Name: Biomechanische kenmerken van de onderste ledematen geassocieerd met ongeplande gangbeëindiging onder verschillende loopsnelheden (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-08-25T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 52 s
Description: Ontdek biomechanische kenmerken van de onderste ledematen bij ongeplande gangbeëindiging onder verschillende loopsnelheden. Deze methode helpt onderzoekers blessurerisico's analyseren.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

NSFC-RSE Joint Project (81911530253), National Key R&D Program of China (2018YFF0300905), en K.C. Wong Magna Fund in Ningbo University.

De Human Ethics Committee van Ningbo University keurde dit experiment goed. Alle schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle proefpersonen nadat ze waren verteld over het doel, de vereisten en de experimentele procedures van het UGT-experiment.
1. Laboratoriumvoorbereiding voor gang
<ol><li>Kinematica: Motion capture systeem<ol>
<li>Wanneer u het systeem kalibreert, schakelt u de gloeilampen uit en verwijdert u alle mogelijke reflecterende objecten die kunnen worden verward met passieve retroreflecterende markeringen. Zorg ervoor dat acht infraroodcamera's goed zijn gericht en een duidelijk en redelijk zicht hebben.</li>
		<li>Sluit de juiste USB-dongle aan op de parallelle poort van de pc. Schakel de motion-capture infraroodcamera's en analoog-naar-digitaal converter in.</li>
		<li>Open de trackingsoftware op de pc en geef de acht infraroodcamera's de tijd om te initialiseren. Selecteer het knooppunt "Lokaal systeem" van het deelvenster "Bronnen". Elk cameraknooppunt geeft groen licht als de hardwareverbinding waar is.</li>
		<li>Pas de systeemparameters in het deelvenster Cameraweergave aan: stel de stroboscoopintensiteit in op 0,95 - 1, drempel op 0,2 - 0,4, versterking op keer 1 (x1), grijswaardenmodus op automatisch, minimale circulariteitsverhouding op 0,5 en maximale blobhoogte op 50.</li>
		<li>Plaats het T-frame bestaande uit 5 markeringen in het midden van het bewegingsopnamegebied. Selecteer alle camera's in de 2D-modus en controleer of ze de kalibratiestok (T-frame) zonder interferentie en/of artefacten kunnen bekijken. Klik op het item "Systeemvoorbereiding" op de werkbalk en selecteer het kalibratieobject Wand & T-Frame met 5 markeringen in de vervolgkeuzelijst T-Frame.</li>
		<li>Selecteer in het deelvenster "Gereedschap" de knop "Systeemvoorbereiding" en klik op de knop "Start" in de sectie "Camera's kalibreren". Zwaai vervolgens fysiek met het T-frame in het opnamebereik. Stop de actie wanneer de blauwe lampjes op de infraroodcamera's stoppen met knipperen. Controleer de voortgangsbalk totdat het kalibratieproces is voltooid op "100%" en keert terug naar "0%". OPMERKING: Zorg ervoor dat de waarden van de afbeeldingsfout kleiner zijn dan 0,3.</li>
		<li>Leg het T-frame op de vloer (het midden van het motion capture gebied) en zorg ervoor dat de assen van het T-frame overeenkomen met de richting.</li>
		<li>Selecteer de knop "Start" onder de sectie "Volume oorsprong instellen" in het deelvenster Gereedschap.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Plantaire druk: Drukplatform<ol>
<li>Plaats het drukplatform van 2 m in het midden van het testgebied. Let op de acht infraroodcamera's die rond het drukplatform worden weergegeven.</li>
		<li>Verdeel het drukplatform in vier gemiddelde gebieden, A, B, C en D (elk gebied is 50 cm * 50 cm) op een lineaire manier en onderscheid ze met een alfabetlabel / sticker (figuur 1).</li>
		<li>Houd de pc en het drukplatform verbonden via de eigen datakabel.</li>
		<li>Dubbelklik op het softwarepictogram op het bureaublad.</li>
		<li>Klik op de "Gewichtskalibratie" op het kalibratiescherm en voer de lichaamsmassa van een notenbalk in. Vraag hem of haar om op het drukplatform te gaan staan en te wachten tot het systeem de kalibratie automatisch voltooit voordat hij/zij het drukplatform kan verlaten.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61558/61558fig01.jpg"> Figuur 1: Experimenteel protocol. Als proefpersonen het beëindigingssignaal kregen toen de hiel het gebied (Araakte ), werd de UGT uitgevoerd zodat het onderwerp stopte in gebied (B). Kinematische en plantaire drukgegevens werden synchroon verzameld. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61558/61558fig01large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.</a>
2. Voorbereiding deelnemer
<ol><li>Interview voorafgaand aan de UGT-test alle proefpersonen en geef ze een eenvoudige uitleg over de experimentele doelen en procedures. Verkrijg schriftelijke geïnformeerde toestemming van proefpersonen die voldoen aan de belangrijkste inclusiecriteria.<ol>
