Zmiany biomechaniczne związane z bólem krzyża: innowacyjne narzędzie do oceny wzorców ruchowych i oceny leczenia w rehabilitacji
13 grudnia 2024
To badanie pokazuje rolę innowacyjnego narzędzia do oceny i leczenia zmian biomechanicznych u pacjentów z bólem krzyża (LBP). Trzech pacjentów z LBP wykazało poprawę intensywności bólu i niezależności funkcjonalnej po ocenie. Technologia ta pomaga w tworzeniu dostosowanych strategii rehabilitacji, oferując wgląd w biomechanikę LBP w celu przeprowadzenia spersonalizowanych interwencji.
W tym filmie przedstawiliśmy Camera Lab, innowacyjne narzędzie, które zapowiada rehabilitację poprzez precyzyjną analizę ruchu. Dzięki dokładnej identyfikacji zmian biomechanicznych Camera Lab prowadzi spersonalizowane plany leczenia, promując szybszy i skuteczniejszy powrót pacjenta do zdrowia. Jego niedroga i przyjazna dla użytkownika konstrukcja sprawiają, że jest to szybkie, niezawodne i dostępne rozwiązanie do powtarzalnej oceny ruchu.
Doprowadziło to do znacznej poprawy wyników leczenia pacjentów i głębszego zrozumienia bólu krzyża. Nasze badanie może utorować drogę do dalszych badań nad cyfrową integracją w rehabilitacji, ogłaszając długoterminowe wyniki dzięki precyzyjnym, spersonalizowanym metodom rehabilitacji dostosowanym do różnych profili pacjentów i dysfunkcji ruchowych. Aby rozpocząć, włącz ekran dotykowy monitora interaktywnego, który służy jako centralny koncentrator sterowania systemem analizy wideo, i naciśnij przycisk zasilania.
Umieść cztery kamery o dużej prędkości wokół systemu analizy wideo. Podłącz sieciowe do odpowiednich portów, aby podłączyć kamery do monitora interaktywnego. Aby wyświetlić obrazy w czasie rzeczywistym, uruchom interfejs aparatu.
Następnie kliknij ikonę systemu analizy wideo. Przekaż pacjentowi formularz świadomej zgody do wglądu i podpisu. Zbierz i zanotuj dane demograficzne i antropometryczne pacjenta.
Teraz umieść pacjenta w środku systemu analizy wideo, upewniając się, że cztery kamery o dużej prędkości są umieszczone trzy metry od pacjenta. Poinstruuj pacjenta, aby wykonywał jazdę na rowerze o niskiej intensywności, utrzymując wysokość siedziska, która pozwala na łatwe osiągnięcie zerowego wyprostu kolana. Aby wykonać ćwiczenie rozciągające kończyny dolne, poinstruuj pacjenta, aby leżał w pozycji leżącej na plecach i przytulał się po jednym udzie do klatki piersiowej z rękami splecionymi z tyłu.
W celu aktywacji tułowia poinstruuj pacjenta, aby aktywował tułów, zaczynając w pozycji leżącej na plecach ze zgiętymi biodrami i stopami płasko na ziemi. Poproś pacjenta o wykonanie 15 wyprostów bioder, osiągając pozycję mostka przez trzy serie z 15-sekundowym odpoczynkiem między seriami. Następnie przeprowadź pacjentowi test przesiewowy ruchu funkcjonalnego, w tym głębokie przysiady, kroki z przeszkodami, wykroki w linii, mobilność ramion, aktywne unoszenie prostych nóg, pompki stabilizujące tułów i stabilność obrotową zgodnie z wytycznymi FMS.
Poproś pacjenta, aby stanął ze stopami rozstawionymi na szerokość barków i ustawionymi w płaszczyźnie strzałkowej. Poinstruuj pacjenta, aby wyciągnął ramiona do przodu, opierając się na nich na drążku. Następnie poproś pacjenta, aby przykucnął tak daleko, jak to możliwe, utrzymując tułów w pozycji pionowej, a pięty na miejscu.
Przytrzymaj pozycję przez odliczenie do jednego, zanim powrócisz do pozycji wyjściowej. W przypadku ekranu sterowania motoryką dolnej części ciała poproś pacjenta, aby stanął na jednej nodze z wyprostowaną nogą przeciwległą, utrzymując stopę nad ziemią. Następnie poproś pacjenta, aby zszedł do przysiadu, trzymając tułów w pozycji pionowej, a stopę mocno na miejscu.
