Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

تثبت المناسبة تقنيات التقاط الحركة لتقييم مشية الشمال المشي والموقف في كبار السن

doi: 10.3791/53926 Published: May 12, 2016

Summary

وكان الهدف هو إثبات الاستخدام الأمثل للتقنيات جمع البيانات لمشية المشي الشمال وتحليل الموقف. وينبغي أن تستخدم التقاط الحركة ثلاثي الأبعاد خلال تحليل مدة قصيرة (أي دورة مشية واحدة)، في حين ينبغي استخدام accelerometry لتحليل مدة أطول (أي دورات متكررة) مثل 6 دقائق سيرا على الأقدام اختبار.

Abstract

أصبح المشي الشمالي (شمال غرب) في شكل آمن وبسيط للممارسة في السنوات الأخيرة، وفي دراسة هذا النمط المشية، وقد تم توظيف مختلف تقنيات جمع البيانات، ولكل منها إيجابيات وسلبيات. وكان الهدف هو تحديد تأثير NW على كبار السن مشية الكبار والموقف وتحديد الاستخدام الأمثل للأنظمة مختلفة لجمع البيانات في تحليل المدة على المديين القصير والطويل. تم تقييم مشية والموقف خلال NW والمشي العادي في 17 صحة كبار السن (العمر: 69 ± 7.3). أجرى المشاركون تجربتين من 6 اختبارات المشي دقيقة (6MWT) (1 مع أقطاب (WP) و1 بدون أعمدة (NP)) و 6 تجارب من المشي 5M (3 الفسفور الابيض و 3 NP). وسجلت الحركة باستخدام النظامين، نظام accelerometry 6 أجهزة الاستشعار و8-كاميرا نظام 3-الأبعاد التقاط الحركة، من أجل تحديد المكانية والزمانية، الحركية، والمعلمات الحركية.

مع كلا النظامين، أظهر المشاركون زيادة طول الخطوة ودعم مزدوج والنقصانإد سرعة المشي وتيرة الفسفور الابيض مقارنة NP (ع <0.05). الفسفور الابيض أيضا، مع التقاط الحركة، تم العثور على أكبر دعم وقت واحد (ف <0.05). مع القبض على 3-D، تم العثور على أصغر توليد الطاقة الورك ولحظات القوة في اتصال كعب وقبل جولة وكذلك أصغر امتصاص قوة الركبة في اتصال كعب، قبل التحول، والفسفور الابيض البديل محطة مقارنة NP، عندما تقييم أكثر من دورة (ع <0.05). أيضا، أسفرت عن الفسفور الابيض لحظات أصغر من قوة في اتصال كعب والبديل محطة جنبا إلى جنب مع لحظات أكبر في منتصف موقف دورة مشية (ع <0.05). لم يتم العثور على تغييرات لموقف.

يبدو NW ملائمة لترويج نمط المشي العادي في كبار السن. يجب في المقام الأول أن تستخدم التقاط الحركة ثلاثي الأبعاد خلال تحليل مشية قصيرة المدة (أي دورة مشية واحدة)، في حين accelerometry أنظمة ينبغي أن يستخدم في المقام الأول في الحالات التي تتطلب تحليل مدة أطول مثل خلال 6MWT.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

ويعتبر الشمال المشي (شمال غرب) كشكل من أشكال بسيطة وآمنة لياقة بدنية المشي باستخدام أقطاب المصممة خصيصا 1. ويشار إلى أن أقطاب توفير إضافة الاستقرار، وتحسين الوضع، والحد من التوتر مشترك بين الأطراف السفلية. ومع ذلك، توجد أدلة محدودة أو متناقضة بشأن تحميل المشترك والتوافق الوضعي. من جهة، Schwameder وآخرون. ويلسون وآخرون. وكويزومي وآخرون. 4 التحسينات التقرير التدابير الحركية و / أو تخفيضات في رد فعل الارض، وضغط، وقوى القص مع دراسات القطب سيرهم. من ناحية أخرى، تراجع التدابير الحركية وزيادة التحميل مشترك من حيث الكبح / قوى الدفع ولحظات القوة أبلغت عنها هانسن وآخرون. Stief وآخرون. وهاجن وآخرون. 7 في حين القطب سيرا على الأقدام. بالإضافة إلى ذلك، تظهر المطالبات من تحسين المواءمة الوضعي أن يكون entirel ذهبذ غير معتمد من قبل البحوث العلمية لهذه النقطة.

على غرار نتائج متناقضة وجدت مع أنماط المشية، وأساليب مختلفة ومعدات استخدمت في هذا البحث أيضا. وقد استخدمت العديد من الدراسات أنظمة الحركة 3-الأبعاد التقاط 4،6 وكاميرات الفيديو الرقمية 2،5، مع كل لوحات قوة إدماجها في النظام، من أجل تقييم كاف مشية. في حين بالإضافة إلى ذلك، قد استخدمت دراسات أخرى وسائل أخرى لتقييم مشية poling الشمال بما في ذلك استخدام electrogoniometry 7 الكهربائي (EMG) والتي شنت أجهزة قياس الضغط لأقطاب 2،9. مع هذه التقنية المستخدمة في هذا البروتوكول، فإنه يقدم ميزة محددة لتكون قادرة على إثبات وجود تمثيل أنسب (أي تكرار دورات مشية) من مشية poling الشمال الفرد على التقنيات البديلة التي ركزت أكثر على فترات قصيرة ودورات مشية واحدة. أيضا، يستخدم هذا الأسلوبaccelerometry، أداة صالحة، والتي إلى هذه النقطة قد استخدمت قليلة في مجال البحوث الشمال المشي. اعتمادا على الهدف من مشاريع البحوث الفردية، وتطبيق هذا البروتوكول قد يكون من المناسب للحالات على النحو المبين في هذا البروتوكول، ولا سيما بالنسبة للقصيرة وطويلة مشية المدة. من المهم أن نلاحظ أن كلا من التقاط الحركة وaccelerometry هي مناسبة للحصول على مجموعة متنوعة من الخصائص المشية بما في ذلك: المكانية والزمانية (على سبيل المثال خطوة طول، سرعة المشي، وما إلى ذلك)، الحركية (مثل نطاق الحركة)، والحركية (مثل قوات والمخرجات السلطة، الخ) معلمات.