<li>Neem deelnemers op die fysiek actieve mannelijke volwassenen zijn, het rechterbeen als dominant hebben, geen gehoorstoornis hebben, geen aandoeningen van de onderste ledematen hebben en de afgelopen zes maanden geen verwondingen hebben opgelopen. OPMERKING: 15 mannelijke proefpersonen (leeftijd: 24,1 ± 0,8 jaar; lengte: 175,7 ± 2,8 cm; lichaamsgewicht: 68,3 ± 3,3 kg; voetlengte: 252,7 ± 2,1 mm) die aan de experimentele voorwaarden voldeden, werden in deze test opgenomen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Alle proefpersonen toestaan een vragenlijst in te vullen. OPMERKING: Vragen zijn onder andere: Heb je een geschiedenis van hardlopen of andere fysieke activiteiten? Hoe vaak doe je fysieke activiteiten in een week? Heb je een professionele atletische training? Heb je de afgelopen zes maanden aandoeningen en verwondingen aan je onderbeen opgelopen?</li>
	<li>Zorg ervoor dat alle proefpersonen identieke t-shirts en nauwsluitende broeken dragen.</li>
	<li>Meet de stahoogte (mm) en het lichaamsgewicht (kg), de lengte van de onderste ledematen (mm), de kniebreedte (mm) en de enkelbreedte (mm) van zowel het linker- als het rechterbeen met behulp van een Vernier-remklauw of een kleine anthropometer. OPMERKING: Meet de lengte van de onderste ledematen van de superieure iliacale wervelkolom tot de enkel mediale condyle; de kniebreedte van de laterale naar de mediale kniecondyle; de enkelbreedte van de laterale naar de mediale enkelcondyle.</li>
	<li>Scheer het lichaamshaar indien nodig af en verwijder overtollig zweet met behulp van alcoholdoekjes. Bereid huidgebieden van anatomische benige oriëntatiepunten voor op markerplaatsing op gewrichten en segmenten. OPMERKING: Deze studie gebruikte 16 reflecterende markers18, waaronder anterieure-superieure iliacale wervelkolom (LASI/RASI), posterieure superieure iliacale wervelkolom (LPSI/RPSI), laterale middendij (LTHI/RTHI), laterale knie (LKNE/RKNE), laterale middensteel (LTIB/RTIB),laterale malleolus (LANK/RANK), tweede middenvoetskop (LTOE/RTOE) en calcaneus (LHE).</li>
	<li>Identificeer 16 anatomische oriëntatiepunten. Bevestig op de oriëntatiepunten passieve retroreflecterende markeringen met dubbelzijdige kleefbanden.</li>
	<li>Geef elk onderwerp 5 minuten om zich aan te passen aan de testomgeving en op te warmen met licht lopen en rekken.</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61558/61558fig02.jpg"> Figuur 2: De reflecterende markeringen die aan de onderste ledematen zijn bevestigd. (A) zijde, (B) voor en (C) achter. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61558/61558fig02large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.</a>
3. Statische kalibratie
<ol><li>Kinematica: Motion capture systeem<ol>
<li>Zoek in de trackingsoftware de "Nieuwe database" in de werkbalk om een database te bouwen. Klik op het paneel "Gegevensbeheer" om het deelvenster "Gegevensbeheer" te openen en klik in volgorde op de knop "Nieuwe patiëntclassificatie", "Nieuwe patiënt" en " Nieuwesessie". Ga terug naar het venster "Resources", selecteer de knop "Een nieuw onderwerp maken" om een onderwerp te maken en voer de waarden van hoogte (mm), lichaamsgewicht (kg), beenlengte (mm), kniebreedte (mm) en enkelbreedte (mm) in het deelvenster "Eigenschappen" in.</li>
		<li>Klik op "Go Live" en klik vervolgens op het "Horizontaal splitsen" in het deelvenster "Weergave". Selecteer vervolgens de grafiek om het aantal trajects weer te geven. OPMERKING: Controleer het deelvenster "3D-perspectief" om er zeker van te zijn dat alle 16 markeringen zichtbaar zijn.</li>
		<li>Vraag proefpersonen om stil te staan in het gebied A. Klik op "Start" in de sectie onderwerpopname om het statische model vast te leggen. Ongeveer 200 frames met afbeeldingen werden vastgelegd voordat ze op de knop "Stop" klikten.</li>
		<li>Zoek in het deelvenster "Gereedschappen" de knop "Pijplijn" en klik op "De pijplijn reconstrueren" om een nieuwe 3D-afbeelding van alle vastgelegde markeringen te maken. Identificeer in de lijst met markeringen en pas de bijbehorende labels handmatig toe op de markeringen. Sla op en druk op de toets "ESC" om af te sluiten.</li>
		<li>Selecteer "Onderwerpvoorbereiding" en "Onderwerpkalibratie" op de werkbalk en kies de optie "Statische plug-in gang" in het vervolgkeuzemenu.</li>
		<li>Selecteer de "Linkervoet" en "Rechtervoet" in het deelvenster "Statische instellingen" en klik op de "Start". Sla vervolgens het statische model op.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Plantaire druk: Drukplatform<ol>
<li>Klik in de software op "Database" om een nieuwe patiënt toe te voegen. En voer het toegewezen onderwerpnummer in het deelvenster "Patiënt toevoegen" in. Klik vervolgens op "Toevoegen".</li>
		<li>Klik op "Dynamisch" en voer het lichaamsgewicht en de schoenmaat in. Klik vervolgens op "OK".</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. Dynamische proeven
<ol><li>Vraag het onderwerp om op de startpositie te staan.</li>
	<li>Softwarebewerkingen OPMERKING: De twee soorten software starten (Motion capture systeem: klik op "Capture" knop; Drukplatform: klik op de knop "Vastleggen" en eindig (Motion capture-systeem: klik op de knop "Stop"; Drukplatform: klik tegelijkertijd op de knop "Meet opslaan".<ol>
<li>Kinematica: Motion capture systeem<ol>
