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DOI: 10.3791/54323-v
Gareth D. Jones1,2, Darren C. James3, Michael Thacker1,2, David A. Green1
1Centre for Human and Aerospace Physiological Sciences (CHAPS), Faculty of Life Sciences and Medicine,King's College London, 2Physiotherapy Department,Guy's & St Thomas' NHS Foundation Trust, London, 3School of Applied Sciences,London South Bank University
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Aquí, presentamos un protocolo novedoso para medir la estabilidad posicional en eventos clave durante el sentarse para pararse y caminar utilizando la distancia del centro de presión a la distancia del centro de masa de todo el cuerpo. Esto se derivó de la plataforma de fuerza y la tecnología de captura de movimiento tridimensional. El paradigma es confiable y se puede utilizar para la evaluación de individuos neurológicamente comprometidos.
El objetivo general de este protocolo es medir la estabilidad posicional dinámica al sentarse, pararse y caminar. Un movimiento transicional complejo que las personas con patología a menudo encuentran difícil. Las principales ventajas de esta técnica es que utiliza el mejor centro de presión disponible y las estimaciones del centro de masa de todo el cuerpo, o COP, BOM, para proporcionar una medida compuesta de estabilidad.
Las implicaciones de esta técnica también pueden informar la práctica clínica. Como significativos, las mediciones de estabilidad podrían implementarse para predecir la recuperación y evaluar los tratamientos para afectar las tasas de recuperación de sentarse a caminar. Para demostrar el procedimiento por el que pasará nuestro participante, estará Michael Attwaters, un estudiante graduado del laboratorio.
Comience por abrir el software de seguimiento propietario en la computadora. Establezca la frecuencia de captura en 60 hercios y establezca los parámetros de seguimiento 3D, que incluyen un error de predicción de 20 milímetros, un residuo máximo de dos milímetros, una longitud de trayectoria mínima equivalente a dos fotogramas y un espacio máximo de fotogramas de 10 fotogramas. A continuación, identifique cada uno de los ocho componentes individuales de la plataforma de fuerza de cada amplificador de plataforma de forma en el respectivo convertidor analógico a digital.
Asegúrese de que se hayan especificado todos los ajustes de calibración predeterminados de cada plataforma de fuerza, factores de escala y canales analógicos. Además, configure el software para leer la lectura de la placa de fuerza de referencia durante los últimos 10 fotogramas de captura. Seleccione un multiplicador de 17 para la frecuencia de captura de movimiento para garantizar una frecuencia de muestreo analógica adecuada de 1020 hercios.
En preparación para la calibración del espacio 3D, coloque la estructura de referencia en forma de L en el suelo en el volumen de captura, con el eje largo de esta estructura apuntando en la dirección interior. Luego, dentro de la página de configuración de calibración en el software, seleccione varilla como tipo de calibración con una longitud de 750 milímetros. Y seleccione la orientación del sistema de coordenadas con el eje C positivo apuntando hacia arriba y el eje Y positivo como brazo largo.
Haga clic en Aceptar. Haga clic en el icono de calibración y establezca la duración prevista de la captura de calibración en 60 segundos. A continuación, identifique el directorio de archivos donde se guardarán los resultados.
Haga clic en Aceptar para comenzar a calibrar. Mueva la varilla de calibración dentro del volumen de captura, girando y trasladando la varilla alrededor del volumen de captura previsto durante 60 segundos. A continuación, compruebe los resultados de la calibración y acepte la calibración con errores residuales individuales de la cámara de menos de 1,5 milímetros.
Haga clic en Aceptar. Por último, ubique las plataformas de fuerza en el espacio 3D calibrado colocando un marcador retrorreflectante pasivo de nueve milímetros de diámetro en cada una de las cuatro esquinas de cada plataforma. Obtenga una grabación de cinco segundos e identifique el sistema de referencia y el marcador de cada plataforma dentro del espacio 3D.
Sobre el tema, utilizar cinta adhesiva doble y vendas autoasegurantes para adherir los marcadores retrorreflectantes a los puntos de referencia anatómicos de las extremidades inferiores y superiores, el tronco, la cabeza y los segmentos pélvicos, de acuerdo con el marco técnico de referencia elegido. Luego, indíquele al sujeto que permanezca inmóvil en el centro del volumen de captura. Abra el software de seguimiento propietario con los parámetros de muestreo previamente establecidos.
Dentro del software, confirme visualmente que todos los marcadores están contabilizados. A continuación, haga clic en el icono de grabación para completar una captura estática de cinco segundos. Comience por eliminar todos los marcadores anatómicos.
Para establecer la posición final de alimentación, pida al sujeto que se siente en el taburete con los pies en las plataformas de fuerza individuales, una y dos. Ajuste la posición del vástago en el lado dominante del sujeto 10 grados después de la vertical utilizando un goniómetro de brazo extensible. Ajuste el pie no dominante por igual en línea y luego use pinzas de bloqueo para organizar el ancho entre los pies a la distancia biocromial predeterminada en consecuencia, entre los bordes laterales del pie.
A continuación, ajuste la orientación del plano transversal de cada pie de modo que cada borde medial del pie se coloque en línea con la dirección de desplazamiento. A continuación, utilice un marcador para dibujar alrededor de las posiciones finales de los pies en la superficie de la plataforma de fuerza extraíble. Dentro del software, confirme visualmente que todos los marcadores están contabilizados y, a continuación, haga clic en el icono de grabación para completar una captura dinámica de 15 segundos.
Cinco segundos después de la captura dinámica, encienda el interruptor de luz del operador que notifica al sujeto que se levante del taburete y se detenga, pise para forzar las plataformas tres y cuatro, camine hacia el interruptor de luz, se detenga y luego apague el interruptor de luz con su mano dominante. Finalmente, reinicie el interruptor de luz y verifique si hay caídas de marcadores teniendo en cuenta todos los marcadores durante la reproducción en cámara lenta de la prueba. Dentro del software de seguimiento patentado, identifique y etiquete todos los marcadores de las pruebas estáticas y dinámicas, y recorte la captura no deseada moviendo las diapositivas de tiempo al principio y al final de la tarea.
Utilice la identificación automática de marcadores, o la funcionalidad de apuntar para etiquetar los marcadores de modo que el software construya y calcule de forma coherente la trayectoria relativa de un cuerpo rígido en el espacio 3D. Si un marcador se ha caído durante más de 10 fotogramas, localice la trayectoria que falta en el panel de trayectorias no identificadas. Por último, formatee y exporte todos los ensayos estáticos y dinámicos en formato C3D para el software de posprocesamiento y análisis biomecánico.
En el plano mediolateral, el centro de masa de todo el cuerpo, o BCOM, sigue un desplazamiento sinusoidal después del inicio de la marcha, y el centro de presión de COP se desplaza más lateralmente durante la postura de una sola extremidad durante los pasos uno y dos. En el plano anteroposterior, el COP en el asiento comienza delante del BCOM. Y mientras ambos se mueven hacia adelante durante la elevación, su separación disminuye constantemente antes de fusionarse en posición vertical.
La distancia de separación horizontal entre COP y BCOM durante el ascenso, la pausa, el inicio de la marcha, el paso uno y el paso dos, muestra la compleja interacción del desplazamiento de COP y BCOM, proporcionando un índice de estabilidad posicional. Una vez dominada, esta técnica de captura de movimiento se puede completar en pocos minutos si se realiza correctamente, y el post-procesamiento local se puede sistematizar para capturar la estabilidad posicional, medidas COP BCOM en tiempo real. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo medir la estabilidad posicional dinámica utilizando la distancia COP BCOM durante sentarse, pararse y caminar.
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