وعلى الرغم من استخدام هذه القطع مختلفة من المعدات، تم تقييمها إلا مدة قصيرة الأحداث مشية (أي واحدة دورة مشية)، وترك الأسئلة في ما يخص تقييم أفضل أطول مدة مشية (أي تكرار دورات مشية). لذلك يستند الأساس المنطقي لتطوير واستخدام هذه التقنية على طmportance من تشكيل صورة كاملة عن مشية poling الشمال.

وكان الغرض من هذه الدراسة ذات شقين. أولا، والهدف الأساسي هو تحديد وإثبات استخدام كلا النظامين accelerometry وأنظمة التقاط الحركة 3-الأبعاد في تقييم مشية والموقف على كل فترات قصيرة وطويلة. ثانيا، والهدف من ذلك هو تحديد التأثير الكلي من أقطاب الشمال المشي على أنماط المشية بما في ذلك التدابير المكانية والزمانية والحركية وكذلك محاذاة الوضعي من كبار السن. حتى الآن، ركزت الحد الأدنى من البحوث على البالغين الأكبر سنا NW ومن تلك التي تم نشرها، وظيفة (أي القوة والتوازن والمرونة) ويمثل متغيرات النتائج الأولية. لذلك، هناك حاجة إلى المعرفة المتعلقة بدور المشي القطبين على المتغيرات مشية قابلة للقياس ويمكن أن توفر نظرة ثاقبة كيف يمكن أعمدة اللعب في أنماط المشي مع تقدمنا ​​في العمر.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

وقد أجريت هذه الدراسة وفقا للمبادئ التوجيهية للمجلس أخلاقيات البحوث في جامعة أوتاوا.

الإجراء 1. فحص

  1. تقدم العروض عرض الجانب إلى جماعات منطقة المشي المحلية والملصقات آخر التوظيف في المراكز الاجتماعية والمرافق العامة من أجل تجنيد مجموعة من النشطين، البالغين الأكبر سنا التي تعيش في المجتمع.
  2. على الزيارة الأولى، أولا أحيي المشاركين، تعريفهم إلى المختبر، وتوفر لهم الوقت لتغيير في الزي المناسب (أي شورت، تي شيرت، والاحذية). مرة واحدة على استعداد، وتوفير كل مشارك مع وصفا دراسة متعمقة، الحصول على الموافقة المسبقة الخطية، وفحص كل فرد الأهلية الدراسة باستخدام الاستبيانات المختلفة.
    ملاحظة: معايير إدراج ما يلي: 55-80 سنة من العمر، مبتدئ إلى الشمال المشي (شمال غرب)، أي الحالات العصبية، لا إدراكيا، لا أمراض القلب، لا سابقة الإصابة أو الجراحة تؤثر على مشية والعلويحركة أقصى، والقدرة على السير من دون مساعدة.
    1. يكون المشارك إكمال الصحة العامة وآخر استبيان البدنية والنشاط الجاهزية البدنية استبيان (PAR-س) من أجل تأكيد العمر، مستوى النشاط، أي الحالات العصبية الموجودة، وتقييم لفترة وجيزة على صحة القلب.
    2. بعد ذلك، يكون لهم إكمال استقرار وضع الجسم الذاتي وذكرت ويسقط الاستبيان (مقتبس من أشبورن وآخرون. 10) لتحديد انتشار الخريف، إذا كان ذلك ممكنا. وأخيرا، واستكمال تقييم المعرفي مونتريال (موكا) مع كل موضوع من أجل السيطرة على الضعف الادراكي المعتدل 11، التي تشكل الحد الأدنى من الدرجات من 26 من أصل 30.

2. القطب مجموعة المتابعة والشمال التعليمات المشي

  1. تزويد كل مشارك مع مجموعة من الأقطاب، ويأمرهم حول كيفية ضبط القطبين إلى طول الأمثل بالنسبة لطولهم. تأكد من أن تعديل يتوافق مع ما يقرب من 65٪ من ارتفاع الجسم الفرد.
    1. تزويد كل مشارك مع الإرشادات التالية بشأن تعديل القطب. اطلب من المشاركين تقف شامخة، لديها المشاركين يضع طرف القطب أمام أصابع القدم، وإرشاد المشاركين لوضع الكوع والساعد بجانب الجسم، ويطلب من المشاركين أن يطيل القطبين بحيث يشكل الكوع تقريبي 90 ° زاوية المقبلة للجسم. وأخيرا، آمن تشديد القطبين وزاوية النصائح التمهيد إلى الوراء.
  2. إرشاد المشاركين 4 خطوات الأساسية التالية من أجل تقليل كمية المعلومات لمعالجة وضمان فهم دقيق لتقنية 12. تخصيص حوالي 30 دقيقة للتدريب وممارسة لاحقة من هذه التقنية.
    ملاحظة: تعليمات المشي الشمال هي أن تعطى من قبل الشمال مدرب القطب سيرا على الأقدام مصدقة.
    1. قبل تأمين أحزمة المعصم، إرشاد المشاركين إلى وضع أعمدة وراء أسفل الظهر وتقف شامخة. اطلب من المشاركين الوقوف مع صدورهم طويل القامة والكتفين استرخاء.
      ملاحظة: اشرح للمشارك أن يتم ذلك لفهم من موقف الهيئة تستقيم المطلوبة للمشي الشمال.
    2. وكل مشارك تأمين أحزمة المعصم، ووضع نصائح القطب وراءها، والاسترخاء أسلحتهم في الجانبين. مع الحفاظ على أيديهم مفتوحة (أي لا يمسك مقابض)، إرشاد تخضع لبدء المشي مع الحد الأدنى من ذراع سوينغ لحوالي 100 متر.
      ملاحظة: في هذه المرحلة، وأقطاب ببساطة زائدة وراء مشارك.
    3. في حين لا يزال الحفاظ على أيدي مفتوحة وسحب القطبين التي تقف وراءها، إرشاد المشاركين لبدء المشي بشكل أسرع. طرح سؤال على المشاركين لتصور جلب أيديهم حتى وكأنهم على وشك مصافحة شخص ما.
      ملاحظة: في هذه المرحلة، وشرح أن الهدف من ذلك هو تعزيز إجراءات متبادلة والإيقاعي الطبيعية من الذراعين والساقين أثناء المشي.
    4. أخيرا،كما يتأرجح الذراع إلى الأمام، يكون المشارك فهم بلطف مقبض وتطبيق قوة ضد الأرض. مع كل سوينغ الذراع، إرشاد الفرد إلى رفع قليلا القطبين بعيدا عن الارض وبحزم زراعتها مع كل خطوة لاحقة.
      ملاحظة: في هذه المرحلة، وشرح أن المساعدات قوة التطبيقية في تطور المشي وتوفر مقاومة للعضلات الجزء العلوي من الجسم.

3. جمع البيانات وبروتوكول الاختبار

  1. باستخدام قياس مستوى الشريط، مقياس الوزن، والفرجار، أخذ قياسات الجسم البشري المشارك، بما في ذلك الطول والوزن وبين أسيس بعد، اليسار وأطوال الساق اليمنى، بعرض الركبة، بعرض الكاحل، إزاحة الكتف، بعرض الكوع، بعرض المعصم، و سمك اليد.
    1. باستخدام شريط قياس، وقياس كل طول الساق والمسافة من الأمامي متفوقة الحرقفي العمود الفقري (أسيس) إلى مركز الكعب الإنسي وكذلك المسافة بين أسيس الأيسر والأيمن (أي </ م> المسافة بين أسيس).
      1. بعد ذلك، قياس الاعراض من كل مشترك باستخدام الفرجار من خلال إيجاد المسافة بين النتوءات العظمية (على سبيل المثال اللقم) من كل مشترك. وأخيرا، وقياس الطول والوزن للمشارك باستخدام شريط قياس معيار ومقياس، على التوالي.
  2. من أجل تقييم أنماط المشي (على سبيل المثال التدابير المكانية والزمانية) ومحاذاة الوضعي على مدى فترة طويلة من الزمن، استخدم نظام accelerometry لجمع البيانات خلال 6 دقائق سيرا على الأقدام اختبار (6MWT)، وهو اختبار صالحة ومناسبة في التقييم الكبار من السن التحمل البدني 13.
    1. لنظام accelerometry، وضمان أن تتألف أنه لا يقل عن 6 أجهزة استشعار، كل مع التسارع وجيروسكوبات دمجها لهم من أجل قياس كل من التسارع (ز) والسرعة الزاوية (درجة / ثانية) من كل قطعة هيئة محددة.
      1. قبل وضعها على المشاركين، وضمان أن جميع أجهزة الاستشعار عالبريد رست بأمان إلى محطة لرسو السفن للنظام من أجل مزامنتها ومعايرة نظام، وفي نهاية المطاف تتابع القياسات بيانات دقيقة 14.
    2. نعلق أجهزة الاستشعار باستخدام قابل للتعديل وربط حلقة الأشرطة، وتأمين أجهزة الاستشعار لالمعصمين والكاحلين والعمود الفقري القطني (L5) والجذع وجمع بمعدل عينة من ما لا يقل عن 100 هرتز.
      1. عند وضع أجهزة الاستشعار، وضمان أنها موجهة وفقا لمبادئ توجيهية النظام. وضع أجهزة الاستشعار في الكاحل الأمامية. وضع أجهزة استشعار المعصم الخلف (عندما تكون في الوضعية التشريحية). ضع استشعار جذع فوق القص، ووضع أجهزة الاستشعار L5 مباشرة في L5 فقرات.
        ملاحظة: البيانات الحركية تنتقل لاسلكيا من هذه المجسات إلى نقطة وصول، والذي يستخدم لبالضبط وقت نقل البيانات متزامنة.
    3. تناسب المشارك مع 6 أجهزة استشعار ونطلب منهم لأداء تجربتين من 6MWT، واحدة مع أقطاب وسشمال شرق بدون. عشوائيا تعيين هاتين التجربتين للسيطرة على تأثير النظام.
    4. إرشاد المشاركين على المشي ذهابا وإيابا على طول 25 م الممشى بسرعة اختاروها بأنفسهم ل6MWT، لمع وبدون أعمدة على حد سواء. في هذا الوقت، تأكد من النقر فوق "ابدأ" لبدء جمع البيانات مع نظام accelerometry.
      ملاحظة: أثناء المحاكمات القطب، وتوفير مزيد من التعليمات للمشترك لتنفيذ تعليمات poling بهم.
  3. وأخيرا، تقييم الأحداث مدة مشية قصيرة باستخدام نظام التقاط الحركة 3-الأبعاد جمع في ما لا يقل عن 100 هرتز، مع اثنين من لوحات قوة جزءا لا يتجزأ في الطريق. مزامنة منصات القوة مع نظام التقاط الحركة، وضمان ركزت منصات القوة لمنع الضوضاء في البيانات، والتأكد من أنها جمع في معدل أخذ العينات كافية، على سبيل المثال 1000 هرتز.
    1. مزامنة لوحات قوة للنظام التقاط الحركة عن طريق ربطها أولا إلى جهاز الكمبيوتر عن طريق توفير الأسلاكد من الشركة. ثانيا، مباشرة ضمن برنامج الحركة نظام التقاط، لا بد من "إضافة" لوحات القوة لحجم القبض عن طريق إدخال أبعاد والحساسيات، وأخذ العينات اسعار، وأي معلومات أخرى مطلوبة للنظام.
    2. تأكد من أن لوحات القوة تم "ركزت". هل هذا في خطوتين: 1) انقر على الحق في كل لوحة القوة في داخل البرنامج واختر 'صفر لوحة القوة "و 2) اضغط على زر' صفر 'التي تقع مباشرة على مربع الحصول على البيانات من لوحات قوة.
      ملاحظة: تأكد من أن نظام التقاط الحركة بجمع المعلومات في الوقت الحقيقي من كل من اليسار والساقين اليمنى من الضربات قدمه على كل منصة القوة ويسمح للتحليل المكاني الزماني، الحركية، والحركية.
  4. إكمال معايرة الدينامية للنظام (تهدف إلى تحديد حجم التقاط هذا هو لاستخدامها خلال جمع البيانات). للقيام بذلك، موجة عصا 3-علامة في الطريقة التي تسيطر عليها من خلال capturالفضاء الإلكتروني. قم بإجراء معايرة ثابتة للنظام لتعيين تنسيق النظام العالمي (أي نقطة مرجعية 0، 0، 0 (س، ص، ض) عن طريق وضع 4-علامة L الإطار في ذلك تحديد نقطة مرجعية وحدد "تعيين حجم 'ضمن برامج الحاسوب.
    ملاحظة: معايرة الحيوية يساعد لاحقا في إعادة بناء موقف 3 الأبعاد من 39 علامات العاكسة المستخدمة في هذا النموذج.
    1. تناسب المشارك مع 39 علامات عاكسة، ربط لهم باستخدام الشريط على الوجهين ووضعها على معالم محددة التشريحية بما في ذلك: الأمشاط الثانية، الكعوب الجانبي، عقبي، اليسار واليمين منتصف الساق، اللقم الفخذ الجانبية، اليسار واليمين منتصف الفخذ ، أسيس، PSIS، T10، C7، حق العودة، الترقوة، القص، والعمليات الأخرم، اليسار واليمين منتصف العضد، epicondyles الجانبية، اليسار واليمين منتصف الساعد والرسغين وسطي والجانبية، سنعي الثانية، رئيس الأمامي الاطراف، و الخلفي الاطراف الرأس.
    2. إرشاد المشاركين لثمأداء 6 محاكمات 5 متر مشيا على الأقدام من خلال حجم القبض على النظم، وثلاثة مع القطبين والثلاثة دون. عشوائيا تعيين هذه التجارب للسيطرة على لتأثير النظام وتوفير نفس التعليمات وفقا ل6MWT.

