Name: 上肢障害の有無にかかわらず人に飲酒のタスクの 3 D モーションを用いた運動解析をキャプチャします。 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-03-28T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 45 s
Description: 学ぶ 脳卒中患者と健常者の上肢運動を3Dモーションキャプチャで解析する方法。標準化された飲酒タスクを用いて運動学的データを定量化し、神経リハビリテーションにおける治療戦略の選択に活用できます。

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このプロジェクトの開始のヘルプ感謝ボー Johnels、ナセル ・ ホセイニ、ロイ ・ トランバーグとパトリック Almströmこのプロトコルで提示された研究データは、Sahlgrenska 大学病院で収集されました。

ここで説明したすべてのメソッドは、ヨーテボリ、スウェーデン (318-04, 225-08) 地域の倫理審査委員会で承認された研究の一部をされています。
1 モーション キャプチャ システムの設定
<ol><li>測定エリアに直面して 1.5 〜 2.5 m の高さで測定エリアから約 1.5 ~ 3 m の壁に 4 台のカメラをマウントします。測定領域 (図 1) のすぐ上の天井に 1 台のカメラをマウントします。カメラ システムを起動します。</li>
	<li>テーブルの端に沿って短軸と長軸前方を指すとテーブルの上の L 字型校正フレームを配置します。 注: 前方 (前方に矢状面) 監督の x 軸、y 軸が横方向 (前頭面) の監督および z 軸上向き指示 (上方に、横の平面に垂直) と座標系が定義されます。</li>
	<li>3 D トラッキング ・ データ集録ソフトウェア (トラック マネージャー) を開き、のキャプチャを選択して校正を開始 |調整、校正時間の 30 s とクリックを入力して[ok]。</li>
	<li>上記の椅子とテーブル 5 のすべてのカメラが可能な16,17として多く向きの杖をキャプチャできるように全体測定全域 (75 × 75 × 65 cm) 四方の杖を移動します。キャリブレーション後、結果は画面に表示します。0.5 mm 以下の校正の残差を受け入れます。</li>
	<li>件名を持つ、ノースリーブを着てトップ、シットイン、chair´s バック、内転ニュートラルで上腕を背で高さ調節可能な椅子にテーブルと手首の安静時の手のひらの上がテーブルの端に整列します。膝、股関節、肘の角度が約 90 ° であることを確認します。</li>
	<li>一方でテストされた骨格ランドマーク18ダブル粘着テープで再帰反射マーカを配置 (第 3 中手指節関節)、手首 (尺骨茎状突起)、肘 (外側上顆)、右と左の肩 (中央部肩峰) の胸郭 (胸骨の上の部分)、および額 (ノッチの眉毛の間)。</li>
	<li>カップ (上部と下部のエッジ) の 2 つのマーカーを配置します。</li>
</ol>2. 運動の手順を飲むタスクのキャプチャします。
<ol><li>体の正中線に硬質プラスチック カップ (直径 7 cm、高さ 9.5 cm) 100 ml 水テーブルの端から 30 cm を配置します。テーブルの上のカップの位置が自然と現実の状況に近いタスク パフォーマンスを保つために意図的に選択されます。</li>
	<li>I) に達することによって快適自己ペース速度で飲酒を実行する対象のタスクし、カップを把握、ii) の口に向かってテーブルからカップを持ち上げ、iii) 飲み物 (一口) を取って、iv)、カップを置く (タブから 30 cm の印を付けた行の後ろのテーブルのバックアップを求めるルの端)、および v) テーブルの端に手で初期位置に戻る。</li>
