Summary
Diese Studie untersucht die untere Extremität Kinematik und Boden Eingreiftruppe (GRF) während mäßig hohen Absätzen Joggen und laufen. Themen wurden in Gruppen von erfahrenen Träger und unerfahrene Träger unterteilt. Eine dreidimensionale Bewegung-Analyse-System mit einer konfigurierten Kraft-Plattform erfasst gemeinsame Bewegungen der unteren Gliedmaßen und GRF.
Abstract
Eine begrenzte Anzahl von Studien haben untere Extremität Biomechanik erforscht, während hochhackigen Joggen und laufen, und die meisten Studien haben es versäumt, das Tragegefühl von Themen zu klären. Dieses Protokoll beschreibt die Unterschiede in der unteren Extremität Kinematik und Boden Eingreiftruppe (GRF) erfahrene Träger (EW) und unerfahrene Träger (IEW) während mäßig hohen Absätzen Joggen und laufen. Eine dreidimensionale (3D) Bewegung-Analyse-System mit einer konfigurierten Kraft-Plattform wurde zur gemeinsamen Bewegungen der unteren Gliedmaßen und GRF synchron zu erfassen. 36 junge Frauen sich freiwillig zur Teilnahme an dieser Studie und hochhackigen Schuh tragen Erfahrungen, einschließlich der Häufigkeit, Dauer, Ferse Typen und Absatzhöhen gefragt waren. Elf, hatte die Erfahrung von 3 bis 6 cm Absätzen bei einem Mindestaufenthalt von drei Tagen pro Woche (6 h pro Tag für mindestens zwei Jahre) und elf, die Stöckelschuhe weniger als zweimal pro Monat trug teilgenommen. Themen durchgeführt, Joggen und laufen auf bequemen niedrigen und hohe Geschwindigkeiten bzw. mit dem richtigen Fuß komplett betreten eine Kraft-Plattform entlang einer 10 m Gehweg vorbeigehen. EW und IEW angenommen verschiedene biomechanische Anpassungen beim Joggen und laufen. IEW ausgestellt eine allgemein größere Reichweite der Beweglichkeit der Gelenke, während EW eine deutlich größere Besatzrate von GRF während des Laufens zeigte. Daher sollten weitere Studien über die untere Extremität Biomechanik von hochhackigen Gangart Tragegefühl der Probanden streng kontrollieren.
Introduction
High-Heel-Design seit jeher eines der beliebtesten Features Damenschuhe. Zwingt den Knöchel in einem passiven Zustand plantar gebeugt, verändern Schuhe mit hohen Absätzen erheblich Wander-Kinematik und Kinetik. Trotz berichteten nachteiligen Auswirkungen auf den Bewegungsapparat1, soziale und Mode Heranziehung Zoll die weitere Schuhe mit hohen Absätzen2.
Optisches Trackingsysteme, derzeit verwendet in der Mehrzahl der Ganganalyse Labors für beide klinische und wissenschaftliche Zwecke, geben genaue und zuverlässige Messung von 3D untere Extremität gemeinsame Bewegungen3. Diese Technologie bietet einen "Gold-Standard" für Gang Analyse4. Konsistente Ergebnisse basiert auf der Technik haben gezeigt, dass höhere Absatzhöhen zu größeren Knie Beugung und Knöchel Inversion im Vergleich mit flachen Schuhen5,6,7führen. GRF ist eine weitere häufig verwendete Parameter Ganganalyse. Die Verlagerung des GRF zur medialen Vorfußbereich reduzierte GRF während Mid Haltung erhöht vertikale GRF bei Fersenauftritt und erhöhte Peak anterior-posterioren GRF auch eingehalten worden in hohen Absätzen zu Fuß1,6, 7 , 8.
Frühere Studien, die oben genannten Methoden basiert hauptsächlich auf Ebene gehen. In der modernen Gesellschaft für einen Bus laufen, stechen in einer belebten Straße oder schneidigen, der letzte Zug-Push fangen immer mehr Frauen um höhere Geschwindigkeiten hin und wieder zu verwenden. Es gibt begrenzte Studien zur unteren Extremität Biomechanik bei hochhackigen Joggen und laufen. GU Et al. darauf hingewiesen, dass die Gelenkbewegung Abduktion-Adduktion und Hüfte Flexion-Kniestreckung deutlich als die Absatzhöhe erhöht beim Joggen9erweitert. Die Einschränkung dieser Studie ist, dass sie nur gewöhnlichen High Heel Trägerinnen rekrutiert. Der häufige Gebrauch von hochhackigen Schuhen kann potenziell strukturelle Anpassungen in den Muskeln der unteren Extremitäten auslösen. Zöllner Et Al. erstellt ein Multiskalen Computermodell enthüllt, dass Muskeln allmählich auf die neue funktionale Länge durch den Einsatz von high Heels nach einem chronischen Verlust von Sarkomeren in Serie10anpassen kann. Beweis zeigt auch, dass die kinematische Unterkünfte im Gangbild verursacht durch Schuhe mit hohen Absätzen zwischen erfahrenen und unerfahrenen Träger11variieren. Daten, die von erfahrenen und unerfahrenen Probanden können statistische Ergebnisse12Maske. Es ist wichtig zu untersuchen, ob die biomechanischen Veränderungen ebenso offensichtlich unerfahrene und erfahrene Benutzer sind.
Der Zweck dieser Studie war zu untersuchen, die Unterschiede in der unteren Extremität Kinematik und vertikale GRF erfahrene Träger (EW) und unerfahrene Träger (IEW) während mäßig hohen Absätzen Joggen und laufen. Es wurde vermutet, dass EW schneller zeigen würde selbst lieber joggen und laufen Geschwindigkeiten, weniger Gelenkbewegung und größere vertikale GRF beim Joggen und laufen.
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Protocol
diese Studie wurde von der menschlichen Ethik Komitee der Ningbo University (ARGH20150356) zugelassen. Alle Probanden gaben ihre Einwilligung für die Aufnahme in die Studie, und sie wurden von dem Ziel, Anforderungen und experimentelle Verfahren der Studie informiert.
