پیش‌بینی نمای قوس ساجیتال کفش‌های غلتکی بر اساس کینماتیک مچ پا حین راه رفتن: رویکرد شبکه عصبی مصنوعی

مقدمه: زیره‌های غلتکی به صورت نمای قوس‌دار در صفحه ساجیتال، یکی از رایج‌ترین اصلاحات درمانی در کفش‌های غلتکی به منظور تغییر یا تطابق با کینماتیک و کینتیک مفاصل اندام تحتانی می‌باشد. هرچند معیار تجویز این قوس‌ها بر اساس ملاحظات تئوری صورت می‌گیرد، انجام مطالعات تجربی و آزمون و خطا می‌تواند به تجویز مناسب‌تر و استفاده بهتر از آن‌ها کمک کند. رویکرد مکمل، استفاده از تکنولوژی‌های هوشمند به منظور پیش‌بینی نمای قوس جهت تطابق یافتن با وضعیت هر مفصل است. هدف از انجام مطالعه حاضر، پیش‌بینی نمای قوس کفش‌های غلتکی در صفحه ساجیتال بر اساس کینماتیک مچ پا طی راه رفتن با استفاده از تکنولوژی شبکه عصبی مصنوعی بود.مواد و روش‌ها: در این مطالعه، 20 فرد سالم (با میانگین سنی 1/33 سال) در دو وضعیت استفاده از دو نوع کفش مختلف با دو نوع نمای قوس متفاوت در یک مسیر مستقیم 10 متری راه رفتند و کینماتیک مچ پای آنان با استفاده از نشانگرهای انعکاسی ثبت گردید. به شبکه عصبی مصنوعی آموزش داده شد تا حرکات مچ پا در صفحه ساجیتال در فاز استانس راه رفتن را با نمای قوس زیره‌ غلتکی مورد استفاده تطبیق دهد و سپس بتواند نوع قوس بعدی را بر اساس اطلاعات قبلی داده شده به آن پیش‌بینی کند. به منظور آموزش شبکه عصبی، داده‌های حاصل از آنالیز حرکات مچ پای 13 نفر از شرکت کنندگان و نمای قوس زیره‌ غلتکی کفش آن‌ها استفاده گردید (گروه شاهد) و از داده‌های دیگر شرکت کنندگان به منظور اعتباربخشی به اهداف مطالعه استفاده شد (گروه مورد).یافته‌ها: دقت به دست آمده از آنالیز داده‌ها بسیار رضایت‌بخش بود؛ چرا که ضریب همبستگی بین یافته‌های پیش‌بینی شده و نمای واقعی قوس در داده‌های حاصل از گروه مورد برای هر دو نوع کفش غلتکی مورد استفاده در مطالعه، بیشتر از 95/0 حاصل شد.نتیجه‎گیری: در مطالعه حاضر یک الگوریتم جدید جهت مشخص کردن ویژگی‌های کفش غلتکی با استفاده از مدل شبکه عصبی به دست آمد. نتایج حاصل شده برای طراحان کفش، ارتوزها و پروتزهای اندام تحتانی و گچ/ چکمه‌های پیاده‌روی قابلیت استفاده دارد.