	<li>その主題の指示を理解し、前傾することがなく快適に少ない影響を受ける腕カップを達することができることを確認します。</li>
	<li>各事前準備ができているし、手動でキャプチャを開始「あなたが今すぐに開始できます」教示を与える対象を求める開始位置 (最初位置) が正しいことを確認、記録。</li>
	<li>件名は、タスクを終了する、録音を停止手動で。</li>
	<li>各試行間の短い一時停止で 5 つの試験の記録 (約 30 秒) より少なく影響を受けた腕を開始。</li>
	<li>データの取得が成功したことを確認してください (各識別マーカーの 95-100% データ)。 注: マーカーのデータは自動的に転送データ集録ソフトウェア (トラック マネージャー) にリアルタイム。事前に定義された自動マーカー同定 (AIM) モデルは、マーカーの自動識別に使用されます。</li>
	<li>不完全なデータが検出された場合は、問題を特定して、試験の実績を少なくとも 3 を得るためにマーカーの完全な可視性を確保するため坐るか、またはマーカーの位置を調整後余分な試験を実行します。 注: 発生する可能性のある問題、マーカーが落ちる可能性が、彼らはカメラの視野角は、不完全なデータの結果から隠れています。ただし、カメラとマーカーの設定、このプロトコルにおいては、非常にまれなケースでのみギャップによるデータの損失を生成します。合計では、モーション キャプチャ セッションは完了に約 10-15 分かかります。</li>
</ol>3. データ分析
<ol><li>ファイルをクリックして、Matlab に直接トラック マネージャーから、記録されたデータの転送 |エクスポート |Matlab に直接。</li>
	<li>Matlab のコマンドを使用して、コマンド プロンプトで: (>> ワークスペース) に Matlab 変数のセットを参照してください。 メモ: 手順と分析の作成に使用するデータを含むキー Matlab 変数です。 QTMmeasurements.Frames - キャプチャされたフレーム数 QTMmeasurements.FrameRate - 毎秒 (240) キャプチャされたフレーム数 QTMmeasurements.Trajectories.Labeled.Count - 数のラベル (10) QTMmeasurements.Trajectories.Labeled.Labels - トラック マネージャーで定義されたラベル QTMmeasurements.Trajectories.Labeled.Data - 10 x 3 x フレーム、フレームごとの各ラベルの 3 つの座標が記録数の 3 D 配列の測定データ</li>
	<li>Matlab で x、y、(バター) を使用して z 値をフィルター処理し、(filtfilt) 手順 6 Hz 2 次バタワースと前方の両方でフィルター処理し零位相歪みと記載順序がフィルタ リングを与える方向を逆に。 注: 例 [b を] = バター (2, 6/240/2);% カットオフ周波数 6 Hz と ½ のサンプリング周波数に関して xfiltered = filtfilt (b, QTMmeasurements.Trajectories.Labeled(1,1,:));</li>
	<li>Matlab で x、y、z 値を各フレームのサンプルの各ラベルを使用して、手と関節角度の接線速度などの運動学的変数を計算するプログラムを作成します。運動学的変数は、表 2のとおりです。</li>
	<li>Matlab でのサンプル シーケンスを 5 つの論理フェーズに分割するプログラムを作成: トランスポート、飲酒、バックのトランスポート、および初期位置 (図 2) に手を返すに達し、転送。表 1に詳細では、各フェーズの開始と終了の定義を示した。</li>
	<li>Matlab での位置、速度、関節角度および角度角度図のプロットを作成するのに (プロット) 命令を使用します。</li>
</ol>

