Name: 다른 보행 속도하에서 계획되지 않은 걸음걸이 종단과 관련된 낮은 사지 생체 역학적 특성 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-08-25T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 52 s
Description: 학습하세요 다양한 보행 속도에서 계획되지 않은 걸음걸이 종단 시 하지 생체 역학적 특성을 분석하는 방법을. 15명의 피험자를 대상으로 운동 분석 시스템과 발바닥 압력 플랫폼을 사용하여 수집된 데이터는 부상 위험 평가에 중요한 통찰을 제공합니다.

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NSFC-RSE 공동 프로젝트(81911530253), 중국 국가 핵심 R&D 프로그램(2018YFF0300905),.C 닝보대학의 웡마그나 펀드.

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
<ol><li>운동학: 모션 캡처 시스템<ol>
<li>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.</li>
		<li>적절한 USB 동글을 PC의 병렬 포트에 연결합니다. 모션 캡처 적외선 카메라와 아날로그-디지털 컨버터를 켭합니다.</li>
		<li>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.</li>
		<li>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.</li>
		<li>모션 캡처 영역의 중앙에 5개의 마커로 구성된 T 프레임을 배치합니다. 2D 모드를 사용하여 모든 카메라를 선택하고 간섭 및/또는 아티팩트 없이 교정 지팡이(T-프레임)를 볼 수 있는지 확인합니다. 도구 모음에서"시스템 준비"항목을 클릭하고 T 프레임 드롭다운 목록에서 5개의 마커 지팡이 및 T 프레임 보정 오브젝트를 선택합니다.</li>
		<li>"도구"에서"시스템 준비"버튼을 선택하고"카메라 보정"섹션에서"시작"버튼을 클릭합니다. 그런 다음 캡처 범위에서 T 프레임을 물리적으로 흔들어 보입니다. 적외선 카메라의 파란색 표시등이 깜박이는 것을 멈추면 작업을 중지합니다. 교정 프로세스가 완료될 때까지 진행률 표시줄을 모니터링하여"100%"0%로돌아갑니다. 참고: 이미지 오류의 값이 0.3 미만인지 확인합니다.</li>
		<li>T 프레임을 바닥에 놓고(모션 캡처 영역의 중심)을 배치하고 T 프레임의 축이 제목 방향과 일치하는지 확인합니다.</li>
		<li>도구 창에서"볼륨 오리진 설정"섹션 아래에"시작"단추를 선택합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>판자 압력: 압력 플랫폼<ol>
<li>2m 압력 플랫폼을 테스트 영역의 중앙에 놓습니다. 압력 플랫폼 주위에 표시되는 8대의 적외선 카메라를 확인합니다.</li>
		<li>압력 플랫폼을 A, B, C 및 D(각 영역은 50cm × 50cm)로 선형 방식으로 나누고 알파벳 라벨/스티커(그림1)로구분합니다.</li>
		<li>독점 데이터 케이블을 통해 PC 및 압력 플랫폼을 연결하십시오.</li>
		<li>바탕 화면에서 소프트웨어 아이콘을 두 번 클릭합니다.</li>
		<li>교정 화면에서"무게 보정"을클릭하고 직원의 체질량을 입력합니다. 압력 플랫폼을 떠나기 전에 시스템이 자동으로 교정을 완료할 때까지 기다리면서 압력 플랫폼에 서도록 요청하십시오.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61558/61558fig01.jpg"> 그림 1: 실험 프로토콜입니다. 피험자가 발 뒤꿈치접촉영역(A)으로종료 신호를 받은 경우, UGT는 피사체가 지역에서 멈추게 되도록 실행하였다(B). 동조 및 발바닥 압력 데이터는 동기화적으로 수집되었습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61558/61558fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
2. 참가자 준비
<ol><li>UGT 테스트 전에 모든 과목을 인터뷰하고 실험 목표와 절차에 대한 간단한 설명을 제공합니다. 주요 포함 기준을 충족하는 과목으로부터 서면 통보 된 동의를 얻습니다.<ol>
<li>신체적으로 활동적인 남성 성인, 우세한 다리를 가지고, 청력 장애가 없으며, 사지 장애가 없으며, 지난 6 개월 동안 부상을 입지 않은 참가자를 포함하십시오. 참고: 15 남성 과목 (나이: 24.1 ± 0.8 년; 높이: 175.7 ± 2.8 cm; 체중: 68.3 ± 3.3 kg; 발 길이: 252.7 ± 2.1 mm) 실험 조건을 충족 이 테스트에 포함 되었다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>모든 피험자가 설문지 설문 조사에 작성하도록 허용합니다. 참고: 다음과 같은 질문이 있습니다: 달리기 또는 기타 신체 활동의 역사가 있습니까? 일주일에 신체 활동을 얼마나 자주 합니까? 당신은 어떤 전문 운동 훈련이 있습니까? 당신은 지난 6 개월 동안 어떤 낮은 사지 장애와 부상을 입었습니까?</li>
