Name: 健常参加者の下肢バイオメカニカル解析 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-04-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 36 s
Description: 学ぶ下肢バイオメカニクス解析法。歩行分析と筋力測定を組み合わせ、健常参加者の運動機能を評価する手法を解説。リハビリテーション研究や臨床応用に有用なデータ収集プロトコルを紹介します。

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MATLABデータ処理に関するジョナサン・ウィリアムズ博士のアドバイスに感謝します。

報告された方法は、ボーンマス大学研究倫理委員会(参照15005)から倫理的承認を受けた研究で続いた。
1. 参加者
<ol><li>研究に参加するために健康な成人(23歳から63歳、平均±S.D.;42.0 ±13.4、体重70.4±15.3kg、身長175.5±9.8cm;15人の男性、15人の女性)を募集する。この研究のために30人の参加者が募集された。</li>
	<li>参加者のめまい、バランスの問題や歩行困難の自己報告された歴史がないことを確認してください。</li>
	<li>参加者が既知の神経筋損傷やバランスや歩行に影響を与える状態に苦しんでいないことを確認してください。</li>
</ol>2. 歩行分析のセットアップと手順
<ol><li>二重ベルト力板計トレッドミル、10カメラモーションキャプチャシステム、および光学流を提供する仮想環境で構成される歩行解析システム(図1)を使用します。</li>
	<li>参加者がサイクリングショートパンツやレギンスなどの非常にタイトな反射しない服を着ているかどうかを確認します。</li>
	<li>両面接着テープを使用して、25個のパッシブ反射マーカーを取り付け、表1および図2に詳述した人体モデル(HBM)7の下半身構成に従って配置する。7このドキュメントの情報は、HBM リファレンスマニュアル8から取得します。</li>
	<li>関節定規を使用して、HBM 6 に必要な膝と足首の幅を測定します。</li>
	<li>オーバーヘッドフレームに固定された安全ハーネスに参加者を固定します。</li>
	<li>データベースで新しいセッションを開始し、アクティブ (強調表示) になっていることを確認します。</li>
	<li>[件名] タブを使用して、[スケルトンのラベリング] ボタンから新しい参加者を作成します。</li>
	<li>'下肢HBM_N2.vst' ファイルを参照し、参加者の名前を入力します。[件名] ペインに新しい参加者が表示されます。</li>
	<li>[ツール] ウィンドウに移動し、[件名の準備] タブを開きます。</li>
	<li>
[ハードウェア]タブでフォースプレートをゼロレベルに設定します。</li>
	<li>トロプミルの真ん中で準備をして、ROMトライアルの参加者を準備します。</li>
	<li>参加者が自ペースのトレッドミルに慣れることができるように、セッション99、10の開始時に5分間快適な速度で歩くように頼みます。</li>
	<li>順応に続き、遅滞なく、参加者に最低5分10、11,11分歩いてもらう。</li>
	<li>参加者が録画のタイミングに目がくらんでいるかどうかを確認します。</li>
	<li>トレッドミルを起動し、記録開始ボタン12をクリックしてデータ記録を開始することを確認します。これは統合ソフトウェア(資料一覧)で行うことができます。</li>
	<li>必要な量のデータを取得した後、記録を停止します。25サイクルの3セットを収集することをお勧めします。</li>
	<li>処理ソフトウェア(材料表)を開き、6Hzのカットオフ周波数を持つ2次バターワースフィルターなどのマーカーデータにローパスフィルタを選択して、データ上の高周波ノイズを除去します。</li>
	<li>[ファイル]に移動し、[エクスポート] を選択して .csv として保存します。</li>
	<li>垂直力データから個々の歩幅を決定し、足のマーカーを使用して歩行イベント13を確認します。</li>
	<li>Matlab R2017a (補足ファイル) で運動学、運動および空間時系列データなどの歩行パラメータを解析します。</li>
</ol>3. 筋力テストのセットアップと手順
<ol><li>最大自主アイソメトリック収縮(MVIC)14に基づいて参加者の筋力を測定するために、筋力試験装置(マルチモーダルダイナ14モメーター)(図3)を使用します。</li>
	<li>工具/パッド番号701をダイナモメーターエクササイズヘッドに取り付けます。</li>
	<li>参加者の右と左の膝の等角筋力をテストします。</li>
	<li>後ろ向きの椅子に座った位置で参加者をテストします。</li>
	<li>アップ/ダウンスイッチを使用して、ダイナモメーターの軸を膝関節の解剖軸の回転軸に合わせます。工具のパッドを脛脛のすねの下部に中央に置きます。</li>
	<li>膝を90°屈曲、ヒップを中立な回転と拉致、足を足底屈曲に保ちます。</li>
	<li>参加者の手を腹部に置き、ベルクロストラップで椅子の上にトランク、腰、太ももの真ん中を安定させる。</li>
	<li>テストの操作に慣れるために、参加者のための練習トライアルを実行します。</li>
	<li>参加者に膝を伸ばすように指示し(パッド上で上向きに圧力をかける)、続いてフレックス(パッド上の下方に圧力をかける)を行い、3 sのコマンドで最大収縮を発揮するように指示します。</li>
	<li>強度テスト中に口頭での指示と励まし(上向きの「プッシュ」と下向きの「プル」)を提供します。</li>
	<li>異常な痛みや不快感が発生した場合は、直ちにテストを中止できることを参加者に認識してください。</li>
	<li>参加者は2分間休ませてください。</li>
	<li>ステップ 3.1 ~ 3.12 を左脚と右脚に対して 3 回繰り返し、データをニュートン (N) に記録します。</li>
	<li>すべてのデータを保存し、分析用のレポートとしてエクスポートします。</li>
</ol>