<ol><li>Alt Murphy, M., Häger, C. K. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1179/1743288X15Y.0000000002">Kinematic analysis of the upper extremity after stroke - how far have we reached and what have we grasped?</a> Physical Therapy Reviews. 20 (3), 137-155 (2015).</li>
<li>Bustren, E. L., Sunnerhagen, K. S., Alt Murphy, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movement+Kinematics+of+the+Ipsilesional+Upper+Extremity+in+Persons+With+Moderate+or+Mild+Stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehab+Neural+Re%22%5BJournal%5D)">Movement Kinematics of the Ipsilesional Upper Extremity in Persons With Moderate or Mild Stroke.</a> Neurorehab Neural Re. 31 (4), 376-386 (2017).</li>
<li>Sivan, M., O'Connor, R. J., Makower, S., Levesley, M., Bhakta, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+review+of+outcome+measures+used+in+the+evaluation+of+robot-assisted+upper+limb+exercise+in+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22J+Rehabil+Med%22%5BJournal%5D)">Systematic review of outcome measures used in the evaluation of robot-assisted upper limb exercise in stroke.</a> J Rehabil Med. 43 (3), 181-189 (2011).</li>
<li>Demers, M., Levin, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+Activity+Level+Outcome+Measures+Commonly+Used+in+Neurological+Practice+Assess+Upper-Limb+Movement+Quality%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehab+Neural+Re%22%5BJournal%5D)">Do Activity Level Outcome Measures Commonly Used in Neurological Practice Assess Upper-Limb Movement Quality?</a> Neurorehab Neural Re. 31 (7), 623-637 (2017).</li>
<li>Levin, M. F., Kleim, J. A., Wolf, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+do+motor+%22recovery%22+and+%22compensation%22+mean+in+patients+following+stroke%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehab+Neural+Re%22%5BJournal%5D)">What do motor "recovery" and "compensation" mean in patients following stroke?</a> Neurorehab Neural Re. 23 (4), 313-319 (2009).</li>
<li>Alt Murphy, M., Willen, C., Sunnerhagen, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Responsiveness+of+Upper+Extremity+Kinematic+Measures+and+Clinical+Improvement+During+the+First+Three+Months+After+Stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehab+Neural+Re%22%5BJournal%5D)">Responsiveness of Upper Extremity Kinematic Measures and Clinical Improvement During the First Three Months After Stroke.</a> Neurorehab Neural Re. 27 (9), 844-853 (2013).</li>
<li>van Dokkum, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+contribution+of+kinematics+in+the+assessment+of+upper+limb+motor+recovery+early+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehab+Neural+Re%22%5BJournal%5D)">The contribution of kinematics in the assessment of upper limb motor recovery early after stroke.</a> Neurorehab Neural Re. 28 (1), 4-12 (2014).</li>
<li>Alt Murphy, M., Willen, C., Sunnerhagen, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematic+variables+quantifying+upper-extremity+performance+after+stroke+during+reaching+and+drinking+from+a+glass%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehab+Neural+Re%22%5BJournal%5D)">Kinematic variables quantifying upper-extremity performance after stroke during reaching and drinking from a glass.</a> Neurorehab Neural Re. 25 (1), 71-80 (2011).</li>
<li>Subramanian, S. K., Yamanaka, J., Chilingaryan, G., Levin, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Validity+of+movement+pattern+kinematics+as+measures+of+arm+motor+impairment+poststroke%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Validity of movement pattern kinematics as measures of arm motor impairment poststroke.</a> Stroke. 41 (10), 2303-2308 (2010).</li>
<li>Michaelsen, S. M., Dannenbaum, R., Levin, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Task-specific+training+with+trunk+restraint+on+arm+recovery+in+stroke%3A+randomized+control+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Task-specific training with trunk restraint on arm recovery in stroke: randomized control trial.</a> Stroke. 37 (1), 186-192 (2006).</li>
<li>Kwakkel, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standardized+measurement+of+sensorimotor+recovery+in+stroke+trials%3A+Consensus-based+core+recommendations+from+the+Stroke+Recovery+and+Rehabilitation+Roundtable%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Stroke%22%5BJournal%5D)">Standardized measurement of sensorimotor recovery in stroke trials: Consensus-based core recommendations from the Stroke Recovery and Rehabilitation Roundtable.</a> Int J Stroke. 12 (5), 451-461 (2017).</li>
<li>Wagner, J. M., Lang, C. E., Sahrmann, S. A., Edwards, D. F., Dromerick, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensorimotor+impairments+and+reaching+performance+in+subjects+with+poststroke+hemiparesis+during+the+first+few+months+of+recovery%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Ther%22%5BJournal%5D)">Sensorimotor impairments and reaching performance in subjects with poststroke hemiparesis during the first few months of recovery.</a> Phys Ther. 87 (6), 751-765 (2007).</li>