4. البيانات والتحليل الإحصائي 14

  1. خلال تحليل 6MWT، وإزالة جميع يتحول أثناء المحاكمة من أجل حساب للمشي حالة مستقرة بدقة بعد إزالة المنعطفات، استخدام البرنامج نظام لاستخراج التدابير المكانية والزمانية، ومجموعة جذع الحركة (ROM) في جميع الأماكن، و السرعات الجذع في جميع الطائرات.
    ملاحظة: يتم ذلك تلقائيا خلال هذا البروتوكول من خلال الخوارزميات المستخدمة من قبل النظام نفسه (14). يتم سرد الخطوات التالية لاستخراج المتغيرات التابعة اللازمة داخل هذا النظام أدناه.
    1. باستخدام برنامج نظام accelerometry، أولا انقر على 'بيانات مونيتور "، حدد الوقت ختمها التجارب المناسبة التي تم جمعها، انقر على الحق في آرأمية، وحدد "تحويل إلى CSV". بعد القيام بذلك، افتح ملف CSV والتأكد من أن البيانات من جميع أجهزة الاستشعار 6 تم تصديرها لمزيد من التحليل.
    2. بعد ذلك، حدد المحاكمة مرة أخرى وانقر فوق "تصدير إلى PDF. مراقبة نظام توليد تقرير PDF مع عدد من المتغيرات. من هنا، استخراج المتغيرات التي هي المطلوبة للدراسة، في هذه الحالة، والتدابير المكانية والزمانية والحركية.
  2. لالتقاط الحركة 3-الأبعاد، وتصفية كل التجارب باستخدام النظام الرابع الصفر تأخر بتروورث تصفية الأجهزة التناظرية مع تردد قطع من 10 هرتز وكذلك مرشح Woltring لمسارات علامة مع MSE 15 مم وتوقع القيمة. للقيام بذلك، قم بإرفاق "بتروورث وWoltring" خيارات التصفية إلى خط أنابيب العمليات ضمن برنامج النظام، حدد المذكورة آنفا الترددات قطع والقيم MSE، وانقر فوق "تشغيل".
    1. إضافة "تصدير إلى ملف ASCII" العملية إلى خط أنابيب العمليات داخلالنظام واختر 'تشغيل'. حفظ ورقة العمل المصدرة حديثا ASCII (جدول) إلى الكمبيوتر.
    2. فتح ملفات ASCII تصدير وداخل كل ملف، حدد موقع مخرجات السلطة ولحظات القوة (أي حركية) لكل من مفاصل الأطراف السفلية، بما في ذلك الكاحل والركبة، والورك.
      ملاحظة: استخدام وظائف الحد الأدنى والحد الأقصى في ورقة العمل، وحساب القمم العلوية والسفلية المقابلة لمراحل مختلفة من دورة مشية واحدة (على سبيل المثال A1، K1، H1، الخ) كما حددها الشتاء 14.
    3. بعد ذلك، استخراج التدابير المكانية والزمانية باستخدام برنامج نظام معين، وهو في هذه الحالة، يتم حسابها تلقائيا من خلال خوارزميات النظام ومن القياسات البشرية. لاستخراج المتغيرات محددة، أولا استيراد محاكمة المطلوب في برامج النظام، حدد "الأحداث"، وانقر على المتغير المطلوب للحصول على المعدل المتغير من كل تجربة.
  3. Lastly، وذلك باستخدام ملفات ASCII، تحديد مسارات للعلامة C7 فضلا عن علامات المقدسة / الحوض. باستخدام هذه المسارات، وحساب محاذاة الوضعي كما والفرق بين هذه العلامات ومسارات في الاتجاهين وسطي الاطراف والأمامي الخلفي على حد سواء.
  4. فتح البرامج الإحصائية واستيراد محاكمة محددة. لأول مرة، وذلك باستخدام اختبار شابيرو، يلكس عن الحياة الطبيعية، وضمان ما إذا كان يتم توزيع البيانات بشكل طبيعي.
    1. للمقارنة مع وبدون أعمدة، واستخدام إقران تي الاختبارات عندما يتم توزيع البيانات بشكل طبيعي ويلكوكسون توقيع الرتبة الاختبارات عند انحرافها. استخدام هولم-Sidak متعددة الإجراءات المقارنة البشرى عند الضرورة. تم تعيين مستوى أهمية ص <0.05.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