<ol><li>Lu, T. W., Chang, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanics+of+human+movement+and+its+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22The+Kaohsiung+Journal+of+Medical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Biomechanics of human movement and its clinical applications.</a> The Kaohsiung Journal of Medical Sciences. 28 (2 Suppl), S13-S25 (2012).</li>
<li>Kaufman, K., An, K., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKaufman%2C+K+%22Kelley+and+Firestein%27s+Textbook+of+Rheumatology+%28Tenth+Edition%29%22">Kelley and Firestein's Textbook of Rheumatology (Tenth Edition)</a>. Firestein, G. S., et al. , Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-31696-5.00006-1 78-89 (2017).</li>
<li>Sloot, L. H., van der Krogt, M. M., Harlaar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-paced+versus+fixed+speed+treadmill+walking%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Self-paced versus fixed speed treadmill walking.</a> Gait & Posture. 39 (1), 478-484 (2014).</li>
<li>Beaton, D. E., O'Driscoll, S. W., Richards, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Grip+strength+testing+using+the+BTE+work+simulator+and+the+jamar+dynamometer%3A+A+comparative+study%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Hand+Surgery%22%5BJournal%5D)">Grip strength testing using the BTE work simulator and the jamar dynamometer: A comparative study.</a> The Journal of Hand Surgery. 20 (2), 293-298 (1995).</li>
<li>Jindal, P., Narayan, A., Ganesan, S., MacDermid, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Muscle+strength+differences+in+healthy+young+adults+with+and+without+generalized+joint+hypermobility%3A+a+cross-sectional+study%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Sports+Science%2C+Medicine+%26+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Muscle strength differences in healthy young adults with and without generalized joint hypermobility: a cross-sectional study.</a> BMC Sports Science, Medicine & Rehabilitation. 8, 12(2016).</li>
<li>Muehlbauer, T., Granacher, U., Borde, R., Hortobágyi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-Discriminant+Relationships+between+Leg+Muscle+Strength%2C+Mass+and+Gait+Performance+in+Healthy+Young+and+Old+Adults%5BTitle%5D)+AND+%22Gerontology%22%5BJournal%5D)">Non-Discriminant Relationships between Leg Muscle Strength, Mass and Gait Performance in Healthy Young and Old Adults.</a> Gerontology. 64 (1), 11-18 (2018).</li>
<li>van den Bogert, A. J., Geijtenbeek, T., Even-Zohar, O., Steenbrink, F., Hardin, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+real-time+system+for+biomechanical+analysis+of+human+movement+and+muscle+function%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+%26+Biological+Engineering+%26+Computing%22%5BJournal%5D)">A real-time system for biomechanical analysis of human movement and muscle function.</a> Medical & Biological Engineering & Computing. 51 (10), 1069-1077 (2013).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22HBM2+Reference+Manual%22">HBM2 Reference Manual</a>. , Motek Medical B.V. The Netherlands. 9-11 (2017).</li>
<li>Sloot, L. H., van der Krogt, M. M., Harlaar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+adding+a+virtual+reality+environment+to+different+modes+of+treadmill+walking%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+Posture%22%5BJournal%5D)">Effects of adding a virtual reality environment to different modes of treadmill walking.</a> Gait Posture. 39 (3), 939-945 (2014).</li>
