カスタマイズされた電子フットスイッチは、特定の物理的動きをデジタルタイミング信号に変換する高精度メカニカルインターフェイスとして機能します。この高感度トリガーをかかと部分の靴に埋め込むことで、システムはヒールストライクの正確な瞬間を検出し、電気パルスをデータ収集ボードに送信して、神経刺激とリアルタイムの動きを同期させます。
ハードワイヤードフェーズトリガーとして機能することにより、電子フットスイッチはタイミングの曖昧さを排除します。これにより、神経刺激装置と記録デバイスが、歩行サイクルの正確で事前に設定されたパーセンテージ（例：ヒールコンタクト期間）でアクティブになり、動的な反射データがユーザーの歩行と完全に一致してキャプチャされることが保証されます。
同期キャプチャのメカニズム
戦略的なセンサー配置
歩行サイクルの最も明確なフェーズをキャプチャするために、電子フットスイッチはかかとに直接取り付けるようにカスタマイズされています。
靴の内側に配置されたこの場所は、最初の地面接触イベントを分離します。この物理的な配置は、スイングフェーズから新しい歩行サイクルの開始を区別するための基本的なステップです。
信号伝送
ヒールストライクの瞬間に、スイッチが閉じ、高感度フェーズトリガーとして機能します。
データ収集ボードに電気パルス信号を即座に送信します。このパルスは「タイムゼロ」マーカーとして機能し、特定の物理イベントがリアルタイムで発生したことをシステムに通知します。
自動トリガーロジック
データ収集ボードがパルスを受信すると、事前に設定された歩行パーセンテージに基づいてプログラム済みの応答を実行します。
システムは、連続的またはランダムに記録するのではなく、この特定の検証信号を待ちます。このメカニズムにより、神経刺激装置は、重要なヒールコンタクト期間などのターゲットウィンドウ中に自動的に発火できます。
技術的な制限の理解
単一点依存
システムは、ヒールストライクの正確な機械的検出に完全に依存しています。
ユーザーが歩行を変更した場合（例：つま先立ち）、またはセンサーが靴の中でずれた場合、トリガーがアクティブにならない可能性があります。このセットアップは、信頼性の高い同期のために標準的なヒール・トゥ・トゥー・ゲイトパターンを想定しています。
機械的摩耗
これらのスイッチは最大の衝撃がかかる場所にあるため、大きな機械的ストレスを受けます。
スイッチが高感度を維持していることを確認するために、一貫したキャリブレーションチェックが必要です。スイッチの機械的応答の低下は、遅延やトリガーの失敗を引き起こす可能性があります。
データ収集戦略の最適化
セットアップが最も正確な動的反射データを生成することを保証するために、特定の目標に基づいた次のアプローチを検討してください。
- 一貫したトリガーが主な焦点である場合：フットスイッチがしっかりと固定され、被験者のかかとへの衝撃強度に合わせて特別にキャリブレーションされていることを確認し、信号の欠落を防ぎます。
- 正確な刺激タイミングが主な焦点である場合：データ収集ボードが正しい歩行パーセンテージオフセットでプログラムされており、パルス受信時に刺激装置が即座に発火することを確認します。
デジタルトリガーを物理的なヒールストライクに機械的にロックすることで、変動する人間の動きを信頼性の高い同期データストリームに変換します。
概要表：
| 特徴 | 歩行分析における機能 |
|---|---|
| センサー位置 | 正確な接触検出のためにかかとに埋め込まれている |
| トリガータイプ | 高感度メカニカル・トゥ・デジタルパルス |
| データロジック | 事前に設定された歩行サイクルパーセンテージでの自動発火 |
| 主な利点 | 神経刺激におけるタイミングの曖昧さを排除する |
| キャリブレーション | 衝撃強度と摩耗に合わせて調整するために必要 |
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参考文献
- Mengzi Sun, Li Li. The Reduced Adaptability of H-Reflex Parameters to Postural Change With Deficiency of Foot Plantar Sensitivity. DOI: 10.3389/fphys.2022.890414
この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .
