Abstract
인간의 보행의 시공간적 특성은 가능한 한 자주 보행 주로 정형 외과 및 신경 학적 환자 1-4 장애,뿐만 아니라 건강한 노인 5,6 년을 식별하기 위해 평가됩니다. 이 프로토콜에서 설명 정량적 보행 분석은 (재료 표 참조)은, 휴대용 쉽게 설정할 수 있기 때문에 병원에서 사용될 가능성이있는 최근에 도입 된 광전 시스템 행한다 (어떠한 피사체 제제 검사 전에 필요 없다 ), 유지 보수 및 센서 교정을 필요로하지 않습니다. 광전자 시스템은 통로를 만들기 위해, 서로 평행하게 배치되고, 진행 (7)의 라인에 대해 수직 배향되는 발광 및 수광 다이오드 고밀도 바닥 계 광전지 시리즈로 구성된다. 시스템은 단순히 의한 기록 영역 내의 피트의 존재로 인해, 예를 들어, 광 신호의 중단을 검출한다. 시간적인걸음 걸이 매개 변수와 연속적인 단계의 1 차원 공간 좌표는 계속해서 같은 단계 길이, 단일 사지 지원 및 그 유효성 기준 악기에 대한 최근 7,9 입증 된 보행 속도 8, 일반적인 걸음 걸이 매개 변수를 제공하기 위해 계산됩니다. 측정 방법은 매우 간단하다; 한 명의 환자는 5 분 미만으로 테스트 할 수 있고, 종합적인보고는 1 분 미만으로 생성 될 수있다.
Introduction
걷기는 일상 생활에서 가장 중요한 신체 활동의 하나이며, 보행 악화로 제시 할 수있다 노인 환자 인구의 삶의 질의 주요 결정 요인이다. 보행 기능의 임상 적 평가는 노화 및 / 또는 신경 / 정형 병증에 의해 유도 된 전위 변화를 나타 내기 위해, 또한 처리의 기능적 이점을 증명하는 것이 중요하다. 다른 악기는 예를 들면 보행 매개 변수, 포스 플레이트, 비디오 기반의 3 차원 동작 분석, 신체에 장착 된 가속도계 (10, 11)의 정량적 평가를 위해 개발 및 산책로 매트 또는 러닝 머신 (12)을 계측하고있다. 그러나, 이들 시스템은 주로 운전할 복잡하기 때문에, 조사 연구를 위해 아닌 임상 용도로 사용 낮은 접근성, 깨지기 센서를 갖는다.
바닥 - 기반 광전 시스템은 최근에 유효한 칼을 제공 할 수있는, 도입 된시간 기능 및 보행 단계의 1 차원 공간 좌표의 culation. 이 측정 장치는 기존의 시스템에 비해 여러 가지 장점을 가지고, 취급이 용이하다 데이터가 매우 빠르게 수집, 그 상세한 리포트를 생성하는 간단한이며 시스템의 길이가 변경 될 수 있음을 의미 모듈러 시스템 . 따라서, 그룹 내의 종 평가 변화 및 단면도의 비교에서 그룹간에 차이를 측정하는 안심하고 사용할 수있다. 기술 된 프로토콜의 목적은 장비 및 그 설치에 집중하고 객관적 직설적 노인과 환자 집단에서의 시공간 보용 파라미터를 평가하기위한 평가 절차를 설명한다.
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Protocol
이 프로토콜은 취리히의 로컬 인간 윤리위원회 (KEK 취리히)의 지침을 따른다.
1. 하드웨어 설치 (그림 1)
- (그리고 진행의 라인에) 약 1m의 간 설정 거리와 함께 복도를 만들 바닥 기반 바의 2 개의 10-M 세트를 사용하고 서로 평행하게 배치합니다.
참고 :이 거리가 8m까지 증가 할 수 있습니다. 각 막대 1m의 길이를 가지며, 96 광 다이오드로 구성된다. - 광 투과 우측 (T) 단위 및 왼쪽 수광 (R) 유닛을 배치하여 바의 설치를위한 광 투과 (T)와 수광부 (R) 단위 사이의 구별을 보행 방향에 대해 측면.
참고 : 첫 번째 미터 바 (T와 R 모두)은 드럼을 가지고있다. 나머지 9m에 배치 된 T와 R 바는 동등하고 상호 교환 모든입니다. - 캡 (무선)와 행의 모든 막대를 연결합니다. 2 포웨를 사용하여R 공급 : 바 (T와 R)의 각 세트에 대해 하나.
- USB 케이블로 노트북에 대한 첫 번째 R 줄을 연결합니다.
- 다음 오프라인 검증의 첫 번째 줄 (예를 들어, 시작 피트)에 카메라를 배치하고, USB 케이블을 노트북에 연결합니다.
- 전 트랙의 시작과 종료 후 마크 2m를 넣습니다.
- 제 R 및 T 바의 온 - 오프 스위치를 이용한 광전 장치의 전환.
- 모든 R 막대에있는 제어 LED가 녹색으로 켜져 있는지 확인합니다.
참고 : 그래서, 시스템이 올바르게 배치 및 테스트를 시작할 수있는 경우; 제어 하나 이상의 LED가 적색 인 경우 그러나, 시스템이 정확하게 위치 및 / 또는 접속되지 않는다. 그들이 완전히 제자리로 클릭 한 다음을 껐다가 다시 켜 시스템의 전원을 켤 것을 확인하여 모두 대문자를 제어 할 수 있습니다.
그림 1. PHOToelectric 시스템은 광 투과 (T)와 수광부 (R) 약 1m의 거리를두고 서로 평행하게 배치 된 단위로 구성된다. 카메라 가까이 제어 목적을위한 출발 영역이 설치된다. 노트북은 처음 R 표시 줄에 카메라에 USB 케이블로 연결되어있다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
2. 소프트웨어 설치 및 시험 준비
- www.optogait.com/Support/Downloads에서 광전 운영 체제 소프트웨어를로드합니다. 주 :이 프로토콜은 1.8.1 버전을 사용하여 설명한다.
- 소프트웨어는 다음과 같은 새로운 테스트를 생성 보용 분석 처음 사용되는 경우 (다르게 2.3 단계로 진행) :
- 테스트는 다음에 클릭 정의 / 테스트를 수정합니다. 이제 보행 테스트를 클릭 선택하고 중복 검사를 선택합니다.테스트가 중복 될 수 있도록 팝업 창에서 확인을 클릭합니다.
- 이름을 수정할 수있는 중복 시험을 두 번 클릭합니다 (예를 들면, 보행 시험 10 바)과 바의 수 (10)을 선택합니다. 그림 2에 제시되어 보행 테스트의 표준 매개 변수를 사용합니다. 마지막으로, 모든 수정 사항을 저장하려면 저장을 선택합니다.
- 데이터베이스에 새로운 환자를 추가합니다. / 삽입을 클릭, 환자를 선택 환자를 수정 한 다음 데이터를 입력 새로운 환자를 클릭합니다. 그런 다음 데이터를 저장합니다.
광전 시스템이 처음으로 사용될 때도 2 본 프로토콜에 기재된 바와 같이 10 바 보용 시험용 표준 설정. 이러한 설정이 정의된다. 이 프로토콜의 시작 발은 정의되어 있지 않습니다.시스템은 환자가 기록 영역에 진입 할 때 측정 시작하고 환자가 측정 유닛을 벗어나면 측정을 멈춘다. 이 도면의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하세요.
3. 시험 절차
- 항상 환자 (13)에 같은 지침을 제공합니다.
- 두 개의 서로 다른 속도에서 10 m의 산책로를 따라 평면 밑창 신발을 걷는 환자를 지시한다 : 평소보다 더 빠른 속도로 걸어 "(("당신을 위해 편안한 속도로 걸어 "), 정상보다 더 빨리 당신은 일반적으로) "걸을 것이다.
- 도보 시험 동안 똑바로보고 환자에게 문의하십시오.
- 더 나은 시험 조건을 표준화하기 위해 동일한 발 첫 번째 단계를 시작하는 환자에게 문의하십시오.
- 제 1 광전 줄 전에 2m 걷기 시작하는 환자에게 물어 각각의 TR 결론일정한 보행 속도 (13)을 유지하기 위해 마지막 모음 후 2m를 IAL.
- 환자에게 정상 속도로 하나의 시험을 보여줍니다.
- 각각의 속도에서 하나의 실험 시험 다음 세 가지 익숙해 시험을 수행하기 위해 환자를 요청합니다. 먼저 항상 완전한 정상 속도 시험.
- 소프트웨어와 함께 준비 테스트를 클릭 한 후 생성 된 테스트와 측정을 시작하는 실행합니다.
- 확인을 클릭 한 다음 선택을 클릭 환자 선택에 의해 환자를 선택합니다.
- , 보행 테스트 (10) 막대를 선택을 클릭하고 테스트 예를 선택하여 검사를 선택합니다. 오직이 테스트 측정을 위해 선택되어 있는지 확인합니다.
- 그것은 전체 거리를 기록 할 수 있도록 카메라를 놓습니다. 노트북의 화면에 라이브 영상을 확인하면서 카메라의 위치를 변경합니다.
- 마지막으로, 클릭 실행다시.
참고 : 이제 소프트웨어가 측정 할 준비가되어 있습니다. 즉시 환자 바 들어갈 때, 시스템은 측정하기 시작하고, 팝업 윈도우가 시작 발 요구 나타난다.
- 보행 매개 변수가 올바르게 계산 될 수 있도록 적절한 발을 클릭합니다.
참고 : 카메라 기록을 자동으로 테스트가 시작되면. - 테스트를 저장합니다.
4. 데이터 분석
- 완성 된 시험을 표시하는 결과를 클릭합니다. 그런 다음 시험 분석 섹션에 테스트 목록에서 테스트를 전송하기 위해 다음 관심의 시험에있는 화살표를 클릭합니다. 이제 선택된 테스트를 표시하려면보기를 클릭하십시오. 본 연구에서 수행 된 모든 테스트의 결과 섹션을 참조하십시오.
참고 : 모든 테스트 데이터가있는 창 (그림 3)이 나타납니다. 창 왼쪽에 다양한 기능 활성화를위한 몇 가지 명령 버튼이 있습니다. 윈도우의 다른 부분은 4 타이 선물현재 테스트에 관한 정보의 발소리. 각 정보 세트는 구성 명령을 사용하여 숨겨진 / 표시 할 수있다. 수치 데이터 및 광전 바 비디오, 결과를 표시하는 차트, 테이블 : 위에서 아래로 항목은 다음과 같습니다. - 보행 보고서 (그림 3)을 표시 보행 데이터를 클릭합니다.
- 보고서를 인쇄하려면 인쇄 (보고서와 창이 나타납니다)을 클릭합니다.
참고 : 보고서는 그대로 인쇄 할 수 있습니다하거나 수정할 수 있습니다. 다른 시공간 파라미터를 들어, 다음과 같은 결과가보고에 제시되어있다 : 평균은 왼쪽 및 오른쪽의 ± 표준 편차 (SD)를 값, 좌측 사이의 변동 (CV) 보용 14,15 가변성 발현 및 퍼센트 차이의 계수 오른쪽 (비대칭).- 필요한 경우 다음과 같은 보고서를 수정한다 (단계 4.3) 상술 한 바와 같이 리포트를 연다. 왼쪽 SID에보기 버튼을 클릭하거나 숨기기화면의 전자 보고서의 발표 데이터와 차트를 적용합니다.
- 로고 및 / 또는 보고서 바닥 글을 변경하려면 다음 매개 변수를 수정하기 위해 각각의 버튼 (로고 변경 또는 변경 바닥 글)을 클릭합니다.
- 예를 들어, 다른 경우에 수행 두 개 이상의 테스트 이전을 비교하고 개입 후, 테스트 옆에있는 화살표를 클릭하여 결과 섹션에서 다른 테스트를 선택하고 비교 버튼을 클릭합니다.
참고 : 다른 테스트의 모든 매개 변수의 직접 비교에 보고서가 표시됩니다.
모든 테스트 데이터의 그림 3. 스크린 샷. 명령 버튼 (결국 수정할 수있는 보고서가 생성되는 인쇄를 클릭하여, 예를 들면) 창 왼쪽에 나타납니다. 다른차트 수치 데이터, 및 광전 바 결과, 표를 표시하는, 비디오 : 창 부분은 위에서 아래로, 현재 테스트에 관한 다음의 정보를 제공한다. 이러한 정보는 오른쪽 구성 버튼을 사용하여 숨겨진 / 표시 할 수있다. 데이터의 실제 뷰가 보행 데이터 또는 보행 보고서를 클릭하여 변경할 수 있습니다, 각각. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Representative Results
최근의 한 연구는 정형 외과 환자와 건강한 노인 컨트롤 (7)의 시공간 보행 매개 변수의 평가를위한 기준 장비 (검증 된 전자 보도)에 대해 광전 시스템의 유효성을 보여 주었다. 보용 변수 동일한 그룹간에 차이가 두 시스템에 의해 검출되었다. 동시 타당성이 0.933과 0.999 (P <0.001) 사이의 범위 급내 상관 계수, 체계적인 바이어스 (P <0.001)로, 우수한했지만 두 측정 기기 사이에 관찰되었다. 스윙 타임 스텝의 길이는 전자 산책로보다 광전 시스템에 대한 짧은 동안 스탠스 시간 및 사이클 시간은 상당히 길어 있었다. 동일한 방식으로, 보행 속도 및 종지 약간 있었다 (1-2 %) 그러나 광전 시스템 상당히 낮은.
대표 보고서의 데이터는 그림 4에 제시되어있다.이 보고서의 결과를 보여줍니다12 단계를 정상 속도에서 실시 시험을 걷고 (6은 오른쪽에서 왼쪽으로, 6). 이 시험의 시공간적 보행 변수는 왼쪽과 오른쪽에 대한 평균 ± SD 및 CV으로 표시하고 있습니다. 또한 왼쪽과 오른쪽 (DIFF.) 사이의 퍼센트 차이가 제공된다. 왼쪽과 오른쪽의 데이터는 각각 보라색과 청록색에 제시되어있다. 이러한 단계 길이, 입장 상, 같은 가장 일반적인 걸음 걸이 매개 변수는 단계, 단일 지원, 단계 시간, 리듬, 스윙 속도는 (온라인) 즉시 계산되어 실제 시험 (그림 3) 중 화면에 표시됩니다. 같은 값은 오프라인 보행 보고서 (그림 4)에 제시되어있다. 양측 사이의 백분율 차이 전과 개입 후, 예를 들면, 보용 회복의 좋은 지표 인 이른바 좌우 (또는 양자)의 비대칭 성을 나타낸다. 대칭 보행 기능의 회복은 매우 등록 환자 재활의 주요 목표 중 하나입니다일상 생활에서 아인 독립. CV는 일반적으로 떨어지고 신경 퇴행성 질환 16, 17, 따라서이 신경 환자에 대한 관련 결과 측정 등 임상 적으로 관련 증후군과 경도인지 장애가있는 환자에 대한 환자의 증가 보행 변화의 지표로 사용된다 치매.
정형 외과 환자가 정상 속도로 진행 산책로의 그림 4. 대표 보행 보고서. 상단의 그림은 (피트 당) 다른 시간적 보행 변수와 단순화 된 보행주기를 제공합니다. 테이블 선물 선택한 테스트를위한 연속적인 단계의 테스트 데이터를 평균. , 평균 표준 편차 (SD) ± 왼쪽과 오른쪽에 variati의 계수 : 다른 시공간 걸음 걸이를 들어 다음과 같은 결과가 나타난 매개 변수왼쪽과 오른쪽에 (CV), 왼쪽과 오른쪽 사이의 퍼센트 차이 (차이).에. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
여기에 제시된 프로토콜은 최근에 도입 된 광전 시스템 환자의 시공간적 보용 파라미터 (정형 외과, 신경, 심폐, 등) 및 건강한 노인을 평가할 수있다. 시스템의 전체 길이 및 폭은 가능한 공간 및 예산에 따라 조절 될 수있다. (유럽에서) 예상 비용은 약 2,800 10 미터 시스템에 대한 미터 당 미화 권장되는 최소 길이는 바닥 기반의 보행 분석을위한 3m이다. 광전 시스템의 새로운 기능은 최근함으로써 2D 발걸음 패턴의 계산을 할 수 있습니다 그리드의 종류를 생성, T 및 R 막대에 수직으로 위치하는 두 개의 추가 막대 복도를 폐쇄에 구성되어있는, 도입되었습니다. 또한, 단 두 개의 제 미터 바는이 검증을 요구한다하더라도, 트레드밀 기반 보행 분석에 사용될 수있다.