معلمات مشية المكانية والزمانية

كلها لفترة أطول كثيرا مقارنة عند المشي مع أقطاب المشي الشمال وتقييمها باستخدام لوحات التقاط الحركة والقوة، طول الخطوة (ع <0.01)، وضعف دعم وقت (ع <0.001)، ودعم وقت واحد (P <0.001) إلى السير بلا أقطاب . وبالإضافة إلى ذلك، سرعة المشية (ع <0.05) أبطأ بشكل ملحوظ والإيقاع (ع <0.001) هو أصغر بكثير مع أقطاب مقارنة دون في كبار السن. وعلاوة على ذلك، عند النظر في مشية على مدى أطول مدة المشي مع 6MWT واستخدام accelerometry، ويلاحظ نتائج مماثلة مع طول أطول خطوة خطوة (ع <0.001) والوقت دعم مزدوج (ع <0.001) وكذلك أبطأ بكثير سرعة المشية (ص <0.001) وأصغر إيقاع (ع <0.001) (الجدول 1).

تحليل الحركية السفلية المشتركة </ P>

يتم تقييم التدابير الحركية فقط باستخدام التقاط الحركة 3-الأبعاد.

مفصل الورك

عند استخدام أقطاب، ويعتبر توليد الطاقة الورك أصغر بكثير في اتصال كعب (H1) (ف <0.05)، وكذلك في مرحلة ما قبل التحول (H3) (ف <0.01) مقارنة السير بلا أقطاب (الشكل 1). تزامنا مع هذه التخفيضات في توليد الطاقة الورك، لحظة القوة أثناء المشي مع أقطاب هي أصغر بكثير في كل اتصال كعب (ع <0.05) وقبل سوينغ (ع <0.05) مقارنة دون القطبين.

الركبة توليد الطاقة / الاستيعاب

عند استخدام أقطاب، ويعتبر أصغر بكثير امتصاص قوة الركبة في اتصال كعب (K1) (ف <0.05)، في مرحلة ما قبل التحول (K3) (P <0.001)، وفي تيرمينال البديل (K4) (P <0.001) مقارنة السير بلا أقطاب (الشكل 2). بالإضافة إلى ذلك، مع أقطاب ملحوظ توجد لحظات أصغر من قوة في اتصال كعب (ع <0.001) وفي أرجوحة محطة (ع <0.001) ولحظات أكبر بكثير من قوة في منتصف موقف (P <0.01) مقارنة دون القطبين.

توليد الطاقة في الكاحل / الاستيعاب

لا توجد انتاج الطاقة كبير أو لحظة من الخلافات قوة في مفصل الكاحل في أي كعب الاتصال (A1) أو أخمص القدمين حالا (A2).

تحليل الوضعي

لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية في مدى جذع الحركة عند استخدام accelerometry في أي من الطائرات الثلاث من حركة (أي أمامي، السهمي، والأفقي) أو مع التقاط الحركة في المنطقة الأمامية والطائرات السهمي.

النتائج الموجودة في هذا البحث تتزامن مع الأبحاث السابقة حول نفس الموضوع باستخدام أنظمة التقاط الحركة مماثلة. هذه النتائج تثبت أن هذه التقنية واستخدام كل من التقاط الحركة وaccelerometry يمكن أن تكون مناسبة على نطاق واسع في تقييم مشية والموقف.

الشكل 1
الشكل 1: قوة الورك الذروة خلال دورة مشية واحدة ويمثل هذا الرقم قوة الشخصية الفخذ نموذجي في واط لكل كيلوغرام من وزن الجسم أكثر من دورة واحدة مشية (أي ضربة كعب القدم إلى الإضراب كعب القادم من نفس القدم) ل مقارنة مع أقطاب (الأحمر) لمن دون أعمدة (الأزرق). الأسهم في مراحل H1، H2، H3، وتدل على تغييرات في توليد الطاقة / الاستيعاب في مقارنة مع أقطاب لمن دون أعمدة، مع العلامات النجمية يشير إلى وجود فرق كبير بين TWس. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2: قوة الركبة الذروة خلال دورة مشية واحدة ويمثل هذا الرقم قوة الشخصية الركبة نموذجي في واط لكل كيلوغرام من وزن الجسم أكثر من دورة واحدة مشية (أي ضربة كعب القدم إلى الإضراب الجحيم القادم من نفس القدم) ل مقارنة مع أقطاب (الأحمر) لمن دون أعمدة (الأزرق). الأسهم في مراحل K1، K2، K3، وK4 تدل على تغييرات في توليد الطاقة / الاستيعاب في مقارنة مع أقطاب لمن دون أعمدة، مع العلامات النجمية يشير إلى وجود فرق كبير بين الاثنين. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

