Login processing...

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

Behavior

המוכיח טכניקות לכידות תנועה מתאימה לכל ההערכה של הליכה ויציבת הליכה נורדית אצל קשישים

doi: 10.3791/53926 Published: May 12, 2016

Summary

המטרה היתה לבסס את השימוש האופטימלי של טכניקות איסוף נתונים עבור הילוך וניתוח יציבה הליכה נורדית. תלת ממדי לכידת תנועה אמור לשמש במהלך ניתוח זמן קצר (מחזור ההליכה יחיד כלומר), בעוד accelerometry צריך להיות מועסק על ניתוח משך זמן ארוך יותר (חזר כלומר מחזורים) כמו 6 דקות הליכה מבחן.

Abstract

הליכה נורדית (NW) הפך טופס פשוט ובטוח של פעילות גופנית בשנים האחרונות, ואת בלימוד דפוס ההליכה הזאת, טכניקות איסוף נתונים שונות נוצלו, כל אחד עם תוצאות חיוביות וגם שליליות. המטרה הייתה לקבוע את ההשפעה של NW על הליכה מבוגרת ויציבה ולקבוע לניצול מיטבים של מערכות איסוף נתונים שונות בשני ניתוח משך קצר וארוך. בהליכה וביציבה במהלך NW והליכה נורמלית הוערכו ב 17 מבוגרים בריאים (גיל: 69 ± 7.3). המשתתפים ביצעו שני ניסויים של 6 בדיקות דקות הליכה (6MWT) (1 עם מוטות (WP) ו 1 ללא הקטבים (NP)) ו -6 ניסויים של הליכה 5m (3 WP ו -3 NP). Motion נרשמה באמצעות שתי מערכות, מערכת accelerometry 6-חיישן ומערכת לכידת תנועה 8-מצלמה 3-ממדי, על מנת לכמת מרחבית-טמפורלית, קינמטיקה, ופרמטרים קינטית.

עם שני המערכות, משתתפים הפגינו אורך צעד מוגבר ותמיכה זוגית decreasמהירות וקצב הדיווש הילוך ed WP לעומת NP (p <0.05). כמו כן, עם לכידת תנועה, זמן תמיכה יחידה גדול נמצא WP (p <0.05). עם לכידת 3-D, ייצור חשמל ירך קטן ורגעים בכוח נמצאו מגע עקב-תנופה מראש וכן קליטת כוח ברך קטנה יותר מגע עקב, נדנדה מראש, ו WP תנופת המסוף לעומת NP, כאשר העריכו מעל אחד מחזור (p <0.05). כמו כן, WP הניב רגעים קטנים של כוח על קשר עקב תנופת מסוף יחד עם רגעים גדולים יותר באמצע עמדה של מחזור הליכה (p <0.05). לא נמצאו שינויים יציבים.

NW נראה מתאים לקידומה דפוס הליכה רגיל אצל אנשים מבוגרים. תלת ממדי לכידת תנועה אמור לשמש בעיקר במהלך ניתוח הליכה משך קצר (מחזור ההליכה כלומר יחיד), בעוד מערכות accelerometry צריכים להיות מועסקים בעיקר במקרים הדורשים עוד ניתוח משך כגון במהלך 6MWT.

Introduction

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

הליכה נורדית (NW) נחשבת כצורה פשוטה ובטוחה של הליכה מהירה באמצעות מוטות ומעוצבות 1. הוא הציע כי קטבים לספק הוסיפו יציבות, לשפר את היציבה, להפחית את לחץ משותף של הגפיים התחתונים. עם זאת, מוגבלת או סותרים קיימת הוכחה לגבי טעינת משותף ויישור יציב. מצד אחד, Schwameder et al. 2, ווילסון et al. 3, ו קואיזומי et al. 4 שיפורי דיווח אמצעי קינמטיקה ו / או הקטנת תגובת קרקע, דחיסה, וכוחות גזירה עם מחקרי הליכת המוט שלהם. מצד השני, ירידת אמצעי קינמטיקה וטעינה משותפת גדלה במונחים של כוחות בלימה / הנעה ורגעים של כוח דווחה על ידי Hansen et al. 5, Stief et al. 6, ואגן et al. 7 הליכה לאינפוזיה בזמן. בנוסף, תביעות של יישור יציב משופר נראה שיש entirel נעלםy נתמך על ידי מחקר מדעי לנקודה זו.