<li>van Kordelaar, J., van Wegen, E., Kwakkel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+time+on+quality+of+motor+control+of+the+paretic+upper+limb+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehab%22%5BJournal%5D)">Impact of time on quality of motor control of the paretic upper limb after stroke.</a> Arch Phys Med Rehab. 95 (2), 338-344 (2014).</li>
<li>Thielman, G., Kaminski, T., Gentile, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rehabilitation+of+reaching+after+stroke%3A+comparing+2+training+protocols+utilizing+trunk+restraint%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehab+Neural+Re%22%5BJournal%5D)">Rehabilitation of reaching after stroke: comparing 2 training protocols utilizing trunk restraint.</a> Neurorehab Neural Re. 22 (6), 697-705 (2008).</li>
<li>Armbruster, C., Spijkers, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movement+planning+in+prehension%3A+do+intended+actions+influence+the+initial+reach+and+grasp+movement%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Motor+Control%22%5BJournal%5D)">Movement planning in prehension: do intended actions influence the initial reach and grasp movement?</a> Motor Control. 10 (4), 311-329 (2006).</li>
<li>Qualisys. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Qualisys+Track+Manager+user+manual%22">Qualisys Track Manager user manual</a>. , Qualisys Medical AB. Gothenburg. (2008).</li>
<li>Alt Murphy, M., Banina, M. C., Levin, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perceptuo-motor+planning+during+functional+reaching+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Perceptuo-motor planning during functional reaching after stroke.</a> Exp Brain Res. , (2017).</li>
<li>Sint Jan, S. V. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSint+Jan%2C+SV+%22Color+atlas+of+skeletal+landmark+definitions+%3A+guidelines+for+reproducible+manual+and+virtual+palpations%22">Color atlas of skeletal landmark definitions : guidelines for reproducible manual and virtual palpations</a>. , Churchill Livingstone. (2007).</li>
<li>Alt Murphy, M., Sunnerhagen, K. S., Johnels, B., Willen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+kinematic+motion+analysis+of+a+daily+activity+drinking+from+a+glass%3A+a+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroeng+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional kinematic motion analysis of a daily activity drinking from a glass: a pilot study.</a> J Neuroeng Rehabil. 3, 18(2006).</li>
<li>Alt Murphy, M., Willen, C., Sunnerhagen, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Movement+kinematics+during+a+drinking+task+are+associated+with+the+activity+capacity+level+after+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehab+Neural+Re%22%5BJournal%5D)">Movement kinematics during a drinking task are associated with the activity capacity level after stroke.</a> Neurorehab Neural Re. 26 (9), 1106-1115 (2012).</li>
<li>Alt Murphy, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Development+and+validation+of+upper+extremity+kinematic+movement+analysis+for+people+with+stroke.+Reaching+and+drinking+from+a+glass%22">Development and validation of upper extremity kinematic movement analysis for people with stroke. Reaching and drinking from a glass</a>. , University of Gothenburg. Doctor of Philosophy (Medicine) thesis (2013).</li>
<li>Persson, H. C., Alt Murphy, M., Danielsson, A., Lundgren-Nilsson, A., Sunnerhagen, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cohort+study+investigating+a+simple%2C+early+assessment+to+predict+upper+extremity+function+after+stroke+-+a+part+of+the+SALGOT+study%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurol%22%5BJournal%5D)">A cohort study investigating a simple, early assessment to predict upper extremity function after stroke - a part of the SALGOT study.</a> BMC Neurol. 15, 92(2015).</li>
<li>Hoonhorst, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+Do+Fugl-Meyer+Arm+Motor+Scores+Relate+to+Dexterity+According+to+the+Action+Research+Arm+Test+at+6+Months+Poststroke%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehab%22%5BJournal%5D)">How Do Fugl-Meyer Arm Motor Scores Relate to Dexterity According to the Action Research Arm Test at 6 Months Poststroke?</a> Arch Phys Med Rehab. 96 (10), 1845-1849 (2015).</li>
<li>Pang, M. Y., Harris, J. E., Eng, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+community-based+upper-extremity+group+exercise+program+improves+motor+function+and+performance+of+functional+activities+in+chronic+stroke%3A+a+randomized+controlled+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Phys+Med+Rehab%22%5BJournal%5D)">A community-based upper-extremity group exercise program improves motor function and performance of functional activities in chronic stroke: a randomized controlled trial.</a> Arch Phys Med Rehab. 87 (1), 1-9 (2006).</li>
<li>Alt Murphy, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SALGOT+-+Stroke+Arm+Longitudinal+study+at+the+University+of+Gothenburg%2C+prospective+cohort+study+protocol%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurol%22%5BJournal%5D)">SALGOT - Stroke Arm Longitudinal study at the University of Gothenburg, prospective cohort study protocol.</a> BMC Neurol. 11, 56(2011).</li>
</ol>