1. Gait Labor Vorbereitung
- Switch off alle Glühlampen und eine angemessene Beleuchtung mit Leuchtstofflampen-Ebene in das Labor zu verlassen. Entfernen Sie alle Markierungen und unerwünschte Objekte der Reflexion, die als passive retroreflektierenden Markierungen aus dem Capture-Volume fehlinterpretiert werden kann.
- Stecken Sie den entsprechenden Dongle in den parallelen Anschluss des Computers. Schalten Sie die Motion-Capturing-Kameras, proprietäre Software aufspürt, zwingen Plattform Verstärker und externen Analog-Digital-Wandler (ADC).
- Erlauben Zeit für 8 Kameras zu initialisieren. Klicken Sie auf die " lokales System " Knoten auf der " System " Registerkarte "die " Ressourcen " Bereich. In der " Eigenschaften " Glasscheibe die " lokales System " Knoten, Typ " 100 " in der " angeforderten Frame-Rate " Eigenschaft in der " System " Abschnitt, Sample-Rate bei 100 Hz eingestellt.
- Select " Kamera " aus der Liste in der " Ansicht " Bereich. Ort der T-Rahmen, bestehend aus 5 Marker befindet sich einen festen Abstand von einander, auf der Plattform Kraft.
- In der " Systemressourcen " Baum, erweitern die " Kameras " Knoten und drücken und halten Sie die Strg-Taste beim Klicken auf jede Kamera in den Knoten aufgeführt. In der " Eigenschaften " Glasscheibe der " Kameras " Knoten, bewegen die " Strobe Intensität " bar in der " Einstellungen " Abschnitt nach links oder rechts für jede Kamera um sicherzustellen, dass Daten von jeder Kamera vollständig, eindeutig und stetig sichtbar in der " Ansicht " Bereich ".
- Klicken Sie auf die " Vorbereitung des Systems " Taste die " Werkzeug " Bereich. Klicken Sie auf die " Start " Taste der " kalibrieren Kameras " Abschnitt und Thenphysically Welle den Kalibrierung Zauberstab (T-Rahmen) in das Aufnahme-Volumen in einer vertikalen acht während der Fahrt rund um den Bereich für die Erfassung von 3D-Daten bestimmt. Winken, wenn die blaue Status-LEDs auf der Vorderseite der Kameras zu blinken aufhören.
- In der " Kameras Kalibrierung Feedback " Abschnitt der " Tool " Bereich den Fortschrittsbalken zu überwachen, bis die Kamera-Kalibrierung abgeschlossen ist. Überprüfung der " Bild Fehler " Daten; akzeptables Bild Fehler jeder Kamera sollte weniger als 0.3.
- Ort T-Rahmen auf dem Boden, mit der zentralen Marker auf der linken oberen Ecke der Kraft-Plattform (60 cm × 90 cm) und die Achsen des Rahmens an den Rändern der Kraft-Plattform. Sicherstellen, dass die Längsachse des Frame-Punkte in der Fahrtrichtung (anteriore Richtung).
- Select " 3D-Perspektive " aus der Liste in der " Ansicht " Bereich. In der " Set Volume Herkunft " Abschnitt, klicken Sie auf die Schaltfläche "Start" und klicken Sie auf die " setzen Herkunft "-Taste, um den Ursprung der Aufnahme-Lautstärke eingestellt.
- Bitte einen Betreff, der auf die Kraft-Plattform. Stellen Sie sicher, dass die Richtung des Boden Reaktion Vektors im Ansichtsfenster angezeigt nach oben und das Ausmaß der die vertikale Kraftkomponente der Körpermasse x 9,81 entspricht. Bitten, das Thema zu gehen weg von der Plattform Kraft.
- In der " Systemressourcen " Baum, mit der rechten Maustaste auf den " zwingen Plattform " Knoten, und wählen Sie " Nullpegel " aus der " Kontext " Menü, die Kraft-Plattform zu kalibrieren. Klicken Sie auf die " Konnektivität " Knoten auf der " System " tab in die " Ressourcen " Bereich. In der " Eigenschaften " Glasscheibe die " Konnektivität " Knoten, Typ " 1.000 " in der " angeforderten Frame-Rate " Eigenschaft in die " Einstellungen " Abschnitt einstellen die Sample-Rate bei 1.000 Hz.
- Bereiten 16 passive retroreflektierenden Markierungen (Durchmesser: 14 mm) von Pre Befestigung individuell an einer Seite des doppelseitigen Klebebandes.
2. Thema Vorbereitung
- organisieren die Ergebnisse der Umfrage über das High Heel Schuh tragen erleben, einschließlich der Häufigkeit, Dauer, Ferse Typen, und Ferse Höhen, die jeder Freiwillige eingeräumt werden sollte.
Hinweis: Fragen in der Umfrage: (i) wie oft trägst du deine Schuhe mit hohen Absätzen? (Ii) wie viele h/min tun Sie jedes Mal, wenn Ihre Schuhe mit hohen Absätzen zu tragen? (Iii) trägst welche Art von hochhackige Schuhe du normalerweise? Keilabsatz oder Pfennigabsatz? (iv) ist wie hoch der Schuh, den Sie in der Regel tragen? Hier 36 junge Frauen sich freiwillig zur Teilnahme an diesem Test, sondern 14 von ihnen wurden aus verschiedenen Gründen ausgeschlossen: unwohl mit dem experimentellen Schuh (4), Hallux valgus (3), nur mit Keilabsatz Erfahrung (3), abnorme Gangart in der experimentellen Umwelt (2) und Abwesenheit auf den Testtag (2). - Thema, die die Einschlusskriterien erfüllen schriftliche Einwilligungserklärung einzuholen.
Hinweis: Die Einschlusskriterien sind wie folgt: keine Muskel-Skelett-Erkrankungen, die beeinflussen könnten, normal Joggen und laufen Gang; Wohlfühlen mit dem experimentellen Schuh angeboten; rechten Fuß Dominant; und Größe 37 (EUR) EW (Alter: 24,2 ± 1,2 Jahre; Höhe: 160 ± 2,2 cm; Masse: 51,6 ± 2,6 kg) tragen Sie Schuhe mit schmalen Absätze 3-6 cm hoch bei einem Mindestaufenthalt von drei Tagen pro Woche (6 h pro Tag) für mindestens zwei Jahre, während IEW (Alter : 23,7 ± 1,3 Jahre; Höhe: 162.3 ± 2,3 cm; Masse: 52.6 ± 4,5 kg) tragen Sie Schuhe mit hohen Absätzen weniger als zweimal pro Monat. - Fragen, die Themen zu verwandeln, eng anliegende Hosen und ein T-shirt.