VICON APDM مع البولنديين دون البولنديين مع البولنديين دون البولنديين مقاييس النتائج يعني ± SD طول الخطوة (م) 1.39 ± 0.19 1.31 ± 0.21 † 1.47 ± 0.11 1.42 ± 0.11 † مشية السرعة (م / ث) 1.08 ± 0.23 1.18 ± 0.20 * 1.25 ± 0.17 1.39 ± 0.14 † الإيقاع (خطوات / دقيقة) 93.07 ± 10.90 108.78 ± 11.26 † 101.92 ± 12.17 117.82 ± 9.74 † الوقت دعم مزدوج (ثانية) 0.34 ± 0.06 0.28 ± 0.06 † 0.28 ± 0.07 0.22 ± 0.06 † الوقت دعم واحدة (ثانية) 0.48 ± 0.05 0.41 ± 0.04 † --- ---

ويمثل وسيلة المكانية والزمانية والانحراف المعياري لكل من نظم جمع البيانات هذا الجدول مختلف التدابير المكانية والزمانية التي تم الحصول عليها من كلا النظامين القبض accelerometry والحركة: الجدول 1. الصليبين، والنجمة تمثل فارقا كبيرا بين القطبين مع وبدون أعمدة لكل نظام منها، مع الصلبان تمثل على وجه التحديد فرق كبير في ع <0.01، والنجمة التي تمثل فارقا كبيرا في ص <0.05.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

أهمية الحفاظ على التناسق من حيث استخدام القطب هي الحاسمة في هذا البروتوكول. بشكل خاص، التدابير المناسبة لتقنية poling المناسبة وكذلك القطب المناسب إعداد مهمة للحفاظ على التناسق بين الدراسات المختلفة. لذلك ينبغي الالتزام بالمبادئ التوجيهية وتعليمات منظمة معينة المشي الشمال إلى بروتوكولات مثل هذا. بالإضافة إلى ذلك وخاصة عند استخدام accelerometry، استخدام مجموعة كامل الجسم من المراقبين ثلاثي محوري مهم للحصول على فهم كامل لحركة الجسم كاملة موضوع (مثل المشي وضعية) بما في ذلك التسارع والدوران من كل قطعة هيئة محددة. مثل هذا النظام يمكن وينبغي أن تستخدم في المقام الأول في الحالات حسب هذا البروتوكول، وذلك باستخدام ممر طويل نسبيا (مثل 25 م) وذلك لحساب لأحداث مدة طويلة وكذلك تقليل عدد اللفات لحساب المشي حالة مستقرة في المقام الأول. هذا يمكن أن يكون importa بشكل خاصالإقليم الشمالي عند استخدام الاختبارات مشية التحقق من صحة مثل 13 6MWT داخل كل السريرية والبحوث.

وعلاوة على ذلك، تم الإبلاغ عن أنظمة التقاط الحركة عن المعدات المناسبة في دراسة الأحداث مدة قصيرة مثل دورات مشية واحدة 16 وينبغي أن تستخدم على هذا النحو، كما هو الحال مع الجزء الثاني من هذا البروتوكول. لضمان دقة من هذا النظام، لا بد من إجراء المعايرة والدينامية السليم للنظام لضبط مستوى الصوت التقاط والأهم من ذلك تنسيق النظام العالمي اللازمة لإعادة الإعمار 3 الأبعاد من العلامات العاكسة. من أجل تقييم كل مشية وكذلك محاذاة الوضعي، مجموعة علامة كامل الجسم (على سبيل المثال بلج في نموذج المشية) هو الضرورة مواقف وتشريد الورك (PSIS وعجزي) والعمود الفقري (C7) علامات حاسمة في تحليل وقياس مدى جذع الحركة (ROM) في الأمامية-الخلفي (ا ف ب) وسطي الاطراف الاتجاهات (ML). و أناastly، لوحات القوات متكاملة مع نظام يجب أن يجمع في معدل أخذ العينات كافية، على سبيل المثال، 1000 هرتز من هذا البروتوكول. يمكن تغيير معدل أخذ العينات من دراسة إلى أخرى، ومع ذلك، يجب أن يكون الباحثون على يقين بعدم انتهاك أخذ العينات نظرية، التي تنص على أنه "يجب أخذ عينات من إشارة عملية على تردد ما لا يقل عن ضعفي أعلى تردد الحاضر في إشارة نفسها" 17.

