Движение переподготовки использовании в режиме реального времени обратная связь о производительности

Краткое содержание

Переподготовка аномальные движения после травмы или болезни является ключевым компонентом физической реабилитации. Последние достижения в технологии позволили точной оценки движения во время разнообразных задач, с почти мгновенным количественной оценки результатов. Это дает новые возможности для модификации неисправных моделей движения в режиме реального времени.

Аннотация

Любое изменение движения - особенно модели движения, которые были отточены в течение ряда лет - требует реорганизации нервно-мышечных моделей ответственность за управление движением производительности. Это обучение двигателя может быть повышена с помощью ряда методов, которые используются в научных исследованиях и клинических условиях, так. В общем, вербальную обратную связь производительности в режиме реального времени или знаний результаты после движения обычно используется в клинике в качестве предварительного средства воспитания двигатель обучения. В зависимости от предпочтений пациента и стиль обучения, визуальной обратной связи (например, через использование зеркала или различные типы видео) или проприоцептивные руководством использованием сенсорного терапевта, используются для дополнения словесной инструкции от врача. Действительно, сочетание этих форм обратной связи является обычным в клинической практике для облегчения процесса обучения двигателя и оптимизировать результаты.

Лаборатория основе, количественное движениеАнализ был опорой в исследованиях для обеспечения точного и объективного анализа различных движений у здоровых и раненых населения. В то время как реальные механизмы захвата движений могут отличаться, все современные системы анализа движения полагаются на способность отслеживать движение сегментов тела и суставов, а также использовать установленные уравнений движения для количественного ключевых движений. Из-за ограничений в приобретении и скорость обработки, анализа и описания движения традиционно происходило форума после завершения данной сессии тестирования.

Эта статья будет выделить новые дополнения к стандартным методам анализа движения, которая опирается на ближайшее мгновенной оценки и количественного определения перемещения и отображения специфических характеристик движения пациента во время сеанса анализа движения. В результате, эта новая технология может стать новым методом обратной доставки, которая имеет преимущества ОвеГ используемых в настоящее время методов обратной связи.

Введение

Любые значительные изменения в нервно-мышечной и костно-мышечной структуры нижних конечностей, вероятно, будет иметь влияние на характеристики движения и связанные с ними физические функции. Соответственно, улучшение физических функций является важным результатом любого реабилитации вмешательства. Нормальные повторяющиеся движения, такие как ходьба, как правило, регулируется двигателем программ, которые содержат необходимую информацию управления, необходимое для активации мышц с правильной интенсивности и времени ^1. Эти двигатель программы, необходимые для улучшения автоматизма движений, тем самым уменьшая количество контроля посвященных движению и разрешений внимание будет уделено другими высшими задачами уровня. Однако, учитывая роль двигателя программ в движение и тот факт, что эти программы совершенствовались в течение многих лет, изменение движения производительности после травмы или болезни является сложным предприятием.

Традиционно, движение переподготовки interventионы были основаны на обеспечение достаточного обратной связи движения производительности для того, чтобы новая информация включается в новые и развивающиеся двигателя программу. Простой, но эффективный, подходы включают в себя вербальную обратную связь с глобальной инструкции (например, "согнуть больше", "держать колени прямыми"), а также механизмы обеспечения визуальной обратной связи, таких как использование зеркала или устройства видеозаписи. Хотя эти косвенные стратегии полезны, особенно в клинических условиях с ограниченными ресурсами, они ограничены их трудности в обеспечении дискретных и количественные меры движения переменных. В результате, дополняющий эти методы с дополнительными более прямые методы обратной связи, скорее всего, повышение двигателя повторное обучение лучшего.

Существует много признание в исследования и клинические общин, обеспечение обратной связи дискретной, поддающихся количественной оценке результатов параметров движения может улучшить производительность во время движения retraini нг вмешательства. Например, мгновенный визуальный или звуковой обратной связью мышечной активации интенсивности использования электромиографические устройств биологической обратной связи стала опорой в восстановлении движения, особенно у людей с инсультом ^2-3, детский церебральный паралич ^4, или хронический паралич ^5. В отличие от обратной связи кинематики движения (суставов и сегментов углов) оказалась меньше использовались в связи с трудностями в оценке и измерении этих результатов быстро и точно. Действительно, хотя количественные, лабораторного анализа движения занимает видное место в исследовании биомеханики и начал быть включены в клинических условиях, подавляющее большинство движений анализа использования предназначен для автономного анализа после тестирования. Однако, есть все большее число исследований в литературе, которые используют новые технологии для обеспечения обратной связи походки мер как средства повышения эффективности движение переподготовки ^6.