<li>Liu, W. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+and+Validity+of+the+6-Minute+Walk+Test+Using+the+Gait+Real-Time+Analysis+Interactive+Lab+in+Patients+with+COPD+and+Healthy+Elderly%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Reproducibility and Validity of the 6-Minute Walk Test Using the Gait Real-Time Analysis Interactive Lab in Patients with COPD and Healthy Elderly.</a> PLoS One. 11 (9), e0162444(2016).</li>
<li>Herman, T., Mirelman, A., Giladi, N., Schweiger, A., Hausdorff, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Executive+Control+Deficits+as+a+Prodrome+to+Falls+in+Healthy+Older+Adults%3A+A+Prospective+Study+Linking+Thinking%2C+Walking%2C+and+Falling%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journals+of+Gerontology%3A+Series+A%22%5BJournal%5D)">Executive Control Deficits as a Prodrome to Falls in Healthy Older Adults: A Prospective Study Linking Thinking, Walking, and Falling.</a> The Journals of Gerontology: Series A. 65 (10), 1086-1092 (2010).</li>
<li>Geijtenbeek, T., Steenbrink, F., Otten, B., Even-Zohar, O. Proceedings of the 10th International Conference on Virtual Reality Continuum and Its Applications in Industry. , ACM. Hong Kong, China. 201-208 (2011).</li>
<li>Zeni, J. A., Higginson, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+parameters+and+stride-to-stride+variability+during+familiarization+to+walking+on+a+split-belt+treadmill%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Biomechanics+%28Bristol%2C+Avon%29%22%5BJournal%5D)">Gait parameters and stride-to-stride variability during familiarization to walking on a split-belt treadmill.</a> Clinical Biomechanics (Bristol, Avon). 25 (4), 383-386 (2010).</li>
<li>Meldrum, D., Cahalane, E., Conroy, R., Fitzgerald, D., Hardiman, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maximum+voluntary+isometric+contraction%3A+reference+values+and+clinical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Amyotroph+Lateral+Sclerosis%22%5BJournal%5D)">Maximum voluntary isometric contraction: reference values and clinical application.</a> Amyotroph Lateral Sclerosis. 8 (1), 47-55 (2007).</li>
<li>Ancillao, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAncillao%2C+A+%22Modern+Functional+Evaluation+Methods+for+Muscle+Strength+and+Gait+Analysis%22">Modern Functional Evaluation Methods for Muscle Strength and Gait Analysis</a>. , Springer. 133(2018).</li>
<li>Mun, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+for+the+reduction+of+skin+marker+artifacts+during+walking+%3A+Application+to+the+knee%5BTitle%5D)+AND+%22KSME+International+Journal%22%5BJournal%5D)">A method for the reduction of skin marker artifacts during walking : Application to the knee.</a> KSME International Journal. 17 (6), 825-835 (2003).</li>
<li>Liu, P. C., Liu, J. F., Chen, L. Y., Xia, K., Wu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intermittent+pneumatic+compression+devices+combined+with+anticoagulants+for+prevention+of+symptomatic+deep+vein+thrombosis+after+total+knee+arthroplasty%3A+a+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Therapeutics+and+Clinical+Risk+Management%22%5BJournal%5D)">Intermittent pneumatic compression devices combined with anticoagulants for prevention of symptomatic deep vein thrombosis after total knee arthroplasty: a pilot study.</a> Therapeutics and Clinical Risk Management. 13, 179-183 (2017).</li>
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<li>Zeni, J. Jr, Richards, J., Higginson, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two+simple+methods+for+determining+gait+events+during+treadmill+and+overground+walking+using+kinematic+data%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Two simple methods for determining gait events during treadmill and overground walking using kinematic data.</a> Gait & Posture. 27 (4), 710-714 (2008).</li>