בדומה לתוצאות הסותרות נמצאות עם דפוסי הליכה, שיטות שונות וציוד הועסק בקו הזה של מחקר גם כן. מספר מחקרים השתמשו במערכות לכידות תנועת 3 ממדי 4,6 ומצלמות וידאו דיגיטליים 2,5, כל עם צלחות כוח משולבות בתוך המערכת, כדי להעריך הליכה כראוי. בעוד בנוסף, מחקרים אחרים נקטו אמצעים אחרים של פקידי שומת הליכה הנורדית poling כוללים שימוש electrogoniometry 7, אלקטרומיוגרפיה (EMG) 8, ומדידי זן רכובים על מוטות 2,9. בעזרת הטכניקה מנוצלת בפרוטוקול זה, הוא מציג את היתרון הספציפי של יכולת להפגין ייצוג הולם יותר (מחזורי הליכה חזרו כלומר) של הילוכה poling הנורדית של פרט על פני שיטות חלופיות התמקדו יותר על משך קצר מחזורי הילוך יחידים. כמו כן, שיטה זו משתמשתaccelerometry, כלי תקף, אשר לנקודה זו נעשה שימוש בדלילות במחקר הליכה נורדית. בהתאם המטרה של פרויקטים מחקריים פרט, היישום של פרוטוקול זה עשוי להיות מתאים למצבים כפי שמתואר בפרוטוקול זה, במיוחד עבור הילוך משך קצר וארוך. חשוב לציין כי הן לכידות תנועת accelerometry מתאים לקבלת מגוון מאפייני הליכה כוללים: מרחבית-טמפורלית (למשל צעד אורך, מהירות הליכה, וכו '), קינמטיקה (למשל טווח התנועה), ו הקינטית (כוחות למשל פרמטרים, ספקים, וכו ').

ולמרות השימוש חלק השונים אלה של ציוד, אירועי הליכת זמן קצר בלבד (מחזור הליכה יחיד כלומר) שהוערכו, עוזבים שאלות בנוגע טוב ביותר להעריך הילוך משך זמן ארוך יותר (מחזורי הליכה חזרו כלומר). לכן, את הרציונל לפיתוח השימוש בטכניקה זו מבוסס על importance של עיצוב תמונה מלאה של ההליכה הנורדית poling.

מטרת המחקר הנוכחי הייתה כפולה. ראשית, המטרה העיקרית היא לקבוע ולאמת את השימוש בשני מערכות accelerometry ומערכות לכידות תנועת 3 ממדים בהערכה בהליכה וביציבה על שני משכים קצר וארוך. מטרה נוספת, המטרה היא לקבוע את ההשפעה הכוללת של מוטות הליכה נורדית על דפוסי הליכה לרבות צעדים מרחבית-טמפורלית והקינטית וכן יישור יציבה של אנשים מבוגרים. עד כה, מחקר מינימאלי התמקד מבוגר NW ושל אשר כבר פורסם, פונקציה (כלומר כוח, שיווי משקל, גמישות) תייצג את משתני התוצאה העיקריים. לכן ידע הנוגע לתפקיד של הליכה מוטה על משתנה הילוך למדידה נדרש ויכול לספק תובנות לגבי אופן שבו קטבים יכולים לשחק לתוך תבניות ההליכה שלנו ככל שאנו מתבגרים.

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

מחקר זה בוצע בהתאם להנחיות של מועצת האתיקה מחקר של אוניברסיטת אוטווה.

הליך המיון 1.

  1. ספק להראות מצגות הצד לקבוצות הליכה מקומיות וכרזות גיוס פוסט במתנ"סים מתקנים ציבוריים כדי לגייס קבוצה של אנשים מבוגרים פעילים, שוכני קהילה.
  2. לאחר הביקור הראשוני, הראשון לברך את המשתתפים, להכיר להם את המעבדה, ולספק להם זמן לשנות לתוך הלבוש המתאים (מכנסיים קצרים כלומר, חולצת טריקו, ונעלי ריצה). ברגע מוכן, לספק כל משתתף עם תיאור מעמיק מחקר, קבלת הסכמה מדעת בכתב, ומסך כל פרט לזכאות מחקר באמצעות שאלונים שונים.
    הערה: קריטריוני הכללה כוללים: 55-80 שנים, טירון ההליכה נורדית (NW), ללא תנאי נוירולוגיות, לא קוגנטיביים, ללא תנאי לב, לא הליכה המשפיעים פציעה או ניתוחים קודמות ועליונהתנועת גפיים, ואת היכולת ללכת ללא עזרה.
    1. יש המשתתף להשלים בריאות כללית הפיזיקליים פעילות שאלון ואת מוכנות פעילות הגופניות שאלון (PAR-Q) כדי לאשר גיל, רמת פעילות, כל תנאי נוירולוגיות קיימים, בקצרה להעריך בריאות לב.
    2. בשלב הבא, יש להם להשלים יציבות יציבה דיווח עצמי ונופל שאלון (מותאם מ Ashburn et al. 10) כדי לקבוע שכיחות בסתיו, אם זה אפשרי. לבסוף, להשלים את הערכה קוגניטיבית מונטריאל (MOCA) עם כל נבדק כדי לפקח על ליקוי קוגנטיבי מתון 11, המהווים ציון מינימום של 26 מתוך 30 נקודות.

