Name: Klinische-orientierte dreidimensionale Gangart Analysemethode zur Bewertung der Gangart Störung (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-03-04T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 54 s
Description: Erfahren Sie eine klinikfreundliche dreidimensionale Gangartanalyse zur Bewertung von Gangstörungen bei Schlaganfallpatienten. Diese vereinfachte videobasierte Methode ermöglicht eine intuitive Darstellung der Gangmuster für die tägliche Rehabilitation.

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Diese Studie wurde von Fujita Health University [Grant Nummer 2015100341] finanziert.

1. Vorbereitung
Hinweis: Die Messmethode vorgeschlagen hierin nutzt einen vereinfachte Marker set bestehend aus zwölf Marker, wie unten beschrieben. Der gesamte Messvorgang, einschließlich Vorbereitung, kann innerhalb von 20 Minuten durchgeführt werden. Die Durchführbarkeit dieses Protokolls in wirklichen klinischen Einstellungen wurde in früheren Studien13,14,15,16,17überprüft.
<ol><li>Führen Sie die Kalibrierung nach Protokoll des Herstellers.</li>
	<li>Weisen Sie Patienten einfach Fit, hautengen Strumpfhosen zu tragen und platzieren Sie die farbigen Markierungen auf den Patienten zu, wie unten beschrieben.<ol>
<li>Markierungen (30 mm Durchmesser) an folgenden Stellen auf den Körper des Patienten zu platzieren: sowohl Acromia, Hüfte (an den Punkten ein Drittel des Weges von der Trochanter Major des Femur entlang einer Linie verbinden jede anterior superior Beckenkamm Wirbelsäule mit jeder Trochanter Major), Knie (auf der Mittellinie der anterior-Posterior Durchmesser jeder seitlichen Epicondylus des Femur), Knöchel (seitliche Malleoli), Zehen (fünfte Metatarsalköpfchen) und Beckenkamm Wappen (an der Position des jedes Beckenkamm auf einer vertikalen Linie, die durch die Hüfte).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Messung
<ol><li>Stellen Sie die Geschwindigkeit von Laufband und Messen Sie Gangmuster zu.<ol>
<li>Weisen Sie den Patienten, der 10 m-Gehtest durchzuführen.</li>
		<li>Eine subjektiv angenehm Gang Drehzahl einstellen. Stellen Sie die Laufband Geschwindigkeit, beginnend bei 70 % der über Boden Gangart und schrittweise Erhöhung der Geschwindigkeit um die komfortable Gangart zu finden auf dem Laufband zu beschleunigen.</li>
		<li>Maßnahme zu Fuß. Für eine einzelne Sitzung dauert es 20 s. Wenn die unterschiedlichen Bedingungen (zB. Gangart zu beschleunigen, Orthese etc..) verglichen werden, mehrere Sitzungen durchführen müssen. In diesem Fall müssen Sie Patienten für 1 Minute zwischen den Sitzungen zu ruhen. Hinweis: Obwohl 3DGA Systeme mit Infrarot-Kameras in der 3DGA Forschung häufig verwendet werden, vereinfacht eine videobasierte Analyse Bewegungssystem (Sampling-Frequenz: 60 Hz; z.B., Kinematracer) wird in diesem Protokoll verwendet, um die Kalibrierung zu verkürzen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>(3) Datenanalyse
<ol><li>
Zeit-Weg-Faktoren Hinweis: Zeitabstand Parameter sind allgemeine und grundlegende Parameter in Gang Analysestudien verwendet. Veranstaltungen der Fuß ersten Kontakt und Fuß-off werden automatisch vom System basierend auf Zehen und Knöchel Marker Trajektorien ermittelt.<ol>
<li>Zur Vermeidung von Fehlern im Schritt Erkennung haben Sie zwei erfahrene Physiotherapeuten überprüfen Sie die Richtigkeit der Zeitmessung und anpassen, wenn es Fehler im Schritt Timing.</li>
		<li>Berechnen Sie aus diesen Zeiten erkannten Schritt Folgendes:</li>
		<li>Berechnen der Trittfrequenz (Schritte/min) = 60 × 2 / SC (s)</li>
		<li>Berechnen der Schrittlänge (m) = GS (m/s) × SC (s) + (die Verschiebung der Knöchel Marker vom Fuß Kontakt zum Kontakt der gleichen Seite zu Fuß)</li>
		<li>Berechnen Sie Schrittlänge (m) = GS (m/s) × (die Zeit vom Fuß Kontakt einer Seite Kontakt der Gegenseite Fuß) + (die durchschnittliche Differenz in der Knöchel am Fuß Kontakt einerseits und der anderen Seite)</li>
		<li>Berechnen Sie Schritt Breite (m) = durchschnittliche seitlichen Abstand zwischen beide Knöchel Marker während doppelte Standphase</li>