- Maßnahme Themen ' Stehhöhe (mm) und Körpermasse (kg). Messen der Beinlänge (d. h. der Abstand zwischen den überlegenen Beckenkamm Wirbelsäule und die Knöchel interne Kondylus in mm), breite Knie (d. h. die Abstand zwischen dem medialen und lateralen Knie Kondylus in mm) und Knöchel Breite (d.h., der Abstand zwischen den medialen und lateralen Knöchel Kondylus in mm) mittels Messung der Bremssättel.
- Prepare Hautareale der anatomischen knöchernen Landmarken für die Platzierung von Marker.
- Rasur Körperbehaarung als angemessen und Alkohol Reinigungstücher Entfernen überschüssigen Schweiß und Feuchtigkeitscreme.
Hinweis: Die Markierung Standorte umfassen: anterior-Superior Beckenkamm Wirbelsäule (LASI/RASI), Posterior-Superior Beckenkamm Wirbelsäule (LPSI/RPSI), seitliche Mitte des Oberschenkels (LTHI/RTHI), seitlichen Knie Kondylus (LKNE/RKNE), seitliche Mitte Schaft (LTIB/RTIB), seitlichen Malleolus (LANK/Rang) zweite Mittelfußknochen Kopf (LTOE/RTOE) und Fersenbein (LHEE/RHEE), wo die L und R Präfixe zeigen links und Beine, bzw. fahren.
- Rasur Körperbehaarung als angemessen und Alkohol Reinigungstücher Entfernen überschüssigen Schweiß und Feuchtigkeitscreme.
- Palpate, anatomische Wahrzeichen zu identifizieren. Kreisen Sie jede Sehenswürdigkeit auf der Haut mit einem Markierstift. Die 16 passive retroreflektierenden Markierungen auf das Wahrzeichen von beiden Seiten der unteren Gliedmaßen mit einem doppelseitigen Klebeband befestigen.
- Fragen, die Themen in den experimentellen Schuh ändern (Ferse Höhe: 4,5 cm) und dann laufen, Joggen und laufen frei entlang der Piste, bis sie physiologisch und psychologisch mit den Kameras und Markierungen an den unteren Gliedmaßen sind (d. h. keine Einfluss auf die Teilnehmer) und sie das Gefühl, sie sind Wandern, Joggen und laufen natürlich.
- Fragen, die Themen zu üben Joggen entlang der Piste auf eine komfortable geringer Geschwindigkeit, bis sie sich stetig joggen können. Weisen Sie die Themen einige progressives Training (z. B. einige Anstrengungen, um auf eine schrittweise Erhöhung der Geschwindigkeit auf einem Laufband in einem sicheren und bequemen Bereich Joggen) durchführen.
- Bitten sie die Praxis auf dem Boden entlang der Piste mit angenehm hoher Geschwindigkeit laufen, bis sie sich ständig mit dieser Geschwindigkeit laufen können.
- Anweisen, die Themen zu versuchen, Joggen/laufen aus verschiedenen Startlinien im Startbereich mehrmals, um eine geeignete Startposition, sicherzustellen, dass des rechten Fußes finden natürlich trifft und völlig Kontakte die Kraft-Plattform starten bei der Übergabe von.
Abbildung 1: experimentelles Protokoll. 8 Infrarot-Kameras erfassen untere Extremität Bewegung, während das Thema joggt und entlang der Start-und Landebahn verläuft. Der Rechte Fuß natürlich trifft und völlig Kontakte Kraft Plattform vorbeigehen. Kinematische und kinetische Daten sammelten synchron. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
3. statische Kalibrierung
- Klicken Sie auf die " neue Datenbank " Schaltfläche in der Symbolleiste, um eine neue Datenbank erstellen. Klicken Sie auf die " Data Management " Schaltfläche in der Symbolleiste öffnen die " Data Management " Bereich. In der " Datenmanagement " Bereich, klicken Sie auf die " neue Patienten Klassifikation " " neuen Patienten, " und " neue Sitzung " Tasten in Ordnung. Rückkehr zu der " Ressourcen " Bereich, klicken Sie auf die " erstellen Sie ein neues Thema " Taste, um ein neues Thema zu erstellen, und geben Sie die Werte für alle anthropometrische Messungen (z. B. Höhe, Gewicht, Beinlänge, breite Knie und Knöchel Breite) in der " Eigenschaften " Bereich für das neu erstellte Thema.
- Klicken Sie die " Go Live " Taste der " Ressourcen Bereich. " klicken Sie die " horizontal geteilt " Taste der " Ansicht " Bereich und wählen Sie " Graph " in der Ansichtsliste im neuen " Ansicht " Bereich. Wählen Sie " Flugbahn Graf " in der " Modelloutput " Pulldown-Liste.
- Bestätigen, dass die Anzahl der Marker in der " Graph " Fenster "Ansicht" ist 16 und die gleiche Anzahl von Markern ist sichtbar in die " 3D-Perspektive " Fenster "Ansicht", was bedeutet, dass keine Markierungen auf der unteren Extremität gelungen ist, erfasst werden.
- Klicken Sie auf die " Thema Vorbereitung " Taste die " Werkzeug " Bereich ".
- Bitten, das Thema in einer stationären neutralen Pose in der Mitte des Capture Volumes, die statischen Daten erfassen stehen.
- Klicken Sie auf die " Start " Schaltfläche im Abschnitt Thema erfassen, ungefähr 150 Frames zu erfassen und dann die " stoppen " Schaltfläche ".
Hinweis: Die " Start " Taste schaltet auf " Stop " automatisch nach einem Klick it.
- Klicken Sie auf die " Start " Schaltfläche im Abschnitt Thema erfassen, ungefähr 150 Frames zu erfassen und dann die " stoppen " Schaltfläche ".