اعتمادا على توافر المعدات داخل المعمل مختلفة، ويمكن استخدام أنظمة accelerometry المختلفة وأنظمة التقاط الحركة، شريطة أن تسمح للانضمام إلى الخطوات الحاسمة من هذا البروتوكول. على سبيل المثال، إذا كان غير قادر على استخدام نظام مراقبة ثلاثي المحوري الذي لديه كل من التسارع وجيروسكوب قراءات أو إذا كان مختبر الفضاء غير كافية لدمج ممر طويل، واستخدام هذا النظام قد لا تكون كافية تماما لتقييم مشية واحدة وموقف . وبالمثل، مع أنظمة التقاط الحركة، واستخدامنموذج أقل الجسم لكل مشارك كافية في تقييم مختلف الخصائص المشية، بيد أن تفشل النماذج في الجسم، أقل تقدير بشكل مناسب محاذاة الوضعي وبعض من الورك الضروري وعلامات العمود الفقري قد تكون مفقودة لحساب صندوق ROM. أيضا، إذا كان استخدام هذا البروتوكول لدراسة شروط محددة (مثل التهاب مفاصل الركبة أو إصابة الرباط الصليبي الأمامي)، واستخدام مختلف أو تعديلها مجموعات علامة مثل تلك المستخدمة من قبل علي روحي، وروبرتسون 18 يمكن استخدامها لإنشاء تقييم أكثر اكتمالا في الركبة لمثل هذه الظروف. بالإضافة إلى ذلك، كما تركز هذه الدراسة على كبار السن فقط، ويمكن للبروتوكول يستفيدون من إضافة مجموعة المراقبة لأغراض المقارنة، ولكن هذا يعتمد إلى حد كبير على السكان في كل دراسة على حدة. تبعا لعدد السكان، والمجموعة الضابطة (على سبيل المثال الشباب) يمكن أن تسهم في زيادة فهم كيفية المشي والتغييرات محاذاة الوضعي، مع وبدون استخدام أقطاب الشمال على حد سواء. أيضا،من أجل فهم أفضل للدور الذي القطبين أنفسهم تلعب أثناء المشي، ويمكن إدراج استخدام أجهزة قياس الضغط. التالية وهي تقنية تستخدم في السابق على الشباب الأصحاء بواسطة جنسن وزملاؤها يمكن وضع مقياس الضغط على كل من القطبين تساعد في تقييم القياسات مشية الحركية. وأخيرا، في أعقاب التقنية المستخدمة من قبل شيم والزملاء وذلك باستخدام الكهربائي (EMG) مع هذا البروتوكول يمكن أن تساعد في فهم أنماط تنشيط العضلات المحددة لكل الأطراف العلوية والسفلية أثناء المشي الشمال.

أصالة هذا البروتوكول تكمن في حقيقة أنه يوفر التوجيهي لحالة مشية الفن يحلل في اثنين من مختلف جدا مجموعة عمليات. لذلك، وهذا يعطي خيارات عقلانية وقابلة للحياة للباحثين والأطباء للاختيار من بينها عند اتخاذ قرار بشأن البروتوكول الذي سوف يخدم أفضل غرض تحليلها. من جديد، مع نظام التقاط حركة 3-الأبعاد،الهدف هو دراسة الأحداث مدة قصيرة كما هو الحال مع دورة مشية واحدة، في حين تستخدم أنظمة التسارع في هذه الحالة لدراسة مشية ككل على مدى فترة أطول من الزمن. أنظمة مختلفة 3-الأبعاد التقاط الحركة، فضلا عن كاميرات الفيديو، مع كل لوحات قوة دمجها منهم قد يشيع استخدامها في تقييم الشمال المشي مشية 3-6. Stief وآخرون. 6 استخدام نظام 6 الكاميرا لجمع 5 poling و 5 محاكمات غير poling من أجل قياس الكينماتيكا (أي ROM) وحركية (أي لحظات القوة) حول مفاصل الورك والركبة، والكاحل. وبالمثل، كان يستخدم نظام 10-الكاميرا عن طريق كويزومي وآخرون. 4 مع اثنين من لوحات قوة أدرجت فيه للحصول على قياسات الحركية من 10 محاكمات المشي الشمال من أجل حساب في نهاية المطاف القص وضغط قوى انخفاض المفاصل أقصى والعمود الفقري القطني. وعلاوة على ذلك، هانسن وآخرون. 5 تستخدم كام 5عهد نظام الفيديو الرقمي لتسجيل الحركات، ومرة ​​أخرى مع اثنين من منصات قوة جزءا لا يتجزأ من الممشى من أجل قياس المتغيرات الحركية بما في ذلك: القوات ضغط، قوى القص، قوة رد فعل الارض، ولحظات من القوة. ويشير الأساليب القائمة بشكل أساسي على استخدام أنظمة التقاط الحركة باعتبارها مقبولة على نطاق واسع ومناسبة إلى حد كبير لقياس دقيق وفعال من أنماط مشية الفرد، وإن كان للأحداث مدة قصيرة.

وعلى عكس المشتركة من التقاط الحركة، وأحيانا يتم استخدام طرق بديلة مثل تلك المستخدمة من قبل هاغن وآخرون. 7. في هذه الدراسة معينة، وتستخدم electrogoniometry وقوة لوحات لتقييم التدابير المكانية والزمانية (على سبيل المثال خطوة طول)، أقل ROM أقصى، وحركية، وتحديدا في القوة العمودية. انهم أيضا استخدام نظام accelerometry، ومع ذلك، فإنه هو جهاز ذو محورين الذي تم وضعه فقط على الجانب الأيمن من شعاعي المعصم لقياس WRتسارع الخاصة العراقية والمساعدة في تقدير صدمة للجسم. ما وراء هاغن وآخرون. 7 في السنوات الأخيرة، الشمال المشي المشي لديه حقا بعد أن درست باستخدام accelerometry. وأبعد من ذلك، بحث وبعد لدراسة أطول أحداث مدة مشية مثل مع 6MWT. كما يستخدم على نطاق واسع التقاط الحركة لأحداث قصيرة المدة، ويجب أن accelerometry تصبح أكثر من العنصر الرئيسي في تحليل المشي وخاصة خلال فترة أطول من الزمن. إذا تم الاعتراف على نطاق واسع استخدام accelerometry والتقدير في هذا الصدد، وهذا قد يسمح لتقييم أكثر تمثيلا من مشية كما يتم تنفيذ ذلك على أساس يومي.