ve_content "> Один патологии, которые в настоящее время исследуется для использования в режиме реального времени биологической обратной связи возможности интегрироваться со стандартными системами анализа движения коленного остеоартрита (ОА). Недавние исследования использованы в реальном времени обратную связь кинематики походка, разработанный специально для снижения нагрузки, проходящей через коленного сустава, количественно с помощью внешнего момента приведения колена -. признали фактором риска для прогрессии ОА ⁷ Например, исследования использовались в режиме реального времени биологической обратной связи от величины угла бедра ⁸ или багажник углом ^9-10 Хант и др. ^{11 предусматривает.} отображение в реальном времени магистральных угол перед участниками во время ходьбы испытания и показали возможность увеличить багажник постное выставлены в одной тренировке, с сопровождаться сокращением в колене величины момента приведения. Напротив, Барриос и др. ⁸ проводится восемь сессии Походка переподготовки вмешательства направлены на изменение динамического фронтальной плоскости коленаУгол во позицию и показал значительное снижение в колене значения момента приведения после одного месяца вмешательства по сравнению с исходным. Эти исследования, и аналогичные исследования, полагались на способности измерять, анализировать и отображать переменные, представляющие интерес для пациента на постоянной основе. Этот растущий область исследований имеет клиническое значение для больных с различными патологиями, что влияние характеристик движения. Используя примеры кинематических изменений, имеющих отношение к остеоартрозом (ОА) коленного сустава, цель этой работы является описание методов, необходимых для проведения движение переподготовки вмешательства с использованием реального времени биологической обратной связи ходьбы производительности.

Протокол

1. Подготовка системы

1. Снимите захват объем любого светоотражающего материала, которые могут наблюдаться в камерах. Это уменьшает шансы на фактическое кожи на основе маркеров путают со стационарными маркеры фона во время движения тестирования и повышает общую точность сессии.
2. Калибровка камеры, направляя все камеры на стационарных маркеров в фиксированных позициях в лаборатории. Расширение статической калибровки динамических движений с помощью движущихся маркеров размещены на известных расстояниях. Будьте уверены, чтобы охватить как можно большую часть объемного захвата, как можно оптимизировать калибровку.
3. Организовать все материалы (отражающие маркеры, измерительные приборы и т.д.), которые будут использоваться для подготовки пациента. Это повышает эффективность в ходе испытаний пациента и уменьшает нагрузку.

2. Подготовка пациента

1. Expose, как много кожи как можно более суставов и сегментов тела предназначен для измерения. Свернуть Amounт свободную одежду и убедитесь, что любые предметы одежды, которые могут повлиять на способность камер для визуализации отражающие маркеры ограничены. Это может быть сделано с помощью липкой ленты или клипов. Когда это возможно, обеспечить, чтобы маркеры наносятся непосредственно на кожу.
2. Подготовьте кожу для маркера фиксации. Бритье или истирания области может быть необходимо в тех случаях, когда волосы присутствует или когда поверхность кожи чрезмерно потных или жирной. Вытирая области ясно использованием спиртом или подобной жидкости может быть полезно. Эти шаги имеют важное значение для максимального сцепления между маркером и кожи, а также для предотвращения маркеров от падения.
3. Пальпируйте для основных анатомических ориентиров на основе маркер, установленный для использования. Маркировка кожи на фактический ориентир улучшить точность расположения маркеров и предоставить информацию, необходимую в случае маркеров падает во время оценки.
4. Прикрепите отражающие маркеры на анатомические ориентиры в соответствии схарактеристики маркера множество. Большинство наборов маркеров будет включать в себя как минимум 12-15 маркеров помещены с двух сторон на нижних конечностях и различные анатомические ориентиры верхней части тела. Важно отметить, что возможность воссоздать фактически скелетные движения будет зависеть от позиционирования кожи на основе маркеров. Таким образом, тщательное рассмотрение должно быть сделано при определении биомеханической модели, которые будут использоваться.
5. Возьмем для измерения важны антропометрические данные, если это необходимо. В зависимости от биомеханической модели, эти данные могут быть необходимы для расчета длины сегмента, позиции совместных центров вращения, и в целом инерционные свойства движущихся сегментов и конечностей во время форума обработки данных биомеханики.

