Sit-to-Stand-und-Fuß von 120% Kniehöhe: Ein neuartiger Ansatz zur Beurteilung Dynamische Postural Steuerung Unabhängig von Blei-Glied

Hier präsentieren wir ein neuartiges Protokoll zur Messung der Positionsstabilität bei Schlüsselereignissen während des Sitzens, Aufstehens und Gehens unter Verwendung des Druckschwerpunkts zum Ganzkörper-Schwerpunktabstand. Diese wurde von der Force-Plattform und der dreidimensionalen Motion-Capture-Technologie abgeleitet. Das Paradigma ist zuverlässig und kann für die Beurteilung von neurologisch geschwächten Personen verwendet werden.

Das übergeordnete Ziel dieses Protokolls ist es, die dynamische Positionsstabilität beim Sitzen, Stehen und Gehen zu messen. Eine komplexe Übergangsbewegung, die Menschen mit Pathologie oft Schwierigkeiten bereitet. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie die besten verfügbaren Schätzungen des Schwerpunkts und des Ganzkörperschwerpunkts (COP, BOM) verwendet, um ein zusammengesetztes Maß für die Stabilität bereitzustellen.

Die Auswirkungen dieser Technik können auch die klinische Praxis beeinflussen. Als aussagekräftige Stabilitätsmessungen könnten eingesetzt werden, um die Genesung vorherzusagen und Behandlungen zu bewerten, um die Erholungsraten vom Sitzen bis zum Gehen zu beeinflussen. Das Verfahren, das unser Teilnehmer durchlaufen wird, wird von Michael Attwaters, einem Doktoranden des Labors, demonstriert.

Beginnen Sie mit dem Öffnen der proprietären Tracking-Software auf dem Computer. Legen Sie die Erfassungsfrequenz auf 60 Hertz fest, und legen Sie die 3D-Tracking-Parameter fest, die einen Vorhersagefehler von 20 Millimetern, ein maximales Restgewicht von zwei Millimetern, eine minimale Trajektorienlänge von zwei Frames und einen maximalen Frameabstand von 10 Frames umfassen. Identifizieren Sie dann jede der acht einzelnen Kraftplattformkomponenten von jedem Formplattformverstärker in den jeweiligen Analog-Digital-Wandler.

Stellen Sie sicher, dass alle vordefinierten Kalibrierungseinstellungen für jede Force-Plattform, Skalierungsfaktoren und analogen Kanäle angegeben wurden. Konfigurieren Sie die Software außerdem so, dass sie den Basiswert der Kraftmessplatte während der letzten 10 Frames der Erfassung liest. Wählen Sie einen Multiplikator von 17 für die Motion-Capture-Frequenz, um eine angemessene analoge Abtastfrequenz von 1020 Hertz zu gewährleisten.

Zur Vorbereitung der Kalibrierung des 3D-Raums positionieren Sie die L-förmige Referenzstruktur auf dem Boden im Erfassungsvolumen, wobei die Längsachse dieser Struktur in Innenrichtung zeigt. Wählen Sie dann auf der Seite mit den Kalibrierungseinstellungen in der Software den Stab als Kalibrierungstyp mit einer Länge von 750 Millimetern aus. Wählen Sie die Ausrichtung des Koordinatensystems aus, wobei die positive C-Achse nach oben und die positive Y-Achse als langer Arm zeigt.

Klicken Sie auf OK. Klicken Sie auf das Kalibrierungssymbol und legen Sie die vorgesehene Länge der Kalibrierungserfassung auf 60 Sekunden fest. Identifizieren Sie dann das Dateiverzeichnis, in dem die Ergebnisse gespeichert werden.

Klicken Sie auf OK, um mit der Kalibrierung zu beginnen. Bewegen Sie den Kalibrierstab innerhalb des Erfassungsvolumens, indem Sie den Stab 60 Sekunden lang um das vorgesehene Erfassungsvolumen drehen und verschieben. Überprüfen Sie dann die Kalibrierungsergebnisse und akzeptieren Sie die Kalibrierung mit einzelnen Kamerafehlern von weniger als 1,5 Millimetern.

Klicken Sie auf OK. Platzieren Sie schließlich die Kraftplattformen im kalibrierten 3D-Raum, indem Sie in jeder der vier Ecken jeder Plattform einen passiven retroreflektierenden Marker mit einem Durchmesser von neun Millimetern platzieren. Erhalten Sie eine fünfsekündige Aufzeichnung und identifizieren Sie das Referenzsystem und die Markierung jeder Plattform im 3D-Raum.

