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Behavior

이전 성인의 노르딕 워킹 보행의 평가와 자세에 대한 적절한 모션 캡처 기술을 실증

doi: 10.3791/53926 Published: May 12, 2016

Summary

목표 노르딕 보행 보용 자세 분석을위한 데이터 수집 방법의 최적의 사용을 입증했다. accelerometry가 6 분 도보 테스트와 같은 긴 시간 분석 (즉, 반복주기)을 위해 사용되어야하는 동안 세 가지 차원 모션 캡쳐는 짧은 기간 분석 (즉, 하나의 보행주기) 동안 사용되어야한다.

Abstract

노르딕 워킹 (NW)는 최근 운동 안전하고 간단한 형태로되어 있으며,이 보행 패턴을 연구, 다양한 데이터 수집 기술은 포지티브 및 네거티브 각각 채용되어있다. 목적은 이전 성인 보행 자세의 NW의 효과를 결정하기 위해 짧은 및 긴 기간 모두 분석 다른 데이터 수집 시스템의 최적 사용을 결정하는 것이었다. NW 및 일반 보행시 보행 자세 17 건강한 노인에서 평가되었다 (연령 : 69 ± 7.3). 참가자와 5m 거리 (3 WP 3 NP)의 6 시험 (극 (NP)없이 극 (WP 1) 1) 6 분 도보 테스트 (6MWT)의 두 가지 실험을 수행 하였다. 모션은 공간 - 시간, 운동 및 운동 파라미터를 정량하기 위해, 두 시스템, 6 accelerometry 센서 시스템 및 8 카메라 3 차원 모션 캡쳐 시스템을 이용하여 기록 하였다.

두 시스템으로, 참가자들은 증가 보폭 및 이중 지원 및 decreas을 보여 주었다NP에 비해 에드 보행 속도와 리듬 WP (P <0.05). 또한, 모션 캡쳐하여 큰 단일지지 시간이 발견 WP (p <0.05). 3-D 캡처와 작은 엉덩이 발전과 힘의 순간은 하나 이상의 평가 NP에 비해 발 뒤꿈치 접촉, 사전 스윙, 및 터미널 스윙 WP에서 발 뒤꿈치 접촉 및 사전 스윙뿐만 아니라 작은 무릎 전력 흡수에 발견 주기 (P <0.05). 또한, WP는 보행주기 (P <0.05)의 중간 자세에서 발 뒤꿈치 접촉 더 큰 순간과 함께 터미널 스윙에서 힘의 작은 순간을 얻었다. 변경 사항이 자세를 찾을 수 없습니다.

NW는 노인에서 정상적인 보행 패턴을 촉진하기위한 적절한 것 같다. accelerometry 시스템은 주로 같은 6MWT 동안과 같이 긴 시간 분석을 요구하는 경우에 사용되어야한다하면서 입체 모션 캡쳐 주로 단시간 보행 분석 (즉, 하나의 보용주기) 동안 사용되어야한다.

Introduction

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노르딕 워킹 (NW)는 특별히 디자인 된 기둥 하나를 사용하여 피트니스 산책하는 간단하고 안전한 형태로 간주된다. 이 극은 자세를 개선하고, 더 낮은 사지의 관절 스트레스를 줄이고, 안정성을 추가 제공하는 것이 좋습니다. 그러나 제한되거나 모순 된 증거​​가 공동 로딩과 자세 정렬에 대한 존재한다. 한편, Schwameder 등. 2, 윌슨 등. 3, 고이즈미 등. 그들의 극 도보 연구와 운동 방법 및 / 또는 지상 반응, 압축 감소하고, 전단력 4 보고서 개선. 한편, 제동 / 추진력 힘과 힘의 모멘트의 관점에서 운동 대책 증가 관절 부하를 감소는 한센 등. 5, Stief 등. 6, 하겐에 의해보고되었다. (7) 동안 극 산책입니다. 또한, 개선 된 자세 정렬의 주장은 사라 entirel을 가지고있는 것 같습니다이 점에 대한 과학적 연구에 의해 지원되지 않는 Y.