		<li>Dauer der doppelte Haltung zu berechnen: die Summe der doppelte Standphase, die erscheint zweimal während eines Gangzyklus; die Zeit zwischen Fuß Kontakt von der einen Seite und anschließende Fuß auf der anderen Seite.</li>
		<li>Dauer der einzelnen Haltung zu berechnen: die durchschnittliche Zeit zwischen Fuß ab und anschließende Kontakt auf der gegenüberliegenden Seite. Hinweis: SC (Schritt-Zyklus): die durchschnittliche Zeit von Ferse Kontakt von einer Seite zur Ferse Kontakt der gleichen Seite. ** GS (Gang-Geschwindigkeit)</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Lissajous-Übersichtsbild (LOP) Hinweis: LOPs dienen als eine Figur, bestehend aus Marker gemeinsame Bahnen auf großen Gelenke mit dem Ziel der Erleichterung des Verständnisses Reha Patienten ganzheitliche Gangart Muster14 (siehe Abbildung 1).<ol>
<li>Generieren Sie LOPs aus Bahnen an den Koordinaten von zehn Marker und das virtuelle Zentrum der Schwerkraft (COG) in der horizontalen (X-y), sagittale (y-Z) und koronalen (Z-X) Flugzeuge (x: links/rechts, y: anterior/Posterior, z: Superior/Inferior).<ol>
<li>Zeichnen Sie die LOP mit der Software oder durch den Bau ein Streudiagramm, die die Bewegung aller Marker auf einem Tabellenkalkulations-Software deckt. Das virtuelle Zahnrad durch Hypothesenbildung jedes Körpersegment wie folgt zu berechnen: Stamm, 0,66; Oberschenkel, 0,1; Unterschenkel, 0,05; und Fuß, 0,02. Anschließend berechnen Sie COG als das Zentrum der Komposition der Segmente.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Bei jeder Marke Rohdaten für die drei Komponenten (X, y und Z) für jeden Schrittzyklus zu extrahieren, diese durch Gangzyklus zu normalisieren und die Durchschnittswerte. Mittelwerte der x und y-Komponente der virtuellen COG auf 0 gesetzt, und verwenden Sie diese als Referenz für die X - und y-Komponenten der Marker.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Berechnung der abnorme Gangart Index für hemiparetischen Gangart Hinweis: Mehrere gemeinsame Gangmuster sind bekanntermaßen Merkmale der hemiparetischen Gang nach einem Schlaganfall. Dazu gehören hip Wandern, kreisförmiges und seitliche Verschiebung der Stamm18. Indizes für abnorme Gangmuster wurden entwickelt, um das Ausmaß dieser Gangart Muster13,16,17zu quantifizieren. Bisher Gang zehn abnorme Indizes (Wandern, kreisförmiges, Vorfuß Kontakt, Retropulsion der Hüfte, übermäßige hip Außenrotation, übermäßige seitliche Verschiebung des Rumpfes über unberührt Seite, Knie Beinstrecker Schub, gebeugten Knie Gangart unzureichend Knie Hüfte Beugung während der Schwungphase und medialen Peitsche) gemeldet wurden. Die Formel für jeden Index ist in Tabelle 1 dargestellt.<ol>
<li>Den Rohwert der Indizes nach den Formeln zu berechnen. Beispielsweise berechnen Sie den Rohwert des Index für hip wandern als Differenz zwischen den maximalen Wert der Z-Koordinate des Hüftgelenks Markers während der Schwungphase und die gleichzeitige Z-Koordinate des kontralateralen Hüftgelenk Markers, korrigiert um den Mittelwert rechts-links-Unterschied der Z-Koordinate in der Doppelständer-Phase.</li>
		<li>Die Abweichung-Score berechnen (t-Score) anhand von Messdaten von gesunden Probanden. Die standardisierte Bewertung wie folgt zu berechnen: T = 50 + 10 × (X−µ) / δ (T: Abweichung Partitur; X: Einzeldaten; µ: rohe Mittelwert von gesunden Probanden; Δ: Standardabweichung).</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Analyse der Zehe Strategie Hinweis: Strategien zur Zehe Abfertigung während Schaukel variieren stark zwischen gesunden Probanden und Patienten mit unteren Extremität Parese. Bei gesunden Probanden wird Fuß Abstand von Gliedmaßen zu verkürzen, mit minimalen Bewegungen des Beckens oder der Kofferraum erreicht. Patienten mit Parese können nicht auf der anderen Seite ihre Gliedmaßen in gleichem Maße verkürzen. Für diese Patienten Fuß wie Beckenschiefstand oder kreisförmiges beeinflussen auch die daraus resultierenden kompensatorischen Strategien Abstand19. In dieser Analyse ist die Höhe der Zehe Abfertigung an Mid Schaukel in zwei Teile geteilt: die vertikale Verstärkung durch Verkürzung der Extremität erreicht und dass durch kompensatorische Bewegungen, die sich unmittelbar auf Fuß Abstand gewonnen. Die Komponenten, die Zehe Clearance (vertikale Komponente der Extremität zu verkürzen, Beckenschiefstand, Hüftabduktion, und Voltigieren) umfassen werden berechnet, wie unten beschrieben.<ol>