- Klicken Sie auf die " rekonstruieren " Schaltfläche in der Symbolleiste, um die aufgenommenen Marker anzuzeigen. Klicken Sie auf die " Label " Taste der " Tool " Bereich und manuell zuweisen die Etiketten (insgesamt 16) aufgelistet der " manuelle Kennzeichnung " Abschnitt, um die entsprechenden Marker in der " 3D-Perspektive " Fenster "Ansicht". Drücken Sie die " Esc " Taste auf der Tastatur, um zu beenden.
- Select " statische " in der " Pipeline " Pulldown-Liste in der " Thema Kalibrierung " Abschnitt. Überprüfen Sie die " linker Fuß " und " rechten Fuß " Optionen der " statische Einstellungen " Bereich. Klicken Sie auf die " Start " Taste der " Thema Kalibrierung " Abschnitt.
4. Dynamische Prüfungen
- bitten, das Thema bei der entsprechenden Ausgangsposition stehen.
- Klicken Sie auf die " Go Live " Taste der " Mittel " Bereich. Klicken Sie auf die " Capture " Taste das " Tool " Bereich. Bearbeiten der " Studie namens " in der " nächste Testversion Setup " Abschnitt.
- Klicken Sie auf die " Start " Taste die " Capture " Abschnitt zu beginnen, erfassen und dann sofort geben dem Thema der mündlichen Anweisung an " gehen Joggen/laufen gehen Sie " sorgen dafür, dass der Rechte natürlich Streiks Fuß und vollständig Kontakte die Kraft-Plattform beim übergeben nach ( Abbildung 1).
- Zum Joggen Versuche, Fragen, die Themen zu an die komfortablen langsamem Joggen, die sie während der Zubereitung kannten; Fragen Sie für die Ausführung von Prüfungen, die Themen, die komfortable hoher Geschwindigkeit laufen, die sie während der Zubereitung vertraut gewesen waren. Für eine 2-min Pause zwischen zwei Studien lassen.
- Erfassen mindestens 3 aufeinander folgende Schritte, einschließlich der Schritt auf die Kraft-Plattform.
Hinweis: Joggen und laufen Studien werden nach dem Zufallsprinzip durchgeführt. Fragen Sie für jede Drehzahl, Themen, 5 Studien zu wiederholen. Abbrechen der Einnahme im Falle einer Markierung verschieben/fallen oder abnorme Gangart auftritt. Im Falle der Marker bewegen/fallen, wieder befestigen an die vorgegebenen Haut Mark.
Abbildung 2 : Benutzeroberfläche für dynamische Datenerfassung. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
- Klicken Sie auf die " stoppen " Taste der " Capture " Abschnitt, nachdem das Thema joggt/läuft bis zum Ende der Start-und Landebahn. Siehe Abbildung 2.
Hinweis: Die " Start " Taste der " Capture " Abschnitt wechselt zu " Stop " automatisch nach einem Klick it.
5. Nachbearbeitung mit proprietären-Tracking-Software
- Klicken Sie auf die " Data Management " Schaltfläche in der Symbolleiste. In der " Data Management " Bereich, doppelklicken Sie auf den Test. Klicken Sie auf die " rekonstruieren " und " Label " Schaltflächen in der Symbolleiste, das dynamische 3D-Modell zu rekonstruieren und die gefilmten Daten zu erhalten.
- Auf der Zeitleiste verschieben links-Range Indikator (blaues Dreieck) auf der Zeitachse zu dem Frame, an dem der Rechte Fuß die Kraft-Plattform schlägt. Wählen Sie diesen Rahmen entsprechend den Augenblick, wenn die vertikalen Kraftvektor im Ansichtsfenster entsteht.
- Umzug der rechts-Range Indikator (blaues Dreieck) auf der Zeitachse zu dem Frame, an dem die nächste Fersenauftritt Veranstaltung des rechten Fußes auftritt.
Hinweis: Die Auswahl dieses Rahmens richtet sich nach der angedeuteten subjektive Schätzung der Forscher nach dem Augenblick wenn gibt es keine Superior-minderwertige Verschiebung der rechten Ferse Markierung.
- Umzug der rechts-Range Indikator (blaues Dreieck) auf der Zeitachse zu dem Frame, an dem die nächste Fersenauftritt Veranstaltung des rechten Fußes auftritt.
- Auf der Zeitleiste mit der rechten Maustaste und wählen Sie " Zoom, Region of Interest " aus den " Kontext " Menü, um die gewünschten Frames definieren.
- Klicken Sie auf das " Label " Hinternauf in die " Werkzeug " Bereich. In der " Lücke füllen " Abschnitt, klicken Sie auf die Markierungen, deren Flugbahnen Lücken enthalten in aufgeführt, die " Flugbahn " Spalte und klicken Sie dann auf die " füllen " Taste des die " Spline füllen " Tool.
Hinweis: Die Anzahl der Lücken finden Sie in der " #Gaps " Spalte. Anklicken der " füllen " Knopf der " Spline füllen " Werkzeug füllt eine Lücke. Die " Spline füllen " Methode kann in der Regel für die Lücke kleiner oder gleich 60 Bildern Instanzen. - Klicken Sie auf die " Pipeline " Taste das " Tool " Bereich. Wählen Sie " dynamische " von der " aktuelle Pipeline " Liste. Bewegen Sie das Kennzeichen (blauen Schieberegler) entlang der Zeitachse zum letzten Frame. Klicken Sie auf die " laufen " Taste, um die Pipeline starten und dynamische Studien in.csv Exportformat für Post-Processing in der Datenanalyse-Software.
6. Datenanalyse
- Tiefpass-filter die kinematischen und kinetischen Daten mit 4 th-Butterworth-Filter mit Grenzfrequenz bei 10 Hz und 25 Hz, bzw. 13 bestellen (siehe die Tabelle der Werkstoffe).
- Teilen die anterior-Superior Verschiebung der Markierung auf der rechten vorderen überlegene Beckenkamm Wirbelsäule durch die entsprechende Zeit zum Joggen/laufen Geschwindigkeit berechnen.
- Definieren die anterior-posterioren Verschiebung des Markers auf rechten Ferse zwischen den aufeinander folgenden Fersenauftritt Ereignissen wie die Schrittlänge. Definieren den Kehrwert der Dauer des Gangzyklus als die Schrittfrequenz.