<li>Selecteer de knop "Go Live" in het deelvenster "Resources" en klik op "Capture" op de rechter werkbalk. Zoek "Trial Type" en "Session" van boven naar beneden en bewerk de beschrijving van "Trial".</li>
			<li>Vraag proefpersonen om een UGT-test uit te voeren zoals beschreven in 4.3.</li>
			<li>Nadat u de UGT-test hebt voltooid, klikt u op "Stoppen" om de proefversie van de gegevensverzameling te beëindigen. Herhaal de bovenstaande stappen 5 keer.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Plantaire druk: Drukplatform<ol>
<li>Selecteer de knop "Meten" voordat u de UGT-proeven start.</li>
			<li>Nadat u de UGT-test hebt voltooid, klikt u op de knop "Meet opslaan" om gegevens op te slaan. Herhaal de bovenstaande stappen 5 keer.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>UGT-proeven<ol>
<li>Vraag proefpersonen om langs een loopbrug bij hun NWS te lopen en hen te instrueren om het dominante been en het niet-dominante been te gebruiken om respectievelijk gebied A en B te passeren en uiteindelijk te stoppen bij gebied D op het drukplatform.</li>
		<li>Laat het onderwerp weten wanneer het beëindigingssignaal wordt verstrekt, ze moeten snel stoppen op gebied B.</li>
		<li>Geef willekeurig het beëindigingssignaal wanneer de hiel gebied A raakt, zorg ervoor dat de UGT wordt uitgevoerd en de proefpersonen snel stoppen op gebied B (figuur 1). Het personeel stuurt het beëindigingssignaal door willekeurig een rode bel te luiden en de kans op bellen werd gecontroleerd op ongeveer 20%. Leg ten minste vijf opeenvolgende UGT-proeven vast. OPMERKING: Er is een rustpauze van 2 minuten tussen beide onderzoeken.</li>
		<li>Bereken de loopsnelheid van elk onderwerp met behulp van de drukplatformsoftware. Bereken vervolgens de FWS als 125% van de NWS.</li>
		<li>Herhaal de bovenstaande UGT-test voor de FWS. Leg ten minste 5 opeenvolgende UGT-tests vast met behulp van het FWS-protocol.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Nabewerking
<ol><li>Kinematica: Motion capture systeem<ol>
<li>Zoek de knop "Gegevensbeheer" op de werkbalk en dubbelklik op de proefversie in het deelvenster "Gegevensbeheer". Selecteer vervolgens "Reconstrueren" en "Label" om het dynamische 3D-model te reconstrueren.</li>
		<li>Verplaats op de balk "Tijd" de blauwe driehoeken om het vereiste tijdsbereik in te stellen (voor de houdingsfase tijdens de UGT).</li>
		<li>Klik op de "Tijd" balk. Klik vervolgens op "Zoom to Region-of-Interest" in het menu "Context".</li>
		<li>Klik op de knop "Label" om de labelpunten te identificeren en te controleren. Zorg ervoor dat de stappen hetzelfde zijn als het statische identificatieproces. OPMERKING: Vul enkele onvolledige identificatiemarkeringen in en verwijder de niet-gelabelde markeringen (indien nodig).</li>
		<li>Kies de "Dynamic Plug-in Gait" in het deelvenster "Onderwerpkalibratie". Klik vervolgens op de knop "Start" om de gegevens uit te voeren. Exporteer dynamische proeven in de indeling ".csv" voor het volgen van gegevensanalyse.</li>
		<li>Gebruik een vierde-orde low pass Butterworth filter met cut off frequentie van 10 Hz en exporteer de gegevens van de gezamenlijke hoek.</li>
		<li>Bereken het bewegingsbereik (ROM) van drie gewrichten (heup, knie en enkel) in sagittale vlak. OPMERKING: Definieer de verschillen tussen de maximale hoeken en minimale hoeken van de heup, knie en enkel op de sagittale bewegingsvlakken als de ROM's.</li>
		<li>Bereken de middelen (M) en standaardafwijkingen (SD) van de tien proeven (5 voor NWS en 5 voor FWS) van elk onderwerp.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Plantaire druk: Drukplatform<ol>
<li>Selecteer de naam van de proefversie in het menu "Metingen" van de overeenkomstige onderwerpen. Klik op de knop "Dynamisch" om gegevens te openen.</li>
		<li>Klik op de selectie "Handmatig". Gebruik de knop "Linkermuisknop" om de stap van belang te selecteren (de houdingsfase tijdens GT). Klik op de knop "OK" om op te slaan.</li>
		<li>Klik op de "Zone Division" en " ManualZone Selection" om aanpassingen te maken. Klik vervolgens op de knop "Accepteren" om op te slaan.</li>
		<li>Open het scherm "Pressures-Forces" en klik op de knop "Graph Composition" om het venster "Zone Graph Composition" te openen. Verdeel 10 anatomische gebieden, waaronder Big Toe (BT), Other Toes (OT), First Metatarsal (M1), Second Metatarsals (M2), Third Metatarsal (M3), Fourth Metatarsal (M4), Fifth Metatarsal (M5), Mid-Foot (MF), Medial Heel (MH) en Lateral Heel (LH). Klik vervolgens op de knop "OK" om op te slaan.</li>
		<li>Klik op "Parametertabel" om plantaire drukgegevens te exporteren, inclusief maximale druk, maximale kracht en contactgebied.</li>
		<li>Bereken middelen en SSD's voor 10 proeven (5 voor NWS en 5 voor FWS) van elk onderwerp.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. Statistische analyse
<ol><li>Voer de Shapiro-Wilks-tests uit om de normale verdeling voor alle variabelen te controleren. Gebruik gekoppelde T-tests om kinematica van de onderste ledematen en plantaire drukgegevens te vergelijken tijdens UGT bij NWS en FWS. Stel het significantieniveau in op p < 0,05.</li>
</ol>