	<li>모든 피사체가 동일한 티셔츠와 타이트한 바지를 착용하도록 보장합니다.</li>
	<li>주체의 서 높이(mm) 및 체중(kg), 낮은 사지 길이(mm), 무릎 너비(mm) 및 왼쪽 다리와 오른쪽 다리의 발목 너비(mm)를 Vernier 캘리퍼 또는 작은 인류계를 사용하여 측정합니다. 참고: 발목 내측 콘딜에 우수한 장골 척추에서 하반신 길이를 측정; 측면에서 내측 무릎 콘딜까지 무릎 폭; 발목 폭은 측면에서 내측 발목 콘딜까지.</li>
	<li>신체 모발을 적절히 면도하고 알코올 물티슈를 사용하여 과도한 땀을 제거하십시오. 관절과 세그먼트에 마커 배치를위한 해부학 뼈 랜드 마크의 피부 영역을 준비합니다. 참고: 이 연구는 전방 우수한 일강 척추 (LASI /RASI), 후방 우수한 장골 척추 (LPSI / RPSI), 측면 중간 허벅지 (LTHI / RTHI), 측면 무릎 (LTHI / RTHI), 측면 무릎 (16 반사 마커18)을사용했습니다. LKNE/RKNE), 측면 중간생크(LTIB/RTIB), 측면 말단(랑크/랭크), 두 번째 중족골 머리(LTOE/RTOE) 및 칼카뉴(LHEE/RHEE)(그림 2).</li>
	<li>16개의 해부학적 랜드마크를 식별합니다. 랜드마크에 양면 접착제 테이프가 있는 수동 레트로 반사 마커를 부착합니다.</li>
	<li>각 과목에 5분 동안 테스트 환경에 적응하고 가벼운 달리기와 스트레칭으로 따뜻하게 해주세요.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61558/61558fig02.jpg"> 그림 2: 하반신에 부착된 반사 마커. (A)측,(B)전면 및(C)후면. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61558/61558fig02large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
3. 정적 교정
<ol><li>운동학: 모션 캡처 시스템<ol>
<li>추적 소프트웨어에서 데이터베이스를 빌드하는 도구 모음에서"새 데이터베이스"를찾습니다. "데이터관리"를클릭하여"데이터 관리"창을 열고"새로운 환자 분류", "새로운환자"및"새 세션"버튼을 클릭합니다. "리소스"창으로 돌아가면 " 선택 " 새피사체 만들기" 버튼을 만들고 높이(mm), 체중(kg), 다리 길이(mm), 무릎 너비(mm), 발목 너비(mm)의 값을입력합니다.</li>
		<li>"라이브이동"을클릭한 다음 "보기"창에서"가로로 분할"을클릭합니다. 그런 다음 그래프를 선택하여 궤도 수를 봅니다. 참고:"3D 원근"창을 확인하여 16개의 마커가 모두 표시되는지 확인합니다.</li>
		<li>피사체에 정적 모델을 캡처하려면 피사체 캡처 섹션에서"시작"을클릭하여 영역에 가만히 서 도록 요청합니다. "중지"버튼을 클릭하기 전에 약 200프레임의 이미지가 캡처되었습니다.</li>
		<li>"도구"창에서"파이프라인"버튼을 찾아"재구성 파이프라인 실행"을클릭하여 캡처된 모든 마커의 새로운 3D 이미지를 빌드합니다. 마커 목록에서 식별하고 해당 레이블을 마커에 수동으로 적용합니다. 저장하고 눌러 "ESC"종료 키.</li>
		<li>도구 모음에서"피사체 준비"및"피사체 보정"을선택하고 드롭다운 메뉴에서"정적 플러그인 걸음걸이"옵션을 선택합니다.</li>
		<li>"정적설정"에서"왼발"과"오른발"을선택하고"시작"을 클릭합니다. 그런 다음 정적 모델을 저장합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>판자 압력: 압력 플랫폼<ol>
<li>소프트웨어에서"데이터베이스"를클릭하여 새 환자를 추가합니다. 그리고"환자 추가"창에 할당된 주체 번호를 입력합니다. 그런 다음"추가"를 클릭합니다.</li>
		<li>"동적"을클릭하고 체중과 신발 크기를 입력합니다. 그런 다음 "확인"을 클릭합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. 동적 시험
<ol><li>대상에게 시작 위치에 있는지 물어본다.</li>
	<li>소프트웨어 운영 참고: 소프트웨어 시작의 두 가지 종류 (모션 캡처 시스템: 클릭 "캡처" 버튼; 압력 플랫폼 :"캡처"버튼)과 끝 (모션 캡처 시스템 :"중지"버튼을클릭; 압력 플랫폼:"측정 저장"버튼)을 동시에 클릭합니다.<ol>
<li>운동학: 모션 캡처 시스템<ol>
<li>"리소스"창에서"라이브이동" 버튼을 선택하고 올바른 도구 모음에서"캡처"를클릭합니다. "평가판 유형"과"세션"을위에서 아래로 찾아 "평가판" 설명을 편집합니다.</li>
			<li>4.3에 설명된 대로 과목에 UGT 테스트를 수행하도록 요청합니다.</li>