Verwenden Sie zu diesem Thema doppeltes Klebeband und selbstsichernde Bandagen, um retroreflektierende Markierungen an anatomischen Markierungen der unteren und oberen Extremitäten, des Rumpf-, Kopf- und Beckensegments gemäß dem gewählten technischen Bezugsrahmen anzubringen. Weisen Sie dann das Motiv an, stationär in der Mitte des Aufnahmevolumens zu stehen. Öffnen Sie die Software zur Nachverfolgung von Eigenschaften mit den zuvor eingestellten Stichprobenparametern.

Bestätigen Sie in der Software visuell, dass alle Marker berücksichtigt werden. Klicken Sie dann auf das Aufnahmesymbol, um eine fünfsekündige statische Erfassung abzuschließen. Beginnen Sie damit, alle anatomischen Marker zu entfernen.

Um die endgültige Vorschubposition einzustellen, bitten Sie den Probanden, sich mit den Füßen auf die einzelnen Kraftplattformen eins und zwei auf den Hocker zu setzen. Passen Sie die Schaftposition auf der dominanten Seite des Motivs mit einem ausfahrbaren Armgoniometer um 10 Grad nach hinten zur Vertikalen an. Stellen Sie den nicht-dominanten Fuß gleichmäßig in einer Linie ein und ordnen Sie dann mit Lock-Messschiebern die Fußzwischenweite entsprechend dem vorgegebenen biokromialen Abstand zwischen den seitlichen Fußrändern an.

Passen Sie als Nächstes die Ausrichtung der Querebene jedes Fußes so an, dass jeder mediale Fußrand in einer Linie mit der Fahrtrichtung platziert wird. Zeichnen Sie dann mit einem Marker die endgültigen Fußpositionen auf der Oberfläche der abnehmbaren Kraftplattform ein. Bestätigen Sie in der Software visuell, dass alle Marker berücksichtigt wurden, und klicken Sie dann auf das Aufnahmesymbol, um eine 15-sekündige dynamische Aufnahme abzuschließen.

Fünf Sekunden nach Beginn der dynamischen Aufnahme schalten Sie den Lichtschalter für den Bediener ein, der die Person benachrichtigt, sich vom Hocker zu erheben und eine Pause einzulegen, auf die Plattformen drei und vier zu treten, auf den Lichtschalter zuzugehen, anzuhalten und dann den Lichtschalter mit der dominanten Hand auszuschalten. Setzen Sie abschließend den Lichtschalter zurück und prüfen Sie, ob Marker ausfielen, indem Sie alle Marker während der Zeitlupenwiedergabe des Versuchs berücksichtigen. Identifizieren und beschriften Sie mit der proprietären Tracking-Software alle Marker aus statischen und dynamischen Versuchen und schneiden Sie unerwünschte Aufnahmen zu, indem Sie die Zeitfolien an den Anfang und das Ende der Aufgabe verschieben.

Nutzen Sie die automatische Identifizierung von Markern oder die Zielfunktion, um die Marker zu beschriften, sodass die Software die relative Flugbahn eines starren Körpers im 3D-Raum konsistent konstruiert und berechnet. Wenn eine Markierung für mehr als 10 Frames ausgefallen ist, suchen Sie die fehlende Trajektorie im Bereich für nicht identifizierte Trajektorien. Formatieren und exportieren Sie schließlich alle statischen und dynamischen Versuche im C3D-Format für die Nachbearbeitung und Biomechanik-Analysesoftware.

In der mediolateralen Ebene folgt der Ganzkörperschwerpunkt (BCOM) nach Einleitung des Gangs einer sinusförmigen Verschiebung, und der Druckschwerpunkt von COP verschiebt sich während des Einzelgliedmaßenstandes während der Schritte eins und zwei weiter nach lateral. In der anteroposterioren Ebene beginnt der COP beim Seat-off vor dem BCOM. Und während sie sich beide während des Aufgehens vorwärts bewegen, verringert sich ihr Abstand stetig, bevor sie aufrecht verschmelzen.

Der horizontale Trennungsabstand zwischen COP und BCOM während des Anstiegs, der Pause, der Gangeinleitung, des ersten und zweiten Schritts zeigt das komplexe Zusammenspiel von COP und BCOM-Verschiebung und liefert einen Index der Positionsstabilität. Einmal gemeistert, kann diese Bewegungserfassungstechnik innerhalb weniger Minuten abgeschlossen werden, wenn sie richtig durchgeführt wird, und die lokale Nachbearbeitung kann systematisiert werden, um die Positionsstabilität zu erfassen, die COP BCOM in Echtzeit misst. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die dynamische Positionsstabilität mithilfe der COP BCOM-Distanz während des Sitzens, Stehens und Gehens messen können.