<ol><li>Cappozzo, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+analysis+methodology%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Movement+Science%22%5BJournal%5D)">Gait analysis methodology.</a> Human Movement Science. 3 (1), 27-50 (1984).</li>
<li>Gao, Z., Mei, Q., Fekete, G., Baker, J., Gu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effect+of+Prolonged+Running+on+the+Symmetry+of+Biomechanical+Variables+of+the+Lower+Limb+Joints%5BTitle%5D)+AND+%22Symmetry%22%5BJournal%5D)">The Effect of Prolonged Running on the Symmetry of Biomechanical Variables of the Lower Limb Joints.</a> Symmetry. 12, 720(2020).</li>
<li>Sparrow, W. A., Tirosh, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gait+termination%3A+a+review+of+experimental+methods+and+the+effects+of+ageing+and+gait+pathologies%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Gait termination: a review of experimental methods and the effects of ageing and gait pathologies.</a> Gait & Posture. 22 (4), 362-371 (2005).</li>
<li>Conte, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Planned+Gait+Termination+in+Cerebellar+Ataxias%5BTitle%5D)+AND+%22The+Cerebellum%22%5BJournal%5D)">Planned Gait Termination in Cerebellar Ataxias.</a> The Cerebellum. 11 (4), 896-904 (2012).</li>
<li>Bishop, M. D., Brunt, D., Pathare, N., Patel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+interaction+between+leading+and+trailing+limbs+during+stopping+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">The interaction between leading and trailing limbs during stopping in humans.</a> Neuroscience Letters. 323 (1), 1-4 (2002).</li>
<li>Jaeger, R. J., Vanitchatchavan, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ground+reaction+forces+during+termination+of+human+gait%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Ground reaction forces during termination of human gait.</a> Journal of Biomechanics. 25 (10), 1233-1236 (1992).</li>
<li>Cen, X., Jiang, X., Gu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+different+muscle+strength+levels+affect+stability+during+unplanned+gait+termination%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+of+Bioengineering+and+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">Do different muscle strength levels affect stability during unplanned gait termination.</a> Acta of Bioengineering and Biomechanics. 21 (4), 27-35 (2019).</li>
<li>O'Kane, F. W., McGibbon, C. A., Krebs, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetic+analysis+of+planned+gait+termination+in+healthy+subjects+and+patients+with+balance+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Kinetic analysis of planned gait termination in healthy subjects and patients with balance disorders.</a> Gait & Posture. 17 (2), 170-179 (2003).</li>
<li>Bishop, M., Brunt, D., Pathare, N., Patel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+velocity+on+the+strategies+used+during+gait+termination%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">The effect of velocity on the strategies used during gait termination.</a> Gait & Posture. 20 (2), 134-139 (2004).</li>
<li>Ridge, S. T., Henley, J., Manal, K., Miller, F., Richards, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomechanical+analysis+of+gait+termination+in+11%E2%80%9317year+old+youth+at+preferred+and+fast+walking+speeds%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Movement+Science%22%5BJournal%5D)">Biomechanical analysis of gait termination in 11–17year old youth at preferred and fast walking speeds.</a> Human Movement Science. 49, 178-185 (2016).</li>
<li>Sun, D., Fekete, G., Mei, Q., Gu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+walking+speed+on+the+foot+inter-segment+kinematics%2C+ground+reaction+forces+and+lower+limb+joint+moments%5BTitle%5D)+AND+%22PeerJ%22%5BJournal%5D)">The effect of walking speed on the foot inter-segment kinematics, ground reaction forces and lower limb joint moments.</a> PeerJ. 6, 5517(2018).</li>
<li>Eerdekens, M., Deschamps, K., Staes, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+impact+of+walking+speed+on+the+kinetic+behaviour+of+different+foot+joints%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">The impact of walking speed on the kinetic behaviour of different foot joints.</a> Gait & Posture. 68, 375-381 (2019).</li>
<li>Wang, Z. p, Qiu, Q. e, Chen, S. h, Chen, B. c, Lv, X. t <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Unstable+Shoes+on+Lower+Limbs+with+Different+Speeds%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Activity+and+Health%22%5BJournal%5D)">Effects of Unstable Shoes on Lower Limbs with Different Speeds.</a> Physical Activity and Health. 3, 82-88 (2019).</li>
