中風後會造成?多後遺症。在這些後遺症當中，垂足會影響中風病人的步態控制、穩定性與行走表現。踝足矯正器(AFO)適用於中風患者。現今市售的儲能式的踝足矯正器不僅可以幫助患者解決垂足問題，還可以存儲和釋放更多能量。由於足底板的幾何形狀設計和材料，儲能式的矯正器可以存儲和釋放更多能量。此釋放的能量可以幫助中風病人推進。儲能式踝足矯正器有前緣翹起和足弓設計。當使用者在穿戴此種設計的踝足矯正器行走時，足底板會變形。此變形將導致踝足矯正器儲存能量。然而，現今研究較少討論對不同前緣翹起、足弓設計與材料的影響。本研究的目的是設計一根據市售儲能式踝足矯正器並具有不同的前緣翹起角度和不同足弓高度的儲能式矯正器。此外，本研究改變了足板的幾何形狀，以找到相對最佳的設計。 本研究使用SolidWorks 2016設計儲能式踝足矯正器（PH-AFO）的模型。本研究有三個參數: 前緣翹起角度、足弓高度與足底板材料。分別有五種不同的前緣翹起角度: 28 2o、 22 56o、 16 92o、 11 28o 與 5 64o。以及五種不同的足弓高度: 9 74mm、8 11mm、6 49mm、4 87mm與3 25mm。在本研究中使用兩種不同的材料: 鈦合金與碳纖維複合材料。本研究將PH-AFO模型導入ANSYS Workbench進行有限元素分析（FEA）。在有限元素分析中，本研究使用中風患者的數據來模擬中風患者的步態。 模擬結果顯示，有較高前緣翹起角度的PH-AFO存儲了更多的應變能。足弓高度對於儲能並沒有增加或減少的趨勢，但在最低足弓高度（3 25mm）有最大儲存的應變能。儲存於足弓的能量有助於病患提起腳跟。前緣翹起角度28 2o、足弓高度為3 25mm 的PH-AFO，材料為鈦合金，在模擬結果中存儲了最大應變能。此釋放的應變能量可以幫助患者推進。同時，此款矯正器在踝關節力矩貢獻最多。AFO釋放的能量越多，病患所需的力越少。Bregman等人製造碳纖維踝足矯正器（CFOs），以碳纖維彈簧連接小腿部件和足底板部件[51]。在他們的研究中，CFOs在踝關節力矩的貢獻率為52％; PH-AFO對踝關節力矩的貢獻率為鈦合金材料的43％，碳纖維複合材料的40％。CFOs的踝關節力矩貢獻主要來自於碳纖維彈簧的變形;而PH-AFO的踝關節力矩貢獻主要來自於足底板的變形。患者可以依自己的復健狀況選擇具有不同貢獻度的PH-AFO。未來的研究可以考慮將這兩個設計結合，以獲得更高的AFO貢獻率和儲存的能量。
Design Analysis of Power Harvesting Passive Ankle Foot Orthoses
奕竣, 王. (Author). 2019
學生論文: Doctoral Thesis