보행 패턴, 다른 방법과 장비 발견 된 모순 된 결과와 유사뿐만 아니라 연구의이 라인에 사용되어왔다. 몇몇 연구는 충분히 보용을 평가하기 위해, 3 차원 모션 캡쳐 시스템 4,6- 디지털 비디오 카메라 2,5- 시스템에 통합 포스 플레이트 모두를 사용 하였다. 추가하는 동안, 다른 연구 electrogoniometry 7, 근전도 (EMG) (8)의 사용을 포함한 북유럽 폴링 보행을 평가하는 다른 방법을 사용했으며, 스트레인 게이지는 극 2,9에 장착. 이 프로토콜에 사용되는 기술로, 짧은 기간 및 단일 보행주기에 더 초점을 맞추고있다 대체 기술을 통해 개인의 북유럽 폴링 보행의보다 적절한 표현 (즉, 반복 보행주기를) 입증 할 수있는 특정 이점을 제공한다. 또한,이 방법은 사용accelerometry,이 시점에 드문 드문 노르딕 워킹 연구에 사용 된 유효한 도구. 특히 짧고 긴 기간 걸음 걸이를 들어,이 프로토콜에 설명 된대로 개별 연구 프로젝트의 목적에 따라,이 프로토콜의 응용 프로그램은 상황에 적절할 수있다. 공간 - 시간 (예를 들면 보폭, 보행 속도 등), 운동 학적 (운동 범위), 및 운동 (예 힘 : 모션 캡쳐 및 accelerometry 모두 포함 보용 다양한 특성을 얻기 위해 적합하다는 것을 유의해야 전원 출력 등) 매개 변수를 설정합니다.

그리고 장비의 이러한 여러 가지의 사용에도 불구하고, 단지 짧은 기간의 걸음 걸이 이벤트 (즉, 하나의 보행주기) 가장 긴 기간의 걸음 걸이 (즉, 반복 보행주기) 평가에 관해서 질문을 떠나, 평가되었다. 따라서, 개발 및이 기술의 사용에 대한 이론적 근거는 I에 기초북유럽 폴링 보행의 전체 그림을 도운의 mportance.

이 연구의 목적은 두 가지이다. 우선, 기본 목표 결정 짧은 및 긴 기간 둘다 보행 자세의 평가에 accelerometry 시스템 및 3 차원 모션 캡쳐 시스템 모두의 사용을 입증한다. 이차적으로, 목표는 공간적 시간적 및 운동 방법뿐만 아니라 노인의 자세 정렬을 포함하여 보행 패턴에 노르딕 워킹 폴의 전반적인 효과를 결정하는 것입니다. 지금까지 최소한의 연구는 나이가 성인 NW에 집중하고 게시 된 것을의, 기능 (즉, 힘, 균형, 유연성) 일차 결과 변수를 표시하고있다. 따라서, 측정 가능한 보행 변수에 기둥을 걷는 역할을 관한 지식이 필요하고, 우리가 나이 폴이 우리의 보행 패턴으로 연주 할 수있는 방법에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.

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Protocol

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본 연구는 오타와 대학의 연구 윤리위원회의 지침에 따라 수행 하였다.

1. 심사 절차

  1. 활동, 지역 사회에 거주하는 노인의 그룹을 모집하기 위해 지역 사회 센터와 공공 시설에서 지역 걷는 그룹과 포스트 모집 포스터에 사이드 쇼 프리젠 테이션을 제공합니다.
  2. 초기 방문시, 첫째, 참가자를 맞이 실험실로 소개하고 그들에게 적절한 복장으로 (즉, 반바지, 티셔츠, 실행 신발)을 변경하는 시간을 제공합니다. 일단 준비, 심층 연구 설명과 함께 각 참가자를 제공하는 서면 동의서를 획득, 다양한 설문을 사용하여 연구 자격에 대한 각각의 화면.
    참고 : 포함 기준은 다음과 같습니다 나이 55~80년, 노르딕 워킹 (NW), 아니 신경 학적 상태, 아니인지 장애, 아니 심장 상태, 아니 이전의 부상이나 수술에 영향을 미치는 보행 상부에 초보자사지의 움직임, 그리고 도움없이 걸을 수있는 능력.
    1. 참가자가 일반 건강 및 신체 활동 설문지와 순서에 따라 신체 활동 준비 설문지 (PAR-Q)는 연령, 활동 수준, 기존의 신경 학적 상태를 확인하기 위해 완료, 그리고 간략하게 심장 건강을 평가합니다.
    2. 다음으로, 그들이 자기보고 자세 안정성을 완료하고 해당되는 경우, 가을 유행을 결정하기 위해 (애쉬 등. 10에서 적응) 설문 폭포가 있습니다. 마지막으로, 30에서 26의 최소 점수를 구성, 경도인지 장애 (11)에 대한 제어하기 위해 각 주제와 몬트리올인지 평가 (MOCA)를 완료합니다.