<li>Tirosh, O., Sparrow, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age+and+walking+speed+effects+on+muscle+recruitment+in+gait+termination%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Age and walking speed effects on muscle recruitment in gait termination.</a> Gait & Posture. 21 (3), 279-288 (2005).</li>
<li>Xiang, L., Mei, Q., Fernandez, J., Gu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+biomechanical+assessment+of+the+acute+hallux+abduction+manipulation+intervention%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">A biomechanical assessment of the acute hallux abduction manipulation intervention.</a> Gait & Posture. 76, 210-217 (2020).</li>
<li>Zhou, H., Ugbolue, U. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+There+a+Relationship+Between+Strike+Pattern+and+Injury+During+Running%3A+A+Review%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Activity+and+Health%22%5BJournal%5D)">Is There a Relationship Between Strike Pattern and Injury During Running: A Review.</a> Physical Activity and Health. 3 (1), 127-134 (2019).</li>
<li>Serrao, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sudden+Stopping+in+Patients+with+Cerebellar+Ataxia%5BTitle%5D)+AND+%22The+Cerebellum%22%5BJournal%5D)">Sudden Stopping in Patients with Cerebellar Ataxia.</a> The Cerebellum. 12 (5), 607-616 (2013).</li>
<li>Zhang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+Gold-standard+Gait+Analysis+Methods+to+Assess+Experience+Effects+on+Lower-limb+Mechanics+During+Moderate+High-heeled+Jogging+and+Running%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Using Gold-standard Gait Analysis Methods to Assess Experience Effects on Lower-limb Mechanics During Moderate High-heeled Jogging and Running.</a> Journal of Visualized Experiments. (127), e55714(2017).</li>
<li>Buddhadev, H. H., Barbee, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redistribution+of+joint+moments+and+work+in+older+women+with+and+without+hallux+valgus+at+two+walking+speeds%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Redistribution of joint moments and work in older women with and without hallux valgus at two walking speeds.</a> Gait & Posture. 77, 112-117 (2020).</li>
<li>Yu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphology-Related+Foot+Function+Analysis%3A+Implications+for+Jumping+and+Running%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Sciences%22%5BJournal%5D)">Morphology-Related Foot Function Analysis: Implications for Jumping and Running.</a> Applied Sciences. 9 (16), 3236(2019).</li>
<li>Ridge, S. T., Henley, J., Manal, K., Miller, F., Richards, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinematic+and+kinetic+analysis+of+planned+and+unplanned+gait+termination+in+children%5BTitle%5D)+AND+%22Gait+%26+Posture%22%5BJournal%5D)">Kinematic and kinetic analysis of planned and unplanned gait termination in children.</a> Gait & Posture. 37 (2), 178-182 (2013).</li>
<li>Burnfield, J. M., Few, C. D., Mohamed, O. S., Perry, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+influence+of+walking+speed+and+footwear+on+plantar+pressures+in+older+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Biomechanics%22%5BJournal%5D)">The influence of walking speed and footwear on plantar pressures in older adults.</a> Clinical Biomechanics. 19 (1), 78-84 (2004).</li>
<li>Cen, X., Xu, D., Baker, J. S., Gu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+additional+body+weight+on+arch+index+and+dynamic+plantar+pressure+distribution+during+walking+and+gait+termination%5BTitle%5D)+AND+%22PeerJ%22%5BJournal%5D)">Effect of additional body weight on arch index and dynamic plantar pressure distribution during walking and gait termination.</a> PeerJ. 8, 8998(2020).</li>
<li>Chatzipapas, C. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress+Fractures+in+Military+Men+and+Bone+Quality+Related+Factors%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Sports+Medicine%22%5BJournal%5D)">Stress Fractures in Military Men and Bone Quality Related Factors.</a> International Journal of Sports Medicine. 29 (11), 922-926 (2008).</li>
<li>Cen, X., Xu, D., Baker, J. S., Gu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+of+Arch+Stiffness+with+Plantar+Impulse+Distribution+during+Walking%2C+Running%2C+and+Gait+Termination%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Environmental+Research+and+Public+Health%22%5BJournal%5D)">Association of Arch Stiffness with Plantar Impulse Distribution during Walking, Running, and Gait Termination.</a> International Journal of Environmental Research and Public Health. 17 (6), 2090(2020).</li>
</ol>