<li>Insgesamt Zehe Abstand der Z-Koordinate des fünften Mittelfußknochens Kopfes als Index der Zehe Clearance zu berechnen.</li>
		<li>Die Vertikalkomponente der Extremität Verkürzung als die Z-Koordinate des die Abstandsänderung zwischen der Hüfte und dem fünften Mittelfußknochen Kopf zu berechnen.</li>
		<li>Die Vertikalkomponente der ausgleichende Bewegung durch Addition von drei Teilkomponenten wie folgt zu berechnen.<ol>
<li>Berechnen Sie die Vertikalkomponente der Beckenschiefstand als der Unterschied in der Höhe (Z-Koordinate) hip-Marker.</li>
			<li>Die vertikale Komponente des Hüftabduktion als der Abstand zwischen der Hüfte und dem fünften Mittelfußknochen Kopf und die Entführung Winkel zu berechnen. Dies spiegelt die nach oben Strecke, die der Fuß durch Hüftabduktion verschoben haben würde, hätte es keine Änderung in der unteren Extremität Länge.</li>
			<li>Die Vertikalkomponente der Gewölbe aus der Veränderung von Z-Koordinate der kontralateralen Hüfte zwischen Mitte Haltung und Mid Swing20zu berechnen.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

In dem vorliegenden Bericht wurde eine vereinfachte 3DGA Methode vorgeschlagen. Dieses System wurde entwickelt, um in der täglichen Praxis eingesetzt werden und beinhaltet eine vereinfachte Messverfahren und Kliniker-freundliche Darstellung der Ergebnisse.
Mehrere frühere Berichte habe 3DGA und grundlegende Kenntnisse der menschlichen Gang wurde vorher festgelegten21. 3DGA hat das Potenzial, Reha-Kliniken, zum Beispiel durch Verbesserung des Verständnisses für die Pathologie der Gangart Störungen, für den Einsatz in Behandlungsplanung oder bei der Überwachung der Intervention Effekte beizutragen. Die Verwendung von 3DGA in Reha-Kliniken bleibt jedoch relativ gering. Es gibt mehrere mögliche Hindernisse bei der Nutzung des 3DGA im klinischen Umfeld. Der Zeitaufwand ist wahrscheinlich ein großes Hindernis, als forschender 3DGA in der Regel erhebliche Vorbereitungszeit erfordert (i.e., für die Kalibrierung des Systems und der Montage der Marker). Ein weiteres Problem ist, dass die Interpretation der Ergebnisse kann eine Herausforderung sein. Gang-Störungen umfassen in der Regel mehrere Bewegungsstörungen und Verständnis der verschiedenen Graphen aus Analyse erfordert Erfahrung. Im Hinblick auf klinische Machbarkeit wäre Analyse-Systeme mit vereinfachten Methoden und intuitive Datenpräsentation hilfreich.
Die erhebliche Vorbereitungszeit erforderlich, bestehende Analyse Methoden bezieht sich auf das Streben nach hoher Messgenauigkeit durchzuführen. Allerdings beschränkt sich die Bewegungsgeschwindigkeit von Patienten mit Störungen der Gangart und in der täglichen Praxis der Rehabilitation benötigen wir nicht dieses Maß an Genauigkeit. In der aktuellen Methode das Protokoll wird vereinfacht und kann in einem bestimmten Zeitraum, der kurz genug für Machbarkeit in der täglich Reha Praxis sein sollte, während Aufrechterhaltung der Anforderungen für die Bewertung von Patienten mit Bewegung13 Erkrankungen durchgeführt werden , 15 , 16 , 17.
In der aktuellen Methode erfüllt die Methode der Präsentation der Ergebnisse klinische Anforderungen. In Reha-Kliniken beginnen Therapeuten in der Regel durch die Auswertung von ganzheitlichen Gangmuster. Die LOP soll helfen Kliniker ganzheitliche Gangmuster intuitiv eine repräsentative Darstellung zu bewerten (i.e., eine Figur) in welche Marker Trajektorien nach tatsächlichen Positionsbeziehungen platziert werden. Die Entwicklung von abnormen Gang Indizes hierin verwendeten beruhte auch auf klinische Erfahrung. Indizes wurden entwickelt, um das Ausmaß der klinisch häufige abnorme Gangmuster beobachtet bei Schlaganfallpatienten zu quantifizieren und die gleichzeitige Gültigkeiten alle Indizes bestätigt durch klinische Beobachtung von Physiotherapeuten13, 15,16.