			<li>UGT 테스트를 마친 후"중지"를클릭하여 데이터 수집 평가판을 종료합니다. 위의 단계를 5회 반복합니다.</li>
		</ol>
</li>
		<li>판자 압력: 압력 플랫폼<ol>
<li>UGT 시험을 시작하기 전에"측정"버튼을 선택합니다.</li>
			<li>UGT 테스트를 마친 후"측정 저장"버튼을 클릭하여 데이터를 저장합니다. 위의 단계를 5회 반복합니다.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>UGT 시험<ol>
<li>피험자에게 NWS의 보도를 따라 걸어가서 지배적인 다리와 지배적이지 않은 다리를 사용하여 각각 A와 B 지역을 통과하고 압력 플랫폼의 지역 D에 들러보라고 지시하십시오.</li>
		<li>종료 신호가 제공되면 피사체가 B 영역에서 신속하게 중지해야 하는지 알려주십시오.</li>
		<li>발 뒤꿈치가 닿는 영역 A로서 임의로 종료 신호를 제공하고, UGT가 실행되고 피사체가 영역 B(그림 1)에서신속하게 중지되도록합니다. 직원은 무작위로 빨간 벨을 울리면 종료 신호를 보내고 울릴 확률은 약 20 %로 제어되었습니다. UGT 시험5회 이상 캡처. 참고: 두 시험 사이에는 2분 간의 휴식 간격이 있습니다.</li>
		<li>압력 플랫폼 소프트웨어를 사용하여 각 피사체의 보행 속도를 계산합니다. 그런 다음 FWS를 NWS의 125%로 계산합니다.</li>
		<li>FWS에 대한 위의 UGT 테스트를 반복합니다. FWS 프로토콜을 사용하여 최소 5회 연속 UGT 시험을 캡처합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. 사후 처리
<ol><li>운동학: 모션 캡처 시스템<ol>
<li>도구 모음에서"데이터 관리"버튼을 찾아"데이터 관리"창에서 평가판 이름을 두 번 클릭합니다. 그런 다음"재구성"및"레이블"을선택하여 3D 동적 모델을 재구성합니다.</li>
		<li>"시간"막대에서 파란색 삼각형을 이동하여 필요한 시간 범위(UGT 중 의 자세 단계)를 설정합니다.</li>
		<li>"시간"막대를 클릭합니다. 그런 다음"관심영역으로 확대"를클릭합니다.</li>
		<li>"레이블"버튼을 클릭하여 레이블 점을 식별하고 확인합니다. 단계가 정적 식별 프로세스와 동일한지 확인합니다. 참고: 불완전식별 마커를 채우고 라벨이 없는 마커(필요한 경우)를 삭제합니다.</li>
		<li>"피사체보정"창에서"동적 플러그인 게이트"를선택합니다. 그런 다음"시작"버튼을 클릭하여 데이터를 실행합니다. 다음 데이터 분석을 위해 동적 평가판을 ".csv" 형식으로 내보냅니다.</li>
		<li>10Hz의 주파수를 차단하고 조인트 각도의 데이터를 내보내는 4차 로우 패스 버터워스 필터를 사용합니다.</li>
		<li>좌골 평면에서 세 관절 (엉덩이, 무릎 및 발목)의 운동 범위 (ROM)를 계산합니다. 참고: 좌활운동 평면의 엉덩이, 무릎 및 발목의 최대 각도와 최소 각도 사이의 차이를 ROM으로 정의합니다.</li>
		<li>각 피험자의 10번의 시험(NWS의 경우 5개, FWS의 경우 5개)의 수단(M) 및 표준 편차(SD)를 계산합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>판자 압력: 압력 플랫폼<ol>
<li>해당 피사체의"측정"메뉴에서 평가판 이름을 선택합니다. "동적"버튼을 클릭하여 데이터를 엽니다.</li>
		<li>"수동" 선택 항목을 클릭합니다. "왼쪽마우스"버튼을 사용하여 관심 있는 단계(GT 중 자세 단계)를 선택합니다. 저장하려면"확인"버튼을 클릭합니다.</li>
		<li>"영역구분"및"수동 영역 선택"을클릭하여 조정합니다. 그런 다음"수락"버튼을 클릭하여 저장합니다.</li>
		<li>"압력-힘"화면을 열고"그래프 구성"버튼을 클릭하여"영역 그래프 구성"창을 엽니다. 빅 토 (BT), 다른 발가락 (OT), 첫 번째 중타 (M1), 두 번째 중족골 (M2), 세 번째 메타 타르탈 (M3), 네 번째 메타 타르탈 (M4), 다섯 번째 메타 타르탈 (M5), 미드 풋 (MF), 메디칼 힐 (MH) 및 탈발 힐 (LH)을 포함하여 10 해부학 지역을 분할합니다. 그런 다음"OK"버튼을 클릭하여 저장합니다.</li>
		<li>"매개변수 표"를클릭하여 최대 압력, 최대 힘 및 접촉 영역을 포함한 판자 압력 데이터를 내보냅니다.</li>
		<li>각 주제에서 10개의 시험(NWS의 경우 5회, FWS의 경우 5개)에 대한 수단및 SD를 계산합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. 통계 분석
<ol><li>Shapiro-Wilks 테스트를 수행하여 모든 변수에 대한 일반 분포를 확인합니다. 쌍으로 샘플링된 T-테스트를 사용하여 NWS 및 FWS의 UGT 동안 낮은 사지 운동학 및 발바닥 압력 데이터를 비교합니다. 중요도 수준을 p&amp;05로 설정합니다.</li>
</ol>