De auteurs meldden geen mogelijk belangenconflict.

De meeste eerdere studies die gangbiomechanica analyseren tijdens UGT laten het belang van loopsnelheid weg in hun biomechanische beoordeling. Deze studie onderzocht dus de biomechanische veranderingen in de onderste ledematen die optreden in UGT bij NWS en FWS met als doel de snelheidsgerelateerde effecten te onthullen.
Significante verschillen zijn gevonden op de ROM van de heup-, knie- en enkelgewrichten in het sagittale vlak tijdens UGT bij NWS en FWS. Onze bevindingen toonden grotere ROM'...

Menselijke voortbeweging wordt beschouwd als een uiterst complex proces dat moet worden beschreven met multidisciplinaire methoden1,2. Het meest representatieve aspect is de ganganalyse door biomechanische benaderingen. De menselijke gang is gericht op het ondersteunen van progressie van initiatie tot beëindiging, en het dynamische evenwicht moet in positiebeweging worden gehandhaafd. Hoewel gangbeëindiging (GT) uitgebreid is bestudeerd als een subtaak van gang, heeft het minder aandacht gekregen. Sparrow en Tirosh3 definieerden GT in hun beoordeling als motorische controleperiode wanneer beide voeten niet meer vooruit of achteruit bewegen op basis van de verplaatsings- en tijdskenmerken. In vergelijking met steady-state gang vereist het proces van het uitvoeren van GT een hogere controle van de houdingsstabiliteit en complexe integratie en samenwerking van het neuromusculaire systeem4. Tijdens GT moet het lichaam de remimpuls snel verhogen en de voortstuwingsimpuls verlagen om een nieuwe lichaamsbalans te vormen5,6. Ongeplande gangafbreking (UGT) is een stressreactie op een onbekende stimulus6. Wanneer men geconfronteerd wordt met een onverwachte stimulus die plotseling moet stoppen, zal het initiële dynamische evenwicht verstoord raken. Vanwege de behoefte aan de continue controle van het massacentrum van het lichaam (COM) en feedbackcontrole vormt UGT een grotere uitdaging voor posturale controle en stabliteit3,7.
UGT is gemeld als een belangrijke factor die leidt tot vallen en verwondingen, met name bij ouderen en patiënten met evenwichtsstoornissen3,8. Hogere loopsnelheden kunnen leiden tot een extra afname van de motorische controle tijdens UGT9. Ridge et al.10 onderzochten de piekverbindingshoek en interne gewrichtsmomentgegevens van kinderen tijdens UGT bij normale loopsnelheid (NWS) en snelle loopsnelheid (FWS). De resultaten toonden grotere knieflexiehoeken en verlengingsmomenten bij hogere snelheden in vergelijking met de gewenste snelheid. Ze gaven aan dat het versterken van de gerelateerde spieren rond de gewrichten van de onderste extremiteit een nuttige interventie kan zijn voor blessurepreventie tijdens UGT.
Hoewel het effect van loopsnelheid op het biomechanische karakter van de onderste ledematen tijdens steady-state gang uitgebreid is bestudeerd11,12,13, is het biomechanische mechanisme van UGT onder verschillende loopsnelheden beperkt. Voor zover wij weten, hebben slechts drie studies specifiek de UGT-prestaties van gezonde individuen geëvalueerd met betrekking tot snelheidseffecten9,10,14. Echter, proefpersonen in deze studies waren voornamelijk ouderen14 en kinderen10, het biomechanische mechanisme van jongvolwassenen tijdens UGT is nog steeds onduidelijk. Kinematica van de onderste ledematen en plantaire druk kunnen een nauwkeurige analyse van de biomechanica van de voortbeweging bieden , en deze worden ook beschouwd als cruciale componenten voor klinische gangdiagnoses15,16. Serrao et al.17 gebruikten bijvoorbeeld kinematische gegevens van de onderste ledematen om de klinische verschillen tussen patiënten met cerebellaire ataxie en gezonde tegenhangers tijdens plotseling stoppen op te sporen. Bovendien konden in vergelijking met geplande gangafbreking (PGT) grotere piekdruk en kracht in het laterale middenvoetsbeentjes tijdens UGT worden waargenomen7, wat gepaard kan gaan met hogere letselrisico's.
Daarom kan het verkennen van de biomechanische mechanismen van UGT inzichten opleveren voor letselpreventie en verder klinisch onderzoek. Deze studie presenteert een protocol om elke biomechanische verandering bij jongvolwassenen tijdens UGT onder verschillende loopsnelheden te onderzoeken. Er wordt verondersteld dat, met een toename van de loopsnelheid, deelnemers verschillende biomechanische kenmerken van de onderste ledematen zouden vertonen tijdens UGT.

<table><tbody><tr><td>14 mm Diameter Passive Retro-reflective Marker</td><td>Oxford Metrics Ltd., Oxford, UK</td><td>n=16</td><td></td></tr><tr><td>Double Adhesive Tape</td><td>Minnesota Mining and Manufacturing Corporation, Minnesota, USA</td><td>Voor het bevestigen van markers op de huid</td><td></td></tr><tr><td>Motion Tracking Cameras</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>Valid Dongle</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., Oxford, UK</td><td>-</td><td></td></tr><tr><td>Pressure platform</td><td>RSscan International, Olen, Belgium</td><td>-</td><td></td></tr></tbody></table>

biomechanische kenmerken van de onderste ledematen geassocieerd met ongeplande gangbeëindiging onder verschillende loopsnelheden

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

Gangbeëindiging veroorzaakt door onverwachte prikkels komt veel voor in het dagelijks leven. Deze studie presenteert een protocol om de biomechanische veranderingen in de onderste ledematen te onderzoeken die optreden tijdens ongeplande gangafsluiting (UGT) onder verschillende loopsnelheden. Vijftien mannelijke deelnemers werden gevraagd om UGT uit te voeren op een loopbrug met respectievelijk normale loopsnelheid (NWS) en hoge loopsnelheid (FWS). Een bewegingsanalysesysteem en een plantair drukplatform werden toegepast om kinematische en plantaire drukgegevens van de onderste ledematen te verzamelen. Gekoppelde T-test werd gebruikt om de verschillen in kinematica van de onderste ledematen en plantaire drukgegevens tussen twee loopsnelheden te onderzoeken. De resultaten toonden een groter bewegingsbereik in de heup-, knie- en enkelgewrichten in het sagittale vlak, evenals plantaire druk in voorvoet- en hielgebieden tijdens UGT bij FWS in vergelijking met NWS. Met de toename van de loopsnelheid vertoonden proefpersonen verschillende biomechanische kenmerken van de onderste ledematen die FWS vertonen die verband houden met grotere potentiële letselrisico's.

De gemiddelde & SD-waarden van NWS en FWS van 15 vakken waren respectievelijk 1,33 ± 0,07 m/s en 1,62 ± 0,11 m/s.
Figuur 3 toont de gemiddelde ROM van de heup-, knie- en enkelgewrichten in het sagittale vlak tijdens UGT bij NWS en FWS. In vergelijking met NWS nam de ROM van drie gewrichten significant toe bij FWS (p<0,05). In detail steeg de ROM van heup-, knie- en enkelgewrichten van 22,26 ± 3,03, 29,72 ± 5,14 en 24,92 ± 4,17 tot 25,98 ± 2,94, 31,61 ± 4,34 en 28,...

