March 4th, 2018
In questo studio, un metodo di analisi clinico-friendly tridimensionale di andatura, che è stato progettato per essere eseguito in clinica di riabilitazione, è presentato. Il metodo è costituito da un metodo di misura semplificata e intuitive figure per facilitare la comprensione dei clinici dei risultati.
L'obiettivo generale di questo metodo è quello di semplificare la misurazione oggettiva dei modelli di andatura per la riabilitazione quotidiana attraverso l'uso dell'analisi del movimento tridimensionale. Questo metodo può diagnosticare il progresso della riabilitazione dell'andatura, in particolare per i disturbi dell'andatura causati da malattie come ictus, lesioni del midollo spinale o fratture dell'anca. Il vantaggio principale di questa tecnica è che questo metodo è facile da collegare.
Utilizza una semplice procedura di misurazione e ha una presentazione intuitiva dei dati. A dimostrare la procedura sarà Junya Yamada, un fisioterapista del nostro ospedale. È il tecnico capo del nostro laboratorio di analisi del cammino.
Prima di preparare un soggetto, assicurarsi che l'apparecchiatura di imaging sia stata calibrata secondo le istruzioni del produttore. Questo protocollo utilizza un sistema di analisi del movimento semplificato basato su video. Si dice che prelevi campioni a 60 hertz e non è costoso come i sistemi GA 3D standard.
Il soggetto deve indossare comodi leggings aderenti alla pelle che consentano un facile fissaggio dei sensori colorati vicino alla pelle. I marcatori, rilevati dall'apparecchiatura di imaging, hanno un diametro di 30 millimetri e necessitano di un posizionamento specifico. Per prima cosa, posiziona i segnapunti su entrambi gli acromion.
Quindi, posiziona i segnapunti sui malleoli laterali delle caviglie. Quindi, posiziona i pennarelli sulla quinta testa metatarsale dei piedi. Successivamente, posizionare i marcatori sulle ginocchia, in particolare lungo la linea mediana del diametro anteriore posteriore di ciascun epicondilo laterale del femore.
Quindi posizionare i marcatori su entrambe le anche tra la spina iliaca antero-superiore e il grande trocantere, a circa un terzo del percorso dal grande trocantere. Quindi posizionare gli ultimi segnapunti richiesti sulla cresta iliaca, lungo la linea verticale della cresta iliaca che passa attraverso i fianchi. Per le misurazioni, chiedi al soggetto di camminare lungo il tapis roulant mentre le telecamere registrano il movimento dei marcatori.
Avviare il tapis roulant a una velocità conservativa, circa il 70 percento della velocità di camminata prevista del soggetto. Quindi aumenta gradualmente la velocità, chiedendo al soggetto di segnalare quando il tapis roulant sembra muoversi alla normale velocità di camminata. Ora, effettua una registrazione di 20 secondi con la fotocamera per le misurazioni.
È necessaria una sola 22a registrazione per ogni velocità del tapis roulant testata. Se vengono testate diverse velocità di andatura, lasciare riposare il soggetto per un minuto tra un test e l'altro. Per l'analisi, calcolare prima i parametri della distanza temporale.
I dati di contatto e sollevamento del piede vengono calcolati automaticamente dal sistema in base alle traiettorie dei marcatori della punta e della caviglia. Per evitare errori nel rilevamento dei passi, chiedi a due fisioterapisti esperti di verificare l'accuratezza dei tempi. E riparare eventuali errori nella raccolta automatizzata dei dati.
Il calcolo di vari parametri può essere effettuato all'interno del software di analisi dell'andatura o in un foglio di calcolo. Successivamente, crea un'immagine di panoramica della logistica o un LOP. Le LOP mostrano le traiettorie del giunto marcatore sui giunti principali.
Questi dati descrivevano il modello olistico di andatura del soggetto. Per iniziare il calcolo del LOP, determinare innanzitutto il baricentro virtuale. Assegna a ciascun segmento del corpo un insieme di valori standardizzati, costruisci segmenti di linea e utilizza il centro dei segmenti come centro di gravità virtuale.
Quindi calcola il movimento nei piani orizzontale, sagittale e coronale. Ad ogni marcatore, estrai i dati grezzi per i tre componenti per ogni ciclo del passo. Quindi, regola i dati sul baricentro virtuale sul piano orizzontale per annullare lo spostamento orizzontale del soggetto mentre cammina sul tapis roulant.
Quindi normalizzare questi valori in base al ciclo del passo e calcolare il valore medio durante il ciclo del passo. Ora, disegna il LOP utilizzando il software di analisi dell'andatura o costruendo un grafico a dispersione che copra l'intervallo di movimento di tutti i marcatori in un foglio di calcolo. Usa le traiettorie delle coordinate di 10 marcatori e il baricentro virtuale.
La procedura descritta è stata utilizzata per valutare un paziente con ictus con un'andatura emiparetica e un controllo sano. Nella LOP di un paziente con ictus si può osservare un modello di andatura completo, come la cirduzione, l'elevazione dell'anca e il movimento laterale del tronco. Questo modello di andatura è stato quindi analizzato utilizzando una carta radar.
I punteggi standardizzati della circonduzione e dell'elevazione dell'anca erano elevati, indicando che quei movimenti nel paziente con ictus erano molto maggiori dello standard dei soggetti sani. Infine, sono state valutate le strategie di clearance delle dita. In un soggetto sano, la clearance delle dita dei piedi è solitamente ottenuta mediante l'accorciamento degli arti, mentre il paziente con ictus raggiunge la clearance delle dita dei piedi principalmente attraverso movimenti compensatori come l'obliquità pelvica e la volteggiatura.
Fin dal suo sviluppo, questa tecnica ha aiutato i pazienti nel campo della medicina riabilitativa ad esplorare i meccanismi dei disturbi dell'andatura e gli interventi terapeutici.
Questo studio presenta un metodo di analisi del cammino tridimensionale adatto ai clinici, progettato per l'uso nelle cliniche di riabilitazione. Il metodo semplifica la misurazione dei modelli di cammino e fornisce figure intuitive per migliorare la comprensione dei risultati da parte dei clinici.
Three-dimensional gait analysis (3DGA) offers objective, quantitative assessment of gait disorders, supporting mechanistic de-risking and target validation in neuromuscular and rehabilitation research. The clinician-oriented 3DGA method streamlines data acquisition and interpretation, enabling reproducible, standardized outputs that can inform early discovery and translational studies. Its rapid, intuitive workflow positions it as a scalable tool for portfolio triage and cross-functional R&D integration.
This clinician-friendly 3DGA method integrates into the discovery-to-preclinical continuum, enabling rapid hypothesis testing, functional screening, and translational research in neuromuscular and rehabilitation pipelines.