<li>Tsaopoulos, D. E., Baltzopoulos, V., Richards, P. J., Maganaris, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+correction+of+dynamometer+moment+for+the+effects+of+segment+motion+during+isometric+knee-extension+tests%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Mechanical correction of dynamometer moment for the effects of segment motion during isometric knee-extension tests.</a> Journal of Applied Physiology. 111 (1), 68-74 (2011).</li>
<li>Abernethy, P., Wilson, G., Logan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strength+and+power+assessment.+Issues%2C+controversies+and+challenges%5BTitle%5D)+AND+%22Sports+Medicine%22%5BJournal%5D)">Strength and power assessment. Issues, controversies and challenges.</a> Sports Medicine. 19 (6), 401-417 (1995).</li>
<li>Kroll, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+a+Selected+Measure+of+Human+Strength%5BTitle%5D)+AND+%22Research+Quarterly%2C+American+Association+for+Health%2C+Physical+Education+and+Recreation%22%5BJournal%5D)">Reliability of a Selected Measure of Human Strength.</a> Research Quarterly, American Association for Health, Physical Education and Recreation. 33 (3), 410-417 (1962).</li>
<li>Anzak, A., Tan, H., Pogosyan, A., Brown, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Doing+better+than+your+best%3A+loud+auditory+stimulation+yields+improvements+in+maximal+voluntary+force%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Doing better than your best: loud auditory stimulation yields improvements in maximal voluntary force.</a> Experimental Brain Research. 208 (2), 237-243 (2011).</li>
<li>Belkhiria, C., De Marco, G., Driss, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+verbal+encouragement+on+force+and+electromyographic+activations+during+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sports+Medicine+and+Physical+Fitness%22%5BJournal%5D)">Effects of verbal encouragement on force and electromyographic activations during exercise.</a> Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 58 (5), 750-757 (2018).</li>
<li>Bickers, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+verbal+encouragement+work%3F+The+effect+of+verbal+encouragement+on+a+muscular+endurance+task%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Does verbal encouragement work? The effect of verbal encouragement on a muscular endurance task.</a> Clinical Rehabilitation. 7 (3), 196-200 (1993).</li>
<li>Karaba-Jakovljevic, D., Popadic-Gacesa, J., Grujic, N., Barak, O., Drapsin, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motivation+and+motoric+tests+in+sports%5BTitle%5D)+AND+%22Medicinki+Pregled%22%5BJournal%5D)">Motivation and motoric tests in sports.</a> Medicinki Pregled. 60 (5-6), 231-236 (2007).</li>
<li>Andreacci, J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+frequency+of+encouragement+on+performance+during+maximal+exercise+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sports+Science%22%5BJournal%5D)">The effects of frequency of encouragement on performance during maximal exercise testing.</a> Journal of Sports Science. 20 (4), 345-352 (2002).</li>
<li>Rendos, N. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variations+in+Verbal+Encouragement+Modify+Isokinetic+Performance%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Strength+and+Conditioning+Research%22%5BJournal%5D)">Variations in Verbal Encouragement Modify Isokinetic Performance.</a> Journal of Strength and Conditioning Research. 33 (3), 708-716 (2019).</li>
</ol>