- Definieren den Unterschied zwischen dem Berg und Tal Winkel während der Standphase wie das gemeinsame Angebot der Bewegungsumfang (ROM).
- Berechnen die vertikale durchschnittliche Raumbelastung durch die Definition der Neigung der Ausrundung GRF-Zeit von 20-80 % der Zeit Haltung vom Erstkontakt beeinflussen zwingen 14.
Hinweis: Definieren Sie den Erstkontakt als der Augenblick, wenn die vertikale GRF konsequent gemessen mehr als 0 N. - Normalisieren die vertikale GRF, Körpergewicht (BW %).
- Zuerst durchschnittlichen 5 Studien aus jedem Fach und durchschnittlichen dann diese Ergebnisse für alle Fächer.
Hinweis: Die Parameter enthalten, Joggen und Laufgeschwindigkeit, Schrittlänge, Schrittfrequenz, gemeinsame (d.h., Knöchel, Knie und Hüfte) 3D (ROM) und Spitze Winkel während der Standphase, Winkel bei Fersenauftritt in der Sagittalebene, Fangstoss (F i), Peak Kraft ( F p), und vertikale durchschnittliche Raumbelastung (VALR). - Übertragen die Daten in einer Statistik-Software für statistische Analysen.
7. Statistische Analyse
- führen zwei Separate unabhängige Proben t-Tests durch, um die Auswirkungen des Tragens Erfahrung beurteilen. Führen Sie zwei separate gepaart-Proben t-Tests zur Beurteilung der Auswirkungen von Laufgeschwindigkeit auf untere Extremität Kinematik und GRF. Betrachten Sie statistische Ergebnisse so bedeutende, wenn p < 0,05.
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Representative Results
Alle Ergebnisse werden hier als Mittelwert ± Standardabweichung. Die Laufgeschwindigkeit war deutlich größer als die jogging Geschwindigkeit unabhängig von der Erfahrung tragen (EW: Joggen vs. Run: 2,50 ± 0,14 vs. 3,05 ± 0,14, p = 0,010; IEW: Joggen vs. Run: 2,24 ± 0,26 vs. 2,84 ± 0,29, p = 0.028; in m/s) (Tabelle 1). Keinen signifikanten Unterschied in der entsprechenden Joggen/laufen Geschwindigkeiten zwischen EW und IEW wurde gefunden. In der Regel die Schrittlänge der EW war größer als die der IEW (Jog: EW vs. IEW: 1,86 ± 0,06 vs. 1,49 ± 0,20, p = 0,016; Lauf: EW vs. IEW: 2,15 ± 0,14 vs. 1,79 ± 0,16, p = 0,004; in m) während die Schrittfrequenz das Gegenteil zeigte (Jog: EW vs. IEW: 82,43 ± 3,48 vs. 90.74 ± 2.92, p = 0,024; Lauf: EW vs. IEW: 85,84 ± 3,39vs. 96,16 ± 3.00, p = 0,015; in Schritte/min) (Tabelle 1). IEW zeigte eine deutlich größere Schrittlänge (p = 0,025) und Frequenz (p = 0,010), und EW zeigte deutlich größere Schrittlänge (p = 0,017), während der Ausführung im Vergleich zu joggen.
In der Sagittalebene statistischen Ergebnisse von unabhängigen gepaarten t-Tests zeigte, dass die Knöchel ROM EW deutlich geringer als die der IEW (Jog: EW vs. IEW: 39.40±4.44 vs. 47.88±2.59, p= 0,000; Lauf: EW vs. IEW: 36.16±2.42 vs. 43.89±3.70, p= 0,006; in Grad) (Abbildung 3). Auch die Knöchel plantar-Flexion bei Fersenauftritt EW war deutlich geringer als die der IEW (Jog: EW vs. IEW:-10.95 ± 2.15 vs. -14.34 ± 2.31, p = 0,014; Lauf: EW vs. IEW:-9.97 ± 0,85 vs. -13.63 ± 0,72, p = 0,011; in Grad) (Tabelle 3). Das Knie ROM EW beim Joggen war deutlich größer im Vergleich zu der IEW (Jog: EW vs. IEW: 30,37 ± 2.11 vs. 29,90 ± 2.67, p = 0.030; Lauf: EW vs. IEW: 30.97 ± 0,86 vs. 30.16 ± 1,79; in Grad) (Abbildung 3). Im Gegenteil, die Knie Peak Beugung der EW beim Joggen war deutlich weniger (Jog: EW vs. IEW: 39,47 ± 1,80 vs. 45,01 ± 2.04, p = 0,017; Lauf: EW vs. IEW: 42.73 ± 2.13 vs. 44.16 ± 2,07; in Grad) (Tabelle 2). Die hip Peak Beugung (Jog: EW vs. IEW: 27.70 ± 2,82 vs. 27.69 ± 4,00; Lauf: EW vs. IEW: 36,02 ± 2,94 vs. 29.15 ± 4.10, p = 0,000; in Grad) und Flexion bei Fersenauftritt (Jog: EW vs. IEW: 27.54 ± 2,84 vs. 27.61 ± 3.92; Lauf: EW vs. IEW: 35,99 ± 2,96 vs. 29.09 ± 4.10, p = 0,000; in Grad) des EW bei laufendem waren deutlich größer im Vergleich zu denen der IEW (Tabelle 2 und Tabelle 3). Darüber hinaus statistische Ergebnisse aus gepaarten t-Beispieltests zeigten, dass IEW Fersenauftritt deutlich weniger plantar-Flexion vorgestellt (Joggen vs. Run:-14.34 ± 2.31 vs. -13.63 ± 0,72, p = 0,044; in Grad) (Tabelle 3 ) und EW präsentiert deutlich größere hip ROM (Joggen vs. Run: 39,22 ± 3,73 vs.46.12 ± 3,88, p = 0,010; in Grad), Peak Flexion (Joggen vs. Run: 27,70 ± 2,82 vs. 36.02 ± 2,94, p = 0,000; in Grad), und Flexion bei Fersenauftritt (Joggen vs. Run: 27,54 ± 2,84 vs. 35.99 ± 2,96, p = 0,000; in Grad) während der Ausführung im Vergleich zu joggen (Abbildung 2, Tabelle 2und Tabelle 3).