2. קוטב קם והדרכת הליכה נורדית

  1. לספק כל משתתף עם סט של מוטות, ולהדריך אותם כיצד להתאים את המוטות קרוב משפחה אורך אופטימלי גובהם. ודא התאמה מקבילה כ 65% מגובה הגוף של הפרט.
    1. לספק כל משתתף עם ההוראות הבאות בדבר התאמת מוט. בקש מהמשתתפים לעמוד גבוה, יש המשתתפים הניחו את קצה מוט מול האצבעות, להורות למשתתפים למקם את המרפק והזרוע ליד הגופה, ולשאול את המשתתפים להאריך הקטבים כך המרפק מהווה 90 ° משוער זווית ליד הגופה. לבסוף, הדק היטב את הקטבים וזווית הטיפים האתחול לאחור.
  2. הדרך את המשתתף 4 השלבים הבסיסיים הבאים כדי למזער את כמות מידע לעיבוד ולהבטיח הבנה מעמיקה של טכניקה 12. אלוט כ 30 דק 'להוראה והתרגול הבא של הטכניקה.
    הערה: הוראות הליכה נורדית הן להינתן על ידי מדריכת הליכה נורדית מוט מוסמכת.
    1. לפני הבטחת רצועות יד, להורות המשתתף למקום הקטבים שלהם מאחורי הגב התחתוןלעמוד זקוף. בקש מהמשתתפים לעמוד עם החזה שלהם גבוה ואת הכתפיים רפויות.
      הערה: הסבר למשתתף כי זה נעשה כדי להשיג הבנה של תנוחת הגוף נדרשה זקופה עבור הליכה נורדית.
    2. האם כל משתתף לאבטח את רצועות יד, למקם את הטיפים מוט מאחוריהם, ולהירגע זרועותיהם לצדם. תוך שמירה על ידיהם פתוחות (כלומר לא תופס ידיות), להורות הנושא להתחיל ללכת עם נדנדת זרוע מינימאלית עבור כ 100 מ '.
      הערה: בשלב זה, הקטבים פשוט נגררו מאחורי המשתתף.
    3. תוך שמירה על ידיים פתוחות וגרירה הקטבים מאחוריהם, להורות המשתתף להתחיל ללכת מהר יותר. בקש מהמשתתפים לדמיין להביא לי יד על כאילו הם עומדים ללחוץ את ידו של מישהו.
      הערה: בשלב זה, מסבירה כי המטרה היא לקדם את פעולות גומלין וקצביות הטבעיות של הידות והרגליים במהלך הליכה.
    4. סוף כל סוף,כזרוע נדנדות קדימה, יש המשתתף בעדינות לתפוס את הידית להפעיל כוח על הקרקע. עם כל תנופת זרוע, להורות פרט להרים הקטבים מעט מעל הקרקע ובתקיפות לשתול אותם עם כל פסיעה שלאחר מכן.
      הערה: בשלב זה, מסביר כי עזרי הכח ליישם בהתקדמות של הליכה מקנים עמידות שרירי הגוף העליונים.