Deze studie vergeleek de biomechanische kenmerken van de onderste extremiteit tijdens ongeplande gangafsluiting onder verschillende loopsnelheden. De kinematische en kinetische gegevens van vijftien proefpersonen met normale en hoge loopsnelheden werden verzameld met behulp van een bewegingsanalysesysteem en een plantair drukplatform.

Biomechanische kenmerken van de onderste ledematen geassocieerd met ongeplande gangbeëindiging onder verschillende loopsnelheden

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

Deze maatregel kan worden gebruikt om een belangrijke vraag te onderzoeken over de biomechanische kenmerken van de onderste ledematen die optreden tijdens ongeplande loopbeëindiging onder verschillende loopsnelheden. Het grote voordeel van deze techniek is dat het enkele specifieke details kan bewijzen voor het onderzoeken van mogelijke letselrisico's die gepaard gaan met loopbeëindiging. Vóór de test interview je alle proefpersonen en geef je hen een eenvoudige uitleg over de experimentele doelen en procedures.Verkrijg schriftelijke geïnformeerde toestemming van proefpersonen die voldoen aan de belangrijke inclusiecriteria. Neem proefpersonen op die fysiek actieve mannelijke volwassenen zijn, het rechterbeen als dominant hebben, geen gehoorstoornis hebben, geen aandoeningen van de onderste ledematen hebben en de afgelopen 6 maanden geen verwondingen hebben opgelopen. Instrueer alle proefpersonen om een enquête in te vullen met vragen zoals: heb je een geschiedenis van hardlopen of andere fysieke activiteiten gehad?Hoe vaak doe je in een week aan fysieke activiteiten? Heb je professionele atletische training? En heb je de afgelopen 6 maanden last gehad van aandoeningen of verwondingen aan de onderste ledematen?Zorg ervoor dat alle proefpersonen identieke t-shirts en nauwsluitende broek dragen. Meet de staande lengte en lichaamsgewicht van het proefpersoon, de lengte van de onderste ledematen, de breedte van de knie en de breedte van de enkel van zowel het linker- als het rechterbeen met behulp van een meetlat of een kleine antropometer. Scheer het lichaamshaar waar nodig en verwijder overtollig zweet met alcoholdoekjes om de huidgebieden van anatomische beenachtige oriëntatiepunten voor te bereiden op markeringsplaatsing op gewrichten en segmenten.Identificeer 16 anatomische oriëntatiepunten en bevestig passieve retroflectieve markers met dubbelzijdig plakband. Geef elke proefpersoon 5 minuten om zich aan te passen aan de testomgeving en op te warmen met lichte rennen en stretching. Zodra het proefpersoon zich in de startpositie bevindt, opent u het kinematische bewegingsregistratiesysteem, selecteert u de Go Live-knop in het resourcenpaneel en klikt u op Capture in de rechter werkbalk.Zoek het proeftype en de sessie en bewerk de proefbeschrijving. Vraag proefpersonen om langs een looppad te lopen met hun normale looptempo en geef hen de instructie om de dominante en niet-dominante been te gebruiken om respectievelijk de gebieden A en B te passeren en vervolgens te stoppen op gebied D op het drukplatform. Laat het proefpersoon weten dat wanneer het beëindigingssignaal wordt gegeven, ze snel moeten stoppen bij B. Geef het beëindigingssignaal willekeurig wanneer de hiel gebied A raakt, zodat de onverwachte loopbeëindiging of UGT wordt uitgevoerd.Na het voltooien van de UGT-test klikt u op stop om de gegevensverzameling van de proef te beëindigen. Registreer minimaal 5 successen van UGT-proeven met rustintervallen van 2 minuten tussen de proeven. Bereken de looptempo van elk proefpersoon met behulp van de drukplatformsoftware en bereken vervolgens de snelle looptempo als 125% van het normale looptempo.Om de plantare druk te berekenen, selecteert u de meetknop voordat u begint met de UGT-proeven. Nadat u de UGT-test hebt voltooid, klikt u op de knop Meting opslaan om de gegevens op te slaan. Herhaal de test met een snelle looptempo om minimaal 5 opeenvolgende proeven te registreren.Dit protocol werd gebruikt om de biomechanische kenmerken van de onderste extremiteit te vergelijken tijdens ongeplande loopbeëindiging onder verschillende looptempo's. Gegevens werden verzameld van 15 proefpersonen. De gemiddelde normale en snelle looptempo's van de proefpersonen waren respectievelijk 1,33 en 1,62 meter per seconde.De gemiddelde bewegingsbereik van de heup-, kniegewrichten en enkelgewrichten in het sagittale vlak tijdens ongeplande loopbeëindiging bij normale en snelle looptempo's is hier weergegeven. In vergelijking met normale looptempo nam het bewegingsbereik van 3 gewrichten significant toe bij snelle looptempo. De plantare drukgegevens, inclusief maximale druk, maximale kracht en contactoppervlak tijdens ongeplande loopbeëindiging, worden hier weergegeven.In vergelijking met normale looptempo nam de maximale druk in de BT-, M1-, M2-, M3-, MH- en LH-regio's significant toe bij snelle looptempo. Evenzo nam de maximale kracht significant toe in BT, M1, M2, M3, MH en LH bij snelle looptempo. Verschillen in contactoppervlak traden op in het hielgebied, MH en LH, die beide toenamen bij snelle looptempo.Er werd geen significant verschil gevonden in enige parameters voor de OT-, M4-, M5- en MF-regio's. Tijdens deze procedure kan het effect van verschillende snelheden worden onderzocht, wat verschillende statische patronen op spieractiviteiten en de gewrichtsmomenten tijdens loopbeëindiging kan zijn. Loopbeëindigingspogingen kunnen worden gebruikt als effectief hulpmiddel voor de diagnose van klinische biomechanische prestaties en de beoordeling van een revalidatiebehandeling.