measuremen를 시작하기 전에이 모든 막대가 제대로 연결되어 있는지 확인하는 것이 중요합니다 화면 반전; 이 각각의 광전 줄에 배치 된 빨강 / 녹색 제어 LED를 통해 촉진된다. 또 다른 중요한 단계는 각 시험의 시작 부분에 선택해야 시작 다리의 정의이다. 잘못된면을 선택한 경우, 오프라인 수정은 언제든지 할 수있다 또한 비디오의 시작 발 (및 기타 최종 의심)를 확인 한 후, (적절한 테스트를 열고 보행 보고서를 선택한 다음 발을 변경).
모든 시공간 보용 파라미터는 보행 속도 (18)에 의해 상당한 영향을받지 않기 때문에이 프로토콜의 주요 제한은 (정상 및 정상보다 빠르게) 자체 선택된 보행 속도의 사용이다. 또 다른 옵션은 메트로놈을 이용하여 모든 주제에 고정 보행 속도를 부과하는 것 (예를 들어, 4kmh에서). 모든 환자가 걸을 수있는이 방법의 유효성은 그럼에도 불구하고 불확실하다및 / 또는 소정의 속도로 고정 된 보행 속도를 유지한다. 광전 시스템의 중요한 한계는 바닥 (3mm)에 대하여 다이오드의 높이이다. 이 악기는 약간 다이오드 바닥 레벨 (참조 7 그림 3A 참조) 7 위 3mm 언로드 rearfoot의 로딩과 앞발을 감지하기 때문에 바닥 통합 도구 (예를 들어, 전자 통로 또는 강제 판)에 비해 스윙 시간 입장 시간을 과대 평가와 과소 평가한다. 이런 제한으로 인해 시스템은 걷는 동안 충분히 자신의 발을 올릴 수 있습니다 누가 더 자신의 발 길이보다 7 단계의 길이가 주제에 대한 유효한 데이터를 제공 할 수 있습니다. 이것은 몇 가지 심각한 장애가 신경 학적 환자의 보행 변수의 평가를위한 문제를 나타낼 수 있습니다.
이 광전 시스템 조작이 매우 간단하고 유효 데이터를 빠르게 수집 쉽고 포괄적 인 보고서로 구성 할 수 있기 때문에, 이것은이며환자와 노인의 시공간적 보행 변수의 임상 평가를위한 잠재적으로 유용한 시스템입니다. 임상, 사실, 보행 장애를 검출 및 / 또는 개입 다음 환자의 진행 상황을 모니터링 할 목적으로 루틴 검진에서 이러한 평가를 구현할 수있다.
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Disclosures
저자가 공개하는 게 없다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Optogait system (10 meters) | Microgate, Bolzano, Italy | www.optogait.com | |
| Optogait software | www.optogait.com/Support/Downloads | ||
| Laptop | |||
| The Optogait system contains the following equipment: | |||
| 10 Light-transmitting (T) bars (1 as a first meter) | |||
| 10 Light-receiving (R) bars (1 as a first meter) | |||
| 18 Caps to connect the bars within a set (9 for T and 9 for R bars) and 2 special caps for the last T and R bar | |||
| 1 Camera with its tripod | |||
| 1 Cable for connecting the Optogait to the laptop | |||
| 1 Cable for connecting the camera to the laptop | |||
| 2 Power supplies (one for each set of bars) | |||
References
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