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저자에 의해 잠재적 이해 상충이 보고되지 않았습니다.

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<sup cla...

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 직면하면 초기 동적 균형이 중단됩니다. UGT는 신체의 질량 중심(COM)과 피드백 제어를 지속적으로 제어해야 하기 때문에 자세 제어 및 안정화3,7에더 큰 도전과제를 제기한다.
UGT는 특히 고령자와 균형 장애환자에서낙상과 부상으로 이어지는 중요한 요인으로 보고되었다3,8. 빠른 보행 속도는 UGT9동안 모터 제어가 추가로 감소할 수 있습니다. 릿지 외10은 정상적인 보행 속도(NWS) 및 빠른 보행 속도(FWS)에서 UGT 동안 어린이의 피크 조인트 각도 및 내부 조인트 모멘트 데이터를 조사하였다. 결과는 선호하는 속도에 비해 더 빠른 속도로 더 큰 무릎 굴곡 각도와 연장 순간을 보여 주었다. 그(것)들은 더 낮은 사지 관절을 둘러싼 관련 근육을 강화하는 것은 UGT 도중 상해 예방을 위한 유용한 내정간섭일 수 있었다는 것을 표시했습니다.
정상 상태 인 보행 중 하반신 생체 역학 적 특성에 대한 보행 속도의 효과는11,12,13을광범위하게 연구하고 있지만, 다른 보행 속도하에서 UGT의 생체 역학 적 메커니즘은 제한적이다. 우리의 지식에, 단지 세 가지 연구는 특히 속도 효과에 대한건강한 개인의 UGT 성능을 평가9,10,14. 그러나, 이러한 연구에서 과목은 주로노인이었다 14 어린이10,UGT 동안 젊은 성인의 생체 기계 적 메커니즘은 여전히 불분명하다. 사지 운동학 및 발바닥 압력은 운동 생체 역학의 정확한 분석을 제공할 수 있으며, 이들은 또한 임상 걸음걸이 진단에 대한 중요한 구성 요소로 간주됩니다15,16. 예를 들어, Serrao외. 17은 급격한 정지 도중 소뇌 운동실기 와 건강한 대응 환자 사이 임상 다름을 검출하기 위하여 더 낮은 사지 운동성 데이터를 이용했습니다. 게다가, 계획된 걸음걸이 종단 (PGT)에 비해, UGT 도중 측면 중족골에 있는 더 큰 피크 압력 및 힘은 더 높은 상해 리스크와 연관될 수 있는7를관찰할 수 있었습니다.
따라서 UGT의 생체 역학 메커니즘을 탐구하면 부상 예방 및 추가 임상 연구에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이 연구는 다른 보행 속도에서 UGT 동안 젊은 성인의 생체 역학 적 변경을 조사하는 프로토콜을 제시한다. 걷기 속도가 증가함에 따라 참가자는 UGT 기간 동안 다른 낮은 사지 생체 역학 적 특성을 나타낼 것이라고 가설이 있습니다.