3. איסוף נתונים ובדיקה פרוטוקול

  1. באמצעות סרט מדידה סטנדרטית, בקנה מידת משקל, קליפר, לקחת את מדידות אנתרופומטריות של המשתתף, כולל גובה, משקל, מרחק בין ASIS, עזב ואורכי רגל ימין, רוחבים ברך, רוחב קרסול, מנטרל כתף, רוחבים מרפק, רוחב יד, עוביים יד.
    1. באמצעות סרט מדידה, למדוד כל אורך הרגל כמרחק מעמוד השדרה הכסל הקדמי סופריור (ASIS) למרכז של malleolus המדיאלי כמו גם את המרחק בין שמאל וימין ASIS (כלומר </ Em> המרחק בין-ASIS).
      1. לאחר מכן, למדוד את הרוחב של כל משותף באמצעות קליפר ידי מציאת המרחק בין העצמות הבולטות (condyles למשל) של כל מפרק. לבסוף, למדוד את גובהו ומשקלו של המשתתף באמצעות סרט מדידה סטנדרטיים מידה, בהתאמה.
  2. כדי להעריך דפוסי הליכה (למשל מרחבית-טמפורלית אמצעים) ויישור יציבה על פני תקופה ארוכה של זמן, להשתמש במערכת accelerometry עבור איסוף נתונים במהלך דקה 6 מבחן Walk (6MWT), שהינה בדיקה תקפה וראויה בהערכה מבוגר של סיבולת גופנית 13.
    1. עבור מערכת accelerometry, להבטיח כי היא מורכבת 6 חיישנים לפחות, כל אחד עם תאוצה ג'ירוסקופים שולבו בהם כדי למדוד גם את התאוצה (ז) ואת המהירות הזוויתית (מעלות / sec) של כל פלח מסוים של הגוף.
      1. לפני מיקום על המשתתף, להבטיח כי כל החיישנים arדואר עגנה מאובטח לתחנת העגינה של המערכת על מנת לסנכרן אותם וכייל את המערכת, ובסופו של דבר להעביר מדידות נתונים מדויקים 14.
    2. צרף חיישנים באמצעות רצועות הקרס בלולאה מתכווננת, לאבטח את החיישנים לעמוד השדרה ופרקי הידיים, הקרסוליים, המותני (L5) והגו ולאסוף בקצב דגימה של מינימום של 100 הרץ.
      1. כאשר הצבת חיישנים, להבטיח כי הם מכוונים על פי הנחיות המערכת. מקם את חיישני הקרסול קדמי. מקמו את חיישני מפרק בדיעבד (כאשר בעמדה אנטומית). מקם את חיישן מטען על גבי החזה, ומקם את חיישן L5 ישירות חוליות L5.
        הערה: הנתונים קינמטית מועבר באופן אלחוטי מחיישנים אלה לנקודת גישה, אשר משמש בדיוק הזמן בהעברת הנתונים מסונכרנים.
    3. התאימו את המשתתף עם חיישנים 6 ולבקש מהם לבצע שני ניסויים של 6MWT, אחד עם מוטות one ללא. אקראי להקצות שני ניסויים אלה כדי לשלוט על אפקט הסדר.
    4. הדרך את המשתתף ללכת הלוך ושוב לאורך שביל 25 מטר במהירות של בחירה עצמית עבור 6MWT, הוא עם ובלי מוטות. בשלב זה, הקפד ללחוץ על "התחל" כדי להתחיל באיסוף נתונים עם מערכת accelerometry.
      הערה: במהלך ניסויי מוט, לספק הדרכה נוספת למשתתף ליישם הוראת poling שלהם.
  3. לבסוף, להעריך אירועים ההליכה זמן קצר באמצעות מערכת לכידת תנועה 3 מימדי איסוף לכל הפחות של 100 הרץ, עם שתי צלחות כוח מוטבע השביל. סנכרן את פלטפורמות כוח עם מערכת לכידת התנועה, להבטיח כי פלטפורמות הכח הם מאופסים כדי למנוע רעש בנתונים, ולוודא כי הם אוספים בקצב דגימה מספיק, למשל 1,000 הרץ.
    1. סנכרן את לוחות כוח למערכת לכידת תנועה ידי חיבורם הראשון למחשב באמצעות חוטי לספקד מהחברה. שנית, ישירות בתוך תוכנת מערכת לכידת תנועה, זה הכרחי כדי "להוסיף" צלחות הכח לכרך ללכוד ידי הזנת ממדים, הרגישויות, דגימת מחירים, וכל מידע אחר שיידרש עבור המערכת.
    2. ודא כי צלחות הכח כבר 'התבייתו'. האם זה בשני שלבים: 1) לחץ לחיצה ימנית על כל צלחת כוח בתוך התוכנה ובחרתי 'אפס צלחת כוח' ו -2) ולחץ על הכפתור 'אפס' כי הוא ישירות על קופסא רכישת נתונים של צלחות הכח.
      הערה: ודא כי מערכת לכידת תנועה אוספת מידע בזמן אמת משני שמאל והרגליים כבר מן שביתות רגל על ​​כל פלטפורמה כוח ומאפשר מרחבית-טמפורלית, קינמטיקה, ו הקינטית ניתוח.
  4. עבר כיול דינמי של המערכת (במטרה להגדיר את עוצמת הקול ללכוד כי היא לשמש במהלך איסוף נתונים). כדי לעשות זאת, גל שרביט 3-marker באופן מבוקר דרך capturשטח E. ואז לבצע כיול סטטי של המערכת להגדיר את מערכת קואורדינטות העולמית (כלומר נקודת התייחסות של 0, 0, 0 (x, y, z) על ידי צבת L-מסגרת 4-סמן באותה שצוינה נקודת התייחסות ובחר 'גדר נפח "בתוך תוכנת מחשב.
    הערה: הכיול הדינמי מאוחר מסייע בשחזור של העמדה 3 ממדים של 39 סמנים רעיוניים המשמשים עבור דגם זה.
    1. התאם את המשתתף עם 39 הסמנים הרעיוניים, מצרף אותם באמצעות סרט הדבקה דו-צדדים והציבו על ציונים דרך אנטומיים ספציפיים כוללים: metatarsals השני, לרוחב malleoli, calcanei, על ימין ועל שמאל האמצע מוטה, condyles ירך לרוחב, שמאלה אמצע ירך ימין , ASIS, PSIS, T10, C7, זכות חזרה, עצם הבריח, עצם החזה, תהליכים acromion, על ימין ועל שמאל אמצע הזרוע, epicondyles לרוחב, שמאלה באמצע זרועו הימנית, פרקי המדיאלי ו לרוחב, של עצמות היד השנייה, ראש הקדמי-צדדי, ו אחורי לטרלי ראש.
    2. הדרך את המשתתף אזלבצע 6 ניסויים של הליכה מ 5 עד נפח ללכוד מערכות, שלושה עם מוטות ושלושה בלי. אקראי להקצות שניסויים אלה בקרו אפקט סדר ולספק אותה ההוראה לפי 6MWT.

