Analiza biomechaniczna kończyn dolnych zdrowych uczestników

Techniki analizy biomechanicznej są przydatne w badaniu ruchu człowieka. Technika ta może być wykorzystana do wyrównania oceny biomechanicznej u zdrowych uczestników przy użyciu dostępnych na rynku systemów. W analizie biomechanicznej przydatne jest posiadanie specyficznych testów funkcji, takich jak analiza chodu, w połączeniu z testami dotyczącymi wydajności mięśni.

Zrozumienie związku między siłą mięśni a zdolnością do wykonywania zadań funkcjonalnych, takich jak chodzenie, jest potrzebne w przyszłym projektowaniu badań naukowych i protokołów rehabilitacyjnych. Dzisiaj nasz protokół demonstruje Francesco Ferraro, kierownik badania w naszym zespole. Przed rozpoczęciem analizy upewnij się, że uczestnik ma na sobie obcisłą nieodblaskową odzież, taką jak spodenki rowerowe lub legginsy i użyj dwustronnej taśmy klejącej, aby przymocować 25 pasywnych znaczników odblaskowych na uczestniku zgodnie z konfiguracją dolnej części ciała modelu ludzkiego ciała, jak pokazano na ilustracji.

Użyj linijki do stawów, aby zmierzyć wymaganą szerokość kolan i kostek dla modelu i przymocuj uczestnika do uprzęży bezpieczeństwa, która jest przymocowana do ramy nad głową. Rozpocznij nową sesję w bazie danych i upewnij się, że sesja jest aktywna. Na karcie Temat kliknij przycisk Etykietowanie szkieletu i przejdź do pliku Lower Limb HBM N2 VST, aby utworzyć nowego uczestnika.

Wprowadź imię i nazwisko uczestnika i kliknij przycisk OK. Imię i nazwisko uczestnika pojawi się w oknie tematów. W oknach narzędzi otwórz kartę Przygotowanie tematu. Kliknij, aby wyzerować płytki siłowe i poproś uczestnika, aby stanął na środku bieżni podczas chodzenia z komfortową prędkością przez pięć minut bezpośrednio po aklimatyzacji i kliknij Rozpocznij nagrywanie w oprogramowaniu, aby rozpocząć rejestrowanie danych chodu.

Zatrzymaj nagrywanie po uzyskaniu żądanej ilości danych. Aby usunąć szum o wysokiej częstotliwości w danych, otwórz oprogramowanie do przetwarzania, wybierz filtr dolnoprzepustowy dla danych znacznika i określ poszczególne kroki na podstawie danych siły pionowej za pomocą znaczników stopy, aby ustalić zdarzenia wzmocnienia. Wyeksportuj dane jako plik CSV.

Następnie można analizować parametry chodu, takie jak kinematyczne, kinetyczne i przestrzenne dane czasowe. Aby zmierzyć siłę mięśni uczestnika w oparciu o maksymalny dobrowolny skurcz izometryczny, najpierw przymocuj podkładkę narzędziową o numerze 701 do głowicy do ćwiczeń na hamowni i poproś uczestnika, aby usiadł na krześle z oparciem. Aby przetestować izometryczną siłę mięśni kolana, użyj przełącznika góra/dół, aby wyrównać oś dynamometru z anatomiczną osią obrotu kolana i umieść podkładkę narzędzia centralnie w dolnej części goleni kości piszczelowej.

Poproś uczestnika, aby ustawił kolano w zgięciu pod kątem 90 stopni, z biodrem w neutralnej rotacji i odwodzeniu, a stopą w zgięciu podeszwowym. Następnie poproś uczestnika, aby położył ręce na brzuchu i ustabilizował tułów, biodra i środkową część uda na krześle za pomocą pasków na rzepy. Aby zapoznać uczestnika z manewrem testowym, poproś uczestnika, aby wyprostował kolano przed zgięciem, aby wywrzeć maksymalny skurcz na polecenie idź przez trzy sekundy, dostarczając słowne podpowiedzi i zachęty.

Kiedy uczestnik czuje się komfortowo z zabiegiem, upewnij się, że może natychmiast przerwać test, jeśli odczuwa jakikolwiek nietypowy ból lub dyskomfort i pozwól uczestnikowi odpocząć przez dwie minuty. Następnie powtórz próbę trzy razy dla lewej nogi i trzy razy dla prawej nogi, jak właśnie pokazano, rejestrując i eksportując dane w niutonach. W tym miejscu pokazano średnią i odchylenie standardowe parametrów przestrzennych, tempomatycznych, kinematycznych i kinetycznych chodu 30 uczestników z reprezentatywnej analizy.

Jak zaobserwowano w tej tabeli podsumowującej średnią i odchylenie standardowe maksymalnego dobrowolnego skurczu izometrycznego stawów kolanowych uczestników, średnio prawe kolano wykazało nieco bardziej solidne wyprostowanie i zgięcie u ocenianych uczestników. W tej analizie offline oceny chodu jednego uczestnika można zaobserwować przestrzenne dane czasowe oraz kinematyczny i kinematyczny cykl chodu po lewej stronie uczestnika. Dane te zostały podobnie odtworzone, gdy oceniano dane przestrzenne czasowe oraz kinematyczny i kinematyczny cykl chodu dla prawej strony uczestnika.

Badania kliniczne wykazały wyraźne powiązania między cechami biomechaniki człowieka a różnymi schorzeniami. Protokół ten może być wykorzystany do dokładnego i kompleksowego testowania połączonej analizy chodu i siły mięśni w sposób, który nie został wcześniej opisany. Przyszłe badania w chirurgii ortopedycznej będą wymagały dokładnych i powtarzalnych technik pomiaru chodu.

Dane zebrane za pomocą opisanej techniki są zgodne z międzynarodowymi danymi referencyjnymi do analizy chodu i izometrycznych testów siły mięśniowej.