In der Frontalebene, die Knöchel ROM (Jog: EW vs. IEW: 4,90 ± 0,48 vs. 6,66 ± 0,26, p = 0,001; Lauf: EW vs. IEW: 5,76 ± 0,46 vs. 6.30 ± 0,44; in Grad) und Peak-Inversion (Jog: EW vs. IEW: 5,51 ± 0,40 vs. 7,51 ± 0,43, p = 0,022; Lauf: EW vs. IEW: 6,80 ± 0,23 vs 7,73 ± 0,33, p = 0,040; in Grad) des EW war weniger im Vergleich zu denen der IEW, und signifikante Unterschiede gab es in ROM beim jogging und Spitzenlast Inversion während Joggen und laufen (Abbildung 2 und Tabelle 2). Das Knie zeigten ähnliche Ergebnisse zum ROM (Jog: EW vs. IEW: 7,23 ± 2.17 vs. 11,27 ± 1.20, p = 0,010; Lauf: EW vs. IEW: 9.19 ± 1.15 vs. 11.04 ± 1,63; in Grad) und Peak-Entführung (Jog: EW vs. IEW: 4,57 ± 0,60 vs. 5.16 ± 0,58; Lauf: EW vs. IEW: 5.84 ± 0,69 vs. 7.12 ± 0,89; in Grad) mit den Knöchel, aber signifikante ein Unterschied nur gab es in ROM beim Joggen (Abbildung 2 und Tabelle 2). Hinsichtlich der Hüfte, nur die Spitze Entführung zeigte einen signifikanten Unterschied zwischen EW und IEW (Jog: EW vs. IEW: 6,80 ± 0.89 vs. 12.62 ± 1,23, p = 0,000; Lauf: EW vs. IEW: 7,73 ± 1.01 vs. 13,37 ± 2.07, p = 0,000; in Grad) (Tabelle 2). Wann wurden Vergleiche zwischen Joggen und laufen, die Knöchel Peak Umkehrung der EW (Joggen vs. Run: 5,51 ± 0,40 vs. 6.80 ± 0,23, p = 0,042; in Grad) und die Knie-Peak-Entführung von IEW (Joggen vs. Run: 5.16 ± 0,58 vs. 7,12 ± 0.89, p = 0,017; in Grad) erwies sich als größere, mit statistischer Signifikanz bei laufendem (Tabelle 2).
In der Transvers Ebene, die Laufgeschwindigkeit zeigte offensichtlich Wirkung auf EW, die deutlich größere externe Rotation des Sprunggelenks ausgestellt (Joggen vs. Run:-23.58 ± 1,05 vs. -26.82 ± 1,90, p = 0,023; in Grad) und das Knie (Jog vs. Run: 12,13 ± 2.19 vs. 15,95 ± 1,62, p = 0,012; in Grad) während der Ausführung im Vergleich zum jogging (Tabelle 2). Während des Laufens, EW auch deutlich weniger Knie ROM ausgestellt (Jog: EW vs. IEW: 16.91 ± 2.21 vs. 18,34 ± 1,08; Lauf: EW vs. IEW: 16,26 ± 1,72 vs. 19,97 ± 1.26, p = 0.009; in Grad) und größere hip Peak Innenrotation (Jog: EW vs. IEW: 15.34 ± 1,53 vs. 14,69 ± 0,95; Lauf: EW vs. IEW: 16,91 ± 1,56 vs. 14.72 ± 0,99, p = 0.028; in Grad) im Vergleich zu IEW (Abbildung 2 und Tabelle 2).
Abbildung 4 zeigt das Ensemble Durchschnitte der vertikalen GRF unter den Bedingungen der EW-Jog, EW-Run, IEW-Jog und IEW-Run. Die GRF-Zeit-Kurve des EW zeichnet sich durch einen ersten Höhepunkt unmittelbar gefolgt von einer kleinen Welle im Bezugszeitraum Schock Absorption, besonders während des Laufens. Im Gegensatz dazu ist der IEW relativ fließend nach dem ersten Höhepunkt. Es gibt keinen signifikanten Unterschied in der imKraft der Pakt zwischen EW IEW und keinen signifikanten Unterschied war zwischen Joggen und laufen (Abbildung 4) beobachtet. Verglichen mit IEW, EW zeigte deutlich größeren Spitzenkraft, unabhängig von der Geschwindigkeit (Jog: EW vs. IEW: 2,42 ± 0,12 vs. 2.05 ± 0,24, p = 0,035; Lauf: EW vs. IEW: 2,51 ± 0,14 vs. 2,27 ± 0,12, p = 0,042; im Körpergewicht). Die VALR vorgestellt, um die höchste unter der Bedingung der EW-Run und war deutlich höher als die Bedingungen des EW-Jog (EW-Run vs. EW-Jog: 102,66 ± 4,99 vs. 62.40 ± 10,46, p = 0,000; in Körpergewicht %) und IEW-Run (EW-Run Vs. IEW-Run: 102,66 ± 4,99 vs. 78,15 ± 17: 00 Uhr, p = 0,000; im Körpergewicht %).
Abbildung 3: Gemeinsame ROM während der Standphase (EW: n = 11; IEW: n = 11). (X) in der Sagittalebene. (Y) in der Frontalebene. (Z) in der Querebene. * Statistische Signifikanz. Fehlerbalken beziehen sich auf Standardabweichungen. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 4 : Ensemble Durchschnitte der vertikalen GRF unter vier Bedingungen (EW: n = 11; IEW: n = 11; Mean±SD). (a) EW-Jog. (b) EW-Run. (c) IEW-Jog. (d) IEW-Run. Die schattierten Bereiche beziehen sich auf die Standardabweichung. Fich repräsentiert die Schlagkraft. Fp stellt die Spitzenkraft. VALR stellt die vertikale durchschnittliche Raumbelastung. BW bedeutet Körpergewicht. ein signifikanter Unterschied zwischen EW-Jog und EW-Run; c erhebliche Differenz zwischen EW-Jog und IEW-Jog; d signifikanter Unterschied zwischen EW-Run und IEW-Run. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
| Parameter | EW (n = 11) | IEW (n = 11) | ||
| Jog | Laufen | Jog | Laufen | |
| Geschwindigkeit (m/s) | 2,50 ± 0,14ein | 3.05 ± 0,14 | 2,24 ± 0,26b | 2,84 ± 0,29 |
| Schrittlänge (m) | 1,86 ± 0,06a, c | 2.15 ± 0,14d | 1,49 ± 0,20b | 1.79 ± 0,16 |
| Schrittfrequenz (Schritte/min) | 82.43 ± 3,48c | 85.84 ± 3,39d | 90.74 ± 2.92b | 96.16 ± 3,00 |
| einsignifikanter Unterschied zwischen EW Jog und EW ausgeführt; | berhebliche Differenz zwischen IEW Jog und IEW laufen; | cerhebliche Differenz zwischen EW Jog und IEW Jog; | dsignifikanter Unterschied zwischen EW ausgeführt und IEW laufen. | |
Tabelle 1: Räumlich-zeitliche Parameter (Mittelwert ± SD).