著者らは開示するものは何もない。

この研究の貢献は、これまで一緒に説明されていない歩行分析と筋力検査を組み合わせた技術を1つのプロトコル内で正確かつ包括的に記述することです。
歩行解析の正確な結果を得るためには、最大の注意が必要な領域が2つあります: 1) マーカー配置と 2) 順応時間。測定されたデータの精度は、使用するモデルの精度に大きく依存します。精度に影響を与える他の重要な要因としては、基になる骨格構造に対する表面的な皮膚変形による誤ったマーカーの動き、および追跡システム16の分解能が含まれる。図 2は、HBM 下半身モデル内のすべてのマーカーの正確な配置を示しています。緑色で印刷されたマーカーの配置には、特別な注意が必要です。これらは、バイオメカニカルスケルトンを定義するために初期化中に使用されます。参加者は、SPトレッドミルウォーキング17、18に適応するために、少なくとも5分間歩くように求め...

バイオメカニクスの分野は、主に、固体と流体の生物学的システムのストレス、緊張、負荷および運動の研究を含む。また、体の構造、大きさ、形状、動きに対する機械的効果のモデル化も含みます。長年にわたり、この分野の発展は、正常および病理学的歩行、神経筋制御の力学、および成長と形態2の力学に関する我々の理解を改善した。
この記事の主な目的は、個人の下肢バイオメカニクスを測定するために利用可能な最新の技術の2つの包括的な方法論を提示することです。歩行解析システムは、Slootらら3で説明されているように、トレッドミルの速度を調節するSPアルゴリズムを統合する拡張現実環境と組み合わせて自己ペース(SP)トレッドミルを使用して歩行バイオメカニクスを測定し、定量化する。筋力検査装置は上肢リハビリテーションのための評価および処置具として使用される4.この装置は客観的に等角および等張モードの動きまたはジョブシミュレーションの仕事の仕事の仕事のパターンのいろいろな評価できる。現在、上肢強度測定5のゴールドスタンダードとして認識されているが、下肢に特異的に関連する証拠は不明のままである。この論文では、下肢の歩行と等角線強度の評価を完了するための詳細なプロトコルについて説明する。
生体力学的解析では、機能性能の評価(歩行解析など)と筋肉のパフォーマンスの特定のテストを組み合わせることが有用です。これは、筋力の増加が機能的性能を向上させると仮定する一方で、必ずしも明らかではない場合があるためである。この理解は、これらのアプローチを評価するためのリハビリテーションプロトコルと研究戦略の改善された将来の設計のために必要とされる。

<table><tbody><tr><td>701 スモールレバー</td><td>ボルチモア治療機器会社 (BTE)</td><td>利用できません - 説明にオンラインリンクを提供</td><td>Primus RSが膝の伸展/屈曲を測定するために設計されたユニークなアタッチメント - <a href="https://store.btetech.com/collections/primus/products/701-small-lever" target="_blank">https://store.btetech.com/collections/primus/products/701-small-lever</a</td></tr><tr><td>>D-Flowソフトウェア - Vresion 3.26</td><td>Motekforceリンク</td><td>が利用できません - 説明で提供されるオンラインリンク</td><td>GRAILシステムの制御に使用されるソフトウェア - <a href="https://summitmedsci.co.uk/products/motek-dflow-hbm-software/" target="_blank">https://summitmedsci.co.uk/products/motek-dflow-hbm-software/</a></td></tr><tr><td>Gait Offline Analysis（GOAT)） - バージョン2.3</td><td>Motekforceリンク</td><td>が利用できません - 説明</td><td>で提供されるオンラインリンク歩行パラメータの分析に使用されるソフトウェア - <a href="https://www.motekmedical.com/product/grail/" target="_blank">https://www.motekmedical.com/product/grail/</a></td></tr><tr><td>Gait Real-time Analysis Interactive Lab (GRAIL)</td><td>Motekforce Link</td><td>Not Available - 説明</td><td>にオンラインリンクを提供GRAILシステムは、バーチャルリアリティベースのセルフペース(SP)トレッドミルを使用して歩行バイオメカニクスを測定し、定量化します - <a href="https://www.motekmedical.com/product/grail/" target="_blank">https://www.motekmedical.com/product/grail/</a></td></tr><tr><td>Leg Pad for 701</td><td>Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE)</td><td>利用できません - 説明</td><td>にオンラインリンクを提供膝の伸展/屈曲を測定するためにPrimus RS用に設計されたユニークなアタッチメント - <a href="https://store.btetech.com/collections/primus/products/701-802-leg-pad" target="_blank">https://store.btetech.com/collections/primus/products/701-802-leg-pad</a</td></tr><tr><td>>Positioning Chair</td><td>Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE)</td><td>利用できません - 説明</td><td>にオンラインリンクがあります参加者ポジショニングチェアは、下部エクステリアの評価と治療のために設計されています。椅子は複数の位置のために設計されています。<a href="https://www.btetech.com/product/primus/" target="_blank">https://www.btetech.com/product/primus/</a></td></tr><tr><td>Primus RS</td><td>Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE)</td><td>利用不可 - 説明にオンラインリンクを提供</td><td>Primus RS機器は、アイソトニック、アイソメトリック、およびアイソキネティック耐性モードでリアルタイムの客観的データをキャプチャして報告します - <a href="https://www.btetech.com/wp-content/uploads/BTE-Rehabilitation-Equipment-PrimusRS-Brochure-1.pdf" target="_blank">https://www.btetech.com/wp-content/uploads/BTE-Rehabilitation-Equipment-PrimusRS-Brochure-1.pdf</a></td></tr></tbody></table>

