Waiting
Login processing...

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

Behavior

Sit-till-stand-och-gå från 120% knähöjd: en ny metod för att bedöma Dynamic postural kontroll Oberoende av bly-lem

Published: August 30, 2016 doi: 10.3791/54323
Automatic Translation
1,2, 3, 1,2, 1
1Centre for Human and Aerospace Physiological Sciences (CHAPS), Faculty of Life Sciences and Medicine, King's College London, 2Physiotherapy Department, Guy's & St Thomas' NHS Foundation Trust, London, 3School of Applied Sciences, London South Bank University

Abstract

Personer med sensomotoriska patologi ex stroke har svårt att utföra den gemensamma uppgiften att stiga från sittande och initiera gång (sit-till-walk: STW). Således, i klinisk rehabilitering separation av sit-till-stativ och gång initiering - kallas sit-till-stand-och-promenad (STSW) - är vanligt. Men ett standardiserat STSW protokoll med en tydlig analytisk metod som lämpar sig för patologisk bedömning har ännu inte fastställts.

Därför är en målinriktad protokoll som definieras som är lämplig för friska och komprometterade individer genom att kräva den stigande fas initieras från 120% knähöjd med en bred bas av stöd oberoende av bly lem. Optisk fånga tredimensionella (3D) segmentrörelsebanor, och tvinga plattformar för att ge tvådimensionell (2D) center-of-tryck (COP) banor medger spårning av det horisontella avståndet mellan COP och hela kroppen centrum-of- massa (BCom), minskningen av vilket ökars lägesstabilitet men föreslås att representera dålig dynamisk postural kontroll.

Bcom-COP avstånd uttrycks med och utan normalisering till försökspersonernas benlängd. Medan COP-Bcom avstånden varierar genom STSW, normaliserade data på de viktigaste rörelse händelserna i sätet-off och inledande toe-off (TO1) under steg 1 och 2 har låg inom och mellan ämne variationen i 5 upprepade försök som utförs av 10 unga friska individer . Således, att jämföra COP-Bcom avstånd på viktiga händelser under utförandet av en STSW paradigm mellan patienter med övre motorneuronskada eller andra äventyras patientgrupper, och normativa data i unga friska individer är en ny metod för utvärdering av dynamiska postural stabilitet.

Introduction

Kliniska patologier som påverkar motoriska system, till exempel övre motor neuron (UMN) skada efter stroke leda till funktionsnedsättning, inklusive svaghet, förlust av postural stabilitet och spasticitet, som negativt kan påverka förflyttning. Återhämtning kan variera med ett stort antal stroke misslyckas med att uppnå de funktionella milstolpar säker stående eller gående 1,2.

Den diskreta praxis promenader och sit-till-stand är vanliga rehabiliterande uppgifter efter UMN patologi 3,4, men övergångs rörelser ofta försummas. Sit-till-promenad (STW) är en sekventiell postural-rörelse uppgift att införliva sit-till-stand (STS), gång initiering (GI), och gå fem.

Separation av STS och GI, reflekterande av tvekan under STW har observerats hos patienter med Parkinsons sjukdom 6 och kronisk stroke 7, förutom äldre unimpaired vuxna 8, men inte i unga friska individer 9. Därför sit-till-stand-och-promenad (STSW) vanligen genomförs inom den kliniska miljön och definieras av en paus fas av varierande längd när man står. Det finns dock inga publicerade protokoll hittills definierar STSW dynamiken i ett sammanhang som lämpar sig för patientpopulationer.

Vanligtvis i STW studier första stolhöjden är 100% av knähöjd (KH, golv till knä avstånd), mul- bredd och GI bly-lem är självvald, armar är begränsade över bröstet och ett ekologiskt meningsfullt uppdrag sammanhang är ofta frånvarande 5-9. Men finner patienter stiger från 100% KH utmanande 10 och ofta anta en bredare fot ställning jämfört med friska individer 11, initiera gång med sin drabbade benet 7, och använda sina vapen för att generera fart 7.

För att initiera gång, en tillståndsförändring i hela kroppen rörelse i en purpos eful riktning krävs 12. Detta uppnås genom frånkoppling av hela kroppen center-of-massa (Bcom: det vägda genomsnittet av alla anses kroppssegment i rymden 13) från center-of-tryck (COP: placeringen av reaktionskraften resulte marken (GRF) vektor 14). I föregripande fasen av GI, snabb stereotypa posterior och lateral rörelse av COP mot lemmen som skall svängas uppträder därigenom generera Bcom momentum 12,15. COP och BCom är således separerade, med det horisontella avståndet mellan dem har föreslagits som ett mått på dynamisk postural kontroll 16.

Beräkningen av COP-Bcom avstånd kräver samtidig mätning av COP och Bcom positioner. Standard beräkning av COP visas nedan i ekvation (1) 17:

ekvation 1

tp_upload / 54323 / 54323eq2.jpg "/>

ekvation 3
(1)

Där M och Force representerar ögonblick om kraft plattform axlarna och riktnings GRF respektive. Indexen representerar axlarna. Om ursprunget är det vertikala avståndet mellan kontaktytan och ursprunget av den kraft som plattform, och anses vara noll.

Den kinematiska metoden att härleda Bcom läge innebär att spåra förskjutning av segment markörer. En trogen representation av kroppen etapper rörelse kan uppnås genom användning av markörer klustrade på styva plattor placeras nära beniga landmärken, minimera mjukvävnad-artefakt (CAST teknik 18). För att bestämma Bcom läge, individuella massorna kroppssegmentet uppskattas baserat på avliden arbete 19. Tredimensionell (3D) rörelsesystem proprietär programvara använder koordinat ståndpunkter proximal och distal segment platser till: 1) fastställa segmentlängder, 2) aritmetiskt uppskatta segmentmassor, och 3) beräkna segmentell COM platser. Dessa modeller kan sedan ge uppskattningar av 3D Bcom position vid en given tidpunkt baserat på netto summering av inter-segmentpositioner (Figur 1).