נתוני 4. ניתוח סטטיסטי 14

  1. במהלך ניתוח 6MWT, להסיר את כל פונה במהלך המשפט כדי לתת דין וחשבון על הליכה מצב יציב לחלוטין לאחר הסרת כל אחד בתורו, להשתמש בתוכנה מערכת לחלץ האמצעים מרחבית-טמפורלית, מגוון המטען של תנועה (ROM) בכל המקומות, ו מירויות מטען בכל המטוסים.
    הערה: זה נעשה באופן אוטומטי במהלך פרוטוקול זה באמצעות אלגוריתמים המשמשים את המערכת עצמה 14. הפעולות שיש לבצע כדי לחלץ את המשתנים התלויים הצורכים במערכת זו מפורטות להלן.
    1. שימוש בתוכנת מערכת accelerometry, ראשון לחץ על 'צג נתונים', בחר את הניסויים המתאימים חותם זמן שנאספו, לחץ לחיצה ימנית על TRials, ובחר 'המר ל- CSV'. אחרי עושה את זה, פתח את קובץ CSV ו להבטיח כי נתונים מכל 6 החיישנים יוצא לניתוח נוסף.
    2. הבא, בחר את המשפט שוב ​​ולחץ על 'ייצוא ל- PDF'. שים את המערכת להפיק דוח PDF עם מספר משתנה. מכאן, לחלץ משתנים הם רצויים עבור המחקר, במקרה זה, אמצעים מרחבית-טמפורלית ו קינמטיקה.
  2. עבור לכידת תנועת 3 ממדים, לסנן את כל הניסויים באמצעות בפיגור אפס מסדר הרביעי Butterworth לסנן למכשירים אנלוגיים עם תדר ניתוק של 10 הרץ כמו גם מסנן Woltring עבור מסלולי הסמן עם 15 מ"מ MSE חזה ערך. כדי לעשות זאת, לצרף את אפשרויות הסינון 'Butterworth ו Woltring' למערכת הולכת הפעולות בתוך תוכנת המערכת, בחר את התדרים חתוכים הנ"ל וערכי MSE, ולחץ על 'הפעל'.
    1. הוסף 'קובץ ייצא ל- ASCII' מבצע בצנרת פעולות בתוךהמערכת ובחר "הפעל". שמור את ASCII לייצא החדש (גיליון אלקטרוני) גליון עבודה למחשב.
    2. פתח את קבצי ASCII לייצא ובתוך כל קובץ, אתר את הספקים ורגעים של כוח (כלומר קינטיקה) עבור כל אחד מפרקי הגפה התחתונה, כולל את הקרסול, הברך, הירך.
      הערה: שימוש בפונקציות מינימום ומקסימום בתוך גיליון העבודה, לחשב את הפסגות העליונות והתחתונות המתאים השלבים השונים של מחזור ההליכה יחיד (למשל A1, K1, H1, וכו '), כפי שתיאר חורף 14.
    3. לאחר מכן, לחלץ את האמצעים מרחבית-טמפורלית באמצעות תוכנת המערכת הספציפית, אשר במקרה זה, מחושב באופן אוטומטי באמצעות אלגוריתמי מערכת ומן מדידות אנתרופומטריות. כדי לחלץ את המשתנים הספציפיים, ראשון לייבא את המשפט הרצוי לתוך תוכנת המערכת, בחר 'אירועים', ולחץ על המשתנה הרצוי כדי להשיג את הממוצע משתנה מכל משפט.
  3. Lastly, באמצעות קבצי ASCII, לאתר את המסלולים לסמן C7 כמו גם סמני אגן / עצם העצה. באמצעות מסלולים אלה, לחשב יישור יציבה כפער בין הסמנים המסלולים אלה בשני הכיוונים המדיאלי-לרוחב קדמי-אחוריים.
  4. פתח תוכנה סטטיסטית ולייבא במשפט מסוים. ראשית, באמצעות הבדיקה שפירא-וילקס לנורמליות, להבטיח אם הנתונים מתפלגים נורמלית.
    1. כדי להשוות עם ובלי מוטות, שימוש לזווג מבחני t כאשר נתונים מתפלג נורמלית ו ווילקוקסון חתום בדיקות דרגה כאשר סוטים. השתמש נהלי השוואת pairwise המרובים ההולם-Sidak בעת צורך. ברמת מובהקות מוגדרת על p <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

פרמטרים בהליכת מרחב וזמן

כשהולכים עם מוטות הליכה נורדית הוערכה באמצעות תנועה ללכוד וצלחות כוח, אורך הצעד (p <0.01), זמן תמיכה כפולה (p <0.001), וזמן תמיכה יחיד (p <0.001) כולם משמעותי יותר לעומת הליכה ללא הקטבים . בנוסף, מהירות הליכה (p <0.05) הוא משמעותי איטי יותר מקצב (p <0.001) הוא קטן יותר באופן משמעותי עם מוטות לעומת ללא אצל אנשים מבוגרים. יתר על כן, כאשר בוחנים הליכה על פני הליכה משך זמן ארוכה יותר עם 6MWT ושימוש accelerometry, תוצאות דומות מצוינות עם אורך צעד ארוך יותר (p <0.001) וזמן תמיכה כפול (p <0.001), כמו גם מהירות הליכה משמעותית איטיות יותר (עמ ' <0.001) יותר ויותר מקצב (p <0.001) (טבלה 1).

תחתון המשותפת גפי ניתוח קינטי </ P>

אמצעי קינטי מוערכים אך ורק באמצעות לכידת תנועת 3 ממדים.

מפרק ירך

בעת שימוש קטבים, ייצור חשמל ירך קטן משמעותי נתפס על קשר עקב (H1) (p <0.05), כמו גם על-תנופה מראש (H3) (p <0.01) לעומת ההליכה ללא קטבים (איור 1). כדי לחפוף עם הפחתות אלה בדור כוח ירך, ברגע של כוח תוך כדי הליכה עם מוטות קטן משמעותי בשני מגע העקב (p <0.05) ו-תנופה מראש (p <0.05) בהשוואה ללא קטבים.