著者が明らかに何もありません。

プロトコルは、すべての段階で脳卒中後運動性能と中等度から軽度の上肢の感覚障害を持つ個人の品質を定量化するため正常に使用できます。このプロトコルの実現可能性を早ければ 3 日後にストローク、臨床設定で証明されており、訓練を受けた医療専門家では特定の技術的な資格なしでシステムを利用できるということを示した。技術的な専門知識は、ただし、作成およびデータ分析のためのプログラムを開発する必要。この視点から、既製の解析プログラムは一般的に直接メーカーから提供される、歩行分析と上肢のモーション キャプチャは異なります。日常生活の中で腕と手が操作と様々 なサイズがあり、場所とアフォー ダンスの別のオブジェクトとの相互作用を含むさまざまなタスクで使用できます。これは、それぞれの設定を一意になります。さらに、異なる目標とタスクの制約運動が高いタスク固有運動の結果に影響します。今後より多くの努力すべきであるように基本的なタスクの運動解析のための標準化されたプロトコルを作成する飲む、食べる、口と両手オブジェクト操作の結果のよりよい比較を可能にする手を取ってさまざまな研究。
区切りとのギャップの問題が観察さ...

運動学的分析では、線形および角度変位、速度、加速度を含む時間と空間を介して体の動きについて説明します。光のモーション キャプチャ システム赤外線マーカから反射をキャプチャする光信号を送信するか、体に複数の高速カメラを使用または赤外線を含むアクティブ マーカーから動きデータを送信発光ダイオード。これらのシステムは、運動学的データ1の獲得のため「ゴールド スタンダード」として考慮されます。これらのシステムは、その高精度と多様なタスクの測定の柔軟性の評価されています。運動学的措置を運動パフォーマンスに小さな変更をキャプチャするのに有効であること示しているし、臨床従来検出されることがあります品質スケール2,3。作業4の業積の間 (病前の運動特性の回復) の真の回復と代償 (代替) 運動パターンの使用間の区別に使用するその運動が示唆されています。 5。
上肢の動きがハンド マーカーから一般に得られるエンドポイント運動と関節やセグメントからアンギュラー キネマティックを使用して示すことができる (すなわち。、トランク)。終点運動がアンギュラー キネマティック時空のジョイントとセグメントの角度の面での動きのパターンを特徴付ける間、軌跡、速度、時間的な動き戦略、精度、真直度、滑らかさ、に関する情報を提供します。角速度と interjoint の調整。終点の運動、運動の時間、速度、および滑らかさが効果的かどうかストローク6,7、8アンギュラー キネマティック ショー後に運動パフォーマンスの改善と財政赤字をキャプチャするよう、関節や体のセグメントの動きは、特定のタスクに最適です。運動障害を持つ人々 から多くの場合、障害8,9のない個人で運動パフォーマンスと比較されます。エンドポイントとアンギュラー キネマティック実効速度、滑らかさと、移動が行われ、精度良い運動制御、調整および効果的かつ最適な運動パターンの使用が必要になる方法に相関しています。たとえば、移動ゆっくりと通常滑らかさ (運動単位の増加数)、低下も脳卒中患者は最大速度を下げるし、トランク変位8に増加します。一方、エンドポイント運動学、運動速度、滑らかさなどの改善は、トランクの代償性の運動戦略の変更から個別に発生して腕の10可能性があります。キネマティック解析がけがや病気は、ターンで最適な運動機能回復に到達するための個別の効果的な治療に不可欠です後タスクがどのように達成されるかについての追加より正確な情報を提供する可能性がありますが確立します。11. 運動解析はますます運動回復7,を評価するストローク8,9, 後上肢障害のある方の動きを記述するための臨床試験に使用12,13または治療上の介在の10、14の効果を判断します。
運動タスクのストロークでよく勉強したポイントしに達すると、実際の日常のオブジェクトの操作を組み込む機能のタスクの使用は1増加しています。それは、意図的かつ機能的なタスク中の動きを評価するために不可欠な到達運動は、選択したオブジェクトとタスク15の目標など実験的制約に依存しているので個々 の本当の難しさ毎日の生活をより密接に反映されます。
したがって、本稿の目的は、急性および慢性の段階で上肢に障害のある個人に適用されるタスクを飲んで、意図的かつ機能的なタスクの運動解析に使用される単純な標準化されたプロトコルの詳細な説明を提供するためには脳卒中では。中等度から軽度の脳卒中障害を持つ個人のためのこのプロトコルの検証の結果が集約されます。