Således är syftet med detta dokument först att presentera ett standardiserat STSW protokoll som är ekologiskt giltigt och innehåller stiger från en högsäte höjd. Det har tidigare visats att STSW från 120% KH är biomekaniskt otydligt från 100% KH spärra generation lägre BCom vertikala hastigheter och GRF är under stigande 20, vilket innebär ökade från 120% KH är enklare (och säkrare) för komprometterade individer. För det andra, för att härleda COP-BCom horisontella sträckor för att bedöma dynamisk postural kontroll under viktiga milstolpar och övergångar med hjälp av 3D-motion-capture. Detta tillvägagångssätt, som hos friska personer under STSW är oberoende av lem-lead 20, erbjuder möjligheten att funktionell återhämtning utvärdering. Slutligen är en preliminär STSW datamängd representativ för unga friska individer presenteras och intra och interindividuella variationen i gruppen definieras för att informera jämförelse med patologiska individer.

Figur 1
Figur 1. 2D Bcom beräkning. För enkelhetens skull exemplet bygger på att beräkna hela benet COM från en 3-länkad massa i 2 dimensioner, där koordinaterna för respektive COM positionerna (x, y) och segmentmassor (m 1 m 2, m 3) är kända. Segmentmassor och placering av segment COM positioner i förhållande till laboratoriet koordinatsystem (LCS, ursprung: 0, 0), uppskattas av rörelse analyssystem proprietär programvara med hjälp av föremål kroppsmassa och publicerade antropometriska uppgifter (se huvudtexten). X-and y ben COM läge, i detta exempel på 3-länkade massa, härleds sedan genom att använda formlerna som visas. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Protokollet följer lokala riktlinjer för kontroll av mänskliga deltagare, som definieras av London South Bank University forskningsetisk kommitté godkännande (UREC1413 / 2014).

1. Gång Laboratory Förberedelse

  1. Rensa fånga volymen av oönskade reflekterande föremål som kan misstolkas som rörelsemarkörer och eliminera omgivande dagsljus för att minska reflektioner så är lämpligt.
  2. Slå på motion-capture kameror, proprietär mjukvara, kraft plattform förstärkare och externa analog-till-digital (AD-omvandlare). Ge tid för kamerorna att initiera.
  3. Ordna kameror som säkerställer att det finns åtminstone 2 korsande axlar vid extrema infångningsvolym. Se till individuella kameror har optimal exponering och bländare genom att kontrollera enskilda punkt upplösning av testmarkörer (t.ex. statisk kalibrerings ram) inom capture volymutrymmet (se referens Bilaga A 21).
  4. Mount ämne-switch för att stänga av visuell go signal i mittlinjen på gångväg, 6 m framför startposition i färdriktningen, på ett stativ på motivets naveln höjd. Mount ljuskälla (för visuell go signal) i mittlinjen på gångväg, en meter framför motivet brytaren i färdriktningen, på ett stativ på motivets ögonvrå höjd (Figur 2). Ordna operatören strömbrytare i nära anslutning till utredaren.
  5. Ordna kraft plattformar 1 och 2 parallellt för gångstart, och kraft plattformar 3 och 4 i en sicksack-konfiguration för att fånga icke-dominanta bly-lem prövningar. Fäst sedan kraft plattform täcker med avtagbar tejp.

figur 2
Figur 2. Experimentell protokoll. Detta exempel visar en vänster-ben bly: Ämnen sitta på en instrumenterad pall vid 120% knähöjd (KH) with fotleder 10 ° grader i dorsalflexion och fötter på axelbrett orienterad framåt. På en visuell, ämnen utföra 5 prov av STSW leder med sin icke-dominanta lem på självvald takt avslutas genom att stänga av ljuset. Klicka god här för att se en större version av denna siffra.

  1. I det proprietära mjukvara uppsättning fånga frekvensen till 60 Hz och 3D spårningsparametrar. Specifikt använder ett prediktionsfel på 20 mm, en maximal rest från 2 mm, minsta bana längd motsvarande 2 ramar, och en maximal ram gap på 10 bildrutor. Gå på att identifiera var och en av de 8 enskilda kraft plattformskomponenter (z1, z2, z3, z4, X1-2. X3-4, y1-4, y2-3) från varje form plattform förstärkare in i respektive analog-till-digital-omvandlare ( 32 kanaler i denna studie).
    1. Se till att alla förutbestämda kalibreringsinställningar från varje kraft plattformens calibration dokumentation har skalfaktorer och analoga kanaler preciserats (se kapitel Project alternativ, Analoga Boards 21) och nominera offset läsas under de senaste 10 bildrutor för fångst när lossas.
  2. I det proprietära mjukvara, utse en multiplikator till motion-capture frekvens för att säkerställa en tillräcklig analog samplingsfrekvens. Använd en multiplikator på 17, vilket ger en individuell kraft plattform samplingsfrekvensen 1020 Hz.
  3. Genomföra dynamiska staven kalibreringen:
    1. Positionera den L-formade referensstruktur på golvet i infångningsvolym som förberedelse för kalibrering av 3D-rymden. Den långa axeln på denna struktur bör vara pekar i den främre riktningen. (se kapitel Wand kalibreringsmetod 21).
    2. På sidan kalibreringsinställningar i dialogrutan Project alternativ, välj kalibreringen "typ" till Wand, med en 750 mm längd. Välj sedan samordnad systemet orientering med positiv z-axeln pekar uppåt och positiv y-axeln som den långa armen (se kapitel Kalibrering 21). Klicka på OK.
    3. Klicka på ikonen Kalibrering och ställa den avsedda längden på kalibrerings fånga till 60 sek. Ställ sedan in en tidsfördröjning på 5 sekunder och identifiera filkatalog där resultaten kommer att sparas. Klicka på OK för att påbörja kalibrering.
      Obs: Staven procedur använder två kalibreringsobjekt för att kalibrera mätningsvolym; Detta används för att maximera upplösningen av en stor motion capture volym (Figur 3). Den ena är en stationär L-formad referensstruktur med fyra markörer bundna till den och används för att definiera det globala koordinatsystemet. Det andra objektet är en stav, som består av två markörer belägna ett bestämt avstånd från varandra. Under kalibreringen av x, y, är z orienteringar av dessa spårade med avseende på x, y, z positionerna för de fyra statiska markörerpå referensstrukturen; i sin tur tillåter den egenutvecklade programvaran att triangulera, förutsäga och rekonstruera banorna för de rörliga markörer i 3D-rymden. I slutet av denna process kommer varje kamera tillbaka en restfel av dess riktighet.
    4. Flytta kalibrerings trollspö inom kalibrerings volymen genom att vrida och översätta staven runt den avsedda fånga volym för den angivna 60 sek (se kapitel Wand kalibrering Metod 21).
    5. Kontrollera kalibreringsresultat, acceptera kalibreringen med individuell kamera kvarstående fel av <1,5 mm, klicka på OK.
      Obs: Om du har kraftplattor kommer det att finnas en varning som påminner dig om att mäta kraften plattan position igen (eftersom det har sannolikt förändrats med den nya kalibreringen).