<table><tbody><tr><td>14mm 직경 패시브 역반사 마커</td><td>Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK</td><td>n=16</td><td></td></tr><tr><td>이중 접착 테이프</td><td>Minnesota Mining and Manufacturing Corporation, Minnesota, USA</td> 피부에 <td>마커</td><td></td>고정용</tr><tr><td>모션 트래킹 카메라</td><td>Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK</td><td>n= 8</td><td></td></tr><tr><td>T-Frame</td><td>Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>유효한 동글</td><td>Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK</td><td>Vicon Nexus 1.4.116</td><td></td></tr><tr><td>Vicon Datastation ADC&nbsp;</td><td>Oxford Metrics Ltd., 영국 옥스포드</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>압력 플랫폼</td><td>RSscan International, 벨기에 올렌</td><td>-</td><td></td></tr></tbody></table>

다른 보행 속도하에서 계획되지 않은 걸음걸이 종단과 관련된 낮은 사지 생체 역학적 특성

Lower-Limb Biomechanical Characteristics Associated with Unplanned Gait Termination Under Different Walking Speeds

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.

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&amp;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).
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61558/61558fig03.j...

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.

Gait termination caused by unexpected stimulus is a common occurrence in everyday life. This study presents a protocol to investigate the lower-limb ...

이 측정은 다양한 보행 속도에서 계획되지 않은 보행 종료 중에 발생하는 하지 생체 역학적 특성의 핵심 질문을 조사하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 보행 종료와 관련된 잠재적인 부상 위험을 탐색하기 위한 몇 가지 구체적인 세부 사항을 증명할 수 있다는 것입니다. 실험 전에 모든 피험자를 인터뷰하고 실험 목표와 절차에 대한 간단한 설명을 제공합니다.주요 포함 기준을 충족하는 피험자로부터 서면 동의서를 얻습니다. 신체적으로 활동적인 성인 남성이고, 오른쪽 다리가 우세하고, 청각 장애가 없고, 하지 장애가 없고, 지난 6개월 동안 부상을 입은 적이 없는 피험자를 포함합니다. 모든 피험자에게 다음과 같은 질문으로 설문지를 작성하도록 지시합니다. 다음과 같은 질문을 작성하도록 지시합니다.당신은 일주일에 얼마나 자주 신체 활동을 하나요? 전문 운동 훈련을 받았습니까? 그리고 지난 6개월 동안 하지 장애와 부상을 입은 적이 있습니까?