Publicacions
>
Article

A unilateral robotic knee exoskeleton to assess the role of natural gait assistance in hemiparetic patients

Publicat a:Journal Of Neuroengineering And Rehabilitation. 19 (1): 109- - 2022-01-01 19(1), DOI: 10.1186/s12984-022-01088-2

Autors: Lora-Millan JS; Sanchez-Cuesta FJ; Romero JP; Moreno JC; Rocon E

Afiliacions

Consejo Superior de Investigaciones Científicas - Autor o coautor
CSIC, Neural Rehabil Grp, Inst Cajal, Madrid, Spain - Autor o coautor
Hosp Beata Maria Ana, Brain Damage Unit, Madrid, Spain - Autor o coautor
Univ Francisco de Vitoria, Fac Ciencias Expt, Madrid, Spain - Autor o coautor
Univ Politecn Madrid, Ctr Automat & Robot, CSIC, Madrid, Spain - Autor o coautor
Univ Rey Juan Carlos, Dept Elect Technol, Madrid, Spain - Autor o coautor
Universidad Francisco de Vitoria - Autor o coautor
Universidad Francisco de Vitoria , Hospital Beata María Ana - Autor o coautor
Universidad Politécnica de Madrid - Autor o coautor
Universidad Politécnica de Madrid , Universidad Rey Juan Carlos - Autor o coautor
Veure més

Resum

BACKGROUND: Hemiparetic gait is characterized by strong asymmetries that can severely affect the quality of life of stroke survivors. This type of asymmetry is due to motor deficits in the paretic leg and the resulting compensations in the nonparetic limb. In this study, we aimed to evaluate the effect of actively promoting gait symmetry in hemiparetic patients by assessing the behavior of both paretic and nonparetic lower limbs. This paper introduces the design and validation of the REFLEX prototype, a unilateral active knee-ankle-foot orthosis designed and developed to naturally assist the paretic limbs of hemiparetic patients during gait. METHODS: REFLEX uses an adaptive frequency oscillator to estimate the continuous gait phase of the nonparetic limb. Based on this estimation, the device synchronically assists the paretic leg following two different control strategies: (1) replicating the movement of the nonparetic leg or (2) inducing a healthy gait pattern for the paretic leg. Technical validation of the system was implemented on three healthy subjects, while the effect of the generated assistance was assessed in three stroke patients. The effects of this assistance were evaluated in terms of interlimb symmetry with respect to spatiotemporal gait parameters such as step length or time, as well as the similarity between the joint's motion in both legs. RESULTS: Preliminary results proved the feasibility of the REFLEX prototype to assist gait by reinforcing symmetry. They also pointed out that the assistance of the paretic leg resulted in a decrease in the compensatory strategies developed by the nonparetic limb to achieve a functional gait. Notably, better results were attained when the assistance was provided according to a standard healthy pattern, which initially might suppose a lower symmetry but enabled a healthier evolution of the motion of the nonparetic limb. CONCLUSIONS: This work presents the preliminary validation of the REFLEX prototype, a unilateral knee exoskeleton for gait assistance in hemiparetic patients. The experimental results indicate that assisting the paretic leg of a hemiparetic patient based on the movement of their nonparetic leg is a valuable strategy for reducing the compensatory mechanisms developed by the nonparetic limb.

Paraules clau

asymmetrycoordinationgait symmetryindividualsphasereal-time estimaterehabilitationrobotic exoskeletonstrokestroke patientstrajectory generationunilateral assistancewalkingAnkle-foot orthosisBiomechanical phenomenaExoskeleton deviceGaitGait disorders, neurologicGait symmetryHemiparetic gaitHumansLower extremityParesisQuality of lifeRobotic exoskeletonRobotic surgical proceduresStrokeStroke patientsStroke rehabilitationUnilateral assistance

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Journal Of Neuroengineering And Rehabilitation a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2022, es trobava a la posició 3/68, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Rehabilitation. Destacable, igualment, el fet que la revista està posicionada per sobre del Percentil 90.

Des d'una perspectiva relativa, i tenint en compte l'indicador de impacte normalitzat calculat a partir de les Citacions Mundials proporcionades per WoS (ESI, Clarivate), proporciona un valor per a la normalització de citacions relatives a la taxa de citació esperada de: 1.3. Això indica que, comparat amb treballs en la mateixa disciplina i en el mateix any de publicació, el situa com un treball citat per sobre de la mitjana. (font consultada: ESI 14 Nov 2024)

Aquesta informació es reforça amb altres indicadors del mateix tipus, que encara que dinàmics en el temps i dependents del conjunt de citacions mitjanes mundials en el moment del seu càlcul, coincideixen a posicionar en algun moment el treball, entre el 50% més citats dins de la seva temàtica:

  • Mitjana Ponderada de l'Impacte Normalitzat de l'agència Scopus: 1.62 (font consultada: FECYT Febr 2024)
  • Field Citation Ratio (FCR) de la font Dimensions: 5.92 (font consultada: Dimensions Jun 2025)

Concretament, i atenent a les diferents agències d'indexació, aquest treball ha acumulat, fins a la data 2025-06-11, el següent nombre de cites:

  • WoS: 6
  • Scopus: 19
  • OpenCitations: 15

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-06-11:

  • L'ús, des de l'àmbit acadèmic evidenciat per l'indicador de l'agència Altmetric referit com a agregacions realitzades pel gestor bibliogràfic personal Mendeley, ens dona un total de: 71.
  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 69 (PlumX).

Amb una intenció més de divulgació i orientada a audiències més generals, podem observar altres puntuacions més globals com:

  • El Puntuació total de Altmetric: 5.75.
  • El nombre de mencions a la xarxa social X (abans Twitter): 7 (Altmetric).

És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

  • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Hi ha un lideratge significatiu, ja que alguns dels autors pertanyents a la institució apareixen com a primer o últim signant, es pot apreciar en el detall: Primer Autor (LORA MILLÁN, JULIO SALVADOR) i Últim Autor (Rocón De Lima, Eduardo).

l'autor responsable d'establir les tasques de correspondència ha estat LORA MILLÁN, JULIO SALVADOR.