이 연구는 다른 보행 속도하에서 계획되지 않은 걸음걸이 종료 중 낮은 극단의 생체 역학적 특성을 비교했습니다. 정상 및 빠른 보행 속도를 가진 15명의 피험자의 하반신 운동 및 운동 데이터는 모션 분석 시스템과 발바닥 압력 플랫폼을 사용하여 수집되었습니다.
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이 논문에서
요약
초록
예기치 않은 자극에 의한 걸음걸이 종료는 일상 생활에서 흔히 발생합니다. 이 연구는 다른 보행 속도하에서 계획되지 않은 걸음걸이 종단(UGT) 중에 발생하는 하반신 생체 역학적 변화를 조사하는 프로토콜을 제시합니다. 15명의 남성 참가자는 각각 정상 보행 속도(NWS)와 빠른 보행 속도(FWS)에서 통로에서 UGT를 수행하도록 요청받았습니다. 모션 분석 시스템과 발바닥 압력 플랫폼이 적용되어 사지 역학 및 발바닥 압력 데이터를 수집했습니다. 쌍샘플링T-test는 두 보행 속도 사이의 낮은 사지 운동학 및 발바닥 압력 데이터의 차이를 검사하는 데 사용되었습니다. 결과는 NWS와 비교될 때 FWS에서 UGT 도중 발바닥 압력뿐만 아니라 궁수 평면에 있는 엉덩이, 무릎 및 발목 합동에 있는 운동의 더 큰 범위를 보여주었습니다. 보행 속도의 증가와 함께, 피험자는 더 중대한 잠재적인 상해 리스크와 관련되었던 FWS를 보여주는 다른 낮은 사지 생체 기계특성을 전시했습니다.
서론
인간 운동은 다학제적 방법1,2에의해 설명되어야 하는 매우 복잡한 과정으로 간주됩니다. 가장 대표적인 측면은 생체 역학적 접근법에 의한 걸음걸이 분석입니다. 인간의 걸음걸이는 개시에서 종료까지의 진행을 유지하는 것을 목표로하며, 동적 균형은 위치 이동에서 유지되어야합니다. 걸음걸이 종료(GT)는 걸음걸이의 하위 작업으로 광범위하게 연구되었지만, 덜 주목을 받고 있다. 참새와 Tirosh3는 두 발이 변위와 시간 특성에 따라 앞뒤로 움직이지 않을 때 GT를 모터 제어 기간으로 정의했습니다. 안정된 상태 보행에 비해 GT를 실행하는 과정은 신경 근육 시스템4의자세 안정성과 복잡한 통합 및 협력에 대한 높은 제어를 요구한다. GT 동안, 몸은 빠르게 제동 충동을 증가하고 새로운 신체 균형을 형성하기 위해 추진 충동을 감소할 필요가5,6. 계획되지 않은 걸음걸이 종단(UGT)은 알 수 없는 자극6에대한 응력 반응이다. 갑자기 중지해야 하는 예기치 않은 자극에 직면하....
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프로토콜
닝보 대학의 인간 윤리위원회는이 실험을 승인했다. 모든 서면 통보 된 동의는 UGT 실험의 목표, 요구 사항 및 실험 절차에 대해 이야기 한 후 모든 과목에서 얻은 것입니다.
1. 걸음걸이를 위한 실험실 준비
- 운동학: 모션 캡처 시스템
- 시스템을 보정할 때 백열 라이트를 끄고 수동 레트로 반사 마커로 오인될 수 있는 가능한 반사 물체를 제거합니다. 8대의 적외선 카메라가 제대로 조준되고 명확하고 합리적인 시야를 확보하십시오.
- 적절한 USB 동글을 PC의 병렬 포트에 연결합니다. 모션 캡처 적외선 카메라와 아날로그-디지털 컨버터를 켭합니다.
- PC에서 추적 소프트웨어를 열고 8대의 적외선 카메라가 초기화할 수 있는 시간을 허용합니다. "로컬시스템""리소스"창을 선택합니다. 하드웨어 연결이 true인 경우 모든 카메라 노드에 녹색 표시등이 표시됩니다.
- 카메라 뷰 창에서 시스템 매개 변수를 조정: 스트로브 강도를 0.95 - 1, 임계값을 0.2 - 0.4로 설정하고, 1(x1)까지 의 이득, 회색 스케일 모드에서 자동으로, 최소 순환률 비율을 0.5로, 최대 Blob 높이를 50으로 설정합니다.
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결과
NWS와 15개 과목의 평균 및 SD 값은 각각 0.07m/s, 1.62± 0.11m/s로 1.33±.
도 3은 NWS 및 FWS에서 UGT 동안 좌골 평면에서 엉덩이, 무릎 및 발목 관절의 평균 ROM을 나타낸다. NWS와 비교했을 때, 3개의 조인트의 ROM은 FWS(p&0.05)에서 크게 증가했습니다. 구체적으로, 엉덩이, 무릎, 발목 관절의 ROM은 각각 22.26 ± 3.03, 29.72 ± 5.14 및 24.92 ± 4.17 ± 2.94, 31.61 ± 4.34 및 28.05 ± 5.59로 증가했습니다(그림3).
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토론
UGT 기간 동안 걸음걸이 생체 역학을 분석하는 대부분의 이전 연구는 생체 역학 평가에서 보행 속도의 중요성을 생략합니다. 따라서, 이 연구는 속도 관련 효력을 드러내기 위하여 목적으로 NWS와 FWS에 UGT에서 생기는 더 낮은 사지 생물역학적인 변경을 조사했습니다.
NWS와 FWS에서 UGT 동안 좌골 평면에서 엉덩이, 무릎 및 발목 관절의 ROM에서 중요한 차이가 발견되었습니다. 우리의 사실 인정은 NWS에 비교된 FWS에 있는 UGT 도중 처진 비행기에 있는 3개의 합동의 더 중대한 ROM을 보여주었습니다. 이러한 결과는 걷기 중 속도의 효과에 관한 이전 연구와 거의 일치했다19. 릿지외. 10 NWS 보다 FWS에서 UGT 동안 무릎과 엉덩이 관절에 더 큰 피크 굴곡 각도를 발견. 더 큰 처탈 무릎 ROM은 UGT 도중 더 중대한 무릎 충격에서 기인한 증가한 걸음걸이 속도
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공개 사항
저자에 의해 잠재적 이해 상충이 보고되지 않았습니다.
감사의 글
NSFC-RSE 공동 프로젝트(81911530253), 중국 국가 핵심 R&D 프로그램(2018YFF0300905),.C 닝보대학의 웡마그나 펀드.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 14mm 직경 패시브 역반사 마커 | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | n=16 | |
| 이중 접착 테이프 | Minnesota Mining and Manufacturing Corporation, Minnesota, USA | 마커 | |
| 모션 트래킹 카메라 | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | n= 8 | |
| T-Frame | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | - | |
| 유효한 동글 | Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK | Vicon Nexus 1.4.116 | |
| Vicon Datastation ADC | Oxford Metrics Ltd., 영국 옥스포드 | - | |
| 압력 플랫폼 | RSscan International, 벨기에 올렌 | - |
참고문헌
- Cappozzo, A. Gait analysis methodology. Human Movement Science. 3 (1), 27-50 (1984).
- Gao, Z., Mei, Q., Fekete, G., Baker, J., Gu, Y. The Effect of Prolonged Running on the Symmetry of Biomechanical Variables of the Lower Limb Joints. Symmetry. 12, 720(2020)....
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재인쇄 및 허가