<table><tbody><tr><td>5カメラオプトエレクトロニクス ProReflex モーションキャプチャシステム(MCU 240 Hz)</td><td>Qualisys AB、グテンブルク、スウェーデン</td><td>N/A</td><td>パッシブ再帰反射マーカー付き動き分析システム</td></tr><tr><td>マーカー</td><td>Qualisys AB、グテンブルク、スウェーデン</td><td>N/A</td><td>レトロフレクティブパッシブサーキュラーマーカー、直径12 mm</td></tr><tr><td>キャリブレーションフレームとワンド</td><td>Qualisys AB、グテンブルク、スウェーデン</td><td>N/A</td><td>L字型キャリブレーションフレーム(座標系の原点と向きを定義します)。T字型ワンド(300mm)</td></tr><tr><td>Qualisys Track Manager</td><td>Qualisys AB, Gthenburg, Sweden</td><td>N/A</td><td>3Dトラッキングソフトウェア</td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Mathworks, Inc, Natick, Ca</td><td>N/A</td><td>データ解析ソフトウェア</td></tr></tbody></table>

上肢障害の有無にかかわらず人に飲酒のタスクの 3 d モーションを用いた運動解析をキャプチャします。

Kinematic Analysis Using 3D Motion Capture of Drinking Task in People With and Without Upper-extremity Impairments

キネマティック解析は、3 次元 (3 D) 空間における上肢運動の客観的評価のための強力な方法です。光カメラ システムによる 3次元モーション キャプチャは、けがや病気後の運動性能と品質を評価する指標としてますます使用される運動解析のための黄金の標準としてと上肢の動きを含みます。この資料では、脳卒中後上肢に障害のある個人に適用されるタスクを飲んでの運動解析のための標準化されたプロトコルについて説明します。飲酒のタスクは到達把持、飲む、戻って、カップを置くと、手をテーブルの端に移動するテーブルからカップを持ち上げるを組み込んだ。個人の体の大きさに統一すると座位で自分のペースで快適な速度で実行するタスクと代償運動が制約されません。意図は、自然とプロトコルの生態学的妥当性を改善するために現実の状況に近いタスクを維持することです。5 カメラ モーション キャプチャ システムを使用して、腕、体幹、顔の解剖学的ランドマークに配置されている 9 再帰反射マーカーから三次元の座標位置を収集します。単純な単一のマーカー配置、臨床プロトコルの有効性を確保するため使用されます。カスタムメイドの Matlab ソフトウェアは、データ移動の自動化と高速解析を提供します。運動時間、速度、ピーク速度、ピーク速度、および体幹の動きと同様、肩と肘関節の角度運動学空間とともに滑らかさ (運動単位の数) の時間の時間の運動が計算されます。飲酒のタスクは、中等度から軽度の上肢障害を持つ個人のための有効な評価です。構築、差別と同時妥当性応答性 (感度を変更する) と共に飲む作業から得られた運動学的変数の確立されています。

