戴状态下步行训练会有疲劳趋势。佩戴固定式踝足矫形器时小腿肌肉活动水平较低，同时大腿肌肉运动参与度较非固定式参与度程度相差不大，与正常完全不穿戴设备时踝关节状态比较，其运动状态还是存在较大差异。且步行运动时小腿和大腿肌肉运动协同情况较差，随运动时间增加大腿肌肉更加容易进入异象的疲劳状态。文章从疲劳度的角度提出关于医疗器械产品交互体验的评估手段，从而更好地指导产品设计。

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