Abgesehen davon, dass eine objektive Bewertung-Methode, die klinischen Erfahrung zeigt, wird die vorgeschlagene Methode ideal zur Entwicklung der neuen Rehabilitationsstrategien beitragen. Die Analyse der Zehe Abstand Strategien konventionelle klinische Bewertung hinausgeht und hat das Potenzial dazu beitragen, die Planung der gezielten Rehabilitationsbehandlungen. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren und Analyse sind Ärzte mit zwei Ziele für die Rehabilitation dargestellt; das Ausmaß der Zehe-Clearance und der Umfang des Schadensersatzes zu erreichen. An sich ist die Erhöhung der Zehe Abstand wichtig für sicheres gehen; Verringerung der Vergütung kann jedoch auch zu Fuß Effizienz22verbessern. In der aktuellen Methode Kliniker hätte Zugriff auf beide Arten von Informationen als Indizes für sicheres gehen und zu Fuß Effizienz, die zur Entwicklung beitragen können gezielte Rehabilitationsstrategien zur Verbesserung der Sicherheit und Effizienz zu Fuß in Reha-Patienten.
Angesichts der oben genannten Qualitäten, könnte diese Messung und Analyse-Methode die Verwendung von 3DGA in der Reha-Klinik erleichtern, indem Sie eine objektive Methode mit dem Gangmuster bei Reha-Patienten auszuwerten. Darüber hinaus könnte es ermöglichen, eine genauere Einschätzung der Wirkung der Intervention als gewöhnliche Skalen verwendet in der Klinik, die zur weiteren Verbesserung der Qualität der Intervention im Bereich Rehabilitation beitragen könnten.
Diese Studie war nicht ohne Einschränkungen. Angesichts der reduzierten Anzahl von Markern und relativ niedrigen Sampling-Rate kann die Genauigkeit der Messung in diesem System begrenzt werden, im Vergleich zu bestehenden Systemen. Dies möglicherweise eine entscheidende Rolle bei der Analyse von schneller Bewegungen wie die der Sport-Profis. Insbesondere bei der Gelenkwinkel oder Gelenkbewegungen Bewertung, das in dieser Methode verwendete vereinfachte Marker-Set nicht ausreicht, um genau zu schätzen, gemeinsame Positionen möglicherweise. Dementsprechend konnte auch die Analyse, die auf die Beweglichkeit der Gelenke, wie z. B. die Analyse für die Planung von Zerebralparese Chirurgie, betont mit diesem vereinfachten System beschränken. Obwohl das System von der klinischen Untersuchung validiert wurde, haben die psychometrischen Eigenschaften der diese Methode noch nicht im Vergleich zu den Gold-Standard-Verfahren definiert. Die technischen Beschränkungen sollte weiter in zukünftigen Studien bestätigt werden.
Bei Patienten mit Störungen der Gangart, Bewegungsgeschwindigkeit ist jedoch begrenzt und Unterschiede in der Leistung liegen auf der Hand im Vergleich zu gesunden Probanden. In der täglichen Praxis können wir daher nicht den Grad der Genauigkeit zur Verfügung gestellt von vorhandenen Methoden verlangen. Darüber hinaus werden bei dieser Methode Ergebnisse als eine gemittelte Gangbild für einen Zeitraum von 20 s Messung präsentiert, die länger als die meisten herkömmlichen Methoden der Messung oberirdischen Gangart ist. Diese Funktion könnte die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messung erhöhen.
Abschließend möchte ich, in dieser Studie wurde eine vereinfachte und intuitive 3DGA Methode eingeführt. Um die Verwendung von 3DGA bei der Verbesserung der Qualität der Reha-Kliniken zu erleichtern, sollte ein klinisch machbar Messverfahren entwickelt werden. Die Kliniker-freundliche Methode hier vorgestellten kann Weiterentwicklung der klinisch machbar Messmodellen und die Umsetzung des 3DGA in täglich Reha-Kliniken fördern.

Frühere Studien zeigten die Nützlichkeit der dreidimensionalen Ganganalyse (3DGA) für die Bewertung des Gehens nach Schlaganfall1,2,3. Studien mit qualitativ hochwertigen Motion-Analyse-Systemen haben deutlichen Einblick in menschliche Gangmuster, nicht nur von der gesunden Probanden, sondern auch aufgrund von verschiedenen Bewegungsstörungen wie Schlaganfall oder Zerebralparese4,5 zur Verfügung gestellt. . Verständnis-Pathologie, Beurteilung des Patienten vor der Behandlung für die Planung oder Überwachung Intervention Effekte alle mit 3DGA6gefördert werden könnten. Weitere, mehrere neuere Studien haben gezeigt, das Potenzial der 3DGA, einen Leitfaden für rehabilitative Training7,8.