| Abmessungen | Gelenk (Grad) | EW (n = 11) | IEW (n = 11) | ||
| Jog | Laufen | Jog | Laufen | ||
| Sagittalebene | Knöchel | 12,86 ± 2.10 | 10,64 ± 0,86 | 12.94 ± 1.88 | 10.73 ± 1.02 |
| Knie | 39.47 ± 1.80c | 42.73 ± 2.13 | 45.01 ± 2.04 | 44.16 ± 2.07 | |
| Hüfte | 27.70 ± 2,82ein | 36.02 ± 2,94d | 27.69 ± 4,00 | 29.15 ± 4.10 | |
| Frontalebene | Knöchel | 5.51 ± 0,40a, c | 6,80 ± 0,23d | 7,51 ± 0,43 | 7.73 ± 0,33 |
| Knie | 4,57 ± 0,60 | 5.84 ± 0.69 | 5.16 ± 0.58b | 7.12 ± 0.89 | |
| Hüfte | 6,80 ± 0.89c | 7.73 ± 1.01d | 12.62 ± 1.23 | 13.37 ± 2.07 | |
| Querebene | Knöchel | -23.58 ± 1,05ein | -26.82 ± 1.90 | -26.29 ± 1.06 | -26.73 ± 0.55 |
| Knie | 12.13 ± 2.19ein | 15,95 ± 1,62 | 15.44 ± 1.52 | 15,88 ± 0,99 | |
| Hüfte | 15.34 ± 1,53 | 16.91 ± 1,56d | 14,69 ± 0,95 | 14.72 ± 0,99 | |
| einsignifikanter Unterschied zwischen EW Jog und EW ausgeführt; | berhebliche Differenz zwischen IEW Jog und IEW laufen; | cerhebliche Differenz zwischen EW Jog und IEW Jog; | dsignifikanter Unterschied zwischen EW ausgeführt und IEW laufen. | ||
Tabelle 2: Spitze Winkel während der Standphase in drei Dimensionen (Mittelwert ± SD).
| Gelenke (Grad) | EW (n = 11) | IEW (n = 11) | ||
| Jog | Laufen | Jog | Laufen | |
| Knöchel | -10.95 ± 2.15c | -9.97 ± 0,85d | -14.34 ± 2.31b | -13.63 ± 0,72 |
| Knie | 18.72 ± 5.87 | 24.06 ± 3,42 | 23,39 ± 2,22 | 26,34 ± 1,47 |
| Hüfte | 27.54 ± 2,84ein | 35.99 ± 2,96d | 27.61 ± 3.92 | 29.09 ± 4.10 |
| einsignifikanter Unterschied zwischen EW Jog und EW ausgeführt; | berhebliche Differenz zwischen IEW Jog und IEW laufen; | cerhebliche Differenz zwischen EW Jog und IEW Jog; | dsignifikanter Unterschied zwischen EW ausgeführt und IEW laufen. | |
Tabelle 3: Joint Winkel bei Fersenauftritt in der Sagittalebene (Mean±SD).
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Discussion
Ein Defekt der meisten Studien, die hochhackigen Gangart Biomechanik zu analysieren ist die mögliche Bedeutung Erfahrung tragen Highheels12ignorieren. Diese Studie eingeteilt Themen der regelmäßigen und gelegentlichen Träger, die Auswirkungen der hochhackigen Schuh tragen Erfahrung am unteren Extremität Kinematik und GRF während Moderate hochhackigen Joggen und laufen zu erkunden.
EW und IEW zeigten vergleichbare Joggen/laufen Geschwindigkeiten. Verglichen mit EW, nahm IEW eine höhere Schrittfrequenz und eine kürzere Schrittlänge, die möglicherweise eine Strategie weiterhin Körper Balance15,16. Längere Schrittlänge von EW ist wahrscheinlich verbunden mit größeren Kniestreckung während abstoßen, wodurch auch das Knie ROM in der Sagittalebene erhöht. In ähnlicher Weise ausgestellt EW eine größere Flexion Hüftstreckung ROM mit erhöhten Peak Flexion. Dies könnte zur Senkung der Massenmittelpunkt, Verbesserung der Körper Stabilität17. Allerdings könnte die reduzierte ROM von Hüfte und Knie des EW in den frontalen und transversalen Ebenen als eine Anpassung nach der Langzeitanwendung von high Heels, Gelenke aus übermäßige Bewegung zu kontrollieren erklärt werden. Flexiblere Knöchel, mit einem größeren ROM in der Sagittalebene IEW, dient als eine weniger wirksame Hebel für den Einsatz von Muskelkraft auf den Boden. Dies ist ein möglicher Faktor der Muskelermüdung, aufgrund der größeren erforderlichen Muskelarbeit eine ähnliche Menge an Ausgang während der treibenden Periode18zu erreichen.