健常参加者の下肢バイオメカニカル解析

Lower Limb Biomechanical Analysis of Healthy Participants

生体力学的解析技術は、人間の動きの研究に有用である。本研究の目的は、市販のシステムを用いた健康な参加者における下肢生体力学的評価のための技術を導入することであった。歩行分析と筋力検査システムに別々のプロトコルが導入されました。歩行評価の最大精度を確保するためには、マーカー配置とセルフペーストレッドミル順応時間に注意を払う必要があります。同様に、参加者のポジショニング、練習試験、および言葉による励ましは、筋力検査における3つの重要な段階である。現在の証拠は、この記事で概説されている方法論が下肢バイオメカニクスの評価に有効である可能性があることを示唆している。

空間的時間的、運動学的、運動的歩行パラメータの平均と標準偏差を表2に示します。30 人の参加者全員の MVIC データを表 3にまとめています。1 人の参加者の左側と右側の一般的なデータ セットは、それぞれ図 4 と図 5に示されています。
提示されたデータは、全参加者にわたって得られた結果を代表するものであり、歩行及び等角強度試験15のために得られた教科書の参考結果と一致している。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/...

本稿では、個人の下肢バイオメカニクスを測定するために利用可能な最新の2つの技術に関する包括的な実験方法論を紹介する。

Biomechanical analysis techniques are useful in the study of human movement. The aim of this study was to introduce a technique for the lower limb ...

生体力学的解析技術は、人間の動きの研究に有用である。この技術は、市販のシステムを使用して健康な参加者の生体力学的評価を平準化するために使用することができます。生体力学的解析では、歩行分析のような機能の特定のテストと筋肉のパフォーマンスを見るテストを組み合わせることが有用です。今後の研究研究やリハビリテーションプロトコルの設計には、筋力と歩行などの機能的なタスクを実行する能力との関係を理解することが必要です。今日の私たちのプロトコルを実証するのは、私たちのチームのトライアルマネージャーであるフランチェスコ・フェラーロです。分析を開始する前に、参加者がサイクリングショートパンツやレギンスなどのタイトな反射しない衣服を着用していることを確認し、図示したように、人体モデルの下半身構成に従って参加者に25個の受動的反射マーカーを取り付けるために両面接着テープを使用します。ジョイントルーラーを使用して、モデルに必要な膝と足首の幅を測定し、参加者をオーバーヘッドフレームに固定された安全ハーネスに固定します。データベースで新しいセッションを開始し、セッションがアクティブであることを確認します。[サブジェクト]タブで、[スケルトンのラベリング]ボタンをクリックし、下肢HBM N2 VSTファイルに移動して新しい参加者を作成します。参加者の名前を入力し、[OK] をクリックします。参加者の名前が[件名]ウィンドウに表示されます。ツール ウィンドウで、[件名の準備] タブを開きます。力プレートをゼロレベルにクリックし、順応直後の5分間快適な速度で歩いている間にトレッドミルの真ん中に立って、歩行データの記録を開始するソフトウェアで[記録を開始]をクリックするように参加者に依頼します。必要な量のデータを取得した後、記録を停止します。データ内の高周波ノイズを除去するには、処理ソフトウェアを開き、マーカーデータのローパスフィルタを選択し、足のマーカーを使用して垂直力データから個々のストライドを決定し、ゲインイベントを確認します。データを CSV ファイルとしてエクスポートします。運動、運動、空間時間データなどの歩行パラメータを解析できます。最大自主アイソメトリック収縮に基づいて参加者の筋力を測定するには、まずツールパッド番号701をダイナモメーターエクササイズヘッドに取り付け、参加者を後ろに座らせたい椅子に座らせます。膝の等角筋力をテストするには、アップ/ダウンスイッチを使用して、ダイナモメーターの軸を膝の解剖軸に合わせ、工具のパッドを脛側のすねの下の部分に中央に配置します。参加者は、中立的な回転と外転で股関節と足の足を90度の屈曲に置き、足を足底屈曲に置きます。その後、参加者は腹部に手を置き、ベルクロストラップで椅子の上にトランク、腰、中腿を安定させる。参加者にテストの操縦を理解しても

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Medicine

医学

身体分節慣性特性は、逆動力学モデリングのために必要とされる。振動及び反応基板技術を用いて、膝下プロテーゼの慣性特性を測定した。義足の逆動力学モデルにおける慣性補綴の直接的な尺度を使用すると、得られた関節力及びモーメントの大きさが下側になった。...