Allerdings ist die Verwendung von 3DGA in der täglichen klinischen Praxis nach wie vor begrenzt. Eines der wichtigsten Themen ist seine zeitaufwendiger Prozess. Marker Sets im Gang Analyse9,10,11 gebräuchlichen bestehen aus mehr als 30 Marker für Ganzkörper-Messung. Diese Marker Sets ermöglichen sehr genaue Einschätzung der Bewegung der Gliedmaßen und Rumpf. Dies trägt zur Genauigkeit der Analyse, die in der Regel aus den Daten der begrenzten Anzahl von Schritten erfolgt, die von Kameras um einen Gehweg platziert erfasst werden konnten. Dies erfordert jedoch eine aufwändige Vorbereitung und Messverfahren, die den Einsatz von 3DGA in der täglichen klinischen Praxis behindert.
Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von 3DGA in einer klinischen Einstellung ist, dass es recht schwierig, die Ergebnisse, die12sein kann. Die Ergebnisse der 3DGA werden häufig in Diagrammen darstellen Parameter wie Gelenkwinkel und Verschiebung von Teilen des Körpers angezeigt. Jedoch umfasst Gangart Bewertung in der Reha-Kliniken nicht nur die Auswertung der Bewegung von Körperteilen aber auch ganzheitliche Bewegungsmuster. Letztere kann nur durch die Beurteilung der Beziehungen zwischen diesen Parametern verstanden, und die Schwierigkeiten, die dabei so macht Ärzte weniger bereit, 3DGA zu verwenden.
Um diese Probleme anzugehen und zu erleichtern die Verwendung von 3DGA in der Reha-Klinik, schlagen wir eine vereinfachte und intuitive Messverfahren für 3DGA. Die Messmethode besteht aus den folgenden: (1) eine vereinfachte Marker set mit 12 Markierungen; (2) die Messung des Patienten auf dem Laufband; (3) eine intuitive ganzheitliche Gestalt des Gangmuster; (4) abnorme Gangart Muster Indizes durch klinische Beobachtung bestätigt; und (5) Visualisierung der Eigenschaften des Gang-Strategie. Das Protokoll zeigt diese Studie folgt den Richtlinien der medizinischen Ethik-Kommission der Institution.

<table><tbody><tr><td>Verifizierter</td><td>Lieferant - KinemaTracer KisseiComtec Co., Ltd.</td><td>KinemaTracer-6Cam</td><td>Ein einfaches videobasiertes 3D-Bewegungsanalysesystem, das aus Kamera, Workstation und Software besteht.</td></tr></tbody></table>

klinische-orientierte dreidimensionale gangart analysemethode zur bewertung der gangart störung

Clinical-oriented Three-dimensional Gait Analysis Method for Evaluating Gait Disorder

Dreidimensionalen Ganganalyse (3DGA) erweist sich als nützliches klinische Instrument für die Bewertung der Gang Abnormität durch Bewegungsstörungen. Die Verwendung von 3DGA in tatsächliche Kliniken bleibt jedoch selten. Mögliche Gründe könnten gehören die zeitaufwendige Messung und Schwierigkeiten beim Verständnis der Messergebnisse, die oft mit einer großen Anzahl von Diagrammen dargestellt werden. Hier präsentieren wir eine Arzt-freundlichen 3DGA Methode entwickelt, um die klinische Anwendung von 3DGA zu erleichtern. Diese Methode besteht darin, vereinfachte Vorbereitung und Messverfahren, die in kurzer Zeit in klinischen Umgebungen und intuitive Präsentation Kliniker Verständnis der Ergebnisse durchgeführt werden können. Das schnelle und vereinfachte Messverfahren wird erreicht durch die Verwendung von minimalen Markierungen und Messung des Patienten auf einem Laufband. Um Kliniker Verständnis zu erleichtern, werden die Ergebnisse in Zahlen auf der Grundlage der Kliniker Perspektive präsentiert. Eine Lissajous Übersichtsbild (LOP), die die Bahnen aller Marker aus einem ganzheitlichen Blickwinkel zeigt, wird verwendet, um intuitives Verständnis für Gangmuster zu erleichtern. Abnormale Gangart Muster-Indizes, die Kliniker Perspektiven in Gang Bewertung und standardisierte anhand der Daten von gesunden Probanden zugrunde liegen, werden verwendet, um das Ausmaß der typischen abnormen Gangmuster bei Schlaganfallpatienten zu bewerten. Ein Diagramm zeigt die Analyse der Zehe Abstand Strategie, die zeigt, wie Patienten auf normal und kompensatorischen Strategien Fuß Abstand zu verlassen, wird ebenfalls dargestellt. Diese Methoden können Umsetzung des 3DGA im klinischen Umfeld und fördern die Entwicklung von Messstrategien aus Sicht des Arztes.