모든 피험자가 동일한 티셔츠와 꽉 끼는 바지를 입도록 한다. 버니어 캘리퍼스 또는 작은 인체계를 사용하여 피험자의 서 있는 키와 체중, 하지 길이, 무릎 너비, 왼쪽 및 오른쪽 다리의 발목을 측정합니다. 적절한 경우 체모를 면도하고 알코올 물티슈를 사용하여 과도한 땀을 제거하여 관절과 분절에 마커를 배치할 해부학적 뼈 랜드마크의 피부 부위를 준비합니다.16개의 해부학적 랜드마크를 식별하고 양면 접착 테이프로 수동 재귀반사 마커를 부착합니다. 각 피험자가 테스트 환경에 적응할 수 있도록 5분의 시간을 주고 가벼운 달리기와 스트레칭으로 워밍업을 합니다. 피사체가 시작 위치에 있으면 Kinematics 모션 캡처 시스템을 열고, 리소스 창에서 Go Live 버튼을 선택하고, 오른쪽 도구 모음에서 Capture를 클릭합니다.체험판 유형 및 세션을 찾고 체험판 설명을 편집합니다. 피험자들에게 정상적인 보행 속도로 통로를 따라 걷게 하고, 주로 사용하는 다리와 주로 사용하지 않는 다리를 사용하여 A 구역과 B 구역을 각각 통과한 다음, 압력 플랫폼의 D 구역에서 멈추라고 지시한다. 피험자에게 종단 신호가 제공되면 B에서 신속하게 정지해야 함을 알립니다.발뒤꿈치가 A 영역에 닿을 때 종단 신호를 무작위로 제공하여 예기치 않은 보행 종료 또는 UGT가 실행되도록 합니다.UGT 테스트를 완료한 후 중지를 클릭하여 데이터 수집 평가판을 종료합니다. 시행 사이에 2분의 휴식 간격으로 UGT 시행을 5회 이상 성공시켰습니다. 압력 플랫폼 소프트웨어를 사용하여 각 피험자의 보행 속도를 계산 한 다음 빠른 보행 속도를 정상 보행 속도의 125 %로 계산합니다.발바닥 압력을 계산하려면 UGT 시험을 시작하기 전에 측정 버튼을 선택하십시오. UGT 테스트를 마친 후 측정 저장 버튼을 클릭하여 데이터를 저장합니다. 빠른 걷는 속도로 테스트를 반복하여 최소 5개의 연속 시도를 캡처합니다.이 프로토콜은 서로 다른 보행 속도에서 계획되지 않은 보행 종료 시 하지의 생체역학적 특성을 비교하는 데 사용되었습니다. 데이터는 15명의 피험자로부터 수집되었습니다. 피험자의 평균 정상 보행 속도와 빠른 보행 속도는 각각 초당 1.33m와 1.62m였다.정상적이고 빠른 보행 속도로 계획되지 않은 보행이 종료되는 동안 시상면에서 엉덩이, 무릎 및 발목 관절의 평균 운동 범위가 여기에 나와 있습니다. 정상적인 보행 속도에 비해 빠른 보행 속도에서 3 관절의 운동 범위가 크게 증가했습니다. 최대 압력, 최대 힘 및 계획되지 않은 보행 종료 중 접촉 면적을 포함한 발바닥 압력 데이터가 여기에 표시됩니다.정상 보행 속도와 비교하여 BT, M1, M2, M3, MH 및 LH 영역의 최대 압력은 빠른 보행 속도에서 크게 증가했습니다. 마찬가지로, 최대 힘은 빠른 보행 속도에서 BT, M1, M2, M3, MH 및 LH에서 크게 증가했습니다. 발뒤꿈치 부위, MH 및 LH에서 접촉 면적의 차이가 발생했으며, 둘 다 빠른 보행 속도에서 증가했습니다.OT, M4, M5 및 MF 영역에 대한 매개 변수에서는 큰 차이가 발생하지 않았습니다. 이 과정에서 서로 다른 속도의 영향, 근육 활동에 대한 정적 패턴이 다르고 보행 종료 중 관절 모멘트를 연구할 수 있습니다. 보행 종결 시도는 임상적 생체 역학적 성능을 진단하고 재활 치료를 평가하기 위한 효과적인 도구로 사용될 수 있습니다.

lower-limb-biomechanical-characteristics-associated-with-unplanned

Research

연구

JoVE Journal

Behavior

행동

신체 분절의 관성 특성은 역 동성 모델링이 필요합니다. 진동 반응 보드 기술, 아래 - 무릎 보철의 관성 특성을 사용하는 것은 측정 하였다. 보철 다리의 역 동성 모델에 보철물 관성의 직접적인 조치를 사용하면 결과 공동 힘과 모멘트의 낮은, 등급 결과.