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

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Body segmentale inerte eigenschappen zijn vereist voor inverse dynamica modellering. Met behulp van een slinger-en reactie boord techniek, inerte eigenschappen van onder-knieprothesen werden gemeten. Met behulp van directe maatregelen van de prothese inertie in de inverse dynamica model van de beenprothese resulteerde in lagere magnitudes van daaruit voortvloeiende gezamenlijke krachten en momenten.

Oscillatie en Reaction Board technieken voor het schatten van inerte eigenschappen van een onder-knieprothese

Hier presenteren we een protocol om nauwkeurige stappen bij knaagdieren te kwantificeren. Corticale en spinale centrale patroongeneratorsignalen zijn vereist voor nauwkeurige voetplaatsing tijdens belemmerde voortbeweging. We rapporteren hier de nieuwe beperkte looptaak die direct nauwkeurig stapgedrag onderzoekt.

Asymmetrische Gang: A Novel Behavioral Assay voor Studie asymmetrische Locomotion

Hier presenteren we een nieuw protocol om de positionele stabiliteit te meten tijdens sleutelmomenten in het zitten-opstaan-lopen door middel van de afstand tussen het drukcentrum en het zwaartepunt van het hele lichaam. Dit is afgeleid van de krachtplatform- en driedimensionale motion-capture technologie. Het paradigma is betrouwbaar en kan worden gebruikt voor de beoordeling van neurologisch gecompromitteerde individuen.

Sit-to-stand-en-lopen van 120% Knee Lengte: een nieuwe benadering voor Assess Dynamic houdingsregulatie Onafhankelijk van Lead-ledemaat

In deze studie wordt een clinicus-vriendelijke driedimensionale gait analysemethode, die werd ontworpen om te worden uitgevoerd in de Schwertbad, gepresenteerd. De methode bestaat uit een vereenvoudigde meetmethode en intuïtieve cijfers om clinici inzicht in de resultaten.

Driedimensionale Gait klinische georiënteerde analysemethode voor het uitrekenen van Gait stoornis

Dit artikel introduceert een uitgebreide experimentele methodologie op twee van de nieuwste technologieën beschikbaar om de onderste ledematen biomechanica van individuen te meten.

Onderste ledematen biomechanische analyse van gezonde deelnemers

Deze studie onderzocht de biomechanische kenmerken van de kinematische variabelen in het onderste uiteinde tussen de initiële en terminale fase van 5 km loopband. De kinematische gegevens van 10 lopers in de onderste ledematen werden verzameld met behulp van een driedimensionaal bewegingsafvangsysteem op een loopband in de beginfase (respectievelijk 0,5 km) en de terminalfase (5 km).

Vergelijkende analyse van onderste ledematen kinematica tussen de initiële en terminale fase van 5 km loopband lopen

Het huidige protocol beschrijft driedimensionale bewegingstracking / evaluatie om de beweging van ratten weer te geven na blootstelling aan een gesimuleerde onbruikomgeving.

Uitgebreid begrip van door inactiviteit geïnduceerde gangverandering bij knaagdieren

Dit artikel beschrijft het materiaal en de methode die zijn ontwikkeld om de houdingsorganisatie van loopinitiatie te onderzoeken. De methode is gebaseerd op krachtplatformregistraties en op het directe principe van de mechanica om het zwaartepunt en het zwaartepunt van de kinematica van het drukcentrum te berekenen.

Posturale organisatie van loopinitiatie voor biomechanische analyse met behulp van force platform opnames

Een experimentele pijplijn om het bewegingspatroon van vrij lopende muizen kwantitatief te beschrijven met behulp van de MouseWalker (MW) toolbox wordt geleverd, variërend van initiële video-opnames en tracking tot post-kwantificeringsanalyse. Een dwarslaesiemodel bij muizen wordt gebruikt om het nut van het MW-systeem aan te tonen.

De MouseWalker gebruiken om locomotorische disfunctie te kwantificeren in een muismodel van dwarslaesie

Het huidige protocol schetst een experimentele opstelling die is ontworpen om de invloed van stapbreedtemanipulatie op het uitvoeren van biomechanica te onderzoeken met behulp van een motion capture-systeem. Het doel is om relevante datasets uit te breiden en de effecten van verschillende stapbreedtes op de kinematische keten van de menselijke onderste ledematen te onderzoeken.

Invloed van stapbreedtemanipulatie op de biomechanica van hardlopen

Ontdek biomechanische kenmerken van de onderste ledematen bij ongeplande gangbeëindiging onder verschillende loopsnelheden. Deze methode helpt onderzoekers blessurerisico's analyseren.

Biomechanische kenmerken van de onderste ledematen geassocieerd met ongeplande gangbeëindiging onder verschillende loopsnelheden (Video) | JoVE Journal

Biomechanische kenmerken van de onderste ledematen geassocieerd met ongeplande gangbeëindiging onder verschillende loopsnelheden

Meer video's verkennen