Die größeren hippe Beugung wurde gemeldet, ein Ausgleichsmechanismus, GRF zur Vermeidung von Verletzungen7,19zu vermindern werden. In dieser Studie ausgestellt EW größere hip Peak Beugung, während IEW größere Knie Peak Flexion zeigte. Verstärkte Knie Beugung führen zu übermäßigen Knie Beinstrecker Moment20 und Rectus Femoris Aktivität7,21, beide Ursachen für Knie Überlastung22,23 sind. Frühere Studien auch berichtet, dass die höheren quadriceps zwingt induziert durch verstärkte Knie Beugung Erhöhung der proximalen vorderen tibiale Querkraft, ist ein wichtiger Faktor des vorderen Kreuzbandes Belastung24,25. Ebenso kann größere Spitze Adduktion der IEW während des Laufens erhöhen die mediale Fach Belastung der Knie26,27 und tragen zur Entwicklung von Knie Arthrose1,23. Gekoppelt mit der plantar gebeugt Position, die größeren Peak Umkehrung der IEW legte sie an risikoreichem der seitlichen Knöchel-Verstauchung28. Eine mögliche Erklärung für die verminderte Umkehrung der EW ist die erhöhte Pronator Aktivität verursacht durch die langfristige Wirkung von High-Heel-Einsatz15,16.
Die höhere Schlagkraft und Raumbelastung während des Laufens wurden mögliche Faktoren der unteren Extremität Verletzungen29,30berücksichtigt. Es gab keinen signifikanten Unterschied in Fangstoß beim Joggen und laufen zwischen EW und IEW beobachtet. Allerdings war die Verladung EW prominent höher während des Laufens, die vor allem wegen der schnelleren Transient der Kraft war. Es wurde ausführlich dokumentiert worden, dass die Schlagkraft mit rapide steigenden einen robuste Shockwave an der Ferse Veranstaltung schaffen würde, die dann bis zu der unteren Extremität Gelenke31, wahrscheinlich verursacht Weichgewebe Verletzung und schließlich übertragen wird führende degenerative Gelenk-Erkrankungen32. Ein weiterer Schlüssel zu finden, ist, dass EW einen höhere Gipfel GRF als IEW, die dazu beitragen könnten zeigten, Knöchel plantar Flexor und Pronator Momente15,16erhöhen, Verringerung der Knöchel Instabilität während des Zeitraums der Antrieb. Die höhere Gipfel GRF zeigt jedoch auch höhere plantaren Druck auf den Mittelfußbereich. Dies kann eine Fehlstellung des ersten MTP gemeinsame33,34induzieren.
Die Ergebnisse sind eine Reihe von kritischen Schritte im Protokoll abhängig. Erstens sind die weißglühende Lichter auszuschalten und die optimale Kamera Blitz Intensität verpflichtet, die Richtigkeit der optischen 3D Marker tracking. Zweitens ist die Kamera-Kalibrierung in die Aufnahme-Lautstärke wichtig für die weitere Optimierung der Motion Capture Genauigkeit. Drittens sollten Standorte der passiven retroreflektierenden Markierungen auf der Haut sorgfältig bestimmt und geprägt vor dem Anbringen der Markierungen, dass die Marke wieder an die gleiche Stelle bei den Marker verschieben/fallenden befestigt werden kann. Viertens ist die Kalibrierung der Kraft-Plattform, um den Nullpegel vor Beginn jedes dynamische Prüfung notwendig um die Richtigkeit der Datenerfassung die Kraft. Studien, die Untertanen tragen Erfahrungen zu explizieren könnten spezifische Informationen über Verletzungen Reduktion gezielte Bevölkerung. Darüber hinaus präsentiert sich ein weiterer Vorteil dieses Protokolls in der Nachbearbeitung der Daten. Obwohl die professionelle Biomechanik-Analyse-Software eine erste Werkzeug für das Datenmanagement, hat es seine Grenzen in Bezug auf die grafische Darstellung der Daten. Diese Studie verwendete Alternative um die Daten darzustellen (siehe die Tabelle der Materialien). Es gibt auch Einschränkungen zu dieser Studie. Erstens kann der kleinen Stichprobengröße von 11 erfahrenen Themen und 11 unerfahrenen Themen der Statistik, was zu nicht-signifikanten Unterschiede beeinflussen. Zweitens, die Ferse Veranstaltung auf der Kraft-Plattform (erste Frame) im Ansichtsfenster nach dem Augenblick überwacht werden kann, wenn der Kraftvektor entsteht; jedoch kann der nachfolgenden Ferse auf dem Boden (End-Frame) nur subjektiv geschätzt werden von den Forschern zufolge die Instant wenn gibt es keine Superior-minderwertige Verschiebung der rechten Ferse Markierung. Die Auswahl dieses Rahmens variieren je nach verschiedenen Forschern. Das Fehlen von Parametern wie gemeinsamen Moment und die gemeinsame Arbeit, die weitere untere Extremität Mechanismen erklären könnte, ist eine weitere Einschränkung dieser Studie.
Abschließend nehmen regelmäßige und gelegentliche High Heels Träger verschiedene biomechanische Anpassungen beim Joggen und laufen. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass weitere Studien die Biomechanik des Gehens hochhackigen Konto individuelle Tragegefühl sorgfältig berücksichtigen sollten.
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Disclosures
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Acknowledgments
Diese Studie wird gefördert durch die National Natural Science Foundation of China (81301600), K. C. Wong Magna Fonds in Ningbo University, National Social Science Foundation of China (16BTY085), die Zhejiang Social Science Program "Zhi Jiang Jugendprojekt" (16ZJQN021YB ), Loctek ergonomische Technology Corp und Anta Sport Products Limited.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Motion Tracking Cameras | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | MX cameras | n= 8 |
| Vicon Nexus | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | Version 1.4.116 | Proprietary tracking software (PlugInGait template) |
| Dongle | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | - | - |
| MX Ultranet HD | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | - | - |
| Vicon Datastation ADC | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | - | External ADC |
| Passive Retro-reflective Marker | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | - | n=16; Diametre=14 mm |
| Force Platform Amplifier | Kistler, Switzerland | 5165A | n=1 |
| Force Platform | Kistler, Switzerland | 9287C | n=1 |
| T-Frame | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | - | - |
| Double Adhesive Tape | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | - | For fixing markers to skin |
| moderate high-heeled shoe | Daphne, Hong Kong | 13085015 | Heel height: 4.5cm; Size:37EURO |
| Microsoft Excel | Microsoft Corporation, United States | Version 2010 | For low pass filtering data and calculations; Add-in:Butterworth.xla |
| Origin | OriginLab Corporation, United States | Version 9.0 | Plot GRF-time curve |
| Stata | Stata Corp, College station, TX | Version 12.0 | Statistical analysis |
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