膝下プロテーゼの推定慣性特性に関する振動及び反応ボードテクニック

ここでは、座って立っているか歩くかの主要なイベントで、全身の重心までの距離に対する圧力中心を使用して位置安定性を測定する新しいプロトコルを提示します。これは、フォースプラットフォームと3次元モーションキャプチャ技術から派生しました。このパラダイムは信頼性が高く、神経学的に損なわれた個人の評価に利用できます。...

シットにスタンド・アンド・ウォーク120％の膝の高さから：鉛四肢の動的姿勢制御の独立性を評価するための新しいアプローチ

中程度のかかとの高いジョギングや実行している中に下肢の運動学と地面反力 (GRF) について検討しました。被験者は、経験豊富な装着者と経験の浅い人のグループに分けられました。構成力プラットフォームと三次元動作解析システムは、下肢関節運動と GRF...

ハイヒール ジョギングや実行している穏健派の間に下肢力学エクスペリエンスへの影響を評価するゴールド スタンダード歩行解析手法を使用してください。

着陸時に下半身の骨は大きな機械的負荷を経験し、変形します。骨の変形の影響に関連付けられている骨ストレス傷害のメカニズムを理解するための測定が不可欠です。対象特定筋骨格モデリングと有限要素解析を統合する手法は、ダイナミックな動きの中に脛骨の歪みを測定する使用されます。...

サブジェクト固有筋骨格モデル動的モーションの間に骨の歪みを勉強のため

ここでは、下肢運動学を解析してバドミントン最大右のランジ運動を行う際のプロとアマチュア選手の傷害メカニズムの違いを評価するプロトコルを紹介する。...

プロのバドミントン選手のランジパフォーマンスを評価する生体力学的分析法

本研究では、5kmトレッドミル走行の初期段階と末期相の間の下肢運動学的変数の生体力学的特性を調べた。10人のランナーの下肢運動学的データを、それぞれ初期相(0.5km)のトレッドミル上の3次元モーションキャプチャシステムと末端相(5km)を用いて収集した。...

5kmトレッドミル走行初期期と末期相の下肢運動学の比較解析

本研究では、異なる歩行速度での計画外歩行終了時の下肢の生体力学的特性を比較した。正常かつ速い歩行速度を有する15人の被験者からの下肢運動学的および運動学的データは、運動解析システムおよび足底圧力プラットフォームを用いて収集された。...

異なる歩行速度の下で計画外の歩行終端に関連する下肢バイオメカニカル特性

慢性足首不安定性(CAI)を有する個人は、下肢の姿勢制御欠乏および遅れた筋肉活性化を示す。表面筋電図と組み合わせたコンピュータ化された動的姿勢学は、視覚、体性感覚、および前庭システムと筋肉活性化調節の協調に関する洞察を提供し、CAIを有する個人の姿勢安定性を維持する。...

慢性足首不安定性を有する個人における姿勢制御と下肢筋活性化の評価

このテスト再テスト研究では、片脚膝伸筋運動中にドップラー超音波技術によって測定された脚の血流を評価しました。分析法の日中、日中、および評価者間の信頼性を調査しました。このアプローチは、日中および許容可能な日中の信頼性が高いことを実証しました。しかし、評価者間の信頼性は、安静時や低作業負荷時に許容できないほど低かった。...

制御されていない環境での片脚膝伸筋運動中のドップラー超音波ベースの脚の血流評価

本プロトコルは、モーションキャプチャシステムを使用して、ステップ幅の操作がランニングバイオメカニクスに与える影響を調査するために設計された実験セットアップの概要を示しています。目的は、関連するデータセットを拡大し、さまざまなステップ幅が人間の下肢の運動連鎖に及ぼす影響を調べることです。...

ステップ幅マニピュレーションがランニングバイオメカニクスに及ぼす影響

このプロトコルは、フットスキャン圧力板を用いた45°方向転換作業中の足底圧力分布、足のバランス、足軸角度を定量化する標準化されたアプローチを詳細に示しており、制御されたアプローチ速度で両側肢の荷重パターンを再現可能にしています。...

方向変化(COD)運動が両側肢の足底圧と足のバランスに与える影響

学ぶ下肢バイオメカニクス解析法。歩行分析と筋力測定を組み合わせ、健常参加者の運動機能を評価する手法を解説。リハビリテーション研究や臨床応用に有用なデータ収集プロトコルを紹介します。

健常参加者の下肢バイオメカニカル解析

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