כוח דור ברך / קליטה

בעת שימוש קטבים, קליטת כוח ברך קטנה משמעותי נתפסת על קשר עקב (K1) (p <0.05), ב-תנופה מראש (K3) (p <0.001), ו ב terminal תנופה (K4) (p <0.001) לעומת ההליכה ללא קטבים (איור 2). בנוסף, עם מוטות באופן משמעותי רגעים קטנים של כוח נמצאים בבית מגע עקב (p <0.001) ועל תנופת מסוף (p <0.001) ורגעים גדולים יותר באופן משמעותי של כוח אמצע העמדה (p <0.01) בהשוואה ללא קטבים.

כוח דור קרסול / קליטה

אין כוח תפוקה משמעותית או רגע של הבדלים בכוח במפרק הקרסול משני קשר עקב (A1) או בוהן פעמית (A2).

ניתוח ביציבה

אין הבדלים משמעותיים בטווח המטען של תנועה בעת שימוש accelerometry בכל אחד משלושת המטוסים של תנועה (כלומר חזיתית, sagittal, ואופקיים) או עם לכידת תנועה במוח הקדמי מטוסים sagittal.

התוצאות שנמצאו במחקר זה יעלו בקנה אחד עם מחקרים קודמים על אותו הנושא באמצעות מערכות לכידות תנועה דומות. תוצאות אלו מראות כי טכניקה זו ושימוש הוא התנועה ללכוד accelerometry יכולים להיות מתאימות נרחב בהערכה בהליכה וביציבה.

איור 1
איור 1:. כוח ירך שיא פני מחזור הליכה יחיד נתון זה מייצג פרופיל כוח ירך טיפוסי וואט לכל קילו של משקל גוף על פני מחזור הליכה אחד (כלומר שביתת עקב של רגל אחת על שביתת העקב הבאה של אותה רגל) כדי להשוות עם מוטות (אדום) כדי ללא קטבים (כחול). החיצים ב H1, H2, H3 והשלבים מעידים על השינויים בכוח דור / קליטה בהשוואה עם פולנים ללא עמודים, עם הכוכביות מה שמעיד על הבדל משמעותי בין two. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2:. כוח ברך שיא פני מחזור הליכה יחיד נתון זה מייצג פרופיל כוח ברך טיפוסי וואט לכל קילו של משקל גוף על פני מחזור הליכה אחד (כלומר שביתת עקב של רגל אחת על שביתה לעזאזל הבאה של אותה רגל) כדי להשוות עם מוטות (אדום) כדי ללא קטבים (כחול). החיצים ב K1, K2, K3, ושלבי K4 מעידים על השינויים בכוח דור / קליטה בהשוואה עם פולנים ללא עמודים, עם הכוכביות מה שמעיד על הבדל משמעותי בין שתיים. אנא לחצו כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של נתון זה.

Vicon APDM עם פולנים בלי פולנים עם פולנים בלי פולנים מדדי תוצאה ממוצע ± SD אורך סטרייד (מ ') 1.39 ± 0.19 1.31 ± 0.21 † 1.47 ± 0.11 1.42 ± 0.11 † הילוך מהירות (m / sec) 1.08 ± 0.23 1.18 ± 0.20 * 1.25 ± 0.17 1.39 ± 0.14 † קיידנס (צעדים / דקה) 93.07 ± 10.90 108.78 ± 11.26 † 101.92 ± 12.17 117.82 ± 9.74 † Double תמיכה זמן (שניות) 0.34 ± 0.06 0.28 ± 0.06 † 0.28 ± 0.07 0.22 ± 0.06 † יחיד תמיכת זמן (שניות) 0.48 ± 0.05 0.41 ± 0.04 † --- ---

טבלה 1:. מרחבית-טמפורלית אמצעי וסטיית תקן, עבור שני מערכות איסוף נתוני טבלה זו מייצגים את האמצעים מרחבית-טמפורלית השונים המתקבלים משני ללכוד מערכות accelerometry ותנועה. שני צלבים כוכביים לייצג הבדל משמעותי בין חמוש במוטות וללא קטבים עבור כל מערכת בהתאמה, עם צלבים מייצגים הבדל משמעותי במיוחד על p <0.01 ו כוכביות מייצג הבדל משמעותי על p <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

החשיבות של שמירה על עקביות מבחינת שימוש קוטב היא קריטית בתוך פרוטוקול זה. במיוחד, פעולות מתאימות טכניקת poling נכונה וכן מוט ראוי להגדיר חשובות כדי לשמור על עקביות בין מחקרים שונים. לכן ההנחיות וההוראות של ארגון הליכה נורדית ספציפי יש להקפיד על פרוטוקולים כגון זה. בנוסף ובמיוחד בעת שימוש accelerometry, שימוש סט גוף מלא של צגים תלת-ציריים חשוב להשיג הבנה מלאה של התנועה בגוף המלאה של הנבדק (למשל בהליכה וביציבה) בין היתר באמצעות האצה והסיבוב של כל מגזר מסוים של גוף. מערכת כזו יכולה וצריכה להיות מועסקת בעיקר במקרים לפי פרוטוקול זה, באמצעות שביל ארוך יחסית (למשל 25 מ ') כדי לתת דין וחשבון על אירועי משך זמן כמו גם לצמצם את מספר הסיבובים לתת דין וחשבון על הליכת מצב יציבה בעיקר. זה יכול להיות במיוחד importaNT בעת שימוש בדיקות הילוך תוקף כגון 13 6MWT בתוך הן במסגרות קליניות ומחקר.