この資料で説明されているプロトコルは、ストロークと健全なコントロール2,6,8,19,20,21を持つ個人に適用されています。合計では、さまざまな研究でストローク 55 健常者と 111 人の個人からの運動学的データを調べた。中程度 (FMA UE スコア 32 57) として定義されているか、または軽度脳卒中後上肢障害 (FMA UE スコア 58 66)8,22,23,<...

このプロトコルでは、運動性能とストロークと健全なコントロールを個人に適用される上肢の感覚運動機能を評価する客観的方法について説明します。標準化されたテストの手順では、タスクを飲んでの 3次元モーション キャプチャのための運動学的解析と結果変数が提供されます。

上肢障害の有無にかかわらず人に飲酒のタスクの 3 D モーションを用いた運動解析をキャプチャします。

Kinematic analysis is a powerful method for objective assessment of upper extremity movements in a three-dimensional (3D) space. Three-dimensional motion ...

このモーションキャプチャ方法論の全体的な目標は、脳卒中患者および健康なコントロールの個人における上肢の動きのパフォーマンス、品質、および感覚運動機能を評価するための客観的な方法を提供することです。この方法は、脳卒中が上肢の動きや回復にどのように影響するか、この情報をどのように効果的な治療法の選択に使用できるかなど、神経リハビリテーションの分野における重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、従来の臨床スケールでは検出できなかった可能性のある特定の運動障害と回復を詳細に定量化できることです。本日の手順のデモンストレーションをお手伝いするのは、サールグレンスカ大学病院の神経リハビリテーションクリニックで働く作業療法士であるUlla-Britt Bergstromです。モーションキャプチャーシステムを設定するには、測定エリアから約1〜3メートル離れた壁面に、測定エリアに面した1.5〜2.5メートルの高さに4台のカメラを取り付けます。測定エリアのすぐ上の天井にカメラを1台取り付けます。カメラの1台を天井に設置し、測定エリア全体にわたる視野角を確保することは、データ収集にとって非常に重要でした。その結果、データ収集はほぼ100%成功しました。カメラシステムを起動します。次に、L字型のキャリブレーションフレームをテーブルに置き、短軸をテーブルの端に合わせ、長軸を前方に向けます。次に、データ収集ソフトウェアで3Dトラッキングを開きます。キャプチャを選択してキャリブレーションを開始し、次にキャリブレーションを選択します。30秒のキャリブレーション時間を入力し、[OK]をクリックします。椅子とテーブルの上の測定エリア全体でワンドを全方向に動かし、5台のカメラすべてができるだけ多くの向きでワンドをキャプチャするようにします。0.5ミリメートル未満のキャリブレーション残差を受け入れます。次に、ノースリーブのトップスを着た被験者に、背を椅子の背もたれに背負って高さ調節可能な椅子に座るように指示します。上腕はニュートラルな内転位置にある必要があります。アームをテーブルに置き、手首をテーブルの端に合わせます。膝、股関節、肘の角度は約90度である必要があります。次に、再帰反射パッシブマーカーを二重粘着テープで、テストした手、手首、肘、左右の肩、胸部、額の骨格ランドマークに置きます。その後、カップに2つのマーカーを置きます。この手順では、テーブルの端から30センチメートルのところに100ミリリットルの水を入れた硬質プラスチックカップを被験者の正中線に置きます。被験者に、カップに手を伸ばしてつかみながら、快適で自分のペースで飲酒タスクを実行するように依頼します。2つ目は、カップをテーブルから彼女の口に向かって持ち上げること。3つ目は、一口飲むことです。4つ目は、カップをマークされた線の後ろのテーブルに戻します。そして5つ目は、テーブルの端に手を置いて初期位置に戻ることです。患者ができるだけ自然にタスクを行うように促すことが重要であるため、患者がテストに精通していることを確認するために、キネマティクスの計算には 3 つの中間試行のみが使用されます。