Caracterización cinemática tridimensional de una tarea de recogida de objetos usando captura de movimiento

Summary

Este protocolo presenta un enfoque estandarizado de captura de movimiento de cuerpo completo para evaluar la tarea de recogida de objetos, ilustrando cómo estrategias de movimiento distintas y patrones compensatorios pueden caracterizarse cuantitativamente durante esta actividad funcional común.

Abstract

La tarea de recoger objetos es una actividad fundamental de la vida diaria que integra la coordinación del tronco, las extremidades inferiores y superiores, el equilibrio y el control visomotor dentro de un único movimiento ecológicamente válido. A pesar de su relevancia, los protocolos estandarizados para evaluar cuantitativamente las estrategias de recogida de objetos utilizando captura de movimiento de cuerpo completo siguen siendo limitados. El objetivo de este protocolo es demostrar un método estandarizado para capturar y analizar la tarea de recogida de objetos utilizando captura de movimiento tridimensional de cuerpo completo e ilustrar cómo se pueden identificar y clasificar diferentes estrategias de movimiento. El protocolo detalla la preparación de los participantes, la colocación completa de marcadores, la ejecución de tareas y los análisis cinemáticos representativos. Treinta participantes realizaron la tarea de recogida de objetos, durante la cual se recogieron catorce variables cinemáticas. Las estrategias de movimiento se clasificaron en patrones dominantes en sentadilla, dominantes en bisagra e híbridos, representando enfoques distintos e intermedios a lo largo de un continuo de estrategias de movimiento. Los resultados representativos demuestran diferencias claras en la cinemática articular entre grupos de estrategia, especialmente en la rodilla y el tobillo, con contribuciones adicionales del movimiento del torso. Las diferencias entre las condiciones de la mano dominante y no dominante ilustran aún más la sensibilidad de la tarea a las adaptaciones compensatorias del movimiento. Este protocolo proporciona un marco práctico y reproducible para evaluar estrategias de recogida de objetos y coordinación corporal durante el movimiento funcional.

Introduction

La evaluación del movimiento humano es fundamental en las evaluaciones clínicas y de investigación de la salud musculoesquelética y^{funcional 1}. Tradicionalmente, la evaluación del movimiento se ha basado en gran medida en la observación visual, que, aunque clínicamente valiosa, es inherentemente subjetiva, influida por la experiencia del evaluador y limitada en su capacidad para captar de forma consistente patrones sutiles de coordinación. Las tecnologías de captura de movimiento, incluyendo tanto sistemas basados en marcadores como sin marcadores, permiten un examen detallado y cuantitativo del movimiento de t....

Protocol

El estudio (IRB-2018-04-014) fue aprobado por el comité de revisión institucional de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur, y se llevó a cabo conforme a los estándares éticos establecidos en la Declaración de Helsinki de 1964 o estándares éticos comparables. Todos los participantes proporcionaron su consentimiento informado por escrito antes de participar.

1. Preparación de los participantes

NOTA: La tarea consiste en que los participantes recogan un objeto estandarizado del suelo a un ritmo cómodo, vuelvan a ponerse de pie y entreguen el objeto, como se ....

Results

Treinta participantes realizaron la tarea de recogida de objetos, durante la cual se recogieron 14 variables cinemáticas. Posteriormente, los participantes se clasificaron en tres grupos estratégicos que representaban enfoques distintos e intermedios a lo largo de un continuo de estrategias de movimiento, interpretadas como dominantes en sentadillas (Grupo 1), dominantes en bisagra (Grupo 2) e estrategias híbridas (Grupo 3). No se observaron diferencias estadísticamente significativas en.......

Discussion

Este protocolo demuestra un enfoque estandarizado para capturar y analizar una tarea de recogida de objetos utilizando captura de movimiento tridimensional de cuerpo completo e ilustra cómo se pueden caracterizar cuantitativamente diferentes estrategias de movimiento. Los participantes fueron seleccionados y agrupados intencionadamente para representar patrones de estrategia de movimiento distintos e intermedios observados dentro de la muestra. La inspección visual de la cinemática artic.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Caja para la tarea de recogida	N/A	N/A	70mm x 70mm x 70mm (Lx N x H) impreso en 3D usando filamento de ácido poliláctico (PLA) (eSUN; Shenzhen Esun Industrial Co., China).
Marcadores de agrupación	Qualisys, AB	& middot; 160146 Parte superior del cuerpo y middot; 160145 Parte inferior del cuerpo y middot; 160149 SuperWrap para clúster	Los grupos incluían dos grupos en la parte superior del cuerpo (brazos superiores) y cuatro en la parte inferior del cuerpo (dos en los muslos y dos en las pernas).
Marcadores de grupo (personalizados)	N/A	N/A	Marcadores de clúster diseñados a medida para rastrear la muñeca (RFA, LFA) y la mano (RHMC, LHMC) fueron impresos en 3D usando filamento de ácido poliláctico (PLA) (eSUN; Shenzhen Esun Industrial Co., China).
Estación de trabajo informática	Genérico	NA	Procesador Intel Core i9, 32 GB de RAM, 10 TB de disco duro, NVIDIA RTX2080
Cinta adhesiva de piel de doble cara	Qualisys, AB	160188 Cinta adhesiva de doble cara	Para fijar la base del marcador a la piel
Placa de fuerza	Kistler	Tipo 9260AA6	Dos placas (600 y 500 x 50 mm) incrustadas bajo el suelo, una para cada pie.
Cinta adhesiva hipoalergénica para la piel	3M	Microporo
Base del marcador	Optitrack	Base de marcador M4
Sistema de captura de movimiento	Qualisys, AB	Miqus Vídeo Aqus A12	x2, Full HD / 2 MP, resolución 1920 y horarios; 1080 x12, 12 MP 300fps, resolución 4096 y horarios; 3072, FOV 54 y horas; 42 & deg; (motorizado)
Imanes de neodimio	Genérico	N/A	Diámetro 15mm, grosor 1mm
Gerente de la pista de Qualisys (QTM)	Qualisys, AB	Versión 2019	El software se utiliza para registrar los movimientos durante el experimento y realizar el postprocesamiento de datos.
Marcadores retroreflectantes	Optitrack	Marcadores M4 de 12,7 mm (1/2)
Visual3D	HAS-Motion	Versión 2021	El software se utiliza para realizar modelado biomecánico y producir los ángulos articulares relevantes