아래 - 무릎 보철물의 추정 관성 속성에 대한 진동 및 반응 보드 기술

여기에서는 설치류의 정확한 스테핑을 정량화하는 프로토콜을 제시합니다. 피질 및 척추 중앙 패턴 생성기 신호는 방해받은 운동 중 정확한 발 배치에 필요합니다. 우리는 여기에서 정확한 스테핑 동작을 직접 검사하는 새로운 제한된 보행 작업을 보고합니다.

비대칭 산책로 : 비대칭 로코 유학을위한 소설 행동 분석

여기에서는 압력 중심에서 전신 질량 중심 거리까지 사용하여 앉아서 서서 걷는 동안 주요 이벤트에서 위치 안정성을 측정하는 새로운 프로토콜을 제시합니다. 이것은 힘 플랫폼과 3차원 모션 캡처 기술에서 파생되었습니다. 이 패러다임은 신뢰할 수 있으며 신경학적으로 손상된 개인의 평가에 활용될 수 있습니다.

앉아 - 투 - 독립 및-거리에 120 % 무릎 높이에서 : 소설 접근을 동적 자세 제어 독립적 인 리드 사지의 평가에

이 연구에서 임상 친화적인 3 차원 보 행 분석 방법, 재활 클리닉에서 수행 하도록 설계 되었습니다, 제공 됩니다. 메서드를 사용 하면 간단한 측정 방법 및 결과의 임상의 이해를 촉진 하기 위하여 직관적인 그림으로 이루어져 있다.

걸음 걸이 장애를 평가 하기 위한 임상 지향 3 차원 보 행 분석 방법

이 기사에서는 개인의 하반신 생체 역학을 측정하는 데 사용할 수있는 최신 기술 중 두 가지에 대한 포괄적 인 실험 방법론을 소개합니다.

건강한 참가자의 하부 사지 생체 역학 분석

이 연구는 5km 러닝머신 러닝머신의 초기 단계와 말단 단계 사이의 하부 사지 운동 변수의 생체 역학 적 특성을 조사하였다. 10명의 주자의 하반신 운동 데이터는 초기 단계(0.5km)와 말단 위상(5km)에서 러닝머신에서 3차원 모션 포획 시스템을 사용하여 수집하였다.

5km 러닝머신 러닝의 초기 단계와 말단 단계 사이의 하반신 역학의 비교 분석

본 프로토콜은 시뮬레이션된 불사용 환경에 노출된 후 쥐의 보행 동작 변화를 묘사하기 위한 3차원 동작 추적/평가를 설명합니다.

설치류의 비활동으로 인한 보행 변화에 대한 포괄적인 이해

이 논문은 보행 개시의 자세 조직을 조사하기 위해 개발 된 재료와 방법을 설명합니다. 이 방법은 힘 플랫폼 기록과 무게 중심과 압력 중심을 계산하는 역학의 직접적인 원리를 기반으로 합니다.

힘 플랫폼 기록을 사용한 생체 역학 분석을위한 보행 개시의 자세 조직

마우스워커(MW) 툴박스를 사용하여 자유롭게 걷는 쥐의 운동 패턴을 정량적으로 설명하는 실험 파이프라인이 제공되며, 초기 비디오 녹화 및 추적에서 정량화 후 분석에 이르기까지 다양합니다. 생쥐의 척수 타박상 손상 모델은 MW 시스템의 유용성을 입증하기 위해 사용됩니다.

MouseWalker를 사용하여 척수 손상 마우스 모델에서 운동 기능 장애 정량화

본 프로토콜은 모션 캡처 시스템을 사용하여 생체 역학 실행에 대한 스텝 폭 조작의 영향을 조사하기 위해 고안된 실험 설정을 간략하게 설명합니다. 목표는 관련 데이터 세트를 확장하고 다양한 보폭 폭이 인간 하지의 운동학적 사슬에 미치는 영향을 조사하는 것입니다.

Running Biomechanics에 대한 Step-Width Manipulation의 영향

학습하세요 다양한 보행 속도에서 계획되지 않은 걸음걸이 종단 시 하지 생체 역학적 특성을 분석하는 방법을. 15명의 피험자를 대상으로 운동 분석 시스템과 발바닥 압력 플랫폼을 사용하여 수집된 데이터는 부상 위험 평가에 중요한 통찰을 제공합니다.

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