Figur 3
Figur 3. L-formad referensstruktur och Wand för kameraKalibrering. Den L-formade referensstruktur förblir stationär och har 4 markörer kopplade till det. Staven har två markörer anslutna till det på ett fast avstånd och flyttas med avseende på referensstruktur, för att skapa en 3-D kalibrerad volym utrymme som är tillräckligt stort för det avsedda markören inställd för att passera igenom. Klicka här för att en större version av denna siffra.

  1. Ta bort kalibreringsuppsättning från fångst volym. Leta kraft plattformar i kalibrerade 3D-rymd genom att placera en 9 mm diameter passiv reflekterande markör i var och en av de 4 hörnen av varje plattform (uppmärksamhet placering är viktig, se kapitel Force Plate Läge 21). Skaffa en 5 sek inspelning och fortsätt att identifiera varje markör och varje plattform referenssystemet (PRS) i 3D-rymd enligt egna förslag programvara.
  2. Genomföra en dynamiskta med den ovannämnda provtagning och 3D-spårningsparametrar (1,6) för att bekräfta och känsla kolla efterföljande kraft magnituder och riktningar.
    1. Ställ in dynamisk fånga för 15 sek med en 5 sekunders fördröjning. När klicka för att börja fånga initieras, har operatören tid att sitta på pallen, pausa, stå, pausa och gå framåt i kontakt med kraft plattformar (på denna punkt, finns det inget behov för operatören att ha reflekterande markörer fästa på plats).
    2. När fånga är klar, kontrollera riktningen och storleken av markreaktions vektorer för att säkerställa konfigurationer av tvångs plattformar är korrekta. Räkna med uppåt och bakre till körriktningen vektorer vid foten kontakt och en maximal vertikal kraft på ungefär 1 till 1,5 gånger kroppsvikten.
  3. Placera höjdjusterbar pall i mittlinjen av infångningsvolym mellan kraft plattformar 1 och 2 (Figur 2) och anslut sedan en 300 mm Diameter trycksätes matta till den externa AD-omvandlaren.
  4. Förbered alla passiva reflekterande anatomiska markörer för fixering av pre fästa sig till ena sidan av dubbelhäftande tejp, cirka 15 mm i längd (minst 60 cm dubbelhäftande tejp totalt per ämne) och arrangera på en lämplig plats redo för applicering att utsätta. Inkludera spårningsmarkerings kluster och själv säkra bandage redo för aktuellt ämne ansökan.
    Obs: Spårnings markörer bör bestå av minst 3 återreflekterande markörer anordnade i ett icke-co-linjärt arrangemang, och placeras på kroppssegment (vissa anatomiska markörer placerade vid uppskattade gemensamma centra kan användas som strömarkörer t.ex. 1: a och 5: e metatarsals).

2. Angående Förberedelse

  1. Införskaffa en skriftlig informerat samtycke från ämne som uppfyller inkludering / uteslutningskriterierna.
  2. Be ändras till lämpliga kläder (cykling sHorts, nära skuren T-shirt och sport-BH som är lämpligt).
  3. Upprätta dominerande nedre extremiteterna med hjälp av sparkar-a-ball-test 22 om motivet är ett säkert sätt kan göra det.
  4. Mät föremål ståhöjd (m) och massa (kg); konvertera massa vikt (N).
  5. Med förbehåll stående, mäta föremål bi-acromial avstånd (m) med hjälp av mätning bromsok. Lås bromsok stånd att använda avstånd för fötter positionering (se 4.5 nedan).
  6. Mät vertikal golv till knäet avstånd (m) på den dominerande lem (i stående); multiplicera avstånd med 1,2 för att beräkna 120% KH avstånd (m). Justera pall höjd till 120% KH. Tabell 1 sammanfattar 10 friska föremål egenskaper inklusive knä höjddata.

bord 1
Tabell 1:. Ämnes Egenskaper Individuella data och medelvärde (± 1 SD) över 10 ämnen visas.

    Förbered områden huden för markör placering. Raka oönskad hårväxt på lämpligt sätt och använda alkohol våtservetter att avlägsna överskott svett och / eller fuktkräm för att maximera vidhäftningen mellan markörer och huden.
  1. Palpera, identifiera och tillämpa återreflekterande markörer till anatomiska landmärken i nedre och övre extremiteterna, bål, huvud och bäcken segment med hjälp av dubbelhäftande tejp i enlighet med den valda teknisk referensram 23 (tabell 2). Gå vidare till tillämpa segment spårning markörer med självsäkrings bandage.
    Obs: Hos kvinnor, om svårigheter uppstår lokalisera sternala notch markör - plats markör över mitten av sportbehå plagget.

tabell 2
Tabell 2: Marker-set placering. Markörer (anatomiska och spårning) baserat på en tidigare rapporterad teknisk ram 23 referens

  1. Be föremål att gå in i infångningsvolym och anta den anatomiska positionen. Vid denna punkt ämnet får inte röra sig förrän efter statisk capture har utförts på grund av den inneboende problem att uppskatta höftleds centrum över kläder på denna anatomiska plats.

