坐姿到站姿和步行距离120％膝盖高度:新方法来评估铅肢体的动态姿势控制独立

在这里，我们提出了一种新的协议，使用压力中心到全身质心的距离来测量坐-立-走过程中关键事件的位置稳定性。这是源自 Force Platform 和 3D 动作捕捉技术。该范式是可靠的，可用于评估神经功能受损的个体。

该协议的总体目标是测量坐、站和行走时的动态位置稳定性。一种复杂的过渡运动，患有病理学的人通常会觉得困难。该技术的主要优点是它利用最佳可用的压力中心和全身质心估计 （COP， BOM） 来提供稳定性的综合度量。

该技术的含义也可以为临床实践提供信息。因为可以部署有意义的稳定性测量来预测恢复并评估治疗以影响坐着到走路的恢复率。演示我们的参与者将经历的程序将是实验室的研究生 Michael Attwaters。

首先在计算机上打开专有的跟踪软件。设置采集频率为 60 赫兹，并设置 3D 跟踪参数，包括预测误差为 20 毫米、最大残差为 2 毫米、最小轨迹长度相当于 2 帧、最大帧间隙为 10 帧。然后，将每个 Form Platform 放大器中的 8 个单独的 Force Platform 组件中的每一个识别到相应的模数转换器中。

确保已指定每个力平台、缩放因子和模拟通道的所有预定校准设置。此外，将软件配置为在捕获的最后 10 帧期间读取基线测力台读数。为动作捕捉频率选择乘数 17，以确保模拟采样频率为 1020 赫兹。

为了准备 3D 空间的校准，将 L 形参考结构放置在捕获体积中的地板上，该结构的长轴指向内部方向。然后，在软件的校准设置页面中，选择长度为 750 毫米的校准棒作为校准类型。并选择坐标系方向，正 C 轴指向上方，正 Y 轴作为长臂。

单击 确定。单击校准图标，并将校准捕获的预期长度设置为 60 秒。然后，确定将保存结果的文件目录。

单击 okay 开始校准。通过在预期的捕获体积周围旋转和平移校准棒 60 秒，在捕获体积内移动校准棒。然后，检查校准结果并接受单个相机残差小于 1.5 毫米的校准。

单击 确定。最后，在每个平台的四个角中放置一个直径为 9 毫米的被动镜面反射标记，从而在校准的 3D 空间中定位力平台。获取 5 秒的记录，并确定 3D 空间中的每个平台参考系统和标记。

在受试者上，根据所选的技术参考框架，使用双层胶带和自固定绷带将逆向反光标记粘附到下肢和上肢、躯干、头部和骨盆节段的解剖标志上。然后，指示主体在捕获体积的中心静止不动。使用先前设置的采样参数打开专有跟踪软件。

在软件中，目视确认所有标记都已考虑在内。然后，单击录制图标以完成 5 秒的静态捕获。首先去除所有解剖标记。

要设置最终的进给位置，请受试者坐在凳子上，双脚放在单独的受力平台（1 和 2）上。使用可伸缩臂测角仪将受试者优势侧的柄位置从垂直方向向后 10 度调整。将非惯用脚等量调整，然后使用锁卡尺将足间宽度相应地安排到外侧足边界之间的预定生物距离。

接下来，调整每只脚的横向平面方向，使每个内侧脚边界都与行进方向对齐。然后，使用记号笔在可拆卸的力平台表面上绘制最后的脚位置。在软件中，目视确认所有标记都已考虑在内，然后单击录制图标以完成 15 秒的动态捕获。

动态捕捉开始 5 秒后，打开作员电灯开关，通知拍摄对象从凳子上站起来并暂停，踏上 3 号和 4 号平台，走向电灯开关，停下来，然后用惯用手关闭电灯开关。最后，重置电灯开关，并在慢动作回放试验期间考虑所有标记，检查标记是否丢失。在专有的跟踪软件中，识别和标记静态和动态试验中的所有标记，并通过将时间幻灯片移动到任务的开头和结尾来裁剪不需要的捕获。

利用标记的自动识别或瞄准功能来标记标记，以便软件一致地构建和计算刚体在 3D 空间中的相对轨迹。如果标记丢失的时间超过 10 帧，请在 unidentified trajecties （未识别的轨迹） 面板中找到缺失的轨迹。最后，将所有静态和动态试验格式化并导出为 C3D 格式，用于后处理和生物力学分析软件。

在内外侧平面，整个身体质心 （BCOM） 在步态开始后遵循正弦位移，而 COP 的压力中心在第 1 步和第 2 步的单肢站立期间进一步横向位移。在前后平面中，降座时的 COP 从 BCOM 前面开始。虽然它们在上升过程中都向前移动，但它们的分离在直立时合并之前稳步减弱。

在上升、暂停、步态启动、第一步和第二步期间，COP 和 BCOM 之间的水平间隔距离显示了 COP 和 BCOM 位移的复杂相互作用，提供了位置稳定性的指标。一旦掌握，如果执行得当，这种运动捕捉技术可以在几分钟内完成，并且可以将本地后处理系统化以捕捉位置稳定性，COP BCOM 实时测量。观看此视频后，您应该对如何使用坐、站和行走期间的 COP BCOM 距离测量动态位置稳定性有很好的了解。