Doktorsvörn í Heilbrigðisvísindum - Anna Lára Ármannsdóttir

Föstudaginn 10. nóvember 2023 ver Anna Lára Ármannsdóttir doktorsritgerð sína í heilbrigðisvísindum við Læknadeild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið Breytileg stífni gervifótar: Lífaflfræðileg áhrif og huglægt mat einstaklingsins. Varying prosthetic foot stiffness: Evaluation of biomechanical effects and individual perceptions.

Andmælendur eru dr. Steven A. Gard, dósent við Northwestern University, og dr. Toran MacLeod, dósent við Dept. of Physical Therapy, California State University, Sacramento.

Umsjónarkennari og leiðbeinandi var Kristín Briem, prófessor við Læknadeild, og meðleiðbeinandi var Sigurður Brynjólfsson, prófessor við Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild. Auk þeirra sátu í doktorsnefnd Andrew Hansen, prófessor og Edward Lemaire, prófessor.

Þórarinn Guðjónsson, prófessor og deildarforseti Læknadeildar, stjórnar athöfninni sem fer fram í Hátíðasal Háskóla Íslands og hefst kl. 9.00.

Ágrip

Umhverfi okkar og undirlag við göngu og athafnir daglegs lífs er margbreytilegt. Einstaklingur með heilbrigt stoð- og taugakerfi á auðvelt með að aðlaga sínar hreyfingar í samræmi við slíkar breytingar en einstaklingur sem misst hefur neðri útlim notar venjulega gervifót sem hefur ekki sömu aðlögunarhæfni. Stífni gervifóta er eitt þeirra atriða í hönnun gervifótar sem getur haft áhrif á bæði göngumynstur og ánægju við notkun stoðtækisins. Ný hönnun gervifótar, Variable Stiffness Ankle (VSA), var prófuð með það að markmiði að meta bæði göngumynstur sem og upplifun einstaklingsins á mismunandi stífnieiginleikum fótarins. Prófanir leiddu í ljós að mismunandi aðstæður í göngu kalla eftir ólíkum hreyfimynstrum, sem mátti sjá þegar eiginleikar gervifótarins voru skoðaðir. Ganga upp halla var skoðuð nánar og hver einstaklingur sérstaklega metinn, þar sem prófanir sýndu að jafnvel þó að stífnibreytingin hefði ekki mikil áhrif á lífaflfræðilegar breytur, aðrar en þær sem lýsa hreyfingu gervifótarins, þá hafði hún áhrif á huglægt mat einstaklingsins. Niðurstöður gefa til kynna að gervifótur með fasta stífni aðlagast ekki nægilega vel þegar gengið er upp halla. Breytileiki í bæði hreyfimynstri og huglægu mati hvetur til frekari rannsókna á þörfinni fyrir breytanlega stífni í gervifótum, með einstaklingsmiðaðar þarfir í huga.

Abstract

To successfully navigate the varied environments, movement tasks and terrains that an individual encounters during daily life, an intact neuromuscular system effectively balances and controls its response. This important balance is disturbed for individuals that have lost a limb. Lower limb prosthetic device research and development has focused on restoring biomechanical functions of the amputated foot and ankle, with prosthetic foot stiffness being one factor that influences both gait and user experience for individuals using lower limb prosthetics. A new prosthetic foot, the Variable Stiffness Ankle (VSA) prosthetic foot, was evaluated with the aim to capture both objective and subjective responses of altering VSA prosthetic foot stiffness. Biomechanical testing revealed that the function of the foot, as presented with prosthetic ankle angle and dynamic joint stiffness, differed depending on the gait task, and this was particularly evident for incline walking. This finding, in addition to the fact that incline walking places different functional demands on the prosthetic foot than level walking does, prompted additional analysis of subjective and biomechanical responses during incline walking. Results showed that only biomechanical parameters directly related to the prosthetic foot function were affected. While stiffness changes affected the individual’s perceptions, no other immediate effects were seen on the overall gait pattern. These results may indicate that a prosthetic foot with a fixed stiffness may not adapt effectively when changing between gait tasks. An individual analysis revealed variability in both gait patterns and subjective responses, indicating the need for a personalized, user-centered approach, both when evaluating the efficacy of a prosthetic foot and in development of new prosthetic solutions.

Um doktorsefnið

Anna Lára Ármannsdóttir er fædd árið 1982 á Akranesi. Hún lauk BS-prófi frá Háskóla Íslands árið 2006 og MS-gráðu frá sama skóla árið 2014. Anna hóf doktorsnám við Háskóla Íslands árið 2017. Frá 2021 hefur hún starfað hjá stoðtækjafyrirtækinu Össuri og leiðir nú Biomechanical Testing, teymi innan þróunardeildar Össurar. Sambýlismaður Önnu Láru er Guðjón Baldur Gunnarsson og eiga þau dæturnar Eydísi Ýr og Evu Ísafold.