Utrzymaj pozycję przez odliczenie do jednego, zanim powrócisz do pozycji wyjściowej. Następnie naciśnij przycisk start, aby rozpocząć nagrywanie. System rozpocznie gromadzenie danych do momentu zakończenia ćwiczenia.
Następnie naciśnij stop, aby zakończyć pobieranie danych. System zapisze plik wideo w określonym folderze. Aby utworzyć folder pacjenta na monitorze interaktywnym do przechowywania nagranych filmów, kliknij prawym przyciskiem myszy na pulpicie, aby otworzyć menu pulpitu.
Wybierz nowy folder, wpisz imię i nazwisko pacjenta i naciśnij Return. Następnie otwórz wybrane filmy do analizy. Aby przeanalizować klatki wideo dla przysiadu przedniego, bez próby ręką, wybierz klatkę z filmu pokazującą widok boczny w punkcie maksymalnego zejścia.
Uruchom narzędzie do adnotacji wideo do analizy obrazu, klikając dwukrotnie własną ikonę. Wstaw wybraną ramkę do raportu w celu analizy. Wybierz stawy w ramie bocznej, dotykając interaktywnego monitora i rysując szkielet osi kończyny i tułowia.
Następnie dodaj wynik kontroli kończyn dolnych i wynik strategii motorycznej, aby obliczyć całkowity wynik wiosłowania dla przysiadu przedniego, bez próby ręki. W przypadku ekranu sterowania silnikiem dolnej części ciała, zarówno po prawej, jak i po lewej stronie, wybierz klatkę z filmu wygenerowanego zarówno w widoku bocznym, jak i czołowym w punkcie maksymalnego opadania. Uruchom narzędzie do adnotacji wideo do analizy obrazu, klikając dwukrotnie własną ikonę.
Następnie za pomocą interaktywnego monitora wybierz stawy w ramie czołowej i narysuj szkielet kończyny oraz oś tułowia. Wybierz stawy w ramie bocznej, dotykając interaktywnego monitora i rysując szkielet kończyny i osi tułowia. Wstaw wybrane ramki do raportu w celu analizy.
Oblicz całkowity wynik wiosłowania, dodając wyniki dla kontroli kończyn dolnych, pochylenia miednicy, kontroli tułowia i strategii motorycznej.
Przegląd
Niniejsze badanie przedstawia Camera Lab — innowacyjne narzędzie zaprojektowane do oceny i leczenia zmian biomechanicznych u pacjentów z bólem w dolnym odcinku pleców (LBP). Technologia ta umożliwia stosowanie spersonalizowanych strategii rehabilitacyjnych, co prowadzi do poprawy wyników leczenia pacjentów.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Biomechanika
- Rehabilitacja
- Ból dolnego odcinka kręgosłupa
Wstęp
- Ból dolnego odcinka kręgosłupa jest powszechną dolegliwością wpływającą na niezależność funkcjonalną.
- Tradycyjne metody oceny mogą nie zapewniać wystarczającego wglądu w biomechanikę.
- Innowacyjne narzędzia mogą zwiększyć precyzję strategii rehabilitacyjnych.
- Camera Lab oferuje przyjazne dla użytkownika podejście do analizy ruchu.
Cel badania
- Ocena skuteczności Camera Lab w analizowaniu zmian biomechanicznych.
- Opracowanie spersonalizowanych strategii rehabilitacyjnych dla pacjentów z LBP.
- Przyspieszenie powrotu do zdrowia poprzez indywidualne plany leczenia.
Zastosowane metody
- Wykorzystanie kamer wysokiej częstotliwości do analizy ruchu.
- Gromadzenie danych demograficznych i antropometrycznych pacjentów.
- Wdrożenie testów funkcjonalnego screeningu ruchu.
- Analiza wideo w celu precyzyjnej oceny biomechaniki.
Główne wyniki
- Zaobserwowano istotną poprawę w zakresie intensywności bólu oraz niezależności funkcjonalnej.
- Camera Lab dostarczyło cennych informacji na temat biomechaniki LBP.
- Spersonalizowane interwencje doprowadziły do poprawy wyników u pacjentów.
- Badanie wskazuje na potencjał do dalszych badań nad integracją rehabilitacji cyfrowej.
Wnioski
- Camera Lab jest skutecznym narzędziem do oceny i leczenia LBP.
- Spersonalizowane strategie rehabilitacji mogą znacząco poprawić proces powrotu pacjenta do zdrowia.
- Przyszłe badania mogą zgłębiać szersze zastosowania narzędzi cyfrowych w rehabilitacji.