Die hier vorgestellte Methode wird verwendet, um Patienten mit Erkrankungen der Gangart zu bewerten. Die Ergebnisse der Analyse sind in Abbildung 2, Abbildung 3und Abbildung 4dargestellt. Diese Zahlen zeigen die Ergebnisse der vereinfachten 3DGA eines Patienten mit Hemiparese und eine gesunde Kontrolle. Abbildung 2 zeigt ein Vertreter LOP an kompletten Gangbild des Patienten einen Schlaganfall. Bei diesem Patienten wurden typische Gangmuster wie Umkreisung, hip Höhe und seitliche Bewegung Stamm beobachtet. Abbildung 3 ist ein Radar Chart zeigt Schlaganfallpatienten abnormale Gangart index (Abweichung Score). Standardisierte Resultate von Umkreisung und Hüfte Höhe waren hoch, darauf hinweist, dass diese Bewegungen bei Schlaganfallpatienten viel größer als der Standard von gesunden Probanden waren. Abbildung 4 ist ein Graph Darstellung Toe Spiel Strategien eines Schlaganfall-Patienten und ein Alter abgestimmt gesunden Probanden. In der gesunden Probanden erfolgt Fuß Abstand in der Regel durch Gliedmaßen zu verkürzen, während in der Schlaganfall-Patienten, vor allem durch kompensatorische Bewegungen wie Beckenschiefstand entsteht und Voltigieren.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57063/57063fig1.jpg"> Abbildung 1: Lissajous-Übersichtsbild (LOP) bestehend aus drei Figuren: (A) Sagittalebene, koronalen Ebene (B) und (C) Horizontalebene. Jede Flugbahn zeigt die gemittelten Gangzyklus Bewegungen des gemeinsamen Marker und die Hypothese des Schwerpunkts. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57063/57063fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57063/57063fig2.jpg"> Abbildung 2: Lissajous-Übersichtsbild (LOP) eines repräsentativen Schlaganfall-Patienten: (A) Sagittalebene, koronalen Ebene (B) und (C) Horizontalebene. Erhöhte Kofferraum Bewegung (weißer Pfeil), Hüfte Wandern (schwarzen Pfeil) und kreisförmiges (grauer Pfeil) aus einem ganzheitlichen Überblick mit LOP beobachtet wurden. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57063/57063fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57063/57063fig3.jpg"> Abbildung 3: Netzdiagramm abnormale Gangart Indizes. Die durchschnittliche Punktzahl von gesunden Probanden wird auf 50 festgelegt. Eine hohe Punktzahl standard stellt hohe Anomalie dar. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57063/57063fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57063/57063fig4.jpg"> Abbildung 4: Diagramm, Toe Spiel Strategien bei einem Schlaganfall-Patienten vs. eines gesunden Probanden. Zehe Abstand wird ausschließlich von Gliedmaßen Verkürzung in der gesunden Probanden erreicht, ausgleichende Bewegungen (Hüfte Wandern, Hüftabduktion und Voltigieren) auch Toe Spiel in der Schlaganfall-Patienten betreffen. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/57063/57063fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Gangmuster</td>
			<td colspan="2">Formel</td>
		</tr>
<tr>
<td>Hüft-Wandern</td>
			<td colspan="2">der Unterschied zwischen den maximalen Wert der Z-Koordinate des Hüftgelenks Markers während der Schwungphase und die Z-Koordinate des kontralateralen Hüftgelenk Markers zur gleichen Zeit, während das doppelte für die mittlere Differenz der rechts-links-der Z-Koordinate korrigiert Support-phase</td>
		</tr>
<tr>
<td>Umkreisung</td>
			<td colspan="2">die Differenz der Entfernung zwischen der Lateral-die meisten X koordinieren der Knöchel gemeinsame Markierung während 25-75 % des Swing Phase und Medial-die meisten X koordinieren während der Standphase 25-75 %</td>
		</tr>
<tr>
<td>Vorfuß-Kontakt</td>
			<td colspan="2">die Differenz der Entfernung zwischen die Z-Koordinate der Knöchel gemeinsame Markierung und die Z-Koordinate der Zehen Marker bei Erstkontakt, abzüglich der Differenz der Entfernung zwischen den Z-Koordinaten der gemeinsamen Marker Knöchel und Zehen Marker beim stehen</td>
		</tr>
<tr>
<td>Retropulsion der Hüfte</td>
			<td colspan="2">der durchschnittliche Abstand zwischen der Y-Koordinate des Sprunggelenks und die Y-Koordinate des Hüftgelenks in der einzigen Standphase</td>