3. Statisk Capture

  1. För testpersonen att stå stilla i mitten av infångningsvolym, om man antar standard anatomiska läge, med alla anatomiska och spårnings markörer i situ.
    Obs: För att minska mjukvävnad artefakt en statisk kalibrering sker med anatomiska och spårning markörer in situ. Spårnings markörer refereras till de anatomiska markörer, vilket eliminerar begränsningen att anta att gemensamma centra inte rör sig under huden. Spårning markörer kvar på plats för efterföljande dynamiska studier. Detta kallas den kalibrerade anatomiska system teknik (CAST) 18.
    1. För att göra en kort statisk fånga, använder nämnda provtagning och 3D-spårningsparametrar (1,6) och se till att alla markörer redovisas i infångningsvolymen genom att bekräfta det totala antalet markörer som anges i Oidentifierade Trajectories panelen i 3D realtidsläge . Detta bör motsvara det totala antalet markörer som den valda teknisk referensram kräver. Klicka på ikonen post för att slutföra en fem sekunder fånga. Upprepa proceduren vid behov om markörer saknas.
      Obs: Se avsnitt 6 nedan för behandling av statiska fånga data.
  2. Använd positionsdata från höftleds centrum landmärke i ämnet dominerande sida för att bestämma ben-längd (avstånd från höftleds centrum (se 7.1 och tabell 3b nedan) till golv) för distans normalisering (se 7.11 nedan).

4. förtrogenhet

  1. Ta bort alla anatomiska enbart markörer.
  2. För testpersonen att sittapå pallen med fötterna på enskilda kraft plattformar 1 & 2.
  3. Instruera förutsättning att stå och sedan gå vidare med det definierade ledande benet. Justera anteroposterior position pallen tills motivet blir genomgående central kontakt med kraft plattformar 3 och 4 under de första 2 steg i gång. Tillåt upprepade praktiken prövningar tills motivet är bekväm.
  4. Markera främre benet positionen för pallen med tejp på golvytan i syfte att återupprätta avföring position.
  5. Ställ in slut fötter läge (Figur 2). Be föremål att sitta på pallen med fötterna på enskilda kraft plattformar 1 och 2. Justera skaft ståndpunkt ämne dominerande sida 10 ° posterior från vertikalt med hjälp av en utdragbar arm goniometer. Gå på att justera den icke-dominanta fot lika i linje, och sedan använda de låsta bromsok (se 2.5 ovan), ordna inter fot bredd till förutbestämda bi-acromial avstånd följaktligen mellan sido gränserna fot. Justera tvärplan orienteringen av varje fot så att varje mediala fot gränsen är placerad i linje med körriktningen.
  6. Efter slutligen kontroll inriktning, dra runt slut fotlägen med en torr bräda tuschpenna på den löstagbara kraft plattform yta.
  7. Använd verbala instruktion.. "När du ser ljuset kom in framför dig, stå upp och stoppa Mentalt räkna ned 3-1, en siffra i taget sedan leder med din icke-dominanta benet, gå på en behagligt tempo mot omkopplaren framför ljuset och sluta. Räkna mentalt från 3 ned till en, en siffra i taget, och sedan med ditt skrivande handen använda strömbrytaren för att stänga av ljuset ".
  8. Re-iterate till det ämne som de kan använda sina armar naturligt, låt ämnet tillräckligt insatta för att STSW protokoll. Förtrogenhet ger ämnet så mycket tid som möjligt för att vänja sig vid testmiljön se till att de har möjlighet att på ett effektivt sätt åstadkommauppgiften utan någon påtvingad rörelse som annars skulle inkräkta på den ekologiska giltigheten av den experimentella paradigm.

5. STSW Dynamiska Trials

  1. Med förbehåll sitter på pallen redo för dynamiska prövningar först bekräfta det totala antalet markörer som anges i Oidentifierade Trajectories panelen i 3D realtid läge och att de överensstämmer med det totala antalet markörer som den valda teknisk referensram kräver. Klicka sedan på inspelningsikonen för att slutföra en 15 sek dynamisk fånga.
  2. Efter 5 sek fånga, slå på operatören ljus-switch och kontrollera hur motivet svarar - att de stiger från pallen och pausa enligt instruktionerna, steg på att tvinga plattformar 3 och 4, och att de slutar och släcka lampan enligt instruktionerna inom infångningsperioden.
  3. Nytt ställa strömbrytaren och kontrollera markör avhopp genom att redogöra för alla markörer under slow motion uppspelning av försöket. Upprepa om necessary, annars fortsätter att nästa försök. Gå vidare till fånga 5 försök med STSW i varje ämne.
  4. I händelse av anatomiska markörer blir lös, åter fästa till förutbestämda hud märke. Om spårnings markörer flytta, åter fästa anatomiska markörer och upprepa statisk prov - fortsätt sedan med resterande dynamiska prövningar.

6. Proprietary Tracking Software Post Processing

  1. I egen mjukvara, identifiera och märka alla markörer från statiska och dynamiska prövningar (se kapitel Manuell Identifiering av Trajectories 21) och beskära oönskade fånga genom att flytta tids glider i början och slutet av uppgiften. Utnyttja "automatisk identifiering av markörer", annars känd som AIM, funktionalitet i det proprietära mjukvara för att underlätta märkning (se kapitel Generera en AIM Model 21).
    Notera: krävs Märkning av markörer, så att egna och efterföljande biomekanik analysprogramkonsekvent konstruerar och beräknar den relativa banan för en stel kropp i tre-dimensionell rymd. Använd meningsfull märkning som visas i tabell 2. AIM är ämnesspecifika, men ständigt uppdateringar. Med ett annat ämne och i händelse av en dålig AIM, gå på att uppdatera AIM genom manuell märkning. Detta gäller även för den statiska infångningsprocessen (se avsnitt 3.1.1 ovan).
  2. I händelse av markören hoppar, som överstiger 10 bilder, gå vidare till antingen lokalisera den saknade bana i Unidentified Trajectories panelen eller manuellt gap-fill använder polynominterpolering funktion som tillhandahålls av den egenutvecklade programvaran (se kapitel Gap Fyll Trajectories 21) .
    Obs: I vissa fall markörbanor är delvis frånvarande och spaltfyllning är en mekanism som saknas data kan matematiskt beräknas utifrån den uppmätta banan före och efter de uppgifter som saknas.
  3. format end exportera alla statiska och dynamiska studier i C3d format, för efterbehandling i biomekanik analysprogram.
    Obs: Innan de exporteras, utesluta alla oidentifierade och tomma markörbanor, ange de facto märkning, och nominera de senaste 10 ramar för noll kraft baslinjenivåer för varje kraftplatta.