3. Анализ движения и доставки в реальном времени обратная связь

1. Есть предмет стенд в середине захвата объем для начальной статической суд продолжительностью около 3 сек. Этот процесс необходимо убедиться, что все ReleВант маркеры видны и вычислить сегмент ориентации.
2. Использование программного обеспечения сбора данных, этикетки всех маркеров по мере необходимости и создать шаблон, характерные для антропометрических характеристик человека. Соответствие расположения маркеров на отдельных размеров тела позволит улучшить слежение в реальном времени и анализа данных. Это особенно важно создать модель движения, которая может включать в себя избыточность маркер позиционирования. В случаях, когда окклюзия маркером или высадки происходит, возможность использовать дополнительные позиции маркера при необходимости производить соответствующие кинематической характеристикой и поддерживают отображение в реальном времени без перерывов в данных.
3. Выполните первоначального судебного разбирательства анализа движения продолжительностью от 10-30 сек. Это необходимо для получения исходных данных, а также может быть использован в качестве первого механизма обеспечения обратной связи результатов для пациента. Консультации с пациентом соответствующих выводов важно для оказания помощи в двигатель ЛираНин требуется при создании новых моделей движения.
4. У терапевта объяснить цель предназначены движения модификации. Это должно включать в себя как биомеханических и клинических обоснований для модификации и как он является уникальным для данной патологии. Демонстрация движения модификации терапевт повысят двигателя обучении пациента. Движение модификации, как правило, определяется на основе биомеханических и клинических проявлений пациента во время лечения или исследования вопроса должны быть рассмотрены, если только для исследовательских целей.
5. Начать движение переподготовки сессии. При использовании беговой дорожки, позволяющие предмет самостоятельно выбирать предпочтительную скорость и обеспечить пару минут, чтобы достичь стационарной. Это также позволяет пациенту стало привычно и удобно с оборудованием, экспериментальные установки, и протокол.
6. Обеспечивать обратную связь с пациентом во время выполнения движений. Это может принимать форму многих DIFferent подходы, и сочетание этих полезно на ранних стадиях обучения. Начнем с менее технические методы, такие как вербальную обратную связь и прогресс в реальном времени биологической обратной связи. Использование в режиме реального времени биологической обратной связи всегда должно включать четкое отображение более одного результата переменной за один раз.
7. Обеспечить достаточное время для пациента на практике новое движение. Эффективное обучение двигателя не достигнут мгновенно. Вместо этого, постоянная практика новые характеристики движения будет оказывать помощь в обеспечении повторной постановки двигатель программы, ответственные за это движение. Типичный переподготовки вмешательство может потребоваться 8-10 целенаправленной тренировки, каждая из которых длится от 30 до 60 мин.

4. Пациент де-брифинга и последующих сессий обучения

1. Обсудить важные выводы и итоги сессии с пациентом. Важные факторы, чтобы сосредоточиться на изменчивость должна включать в работе, соблюдения предписанных MODIF движенияication и дальнейшее описание обоснования и важность изменений.
2. Получить входе в отношении сессию с пациентом. Учитывая, что предпочтения каждого пациента, скорее всего, отличаются, это может быть необходимо изменить доставки вмешательства для данного индивида. Они должны быть определены рано, чтобы оптимизировать эффективность.
3. Определить план для последующих тренировок, если это необходимо. Если мульти-сессии вмешательства выбирают, последующих тренировках следует использовать обратную связь исчезла подход к повышению двигатель обучения. Обеспечить меньше общего обратной связи и поочередно блоки времени обратной связи и нет обратной связи на будущих сессиях.

Результаты

Пример из одного движения переподготовки заседание, посвященное увеличился боковой ствол угол наклона у пациентов с ОА коленных суставов показано на рисунке 2. После примерно 15 минут обучения с использованием комбинации вербальных и зеркала на основе обратной связи производительности, пациенту была оказана в режиме реального времени данных, относящихся к сумме боковые сгибания туловища. Обучение с помощью этого метода продолжают еще в течение 10 мин. Во время нормальный (неизмененный) испытания, пациен...

Обсуждение

В реальном времени обратную связь производительности во время движения, такие как ходьба может быть ценным дополнением к стандартным подходам анализа движения. Хотя в относительном младенчестве, исследования в конкретные и дискретные изменения движения, безусловно, выиграют от возможности получения желаемого модификация с точностью и в режиме реального времени. Например, если пациент требует определенного количества движения модификации, эта сумма может быть измерена и представлена ​​в ходе фактического движения. Здесь ...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Название реагента	Компания	Номер в каталоге	Комментарии (по желанию)
Светоотражающие маркеры	3x3 Design		Диаметром 12 мм
Диски Маркер ленты	Скидка одноразового	TD-22 Электрод воротником, 8 мм	Предназначен использования в качестве электрода является воротники
Камеры анализа движения	Анализ движения корпорация
Biofeedtrak	Анализ движения корпорация
Matlab	Mathworks