		</tr>
<tr>
<td>Übermäßige hip Außenrotation</td>
			<td colspan="2">der durchschnittliche Abstand zwischen der X-Koordinate des Sprunggelenks und die X-Koordinate der Zehe in der Schwungphase</td>
		</tr>
<tr>
<td>Übermäßige seitliche Verschiebung des der Stamm über die unberührt Seite</td>
			<td colspan="2">der durchschnittliche Abstand zwischen (1) die seitlichen die meisten X-Koordinate des Mittelpunktes zwischen den bilateralen Acromions im Teil von der doppelten Standphase, in denen das betroffene Bein sich hinter dem unberührt Bein befindet, und die Schwungphase des betroffenen Bein und (2) die durchschnittliche X-Koordinate des Mittelpunktes zwischen den bilateralen Sprunggelenke im Teil von der doppelten Standphase, bei denen das betroffene Bein hinter dem unberührt Bein befindet</td>
		</tr>
<tr>
<td>Knie-Beinstrecker Schub</td>
			<td colspan="2">die Differenz zwischen der maximalen Y koordinieren Geschwindigkeit des Knies in der einzigen Standphase des betroffenen Beins und das Laufband Gang Geschwindigkeit</td>
		</tr>
<tr>
<td>Gebeugten Knie Gangart</td>
			<td colspan="2">die maximale Verlängerung Kniewinkel in der einzigen Standphase des betroffenen Beines</td>
		</tr>
<tr>
<td>Unzureichende Knie Beugung während der Schwungphase</td>
			<td colspan="2">die maximale Kniebeugewinkel in der Schwungphase im Vergleich zu den Winkel des Knies Beugung für den gesunden Probanden</td>
		</tr>
<tr>
<td>Mediale Peitsche</td>
			<td colspan="2">der Abstand zwischen den seitlichen-die meisten X-Koordinate des Sprunggelenks bei 75-100 % der Standphase und Medial-die meisten X-Koordinate des Sprunggelenks bei 25-75 % in der Standphase des betroffenen Beines</td>
		</tr>
<tr>
<td></td>
			<td colspan="2">X-, Y- und Z-Koordinate zeigt Lateromedial, Anteroposteriol und vertikal, bzw.</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabelle 1: Formeln für abnorme Gangmuster

In dieser Studie präsentiert eine Kliniker-freundliche dreidimensionale Gangart Analysemethode, die in der Reha-Klinik durchgeführt werden soll. Die Methode besteht darin, eine vereinfachte Messverfahren und intuitive Figuren Kliniker Verständnis der Ergebnisse zu erleichtern.

Klinische-orientierte dreidimensionale Gangart Analysemethode zur Bewertung der Gangart Störung

Three-dimensional gait analysis (3DGA) is shown to be a useful clinical tool for the evaluation of gait abnormality due to movement disorders. However, ...

Das übergeordnete Ziel dieser Methode ist es, die objektive Messung von Gangmustern für die tägliche Rehabilitation durch den Einsatz der dreidimensionalen Bewegungsanalyse zu vereinfachen. Mit dieser Methode kann der Fortschritt der Gangrehabilitation diagnostiziert werden, insbesondere bei Gangstörungen, die durch Krankheiten wie Schlaganfall, Rückenmarksverletzung oder Hüftfraktur verursacht werden. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass diese Methode verbindungsfreundlich ist.Es verwendet ein einfaches Messverfahren und verfügt über eine intuitive Datendarstellung. Das Verfahren wird von Junya Yamada, einem Physiotherapeuten aus unserem Krankenhaus, vorgeführt. Er ist der Cheftechniker unseres Labors für Ganganalysen.Vergewissern Sie sich vor der Vorbereitung eines Probanden, dass das bildgebende Gerät gemäß den Anweisungen des Herstellers kalibriert wurde. Dieses Protokoll verwendet ein vereinfachtes videobasiertes Bewegungsanalysesystem. Es soll Proben bei 60 Hertz entnehmen und ist nicht so teuer wie Standard-3D-GA-Systeme.Der Proband sollte bequeme, hautenge Leggings tragen, die eine einfache Anbringung der farbigen Sensoren in der Nähe der Haut ermöglichen. Die Marker, die von den bildgebenden Geräten erkannt werden, haben einen Durchmesser von 30 Millimetern und müssen spezifisch platziert werden. Platzieren Sie zunächst Markierungen auf beiden Schulterdächern.Platzieren Sie dann Markierungen auf den seitlichen Knöchelknöcheln. Platzieren Sie anschließend Markierungen auf den fünften Mittelfußköpfchen der Füße. Platzieren Sie als Nächstes