被験者が指示を理解し、前かがみにならずに影響を受けにくい腕でカップに快適に手が届くことを確認してください。各録音の前に、開始位置が正しいことを確認し、被験者に準備ができているように依頼してください。を選択してキャプチャを開始し、キャプチャを開始し、口頭で指示を出して開始するように指示します。被験者がタスクを終了したら、停止を選択して録音を停止します。各試行の間に短い一時停止を挟んで、影響を受けていない群から開始して、5つの試行を記録します。同定された各マーカーについて、データ取得が95〜100%に達しているかどうかを確認します。不完全なデータが検出された場合は、問題を特定し、座っている位置またはマーカーの位置を調整してマーカーが完全に見えるようにした後、追加の試行を実行して、少なくとも3回の試行を成功させます。この図は、飲酒タスクを実行する健康なコントロールの代表的な速度プロファイルを示しています。各移動フェーズで 1 つの主要なピークを持つ滑らかなベル型の速度プロファイルが見られ、これは通常の移動に典型的なものです。それどころか、この図は、中程度のストロークを持つ個人の速度プロファイルが、速度ピークの数が増えると滑らかでないプロファイルを示すことを示しています。また、各移動フェーズのピーク速度は低く、合計移動時間が長くなります。これは、リアルタイムで記録された健康なコントロールによって実行される飲酒タスクのアニメーションです。頭、体幹、左腕のマーカー、コップの2つのマーカー、および移動軌跡が表示されます。これは、脳卒中のある個人の同じアニメーションです。飲酒作業中の運動軌跡が滑らかでなく、体幹の前方への動きが増加していることに注意してください。これは、より重度の運動障害を持つ個人が実行する同じタスクの例です。この人も痙縮性がありました。目に見えるサブムーブメントは、加速と減速の繰り返しを示しており、ムーブメントの滑らかさが損なわれていることを示しています。このテクニックを習得すると、特定の技術資格がなくても、訓練を受けた専門家なら誰でも10〜15分で行うことができます。ただし、データ分析のためのプログラムを作成および開発するには、技術的な専門知識が必要です。この手順は、生態学的に有効なタスクの簡単なデータ取得と分析による簡単なセットアップにより、臨床研究に特に関連します。この方法を使用して、脳卒中患者の動き分析の主要な要素を定量化する、有効で信頼性が高く、応答性の高い運動学を取得します。開発後、この方法は、神経リハビリテーションの分野の研究者が上肢の運動学全般を探求する道を開きましたが、特にグラスから飲むなどの意図的なタスク中にも探求する道を開きました。脳卒中患者の飲酒課題で特定された主要な変数、例えば、運動時間、滑らかさ、肘の角度、速度、代償性体幹変位などは、他の課題における脳卒中の中心的な課題として認識されています。このビデオを見た後、光学モーションキャプチャシステムを使用して、上肢のタスクのシンプルで臨床的に実行可能な運動学的分析を設定し、実行する方法を十分に理解しているはずです。

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このプロトコルは、物体の拾取タスクを評価するための標準化された全身動作キャプチャ手法を示し、この共通の機能活動中に異なる動き戦略や補償パターンを定量的に特徴付ける方法を示しています。...

モーションキャプチャを用いた物体拾取タスクの三次元運動学的特徴付け

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使用して、マウス大脳皮質および海馬における可視化と樹状突起と棘の遺伝子操作<em&gt;子宮内で</em&gt;エレクトロポレーション

学ぶ 脳卒中患者と健常者の上肢運動を3Dモーションキャプチャで解析する方法。標準化された飲酒タスクを用いて運動学的データを定量化し、神経リハビリテーションにおける治療戦略の選択に活用できます。

上肢障害の有無にかかわらず人に飲酒のタスクの 3 D モーションを用いた運動解析をキャプチャします。

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