7. Biomekanik Analysis Software Post Processing

  1. Bygg statisk 13 etapper modell 23 (fot, skaft, lår, bäcken, bål, överarmar, underarmar och huvud (observera inga händer)).
    Anm. Processen för modellbygge är grundläggande för att definiera de länkade segmenten baserat på den statiska provmätning och egna mjukvaruinstruktioner användes 24 I detta protokoll anatomiska koordinatsystem för varje kroppssegment (tabell 3a) och det gemensamma centrat platser (Tabell 3b ) är huvudsakligen baserade på Ren et al. 23 med anpassningar för att undvika funktionell hip och axelled centrum uppskattning. Guld normer för alla gemensamma centrum platser förblir avbildningstekniker såsom magnetisk resonanstomografi (MRT), som är orealistiska i de flesta situationer. Funktionella gemensamma uppskattningar center har använts; dock kvarstår risken för att patienter med patologi inte skulle kunna flytta leden i erforderliga plan 25. Därför att bäckenet regressionsekvationer t.ex. Davis 26 används ofta. Här, CODA Bäcken 27 användes och är baserad på arbete av Bell et al. 28, och de axelled centra uppskattades enligt Eames et al. 29.

tabell 3a
Tabell 3a: Anatomiska koordinatsystemet för hela kroppen Model.

tabell 3b
Tabell 3b: Gemensamma Center Definitioner för hela kroppen Model.

  1. Importera de dynamiska filer och tilldela modellen till varje. Bekräfta noggrannhet modellbygge genom att kontrollera normal visuell utformning av segment. När det gäller felaktigheter, är operatören uppmanas att gå tillbaka till de egna spårningsprogram filer och kontrollera sensorbildspårningsprofiler och korrigera vid behov.
  2. Lågpassfilter kinematiska och kinetiska data med hjälp av en 4: e ordningens Butterworth filter med cut-off frekvens på 6 Hz och 25 Hz.
  3. Medelvärdesfilter ljus och tryckmatta analoga signaler över en 25-ram fönster.
  4. Skapa kraft struktur för kraft plattformar 1, 2, 3, och 4. Använd hörnkoordinater för att skapa en nivå yta, rektangulär struktur som omfattar alla fyra kraft plattformar (Figur 4).
    Obs: En kraft struktur krävs 30 för att netto COP beräkningar kan göras över 4 kraft plattformar. i>
  5. Beräkna netto COP koordinatsignaler (x och y) inom laboratoriet koordinatsystemet (LCS) från kraft struktur.
    Obs: Programmet utför detta genom att använda ekvationer 2a-g nedan.
    1. Använd x- och y-signaler från ekvationer 2F och 2G för netto COP position inom LCS.

(2a) Netto medio-lateral kraft ekvation 4

(2b) Netto anterior-posterior kraft ekvation 5

(2c) Netto vertikal kraft ekvation 6

(2d) Netto plattform ögonblick om x-axeln ekvation 7

(2e) Net plattform ögonblick om y-axelnn 8 "src =" / filer / ftp_upload / 54323 / 54323eq8.jpg "/>

(2f) x -koordinaten av nettokraftangreppet (COP x) ekvation 9

(2g) y -koordinaten av nettokraftangreppet (COP y) ekvation 10

figur 4
Figur 4. kraft struktur. Exempel på en rektangulär kraft struktur omfattar 4 kraft plattformar i rätt bly-lem orientering. Detaljer för lokala COP ansökan och dimensioner med avseende på ett laboratorium koordinatsystem (LCS) visas för kraftplattform 1 som ett exempel. X, y, z-positionen av plattformen referenssystemet (PRS) är förskjuten i förhållande till den L CS där X 1 och Y 1 representerar mediolateral och anteroposterior avstånd från PRS, respektive. Att beräkna den individuella plattformen moment kring x-axeln, är den vertikala GRF multiplicerat med summan av den lokala y COP samordna och de nya PRS-LCS offset y-koordinaten (Y 1 + y 1). I samma ögonblick om y-axeln samordna liknande sätt beräknas genom att multiplicera den vertikala GRF av den negativa summan av den lokala x COP samordna och den nya PRS-LCS offset x-koordinat - (X 1 + x 1). Den totala kraftmoment om global kraft struktur är lika med summan av alla stunder av kraft, dividerat med summan av de enskilda vertikala krafter. Netto COP X och Y-koordinater således produceras för kraft struktur inom LCS (ekvationerna 2a-g).large.jpg "target =" _ blank "> Klicka här för att se en större version av denna siffra.

  1. Använda anpassade pipeline kommandon, skapa viktiga rörelse händelser inom STSW, särskilt sittplats-off, upprätt, gång inledande starten, första toe-off 1, och 1: a och 2: a inledande kontakter (tabell 4).

tabell 4
. Tabell 4: Rörelse Händelse Definitioner GI - gång initiering; COP - center-of-tryck; HO1 - första häl-off; TO1 - 1: a toe-off, IC1 - 1 inledande kontakten.