Marker an den Knien, insbesondere entlang der Mittellinie des vorderen hinteren Durchmessers jedes lateralen Epicondylus des Femurs.Platzieren Sie dann Markierungen an beiden Hüften zwischen der Spina iliaca anterior superior und dem Trochanter major, etwa ein Drittel des Weges vom Trochanter major entfernt. Platzieren Sie dann die letzten erforderlichen Markierungen auf dem Beckenkamm, entlang der vertikalen Linie des Beckenkamms, der durch die Hüften gegossen wird. Lassen Sie den Probanden für Messungen am Laufband entlanggehen, während die Kameras die Bewegung der Marker aufzeichnen.Starten Sie das Laufband mit einer konservativen Geschwindigkeit, etwa 70 Prozent der erwarteten Gehgeschwindigkeit des Probanden. Erhöhen Sie dann allmählich die Geschwindigkeit und bitten Sie den Probanden, zu berichten, wann sich das Laufband so anfühlt, als würde es sich mit seiner normalen Gehgeschwindigkeit bewegen. Machen Sie nun eine 20-sekündige Aufnahme mit der Kamera für die Messungen.Für jede getestete Laufbandgeschwindigkeit ist nur eine 22. Aufzeichnung erforderlich. Wenn mehrere Ganggeschwindigkeiten getestet werden, lassen Sie den Probanden zwischen den Tests eine Minute ruhen. Berechnen Sie für die Analyse zunächst die Zeit-Entfernungs-Parameter.Die Fußkontakt- und Fußheberdaten werden vom System automatisch auf der Grundlage der Trajektorien der Zehen- und Knöchelmarker berechnet. Um Fehler bei der Schritterkennung zu vermeiden, lassen Sie zwei erfahrene Physiotherapeuten die Genauigkeit des Timings überprüfen. Und beheben Sie alle Fehler in der automatisierten Datenerfassung.Die Berechnung verschiedener Parameter kann innerhalb der Ganganalyse-Software oder in einer Tabellenkalkulation erfolgen. Erstellen Sie als Nächstes ein Logistik-Übersichtsbild oder einen LOP. LOPs zeigen die Marker-Gelenk-Trajektorien an den Hauptgelenken.Diese Daten beschreiben das ganzheitliche Gangbild des Probanden. Um mit der LOP-Berechnung zu beginnen, bestimmen Sie zunächst den virtuellen Schwerpunkt. Geben Sie jedem Körpersegment einen Satz standardisierter Werte, konstruieren Sie Liniensegmente, und verwenden Sie den Mittelpunkt der Segmente als virtuellen Schwerpunkt.Berechnen Sie als Nächstes die Bewegung in der horizontalen, sagittalen und koronalen Ebene. Extrahieren Sie an jedem Marker die Rohdaten für die drei Komponenten für jeden Gangzyklus. Passen Sie dann die Daten an den virtuellen Schwerpunkt auf der horizontalen Ebene an, um die horizontale Verschiebung des Motivs beim Gehen auf dem Laufband aufzuheben.Normalisieren Sie dann diese Werte nach dem Gangzyklus und berechnen Sie den Durchschnittswert über den Gangzyklus. Zeichnen Sie nun den LOP mit der Ganganalysesoftware oder indem Sie ein Streudiagramm erstellen, das den Bewegungsbereich aller Marker in einer Tabelle abdeckt. Verwenden Sie die Trajektorien der Koordinaten von 10 Markern und des virtuellen Schwerpunkts.Das beschriebene Verfahren wurde verwendet, um einen Schlaganfallpatienten mit einem hemiparetischen Gang und einer gesunden Kontrolle zu beurteilen. Im LOP des vollständigen Gangbildes eines Schlaganfallpatienten können typische Gangmuster wie Zirkumduktion, Hüfthochlagerung und seitliche Rumpfbewegung beobachtet werden. Dieses Gangbild wurde dann mit Hilfe eines Radardiagramms analysiert.Die standardisierten Werte für Zirkumduktion und Hüfthochlagerung waren hoch, was darauf hindeutet, dass diese Bewegungen beim Schlaganfallpatienten viel größer waren als der Standard gesunder Probanden. Schließlich wurden die Strategien zur Zehenabstandsbekämpfung bewertet. Bei einem gesunden Probanden wird die Zehenfreiheit in der Regel durch eine Verkürzung der Gliedmaßen erreicht, während der Schlaganfallpatient die Zehenfreiheit hauptsächlich durch Ausgleichsbewegungen wie Beckenschiefstand und Sprung erreicht.Seit ihrer Entwicklung hilft diese Technik den Patienten im Bereich der Rehabilitationsmedizin, die Mechanismen von Gangstörungen und therapeutische Interventionen zu erforschen.

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