2 장 설치 및 노르딕 워킹 명령

  1. 극의 세트로 각 참가자를 제공하고 자신의 높이에 최적의 길이가 상대적으로 극을 조정하는 방법을 지시합니다. 조정이 약 6에 해당하는지 확인개인의 신장이 5 %.
    1. 극 조정에 대한 다음 지침에 각 참가자를 제공합니다. , 높이 서 참가자에게 물어 참가자 발가락 앞의 극 팁을 배치해야, 다음 몸에 팔꿈치와 팔뚝을 배치 할 참가자를 지시하고, 팔꿈치는 대략 90 °를 형성하도록 자극을 연장하기 위해 참가자를 요청 몸 옆에 각도. 마지막으로, 안전하게 뒤로 기둥과 각 부팅 팁을 조입니다.
  2. 처리 할 정보의 양을 최소화하고, 기술 (12)의 완전한 이해를 보장하기 위해 참가자에게 다음의 4 가지 기본 단계를 지시한다. 교육과 기술의 후속 연습 약 30 분을 충당.
    참고 : 노르딕 워킹 지침은이 인증 노르딕 폴 산책 강사에 의해 제공된다.
    1. 손목 스트랩을 확보하기 전에, 허리 뒤에 자신의 기둥을 배치 할 참가자를 지시하고키가 서있다. 자신의 키가 큰 가슴과 편안한 어깨에 서 참가자에게 문의하십시오.
      참고 :이 노르딕 워킹에 필요한 직립 신체 자세의 이해를 얻기 위해 수행하는 참가자에게 설명한다.
    2. 각 참가자가 손목 스트랩을 확보 한 그들 뒤에 극 팁을 배치하고 그 옆에 자신의 팔을 휴식을 취하실 수 있습니다. (즉, 핸들을 쥐고하지 않음) 오픈 손을 유지하면서, 약 100m에 대한 최소한의 팔 스윙과 함께 산책을 시작 피사체를 지시합니다.
      참고 :이 단계에서, 극은 단순히 참가자 뒤에 후행한다.
    3. 아직 열려 손을 유지하고 그 뒤에 기둥을 드래그하는 동안, 빠르게 걷기 시작 참가자를 지시합니다. 그들은 누군가의 손을 흔들어하려고 것처럼 자신의 손을 가져 시각화하기 위해 참가자를 요청합니다.
      참고 :이 단계에서, 목표는 보행시 팔과 다리의 자연적인 상호 리듬 활동을 촉진하는 것이라고 설명한다.
    4. 마지막으로,팔을 앞으로 스윙으로, 참가자가 부드럽게 핸들을 잡고 그라운드에 대해 힘을 가지고있다. 각 팔 스윙, 약간 땅바닥에 떨어진 채를 들어 올려 단단히 이후의 각 보폭과 그들을 공장 수있는 개인을 지시합니다.
      주 :이 단계에서 가해진 힘 보용의 진행에서 보조제 및 상체 근육에 대한 내성을 제공하는 것을 설명한다.

3. 데이터 수집 및 테스트 프로토콜

  1. 표준 테이프 측정, 중량 비율 및 캘리퍼를 사용하여, 신장, 체중, 간 ASIS 거리, 좌우 다리 길이 무릎 폭 발목 폭 어깨 오프셋 팔꿈치 폭 손목 폭 포함 참가자의 인체 측정을​​ 수행하고 손 두께.
    1. 줄자를 사용하는 것은, 즉, 내과의 중심에 전방 - 골극 (ASIS)으로부터의 거리뿐만 아니라 좌우 ASIS 사이의 거리 (각 다리 길이를 측정 </ EM> 간 ASIS 거리).
      1. 다음에, 각 관절의 뼈 돌기 사이의 거리 (예 과두)을 찾음으로써 캘리퍼스를 사용하여 각 관절의 폭을 측정한다. 마지막으로, 각각의 표준 줄자와 스케일을 이용하여 참가자의 높이 및 중량을 측정한다.
  2. 장시간 보행 패턴을 평가하기 위해 (예를 들어, 공간 - 시간 측정) 및 자세 정렬 동안 데이터를 수집하는 accelerometry 시스템을 사용하여 6 분 평가에 유효하고 해당 시험이다 워크 시험 (6MWT) 이전 성인 신체 지구력 13.
    1. accelerometry 시스템의 경우, 가속도 (g) 및 각 특정 인체 분절의 각속도 (DEG / 초) 모두를 측정하기 위해서는 적어도 6 개의 센서, 가속도 센서 및이를 혼입 자이로 각각 구성되는 것을 보장한다.
      1. 이전 참가자에 위치에, 모든 센서는 아칸소 보장E는 안전하게 동기화 시스템을 조정하고, 최종적으로 정확한 데이터 측정 값 (14)을 중계하기 위해 시스템의 도킹 스테이션에 도킹.
    2. 조절 벨크로 끈을 이용하여 센서를 부착 손목, 발목, 요추 (L5) 및 트렁크 센서 확보 100 Hz의 최소 샘플링 레이트로 모은다.
      1. 센서를 배치 할 때, 그들은 시스템 가이드 라인에 따라 배향되어 있는지 확인합니다. 전방 발목 센서를 배치합니다. (시 해부학 적 위치에서) 후방 손목 센서를 배치합니다. 흉골 꼭대기 트렁크 센서를 배치하고, L5 척추에 직접 L5 센서를 배치합니다.
        참고 좌표계 데이터 무선 정확하게 시간 동기화 데이터의 전송을 위해 사용되는 액세스 포인트, 이러한 센서들로부터 전송된다.
    3. 6 센서 참가자를 장착하고 기둥과 오와 6MWT의 두 실험, 하나를 수행하도록 요청북동없이. 무작위 순서 효과를 제어하기 위해 두 가지 실험을 할당합니다.
    4. 와 기둥없이 모두를 들면, 6MWT에 대한 자체 선택한 속도로 앞뒤로 25m의 산책로를 따라 걷는 참가자를 지시한다. 이 때, accelerometry 시스템과 데이터 수집을 시작하려면 '시작'을 클릭하십시오.
      참고 : 극 시험하는 동안, 자신의 폴링 명령을 구현하기 위해 참가자에게 추가 교육을 제공합니다.
  3. 마지막으로, 경로에 포함 된 두 개의 포스 판 100 Hz의 최소 회수는 3 차원 모션 캡쳐 시스템을 사용하여 단시간 보용 이벤트를 평가한다. 모션 캡쳐 시스템을 강제 플랫폼 동기화 강제 플랫폼은 데이터의 노이즈를 방지 제로되도록, 그들은 예를 1000 Hz로위한 충분한 샘플링 레이트 수집되도록.
    1. 제 와이어 제공 통해 컴퓨터에 연결하여 모션 캡쳐 시스템에 힘 플레이트 동기화회사에서 개발. 둘째, 직접 모션 캡쳐 시스템 소프트웨어 내에서, 속도, 크기, 감도를 입력 샘플링하여 캡쳐 볼륨에 힘 플레이트 '추가'및 시스템의 임의의 다른 요구 정보에 필수적이다.
    2. 힘 판은 '제로'되어 있는지 확인합니다. 이 단계에서이 작업을 수행합니다 : 1) 바로 소프트웨어 내에서 각각의 힘 접시에 클릭하고 '제로 포스 플레이트'를 선택하고 2) 힘 판의 데이터 수집 상자에 직접 인 '제로'버튼을 누릅니다.
      주 : 모션 캡쳐 시스템은 각각 힘 플랫폼 발 타격에서 좌우 다리 모두 실시간으로 정보를 수집 및 공간적 시간적, 운동 및 운동 분석을 허용하는지 확인.
  4. (데이터를 수집하는 동안 사용되는 캡쳐 볼륨을 규정하는 목표) 시스템의 동적 보정을 완료. 이렇게하려면 CAPTUR 통해 제어 된 방식으로 3 마커 지팡이 웨이브전자 공간. 기준점을 지정하고 '설정 볼륨 4 마커 L 프레임을 배치함으로써 0, 0, 0 (X, Y, Z의 다음에 글로벌 좌표 시스템을 설정하기 위해 시스템의 정적 보정을 수행 (즉, 원점) 컴퓨터 소프트웨어 내에. '
    참고 : 동적 교정 나중에이 모델에 사용되는 39 반사 마커의 3 차원 위치의 재건에 도움이됩니다.
    1. 왼쪽과 오른쪽 허벅지 중간, 초 중족골, 측면 malleoli, calcanei, 좌우 중간 생크, 측면 대퇴골 : 양면 테이프를 사용하여 부착하는 등 특정 해부학에 그들을 배치, 39 반사 마커 참가자를 장착 , ASIS는 PSIS는 T10은 C7은 바로 돌아, 쇄골이 흉골은 견봉 프로세스는, 좌우 중간 상완골, 측면 epicondyles를, 내측 및 외측 손목, 두 번째 장골, 전방-측면 머리를 왼쪽과 오른쪽 중반 팔뚝, 그리고 후방 - 측면 머리.
    2. 다음 참가자에게 지시하지 않고, 시스템 캡쳐 볼륨을 통해 극을 삼 세를 5 미터 도보 6 시험을 수행합니다. 무작위 순서 효과에 대한 제어 이러한 시련을 할당하고 6MWT에 따라 동일한 명령을 제공합니다.

4. 데이터 및 통계 분석 (14)

  1. 6MWT 분석하는 동안, 권선을 제거한 후 엄격하게 정상 상태 산책을 설명하기 위해 재판 동안 모든 변을 제거 모든 장소에서 공간 - 시간 측정, 운동 (ROM)의 트렁크 범위를 추출하는 시​​스템 소프트웨어를 사용하고, 모든면에서 트렁크 속도.
    참고 :이 시스템 자체 (14)에 의해 사용되는 알고리즘을 통해이 프로토콜 중에 자동으로 수행됩니다. 이 시스템 내에서 필요한 종속 변수를 추출하는 단계는 다음과 같습니다.
    1. 첫째 수집 된 적절한 시간 스탬프 시험을 선택, '모니터 데이터'를 클릭 accelerometry 시스템 소프트웨어를 사용하여, 바로 그럴 클릭IALS 'CSV로 변환'을 선택합니다. 이 작업을 수행 한 후, CSV 파일을 열고 추가 분석을 위해 내 보낸 모든 6 센서로부터 데이터를 확인합니다.
    2. 다음, 다시 재판을 선택하고 'PDF로 내보내기'를 클릭합니다. 시스템이 다수의 변수와 함께 PDF 보고서를 생성 관찰한다. 여기에서,이 경우, 공간적 시간적 및 운동 방법을 연구를 위해 요구되는 변수를 추출합니다.
  2. 3 차원 모션 캡처를 들어, 4 차를 제로 버터가 15mm MSE와 마커 궤적 10 Hz의 차단 주파수뿐만 아니라 Woltring 필터와 아날로그 장치 필터링 지연 예측값을 사용하는 모든 실험 필터. 이렇게하려면, 시스템 소프트웨어 내에서 작업 파이프 라인에 '버터와 Woltring'필터링 옵션을 첨부 상기 차단 주파수와 MSE 값을 선택하고 '실행'을 클릭합니다.
    1. 내 작업 파이프 라인에 'ASCII 파일로 내보내기'동작을 추가시스템과 '실행'을 선택합니다. 컴퓨터에 새로 수출 ASCII (스프레드 시트) 워크 시트를 저장합니다.
    2. 내 보낸 ASCII 파일을 열고 각 파일 내에서, 발목, 무릎, 엉덩이 포함하여 하체 관절의 각각의 전원 출력과 힘 (즉 반응 속도)의 순간을 찾습니다.
      주 : 동 (14)에서 설명한 바와 같이 워크 내의 최소 및 최대 함수를 사용하여 단일 보용주기의 다양한 단계 (예를 들면 A1, K1, H1, 등)에 대응하는 상부 및 하부 피크를 구한다.
    3. 다음으로,이 경우, 자동으로 시스템 알고리즘을 통해 인체 측정으로부터 계산되는 특정 시스템 소프트웨어를 사용하여 시공간 대책을 추출한다. 먼저 시스템 소프트웨어로 원하는 시험을 가져, 특정 변수를 추출하는 '이벤트'를 선택하고, 각 시험에서 변수 평균을 얻기 위해 원하는 변수를 클릭합니다.
  3. 엘astly은 ASCII 파일을 사용하여 C7 마커 궤적뿐만 아니라 례 / 골반 마커를 찾는. 이러한 궤도를 사용하여, 모두 중간 - 측면과 전후방 방향이 마커와 궤도 사이의 차이로 자세 정렬을 계산합니다.
  4. 통계 소프트웨어를 열고 특정 재판을 가져옵니다. 첫째, 정상에 대한 샤피로 - 윌크스 테스트를 사용하여 데이터가 정규 분포 여부를 확인합니다.
    1. 데이터가 정규 분포를 때 기울어 윌 콕슨이 순위 테스트를 체결 할 때와 기둥없이 비교하기 위해 사용 t-테스트를​​ 쌍. 필요한 경우 홀름 - Sidak 여러 쌍으로 비교 절차를 사용합니다. 유의 수준은 P <0.05로 설정된다.

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Representative Results

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시공간 보행 매개 변수

모션 캡처 힘 플레이트를 사용하여 노르딕 워킹 폴 함께 산책 및 평가, 보폭 (P <0.01), 이중 지원 시간 (P <0.001), 및 단일 지원 시간 (P <0.001)이 모두 유의하게 더 이상 자극하지 않고 도보로 비교 . 또한, 보행 속도 (P <0.05) 상당히 느린 리듬이다 (p <0.001) 노인의하지에 비해 극을 상당히 작다. 6MWT과 장기간 지속 거리 위에 보용 검사 및 accelerometry를 사용하는 경우 또한, 유사한 결과가 긴 보폭 (p <0.001) 및 이중 지원 시간 (p <0.001)뿐만 아니라 상당히 느리게 보행 속도 (p로 하였음 <0.001)보다 작은 종지 (p <0.001) (표 1).

하체 관절 운동 분석 </ P>

운동 방법은 단독으로 3 차원 모션 캡쳐를 사용하여 평가하고 있습니다.

고관절

폴을 사용하는 경우, 상당히 작은 엉덩이 발전 뒤꿈치 접촉 (H1) (p <0.05)에서뿐만 아니라, 사전 - 스윙 (H3) (p <0.01) 자극없이 걸어 비교 (도 1)에서 볼 수있다. 엉덩이 발전에서 이러한 감소에 맞춰, 힘의 순간 극와 함께 산책하는 동안은 발 뒤꿈치 접촉 (P <0.05)와 기둥없이 비교 사전 스윙 (P <0.05) 모두에서 상당히 작다.

무릎 발전 / 흡수

기둥을 사용하는 경우, 상당히 작은 무릎 전력 흡수 사전 스윙 (K3) (p <0.001)에서 발 뒤꿈치 접촉 (K1) (P <0.05)에서 볼 및 터에있다유체 펌프 스윙 (K4) (p <0.001) 기둥없이 걷기에 비해 (그림 2). 또한, 극에 크게 힘의 작은 순간은 기둥없이에 비해 중간 입장 (P <0.01)에서 발 뒤꿈치 접촉 (P <0.001)에서, 터미널 스윙 (P <0.001), 힘의 훨씬 더 큰 순간에서 찾을 수 있습니다.

발목 발전 / 흡수

두 발 뒤꿈치 접촉 (A1) 또는 발가락 오프 (A2)에서 유의 한 전원 출력 또는 발목 관절에 힘 차이의 순간은 없습니다.

자세 분석

운동의 세 가지면 중 어느 accelerometry를 사용할 때 움직임의 트렁크 범위에서 유의 한 차이가 없습니다 (즉, 정면 시상 및 수평) 또는 정면과 시상면에서의 모션 캡처.

본 연구에서 발견 된 결과가 유사한 모션 캡쳐 시스템을 이용하여 동일한 주제에 대한 이전의 연구와 일치한다. 이러한 결과는이 기술과 모션 캡쳐와 accelerometry 모두 사용이 보행 자세의 평가에 널리 적합 할 수 있다는 것을 보여줍니다.

그림 1
그림 1 :. 하나의 보행주기를 통해 피크 엉덩이 전력이 그림은 하나의 보행주기 (같은 다리의 다음 발 뒤꿈치 파업에 한 발의, 즉 발 뒤꿈치 파업)에 걸쳐 체중 kg 당 와트에서 전형적인 엉덩이 전력 프로파일을 나타냅니다 극 (블루)없이이 극 (적색)와 비교. H1, H2, H3 및 위상에있는 화살표는 TW 사이에 유의 한 차이를 나타내는 별표와 자극없이로 극과 비교할 발전 / 흡수의 변화 가리킨다오. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

그림 2
그림 2 :. 하나의 보행주기를 통해 피크 무릎 전력이 그림은 하나의 보행주기 (같은 다리의 다음 지옥 파업에 한 발의, 즉 발 뒤꿈치 파업)에 걸쳐 체중 kg 당 와트의 일반적인 무릎 전력 프로파일을 나타냅니다 극 (블루)없이이 극 (적색)와 비교. K1, K2, K3와 K4 단계에서 화살표는 둘 사이에 유의 한 차이를 나타내는 별표로, 기둥없이이 극과 비교에 발전 / 흡수의 변화를 나타내는입니다. 의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오 이 그림.

VICON APDM 폴란드와 폴란드 없음 폴란드와 폴란드 없음 결과 조치 ± SD 평균 보폭 길이 (m) 1.39 ± 0.19 1.31 ± 0.21 † 1.47 ± 0.11 1.42 ± 0.11 † 보행 속도 (m / 초) 1.08 ± 0.23 1.18 ± 0.20 * 1.25 ± 0.17 1.39 ± 0.14 † 케이던스 (단계 / 분) 93.07 ± 10.90 108.78 ± 11.26 † 101.92 ± 12.17 117.82 ± 9.74 † 두 번 지원 시간 (초) 0.34 ± 0.06 0.28 ± 0.06 † 0.28 ± 0.07 0.22 ± 0.06 † 단일 지원 시간 (초) 0.48 ± 0.05 0.41 ± 0.04 † --- ---

표 1. 시공간 수단 두 데이터 수집 시스템에 대한 표준 편차는 표 모두 accelerometry 모션 캡쳐 시스템에서 얻은 다양한 시공간 조치를 나타낸다. 십자가 별표는 모두 p <0.05에서 유의 한 차이를 나타내는 구체적 p <0.01에서 유의 한 차이를 나타내는 십자가 별표로, 극 사이에 각각의 시스템에 대한 자극이없는 상당한 차이를 나타낸다.

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Discussion

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극 이용 약관의 일관성을 유지하는 것의 중요성이 프로토콜 내에서 중요하다. 특히, 설정 적절한 폴링 기술뿐만 아니라 적절한 자극에 대한 적절한 조치는 다른 연구에서 일관성을 유지하는 것이 중요합니다. 따라서 특정 노르딕 워킹 조직의 지침과 지시 사항은 이와 같은 프로토콜을 준수해야합니다. 또한 특히 각각의 특정 신체 부분의 가속 및 회전을 포함 accelerometry, 트라이 - 축 모니터의 몸 전체 세트의 사용 주체의 몸 전체 운동의 완전한 이해를 얻는 것이 중요하다 (예를 들어 걸음 걸이와 자세)를 사용할 때. 이러한 시스템은 주로 주로 정상 보행 설명하기 위해 회전 수를 장기간 이벤트를 설명뿐만 아니라 최소화하기 위해 상대적으로 긴 통로 (예를 들어, 25m)를 사용하여,이 프로토콜에 따라 인스턴스에 사용되어야 할 수있다. 특히 importa 수NT 등 모두 임상 및 연구 설정 내에서 6MWT (13)로 확인 보행 테스트를 사용하는 경우.

이 프로토콜의 제 2 부분의 경우와 같이 또한, 모션 캡쳐 시스템은, 예컨대 하나의 보용주기 및 16로 표기 단기간 이벤트 공부 적절한 장비로보고되었다. 이 시스템의 정확성을 보장하기 위해, 더 중요하게 반사 표식의 3 차원 재구성에 필요한 글로벌 좌표계를 캡쳐 볼륨을 설정하기 위해 시스템의 적절한 정적 및 동적 교정을 수행하는 것이 필수적이다. 모두 보행과 자세 정렬, 전신 마커 세트를 평가하기 위해 (예를 들어, 플러그인 보행 모델) 위치 및 변위 엉덩이의 (PSIS와 례)와 척수 (C7) 마커가 중요한만큼 필요하다 전방 - 후방 (AP) 및 내측 - 외측 (ML) 방향 분석 및 운동 (ROM)의 트렁크 범위의 측정. 그리고 리터astly 시스템 통합 힘 플레이트, 예를 들어, 충분한 샘플링 레이트에서이 프로토콜에서 1000 Hz에서 수집한다. 샘플링 레이트가 연구하는 연구에서 변경할 수 있습니다, 그러나, 연구진은 "프로세스 신호는 신호 자체에서 가장 높은 주파수 현재의 높은 적어도 두 배의 주파수로 샘플링해야합니다"내용의 샘플링 정리를 위반 확실하지해야합니다 17.

상이한 실험실 환경 내의 장비의 가용성에 따라 다양한 accelerometry 시스템, 모션 캡쳐 시스템을 사용할 수 있고,이이 프로토콜의 중요한 단계 준수 있도록 제공. 예를 들어, 모두 가속 자이로 판독이 있거나 실험실 공간이 긴 통로를 통합하기 부족한 경우,이 시스템의 사용은 하나의 보행 자세의 평가 전혀 적합하지 않을 수 삼축 모니터 시스템을 사용할 수없는 경우 . (A)의 유사하게, 모션 캡쳐 시스템 사용각 참가자 용 하체 모델은 다양한 보행 특성의 평가에 적합하다, 그러나, 하체 모델 필요한 허리 척추 마커의 일부가 트렁크 ROM을 계산하기 위해 누락 될 수 있으므로 적절한 자세 맞춤을 평가하는 데 실패한다. 또한, 특정 조건 (예를 들어 무릎의 골관절염 또는 ACL 부상), 예컨대 알리 Rouhi 및 로버트슨 (18)에 의해 사용 된 것과 상이하거나 변형 된 마커 세트의 사용을 확인하기 위해 프로토콜을 사용하는 경우에는 무릎의보다 완전한 평가를 생성하기 위해 사용될 수있다 이러한 조건. 본 연구는 단지 프로토콜 비교 목적을위한 대조군 첨가 활용할 수 노인에 초점으로 또한, 그러나,이 각각의 연구 개체군에 크게 의존한다. 인구에 따라, 대조군 (예를 들어 젊은 성인) 더 이해에 기여할 수있는 방법와 노르딕 폴을 사용하지 않고 두 걸음 걸이와 자세 정렬 변경됩니다. 또한,더 자극 스스로 보행하는 동안 재생하는 역할을 이해하기 위하여 스트레인 게이지의 사용을 포함 할 수있다. 이전 젠슨 동료 구함으로써 건강한 젊은 성인에 사용되는 기술에 따라, 극의 각각의 스트레인 게이지의 위치는 운동 보용 측정의 평가를 지원할 수있다. 그리고 마지막으로, 노르딕 보행시 모두 상하지 특정 근육 활성화 패턴을 이해하는데 도움이 될 수있다,이 프로토콜 근전도 (EMG)를 이용하여 심 동료 (8)에 의해 사용되는 기술에 따라.

이 프로토콜의 독창성은 두 개의 매우 다른 셋업에서 분석 예술 보행의 상태에 대한 가이드 라인을 제공한다는 사실에있다. 따라서이 자신의 분석의 목적을 가장 잘 될 것 프로토콜에 결정할 때 선택할 수있는 연구자와 임상의를위한 합리적이고 실행 가능한 옵션을 제공합니다. 3 차원 모션 캡처 시스템으로, 반복하려면,목표 보용은 단일 사이클의 경우와 같이 가속도 센서 시스템은 오랜 기간 동안 전체적으로 보용 공부이 경우에 사용되는 반면, 짧은 시간 이벤트를 연구하는 것이다. 6 - 그들 모두에 통합 포스 플레이트 다른 3 차원 모션 캡쳐 시스템뿐만 아니라, 비디오 카메라는 통상적 노르딕 보행 보용 (3)의 평가에 사용되어왔다. Stief 등. 6 5 폴링과 고관절, 무릎, 발목 관절에 대한 운동 (즉, ROM)과 반응 속도를 측정하기 위해 5 비 폴링 시험 (힘의 순간)를 수집하기 위해 6 카메라 시스템을 사용했다. 마찬가지로, 10 카메라 시스템은 고이즈미 등의 알에 의해 사용되었다. (4) 그것으로 통합이 힘 플레이트와 궁극적으로 하체 관절과 척추의 전단 및 압축 힘을 계산하기 위해 10 노르딕 워킹 시험에서 운동 측정을 얻었다. 또한, 한센 외. 5 5 캠을 사용압축력, 전단력, 바닥 반력과 힘의 모멘트 : 시대의 디지털 비디오 시스템은 운동을 포함한 변수를 정량화하기 위해 통로에 삽입 된 두 개의 힘 플랫폼 다시 움직임을 기록한다. 널리 짧은 듀레이션 이벤트 불구하고, 개인의 보행 패턴을 정확하고 효율적으로 측정 값 크게 적절한 기존의 방법은 기본적으로 모션 캡쳐 시스템의 사용을 가리.

모션 캡처의 공통성과 달리 이러한 겐 등. (7)에 의해 사용 된 것과 다른 방법은 시간에 이용되어왔다. 이 특정 연구에서는 electrogoniometry 힘 플레이트 (예를 들면 보폭), 하체 ROM 및 동역학, 특히 수직 힘 공간적 - 시간적 조치를 평가하는 데 사용됩니다. 그들은 또한 accelerometry 시스템을 사용 않았다하지만, 단지 (WR)를 측정하는 손목의 요골 오른쪽 측면에 배치 된 모니터는 일축인도 표준시 가속 및 몸에 충격의 추정에 도움이됩니다. 하겐 등. 최근 몇 년 7을 넘어, 노르딕 워킹의 보행 정말 아직 accelerometry를 사용하여 검사한다. 또한 아직 연구는 아직 같은 6MWT와 같이 긴 기간의 걸음 걸이 이벤트를 공부했다. 모션 캡쳐 널리 짧은 기간 이벤트에 사용되는 것처럼, accelerometry는, 보행 분석에서 주식을 더 많이되고, 특히 시간이 더 긴 기간 동안해야합니다. accelerometry의 사용이 널리 인식되고,이 점에서 가치가있는 경우가 매일 수행 될 때,이 보용의보다 대표적인 평가를 허용 할 수있다.

프로토콜이 완성되면, 북유럽 폴링 보행 분석을위한 accelerometry과 모션 캡쳐를 모두 사용하는 것은 더 이상뿐만 아니라 걷는 짧은 분출 모두의 대표가 될 수 전체의 걸음 걸이에 대한 평가를 작성하는 데 도움이 될 것입니다. 또한, 이러한 기술들은 특정 집단으로 사용될 수있다 (예 Parkins에서의 질환) 노르딕 워킹 자극뿐만 아니라 하나의 보폭에 영향을 미칠 수있는 방법의 더 나은 이해를 얻을뿐만 아니라, 반복 진보에서 자신 보용의 더 나은 표현을 얻었다. 또한, 임상에서 사용할 수있는 경우, 의사는 더 정확하게 임상 평가시 환자의 걸음 걸이를 측정에 accelerometry를 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템은 특히 사용자 친화적이며, 데이터 수집 및 분석을 단순화. 마지막으로, 노르딕 워킹 개입의 효과를보고하면이 프로토콜과 일치하는 것이 적절할 수있다. 실험실 테스트를 폴링 기법을 학습 한 후 즉시 수행하는 완전히 정확한 평가 초래하지 않을 수있다. 대신, 보행 자세의 노르딕 자극의 효과를 더 잘 평가를 제공 할 수있는 시간주기 (예, 8 주)를위한 기둥 연습.

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Disclosures

이 작품은 Nordixx 캐나다,이 비디오에 사용 된 도보 극의 업체에 의해 부분적으로 자금을 지원한다.

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

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References

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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).

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