  1. Använda anpassade pipeline kommandon beräkna COP-Bcom avstånd (L) genom att tillämpa ekvation 3 vid varje rörelse händelse, där ti representerar en viss händelse.

    ekvation 12
    (3)
  2. Använda anpassade pipeline kommandon, beräkna den maximala COP-Bcom avstånd (L max) genom att tillämpa ekvation 4 mellan två händelser (t o → ti).

    ekvation 15
    (4)

    där: t 0 och t jag representerar rörelse början och sista gången instans av intresse respektive (x COP (ti)) är x-koordinaten för COP vid tiden ti, är (x BCom (ti)) koordinat av BCom vid tiden t i, och (y COP (t i)) och (y Bcom (t i)) är de motsvarande värdena för den y-koordinater 31.
  3. Utdrag beroende variabler av intresse i rörelse händelser; COP-BCom avstånd på sätet-off och fFÖRSTA toe-off (TO1) händelser, och högsta COP-Bcom avstånd under den 1: a steget fas (mellan TO1 och första initial kontakt, IC1) och 2: a steget fas (mellan IC1 och IC2) med anpassade rörlednings kommandon.
  4. Normalisera intraindividuella COP-Bcom avstånd som en del av patientens dominerande benlängd (se 3.2 ovan).
  5. Exportera data för statistisk analys med hjälp av Kopiera till klipp funktionalitet eller genom att exportera filer i andra tillgängliga inhemska format.

8. Lab specifika normativt värde Beräkningar

  1. Beräkna medel (± 1 SD) intra och inter-ämnesvärden för både faktiska COP-Bcom avstånd och normaliserade värden som proportioner av försökspersonernas dominerande nedre extremiteterna längd.
  2. Beräkna variationskoefficienter (COV) för medel mellan ämnesdata.
  3. Beräkna intraindividuella variationen per händelse med tvåvägs blandade effekter modell inom klass korrelationskoefficienter (ICC 32.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Alla försökspersoner ökade med fötterna placerade på de två kraft plattformar, vilket med sin icke-dominanta lem enligt anvisningarna. Normal gång observerades med försöks kliva rent på andra plattformar och 3D optisk baserade rörelseanalys framgångsrikt spåras hela kroppsrörelse under 5 upprepade målinriktade STSW uppgifter ökade från 120% KH. Samtidig COP och BCom mediolateral (ML) och anteroposterior (AP) förskjutningar mellan sätet-off och IC2 (100% STSW cykel) innefattande: stiga upp, pausa, gång initiering (GI), steg 1, och steg 2 visas respektive i figur 5A och 5B för det första ämnet (vänster ben (icke-dominanta) bly). I ML planet, det var försumbar COP eller BCom förskjutning från sätet-off till GI debut. Men efter GI debut COP förskjuter åt vänster bort från den stående lem mot swing lem - separera från BCom, som förskjuter åt höger. Då, COP sidled displaces höger mot den efterföljande hållning lem, passerar förbi BCom höger innan toe-off. Därefter under steg 1 och 2, den BCom följer en sinusförskjutning, med COP förskjutning vidare i sidled under enda lem hållning (Figur 5A).

figur 5
. Figur 5. COP och BCom förskjutningar Paneler visar det första ämnet företaget STSW från 120% KH med icke-dominanta lem-bly; i detta fall vänster ben bly. Tidsaxeln normaliseras till procentuell tid mellan sätet start och initial kontakt 2 (IC2). A) mediolateral deplacement. Y -axeln riktningsetiketter med avseende på gungan (vänster) ben. Linjer visar COP och Bcom data motsvarande varje prov, de djärva linjer representerar medelvärdet, och skuggade områden representerar ± 1SD kring medelvärdet. B) Anteroposterbefattnings- förskjutningar. Y -axeln riktningsetiketter med avseende på gungan (vänster) ben. Linjer visar COP och Bcom data motsvarande varje prov, de djärva linjer representerar medelvärdet, och skuggade områden representerar ± 1 SD kring medelvärdet. C) COP-BCom horisontellt avstånd. Linjer visar avståndsdata motsvarande varje försök, den djärva linjen representerar medelvärdet, och skuggade området representerar ± 1 SD kring medelvärdet. Seat-off och toe-off 1 evenemang, och maxima under steg 1 och 2 är markerade. Klicka här för att se en större version av denna siffra.

I AP-planet, COP på sätet-off börjar framför BCom, och medan de båda gå framåt under stigande; deras separation minskar stadigt innan sammanslagning vid upprätt. Efter pausen fasen BCom accelererar framåt genom GI och steg 1 och 2. I motsats härtill COP förskjuter bakåt på GI början och sedan framåt efter toe-off men fortfarande bakom BCom hela steg 1. COP, men passerar framför BCom under steg 2 efter den första kontakten en sannolikt att motsvara övergången till enda lem hållning . COP förskjutning framåt saktar sedan och passerar bakom BCom igen strax före mitten av hållning / swing (Figur 5B).

Det horisontella avståndet mellan COP och Bcom, hela STSW cykeln, ger en komposit av den plana beskrivning av COP och BCom förskjutningar. Detta tillvägagångssätt förenklar komplexa samspelet mellan COP och Bcom förskjutning ger ett index på positions stabilitet (figur 5C).

Intraindividuella COP-BCom separationsavstånd överensstämde på sätet-off, TO1 och under steg 1 och 2 på grund av starka intraclass korrelationskoefficienter på alla 4 evenemang. IDessutom mätfelet (tabell 5), eller vanlig standardavvikelsen för upprepade mätningar 32, var liten: 9 mm (seat-off) och 12 mm (TO1, steg 1, steg 2) i alla ämnen. Ett annat bra sätt att presentera mätfelet är repeterbarhet statistik (Tabell 5). Det representerar storleken på den förväntade skillnaden mellan 2 upprepade mätningar 95% av tiden, och är mellan 24 mm och 34 mm för de 4 händelser.