יתר על כן, מערכות לכידות תנועה דווחו גם ציוד מתאים בלימוד אירועי זמן קצרים כגון מחזורי הילוך יחידים 16 וצריכה לשמש ככזה, כפי שקורה עם החלק השני של פרוטוקול זה. כדי להגיע לרמת דיוק של מערכת זו, קיימת הכרח לבצע כיולים סטטי ודינמיים תקינים של המערכת כדי להגדיר את העוצמת הלכידה וחשוב יותר את מערכת קואורדינטות העולמית הדרושה לשיקום 3 ממדים של הסמנים הרעיוניים. על מנת לאמוד הוא בהליכה וכן יישור יציב, סט סמן גוף מלא (למשל Plug-in מודל הילוך) הוא הכרחית כמו העמדות ועקירות של הירך (PSIS ואת הטבור) ואת שדרה (C7) סמנים הם קריטיות בניתוח ומדידת טווח מטען של התנועה (ROM) ב האחורי-הקדמי (AP) המדיאלי-לרוחב כיוונים (ML). ואניastly, צלחות כוחות משולבים עם המערכת צריכה להיות איסוף בקצב דגימה מספיק, למשל, 1,000 הרץ מן בפרוטוקול זה. קצב דגימה ניתן לשנות ממחקר ללמוד, לעומת זאת, חוקרים חייבים להיות לא בטוח להפר את משפט הדגימה, הקובע "אות התהליך חייבת להיות שנדגמו בתדר לפחות פעמים גבוהות ככל בהווה התדר הגבוה האות עצם" 17.

בהתאם לזמינות ציוד בתוך הגדרת מעבדה שונה, מערכות accelerometry שונות ומערכות לכידות תנועה ניתן להשתמש, בתנאי שהם מאפשרים להקפדה על השלבים הקריטיים של פרוטוקול זה. לדוגמא, אם אין אפשרות להשתמש במערכת צג-צירי תלת שיש לו גם קריאות האצה גירוסקופ או אם שטח המעבדה אינו מספיק כדי לשלב שביל ארוך, שימוש במערכת זו לא יכול להיות מתאים לחלוטין להערכה בהליכה וביציבה של אחד . באופן דומה, עם מערכות לכידות תנועה, שימושדגם-פלג גוף תחתון לכל משתתף הוא נאות בהערכת מאפייני הליכה שונה, לעומת זאת, מודלי גוף תחתון ייכשלו להעריך יישור יציב כראוי כמו חלק הירך ההכרחית וסמני שדרה עלול להיות חסר לחשב ROM מטען. כמו כן, אם באמצעות פרוטוקול זה לבחון תנאים ספציפיים (אוסטיאוארתריטיס של הברך למשל או פציעה ACL), שימוש במקלטי סמן שונה או שונה כגון כי שמוצג עלי, Rouhi, ורוברטסון 18 ניתן להשתמש כדי ליצור הערכה מלאה יותר של הברך במצבים כגון אלה. בנוסף, וכפי שנראה במחקר זה מתמקד מבוגרים בלבד, הפרוטוקול יכול ליהנות מהתוספת של קבוצת ביקורת לצרכי השוואה, לעומת זאת, זה תלוי במידה רבה על האוכלוסיות לכל למידה עצמית. בהתאם האוכלוסייה, קבוצת ביקורת (צעירה למשל) עשויה לתרום להבנה נוספת איך הליכה ושינויי יישור יציבים, עם או ללא שימוש קטבים הנורדית. גַם,כדי להבין טוב יותר את התפקיד כי הקטבים עצמם לשחק במהלך הליכה, שימוש מודד זן יכול להיות משולב. בעקבות טכניקה השתמשה בעבר על בוגרים צעירים ובריאים על ידי ג'נסן ועמיתיו 9, מיקום של מד לחץ על כל אחד הקטבים יכול לסייע בהערכת מדידות הילוך קינטית. ולבסוף, שהוא נוקט בטכניקה המועסקת על ידי שים ועמיתיו 8, באמצעות אלקטרומיוגרפיה (EMG) עם פרוטוקול זה יכול לסייע בהבנת דפוסי הפעלת שרירים הספציפיים הוא בגפיים העליונים ותחתונים במהלך הליכה נורדית.

