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Exploring the Impact of Artificial Proprioception on Postural Stability in Individuals with Transtibial Prosthesis.

This study investigates the effects of Artificial Proprioception (AP) on postural stability in transtibial amputees using a non-invasive mechatronic system. Eight participants with unilateral lower-limb amputation underwent stabilometric evaluations under four visual and sensory conditions (with/wit...

Descripción completa

Publicado en:Revista Mexicana de Ingeniería Biomédica Vol. 46; no. 3; pp. 1 - 24
Autor principal: Diaz-Hernandez, Octavio
Formato: Artículo
Publicado: Sociedad Mexicana de Ingenieria Biomedica, A.C. Sep-Dec2025
Materias:
Proprioception
Postural balance
Leg amputation
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Artificial legs
Sensorimotor integration
Vibrotactile stimulation
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        au: Diaz-Hernandez, Octavio
        affil: IEscuela Nacional de Estudios Superiores Unidad Juriquilla, Universidad Nacional Autónoma de México, Querétaro, México
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        This study investigates the effects of Artificial Proprioception (AP) on postural stability in transtibial amputees using a non-invasive mechatronic system. Eight participants with unilateral lower-limb amputation underwent stabilometric evaluations under four visual and sensory conditions (with/without AP, eyes open/closed) using a baropodometric platform. The AP system translated plantar pressure from instrumented insoles into vibrotactile feedback via actuators positioned on dermatome-mapped regions of the thigh. Time-series analyses, pressure maps, and center of pressure (COP) dynamics were assessed through metrics such as displacement, velocity, sway area, and Romberg indices. While statistical significance was not achieved, descriptive trends revealed a reduction in COP variability, particularly in eyes-closed conditions, suggesting enhanced postural control. The system's proportional feedback and anatomical mapping may facilitate improved somatosensory integration and compensatory motor strategies. These findings support AP as a promising tool for balance rehabilitation in lower-limb amputees, warranting further study with larger cohorts and dynamic tasks.
        Este estudio evalúa los efectos de la Propiocepción Artificial (PA) sobre la estabilidad postural en amputados transtibiales mediante un sistema mecatrónico no invasivo. Ocho participantes con amputación unilateral de miembro inferior realizaron pruebas estabilométricas bajo cuatro condiciones visuales y sensoriales (con/sin PA, ojos abiertos/cerrados) usando una plataforma baropodométrica. El sistema de PA convirtió las presiones plantares de plantillas instrumentadas en vibraciones transmitidas por actuadores colocados en zonas del muslo según la distribución de dermatomas. Se analizaron mapas de presión, series temporales y dinámicas del centro de presión (COP) mediante métricas como desplazamiento, velocidad, área de oscilación e índices de Romberg. Aunque no se encontraron diferencias estadísticamente significativas, las tendencias descriptivas mostraron una reducción en la variabilidad del COP, especialmente con ojos cerrados, lo que sugiere un mejor control postural. La retroalimentación proporcional y el mapeo anatómico del sistema podrían favorecer una integración sensorial más efectiva y estrategias motoras compensatorias. Estos resultados respaldan el potencial de la PA como herramienta en la rehabilitación del equilibrio en amputados, recomendándose estudios futuros con muestras más amplias y tareas dinámicas.
      pubtype: Academic Journal
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