Najczęściej Zadawane Pytania
Zastosowanie w przemyśle
Ilościowa ocena wzorców ruchu z wykorzystaniem zaawansowanej analizy wideo wypełnia istotną lukę w obiektywnej ocenie biomechanicznej w badaniach nad układem mięśniowo-szkieletowym oraz w rehabilitacji. System CameraLab umożliwia uzyskanie powtarzalnych, opartych na danych informacji o zmianach funkcji motorycznych związanych z bólem w odcinku lędźwiowym kręgosłupa, co wspiera badania translacyjne i strategie precyzyjnych interwencji. Możliwość ta zwiększa pewność prognostyczną na styku biologii odkrywczej i rehabilitacji klinicznej, dostarczając informacji niezbędnych do podejmowania decyzji portfelowych z uwzględnieniem ryzyka w zakresie innowacji w obszarze cyfrowej ochrony zdrowia i biomechaniki.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia obiektywną kwantyfikację zmian biomechanicznych istotnych dla walidacji celów mięśniowo-szkieletowych.
- Wspiera ograniczanie ryzyka mechanistycznego poprzez wyjaśnianie dysfunkcji ruchu leżących u podstaw fenotypów bólowych.
- Ułatwia badanie szlaków kontroli motorycznej w systemach istotnych dla przebiegu chorób w oparciu o sformułowane hipotezy.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia standaryzowane, powtarzalne oceny ruchu w celu późniejszego opracowania cyfrowych biomarkerów.
- Generuje ilościowe pomiary kątów i śledzenie stawów, dostarczając dane gotowe do analizy.
- Umożliwia skalowalną ocenę wpływu interwencji na funkcjonalne wzorce ruchowe.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Umożliwia dopasowanie odczytów biomechanicznych do punktów końcowych funkcji w celu zapewnienia ciągłości translacyjnej.
- Wspiera dostosowany do ryzyka rozwój narzędzi rehabilitacji cyfrowej poprzez obiektywne miary wyników.
- Ułatwia porównania między kohortami oraz monitorowanie podłużne w badaniach przedklinicznych i klinicznych.
Integracja rurociągów i przepływów pracy
System CameraLab integruje się z kontinuum od odkryć do zastosowań translacyjnych, dostarczając wysokiej wierności dane biomechaniczne do testowania hipotez, przesiewu interwencji oraz analizy wyników.
- Biologia odkrywcza: Umożliwia precyzyjne ilościowe określenie wzorców ruchu w celu wspierania badań nad mechanizmami oraz walidacji celów terapeutycznych.
- Przesiewy: Zapewniają powtarzalne, ilościowe wyniki służące do oceny skuteczności interwencji i standaryzacji cyfrowych punktów końcowych.
- Analityka: Oferuje śledzenie stawów, pomiar kątów oraz scoring kompozytowy w celu porównywania stanów funkcjonalnych w różnych kohortach.
- Badania translacyjne: Łączą etap odkryć z zastosowaniem klinicznym poprzez dopasowanie cyfrowych biomarkerów ruchu do wyników funkcjonalnych.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Stanowi skalowalną, wielokrotnego użytku platformę do analizy ruchu w ramach różnorodnych programów badawczych nad układem mięśniowo-szkieletowym.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwowy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad zaburzeniami ruchowymi.
- Wartość operacyjna: Standaryzuje ocenę biomechaniczną, poprawiając odtwarzalność i skalowalność cyfrowych punktów końcowych.
- Wartość strategiczna: Wspiera decyzje o kontynuacji lub przerwaniu projektów (go/no-go) w obszarze cyfrowej opieki zdrowotnej i portfeli rehabilitacyjnych poprzez dostarczanie obiektywnych danych o wynikach.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko oraz rozwój kandydatów na cyfrowe biomarkery i narzędzia rehabilitacyjne.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga wiedzy specjalistycznej z zakresu biomechaniki, cyfrowej analizy wideo oraz oceny funkcjonalnej ruchu.
- Wymaga infrastruktury z kamerami wysokich prędkości oraz zintegrowanego oprogramowania do adnotacji w celu pozyskania i analizy danych.
- Wymaga standaryzacji protokołów ruchu i kryteriów oceny pomiędzy zespołami.
- Konieczna może być adaptacja dla różnych grup pacjentów lub paradygmatów ruchu.
- Ograniczenia praktyczne obejmują konieczność zapewnienia kontrolowanego środowiska oraz przeszkolenia technicznego w celu spójnego gromadzenia danych.