המקורי של פרוטוקול זה מתגורר העובדה שהיא מספקת הקו מנחה מצב הליכת אמנות המנתח בשני קופצי קבוצה שונים מאוד. לכן, זה נותן אפשרויות רציונלים מעשיות עבור חוקרים וקלינאים לבחירה כאשר מחליטים על הפרוטוקול ששירת בצורה טובה ביותר את המטרה של הניתוח שלהם. אם לחזור ולומר שוב, עם מערכת 3-ממדי לכידת תנועה,המטרה היא ללמוד אירועי זמן קצרים כפי שקורה עם מחזור הליכה אחת, בעוד מערכות תאוצה משמשות במקרה זה ללמוד הליכה כולה על פני תקופה ארוכה של זמן. 3-ממדי שונים לכידת תנועה מערכות כמו גם מצלמות וידאו, כל עם צלחות כוח המשולב בהן שימשו בדרך כלל בהערכת הילוך הליכה נורדית 3 - 6. Stief et al. 6 השתמש במערכת 6-מצלמה לאסוף poling 5 ו -5 ניסויים שאינם poling כדי למדוד את קינמטיקה (ROM כלומר) קינטיקה (כלומר רגעים של כוח) על ירך, ברך, קרסול ומפרק. באופן דומה, מערכת 10-המצלמה שימשה קואיזומי et al. 4 עם שתי צלחות כוח הכלול בו כדי להשיג מדידות קינטית מ -10 ניסויים הליכה נורדית כדי בסופו של דבר לחשב כוחות גזירה ודחיסה של המפרקים בגפיים התחתונות ועמוד השדרה המותני. יתר על כן, אל האנסן et. 5 השתמשו פקה 5עידן מערכת וידאו דיגיטלי להקליט תנועות, שוב עם שתי פלטפורמות כוח מוטבע השביל כדי לכמת משתנה הקינטית כוללים: כוחות דחיסה, כוחות הגזירה, כוחות תגובת קרקע, ורגעים של כוח. שיטות קיימות מצביעות באופן בסיסי את השימוש במערכות לכידות תנועה כמו מקובל וראוי בעיקר עבור מדד מדויק ויעיל של דפוסי ההליכה של פרט, אם כי לאירועי משך קצרים.

בניגוד המשותף של לכידת תנועה, שיטות חלופיות כגון זה המשמש את אגן et al. 7 יש לעתים הועסקו. במחקר המסוים הזה, צלחות electrogoniometry וכוח משמשים כדי להעריך את הצעדים מרחבית-טמפורלית (למשל אורך צעד), ROM הגפה התחתונה, קינטיקה, במיוחד הכוח האנכי. הם עשו גם להשתמש במערכת accelerometry, לעומת זאת, הוא צג uniaxial שהונח רק בצד הרדיאלי תקין של מפרק כף היד כדי למדוד wrist אצה ולסייע להערכת הלם לגוף. מעבר אגן et al. 7 בשנים האחרונות, הליכת הליכה נורדית יש באמת עדיין להיבדק באמצעות accelerometry. ובנוסף לזאת עדיין, מחקרים עדיין ללמוד אירועי הילוך משך זמן ארוכים יותר כגון עם 6MWT. כשם לכידת תנועה נעשתה שימוש נרחב לאירועי משך קצר, accelerometry צריך להיות יותר של מצרך ניתוח הליכה, במיוחד על פני תקופה ממושכת של זמן. אם שימוש accelerometry הוא נרחב יותר הכרה ערכית מבחינה זו, זה עשוי לאפשר הערכה מייצגת בצורה טובה יותר בהליכה כפי שהיא מבוצעת על בסיס יומי.

לאחר הפרוטוקול מושלם, הוא באמצעות accelerometry ו לכיד תנועה עבור ניתוח הליכת נורדית poling יעזור ליצור הערכה של הליכה בשלמותו שיכול להיות נציג שני פרצים קצרים של הליכה, כמו גם יותר. יתר על כן, טכניקות כאלה עשויים להיות מועסקים עם אוכלוסיות ספציפיות (למשל Parkinsהמחלה על) כדי להשיג הבנה טובה יותר של איך קטבי הליכה נורדית יכולים להשפיע לא רק בפסיעה אחת, אלא גם לקבל ייצוג טוב יותר של ההליכה שלהם צעדים חזרו. כמו כן, אם קיים בפרקטיקה הקלינית, קלינאים ייתכן שתוכל להשתמש accelerometry באופן מדויק יותר למדוד הליכה של המטופל במהלך הערכה קלינית. מערכות כאלה הן בעיקר ידידותיים למשתמש ולפשט איסוף וניתוח נתונים. לבסוף, לבדוק את השפעתו של התערבות הליכה נורדית עשוי להיות מתאים כדי לחפוף עם פרוטוקול זה. יתכן כי לימוד טכניקת poling, ומייד לאחר מכן ביצוע בדיקות מעבדה לא עלול לגרום הערכה מדויקת לחלוטין. במקום זאת, לתרגל עם הקטבים לתקופה של זמן (למשל 8 שבועות) עשוי לספק הערכה טובה יותר של השפעת הקטבים נורדי על בהליכה וביציבה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

עבודה זו ממומנת בחלקה על ידי Nordixx קנדה, יצרני קטבי ההליכה המשמשים בסרט הזה.

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).
המוכיח טכניקות לכידות תנועה מתאימה לכל ההערכה של הליכה ויציבת הליכה נורדית אצל קשישים
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