Inter-ämnes COP-Bcom separationsavstånd överensstämde (tabell 6) på sätet-off och TO1, förutom under steg 1 och 2. I denna homogena, frisk vuxen grupp; ämne ben-längdintervall (0,803-0,976 m (tabell 1)) 33 och varians var liten (medelvärde 0. 855 m, SD 0,051 m). Även om det inte är vanligt att normalisera COP-Bcom avstånd till benlängden och Figur 6 visar försumbara skillnader mellan normaliserad och un-norm sonligt anpassad inter-ämne menar COP-Bcom uppgifter, gör normalisering reducera variationskoefficient (COV, tabell 6).

tabell 5
Tabell 5:. COP-BCom Avstånd Intra (5 försök) och inter-ämne medelvärde ± 1 SD data visas som faktiska avstånd och normaliserad att utsätta icke-dominanta benlängd för diskreta avstånd hos sätet-off och TO1, och maximala avstånden under steg 1 och steg 2.

tabell 6
Tabell 6:. Intraindividuella Variation ICC (95% konfidensintervall) och mätning fel (medelvärde inom ämnet SD avståndet i meter) och repeterbarhet statistik 32 visas per händelse.

323 / 54323fig6.jpg "/>
Figur 6. Inom och mellan individer COP-BCom Avstånden. (A) Un-normaliseras. Varje linje representerar inom individer betyda COP-Bcom avstånd. Den djärva linjen representerar mellan motiv medelavståndet. (B) normaliserad till Dominant Leg längd. Varje linje representerar inom individer betyda COP-Bcom avstånd som en procentandel av motivets dominerande benlängd. Den djärva linjen representerar mellan motiv medelavståndet som en procentandel av ämnet dominerande benlängd.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Sit-till-stand-och-promenad (STSW) protokoll som definieras här kan användas för att testa dynamisk postural kontroll under komplexa övergångs rörelse hos friska individer eller patientgrupper. Protokollet innehåller begränsningar som är utformade för att tillåta patienter med patologi att delta, och införandet av släcka ljuset betyder att det är ekologiskt giltigt och målinriktat. Eftersom det har visat sig tidigare att bly-lem och stiger från en hög (120% KH) sätet inte i grunden påverkar uppgiftsdynamiken under STSW 20, kan de metoder som beskrivs här användas som ett standardprotokoll. Denna STSW protokoll har giltighet eftersom jämfört med friska individer, finner patienter stiger från låga sitthöjder en utmaning 10, tenderar att generera mindre horisontell fart 7 och separat stigande innan behandling gång från en bred fot position 11 med deras drabbade benet 7. Detta dokument beskriver också hur man kan beräkna COP och BCom displacement under STSW, från vilken den horisontella separationen mellan COP och Bcom - Ett ​​index över dynamisk stabilitet 16 - kan härledas mellan sits-off och det andra steget.

Resultaten är beroende av ett antal kritiska steg inom protokollet. För det första är att avlägsna artefactual ljus och optimala inställningar kamera exponering som krävs för att säkerställa riktigheten av optiska 3D-markör spårning. För det andra är uppmärksamhet fångst volymen vid kalibrering en viktig faktor för att ytterligare optimera motion capture noggrannhet. För det tredje kraftplatta synkronisering med motion capture system med användning av en lämplig skalfaktor minskar risken för fel i storleken på den resulterande markreaktionskraften vektor. För det fjärde, är exakt kraftplatta identifiering i 3D-rymden kritisk. Särskild omsorg måste göras när lokalisera varje platta PRS, och validering av denna noggrannhet måste vara en rutin 34. Detta säkerställer att kraften plattstruktur ennd rendering vid efterbearbetning är optimerad för presentation av COP data av hög kvalitet. Slutligen, de viktigaste bidragsgivarna till BCom förskjutningsuppskattningsfelen är felaktig markering positionering, lokalisering av gemensamma centra och hud rörelse artefakter 35. Därför bör erfarenhet anatomisk palpation och antagande av CAST metoden 18 betraktas förutsättningar. Andra tekniker innebär användning av färre markörer eller ens en enda skattningen av BCom position under gång såsom sakrala tröghetssensorer. Detta kräver dock teknik validering 36 och är av begränsad nytta när orientekroppssegmentet avviker från dem när upprätt dvs. Under stiga 37. Således, multipel kamera kvantifiering av BCom fortfarande guldmyntfoten teknik för STSW.

Med dessa steg tas upp i en frisk befolkning är intraindividuella variabiliteten under STSW låg, motiverar medelvärdes i studierna med en hög grad av förtroende.Vidare föreslår låg (friska) interindividuella variationen jämförelse med sådana (lab specifik) normgivande data skulle ge hög känslighet för skillnader som framkallas av patologi. Medan, interindividuella variationen var låg, reducerad COV kan åstadkommas genom att normalisera för benlängd. En aspekt som motiverar ytterligare utredning är STSW pausfasen. Friska försökssjälvvald ett medelvärde (± SD) pausfasen av 0,84 sek (± 0,07). Huruvida detta skiljer sig i patologiska grupper, och i så fall om det finns någon effekt på stabiliteten under övergång kvarstår att bestämmas.

Graden av COP-Bcom separation varierar under olika faser av STSW. De största COP-Bcom avstånd var på sätet-off, TO1 och strax före fot kontakt under steg 1 och 2. Dessa representerar den största utmaningen för postural kontrollsystem och därför definieras som händelser av intresse. Minskad COP-Bcom separation är associerad med ökad positions stability, men indikerar minskad postural stabilitet 31. Vid säte-off som kroppen övergår från en stabil till en instabil bas av stöd, är lägesstabilitet utföras antingen genom bakre positionering av fötterna eller främre placering av stammen i förhållande till sätet, som båda är vanliga i funktionellt njurfunktion 38,39. Efter paus, avstånd BCom-COP ökning under GI; införliva gripande, postural "release" och "lossning" sub-faser 15, och en rörelse svängande lem fas. I slutet av GI och början av steg 1 sker vid TO1; där en relativ ökning av COP-Bcom separation är förknippad med BCom framåt acceleration som orsakas av de kombinerade GI faserna, vars resultat är högre gånghastighet 40. Därför COP-BCom avstånd på sätet-off och TO1 representera kandidat dynamisk postural stabilitet variabler som ska testas i patologiska grupper.