مرة واحدة هو الكمال بروتوكول، باستخدام كل accelerometry والتقاط الحركة لتحليل مشية poling الشمال سوف تساعد على خلق تقييم مشية في مجملها يمكن أن تكون ممثلة في كل من طفرات قصيرة من المشي، وكذلك لفترة أطول. وعلاوة على ذلك، يمكن توظيف هذه التقنيات مع فئات معينة من السكان (على سبيل المثال Parkinsالمرض) لاكتساب فهم أفضل لكيفية أقطاب المشي الشمال يمكن أن تؤثر ليس فقط خطوة واحدة، ولكن أيضا الحصول على تمثيل أفضل للمشية بهم من خطوات متكررة. أيضا، إذا كان متوفرا في الممارسة السريرية، قد يكون الأطباء قادرين على استخدام accelerometry لقياس أكثر دقة مشية المريض خلال التقييم السريري. هذه النظم بشكل خاص سهلة الاستعمال وتبسيط جمع البيانات وتحليلها. وأخيرا، وتبحث في تأثير التدخل الشمال المشي قد يكون من المناسب أن يتزامن مع هذا البروتوكول. فمن الممكن أن تعلم تقنية poling ثم أداء الفور الفحوصات المخبرية قد لا يؤدي إلى تقييم دقيق تماما. بدلا من ذلك، وممارسة مع القطبين لفترة من الوقت (على سبيل المثال 8 أسابيع) يمكن أن توفر أفضل تقييم تأثير أقطاب الشمال الأوروبي على المشي والموقف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ويتم تمويل هذا العمل في جزء من Nordixx كندا، وصناع أقطاب المشي المستخدمة في هذا الفيديو.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Nordic walking poles Nordixx Canada Nordixx Global Traveler or Walker Alternative poles may be used
APDM accelerometry system APDM Opal system Alternative systems may be used
Vicon motion capture system Vicon Alternative systems may be used
Kistler force platforms Kistler Alternative platforms may be used
Vicon Nexus & Polygon Vicon Used in data analysis
14 mm reflective markers Vicon Number or markers depends on model
Tape measure
Weight scale
Caliper

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Parkatti, T., Wacker, P., Perttunen, J. Improvements in Functional Capacity from Nordic Walking: A Aandomized Controlled Trial Among Older Adults. J Aging Phys Act. 20, (1), 93-105 (2012).
  2. Schwameder, H., Roithner, R., Muller, E., Niessen, W., Raschner, C. Knee joint forces during downhill walking with hiking poles. J Sports Sci. 17, (12), 969-978 (1999).
  3. Willson, J., Torry, M. R., Decker, M. J., Kernozek, T., Steadman, J. R. Effects of walking poles on lower extremity gait mechanics. Med Sci Sports Exerc. 33, (1), 142-147 (2001).
  4. Koizumi, T., Tsujiuchi, N., Takeda, M., Fujikura, R., Kojima, T. Load dynamics of joints in Nordic walking. Procedia Engineering. 13, 544-551 (2011).
  5. Hansen, L., Henriksen, M., Larsen, P., Alkjaer, T. Nordic Walking does not reduce the loading of the knee joint. Scand J Med Sci Spor. 18, (4), 436-441 (2008).
  6. Stief, F., Kleindienst, F. I., Wiemeyer, J., Wedel, F., Campe, S., Krabbe, B. Inverse dynamic analysis of the lower extremities during Nordic walking, walking, and running. J Appl Biomech. 24, (4), 351-359 (2008).
  7. Hagen, M., Hennig, E. M., Stieldorf, P. Lower and upper extremity loading in nordic walking in comparison with walking and running. J Appl Biomech. 27, (1), 22-31 (2011).
  8. Shim, J., Kwon, H., Kim, H., Kim, B., Jung, J. Comparison of the effects of walking with and without Nordic pole on upper extremity and lower extremity muscle activation. J Phys Ther Sci. 25, (12), 1553-1556 (2013).
  9. Jensen, S. B., Henriksen, M., Aaboe, J., Hansen, L., Simonsen, E. B., Alkjaer, T. Is it possible to reduce the knee joint compression force during level walking with hiking poles. Scand J Med Sci Spor. 21, (6), 195-200 (2011).
  10. Ashburn, A., Hyndman, D., Pickering, R., Yardley, L., Harris, S. Predicting people with stroke at risk of falls. Age Ageing. 37, (3), 270-276 (2008).
  11. Nasreddine, Z. S., Phillips, N. A. The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: a brief screening tool for mild cognitive impairment. J Am Geriatr Soc. 53, (4), 695-699 (2005).
  12. Teaching the Technique. Nordixx Inc. Available from: https://www.nordixx.com/pages/teaching-the-technique/ (2015).
  13. Rikli, R. E., Jones, C. J. The reliability and validity of a 6-minute walk test as a measure of physical endurance in older adults. J Aging Phys Activ. 6, (4), 363-375 (1998).
  14. APDM Motion Studio User Guide. APDM User Guide. Available from: http://share.apdm.com/motion_studio/docs/APDMUserGuide.pdf (2014).
  15. Winter, D. A. Biomechanics and motor control of human gait: normal, elderly and pathological. ISBN. (1991).
  16. Clayton, H. M., Schamhardt, H. C. Measurement techniques for gait analysis. Equine locomotion. Available from: http://libvolume2.xyz/biomedical/btech/semester7/biomechanicsandbiodynamics/forceplatformandkinematicanalysis/forceplatformandkinematicanalysistutorial2.pdf (2001).
  17. Winter, D. A., Patla, A. E. Signal processing and linear systems for the movement sciences. Waterloo Biomechanics. (1997).
  18. Ali, N., Rouhi, G., Robertson, G. Gender, vertical height and horizontal distance effects on single-leg landing kinematics: implications for risk of non-contact acl injury. J Hum Kinet. 37, (1), 27-38 (2013).
تثبت المناسبة تقنيات التقاط الحركة لتقييم مشية الشمال المشي والموقف في كبار السن
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dalton, C. M., Nantel, J. Substantiating Appropriate Motion Capture Techniques for the Assessment of Nordic Walking Gait and Posture in Older Adults. J. Vis. Exp. (111), e53926, doi:10.3791/53926 (2016).More

Dalton, C. M., Nantel, J. Substantiating Appropriate Motion Capture Techniques for the Assessment of Nordic Walking Gait and Posture in Older Adults. J. Vis. Exp. (111), e53926, doi:10.3791/53926 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter