Self-Powered Triboelectric Insole for Gait Asymmetry and Plantar Pressure Signatures in Rehabilitation Patients: A Cross-Sectional Study

Sensors, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/s26103191
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

(1) Background: Gait analysis technologies have advanced; however, traditional systems like optical motion capture are lab-bound and costly, limiting rehabilitation monitoring. This cross-sectional study evaluates self-powered triboelectric nanogenerator (TENG) insoles combined with IMU sensors to assess gait asymmetry, plantar pressure signatures, age effects and injury history in rehabilitation patients, aiming to enable portable, battery-free phenotyping. (2) Methods: Fifty-three patients (22 females, 31 males; age, 29 ± 26 years) from Astana clinics with trauma histories (e.g., spine, ankle, fractures) and 10 healthy references underwent a 2 min walk test (2MWT). TENG insoles captured plantar loading; ankle/knee IMUs measured spatiotemporal parameters (cadence, asymmetry). The data were normalized; the analyses used an ANOVA and correlations (Python 3.14.3). (3) Results: The TENG sensors showed force/frequency linearity (up to 10 V at 20 N). The cadence averaged 101 ± 10 steps/min, declining with age (r = −0.31, p = 0.03) and fractures (r = −0.23, p = 0.04). The asymmetry varied (−54% to +31%) without category differences. Flatfoot (55%) was linked to lateral loading shifts; condition-specific waveform signatures emerged (e.g., lateral heel in ankle issues). (4) TENG-IMU systems feasibly capture gait phenotypes in heterogeneous cohorts, supporting out-of-lab monitoring for personalized rehabilitation without batteries. Prospective validation is required for further practical implications.