Dessutom maximal COP-BComavståndstoppar uppträder konsekvent under steg 1 och 2 i slutet av en enda stöd. Detta är viktiga händelser att mäta eftersom steg 1 och 2 representerar den period då steady-state gång realiseras. Större medel COP-Bcom avstånd under steg 1 jämfört med steg två i alla utom en frisk patient med hjälp av protokollet observerades. Steg 1 förblir en del av rörelseaccelerationsfasen innan steady-state gång nås vid slutet av steg 2 12 Därför är steg ett föremål för både postural och rörelseapparaten kontrollkrav och är mer läges instabil än efterföljande steg i gång. en funktion som stöds av den ökade risken för att falla under varje dag övergångsrörelser 41. Steg två är inte mindre viktigt eftersom det utgör inledningen av steady-state gång. Därför är högsta COP-Bcom avstånd under både steg 1 och 2 faser som anges i STSW analys.

Sammanfattningsvis, utökar användningen av COP-BCom horisontell SEPA denna STSW protokollranson att STSW och våra preliminära resultat ger en initial normativa datamängd för friska individer. COP-BCom avstånd normaliseras till benlängden på sätet-off, TO1 och steg ett och två maxima vid utförandet av en målinriktad STSW paradigm är en ny metod för utvärdering av dynamiska postural stabilitet. Det ger möjlighet att härleda mycket konsekvent normativa globala eller lokala datamängder som kan jämföras med UMN skadade patienter eller andra äventyras patientgrupper.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Författarna vill tacka Tony Christopher, Lindsey mejram vid Kings College London och Bill Anderson vid London South Bank University för deras praktiska stöd. Tack också till Eleanor Jones vid Kings College London för hennes hjälp med att samla in data för detta projekt.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Motion Tracking Cameras Qualysis  (Qualysis AB Gothenburg, Sweden) Oqus 300+ n= 8
Qualysis Track Manager (QTM) Qualysis  (Qualysis AB Gothenburg, Sweden) QTM 2.9 Build No: 1697 Proprietary tracking software 
Force Platform  Amplifier Kistler Instruments, Hook, UK 5233A n= 4
Force Platform Kistler Instruments, Hook, UK 9281E n= 4
AD Converter Qualysis  (Qualysis AB Gothenburg, Sweden) 230599
Light-Weight Wooden Walkway Section Kistler Instruments, Hook, UK Type 9401B01  n= 2
Light-Weight Wooden Walkway Section Kistler Instruments, Hook, UK Type 9401B02  n= 4
4 Point "L-Shaped" Calibration Frame Qualysis  (Qualysis AB Gothenburg, Sweden)
"T-Shaped" Wand Qualysis  (Qualysis AB Gothenburg, Sweden)
12 mm Diameter Passive Retro reflective Marker Qualysis  (Qualysis AB Gothenburg, Sweden) Cat No: 160181 Flat Base
Double Adhesive Tape Qualysis  (Qualysis AB Gothenburg, Sweden) Cat No: 160188 For fixing markers to skin
Height-Adjustable Stool Ikea, Sweden Svenerik Height 43 - 58 cm with ~ 10cm customized height extension option at each leg
Circular (Disc) Pressure Floor Pad Arun Electronics Ltd, Sussex, UK PM10 305 mm Diameter, 3 mm thickness, 2 wire
Lower Limb Tracking Marker Clusters Qualysis  (Qualysis AB Gothenburg, Sweden) Cat No: 160145 2 Marker clusters, lower body with 8 markers (n= 2)
Upper Limb Tracking Marker Clusters Qualysis  (Qualysis AB Gothenburg, Sweden) Cat No: 160146 2 Marker clusters, lower body with 6 markers (n= 2)
Self-Securing Bandage Fabrifoam, PA, USA 3'' x 5'
Cycling Skull Cap Dhb Windslam
Digital Column Scale Seca 763 Digital Medical Scale w/ Stadiometer
Measuring Caliper Grip-On Grip Jumbo Aluminum Caliper - Model no. 59070 24 in. Jaw
Extendable Arm Goniometer Lafayette Instrument Model 01135 Gollehon
Light Switch Custom made
Visual3D Biomechanics Analysis Software C-Motion Inc., Germantown, MD, USA Version 4.87

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Duncan, P. W., Goldstein, L. B., Matchar, D., Divine, G. W., Feussner, J. Measurement of motor recovery after stroke. Outcome assessment and sample size requirements. Stroke. 23 (8), 1084-1089 (1992).
  2. Smith, M. T., Baer, G. D. Achievement of simple mobility milestones after stroke. Arch Phys Med Rehabil. 80 (4), 442-447 (1999).
  3. Langhorne, P., Bernhardt, J., Kwakkel, G. Stroke rehabilitation. Lancet. 377 (9778), 1693-1702 (2011).
  4. Veerbeek, J. M., et al. What is the evidence for physical therapy poststroke? A systematic review and meta-analysis. PLoS One. 9 (2), e87987 (2014).
  5. Magnan, A., McFadyen, B., St-Vincent, G. Modification of the sit-to-stand task with the addition of gait initiation. Gait Posture. 4 (3), 232-241 (1996).
  6. Buckley, T. A., Pitsikoulis, C., Hass, C. J. Dynamic postural stability during sit-to-walk transitions in Parkinson disease patients. Mov Disord. 23 (9), 1274-1280 (2008).
  7. Frykberg, G. E., Aberg, A. C., Halvorsen, K., Borg, J., Hirschfeld, H. Temporal coordination of the sit-to-walk task in subjects with stroke and in controls. Arch Phys Med Rehabil. 90 (6), 1009-1017 (2009).
  8. Dehail, P., et al. Kinematic and electromyographic analysis of rising from a chair during a "Sit-to-Walk" task in elderly subjects: role of strength. Clin Biomech (Bristol, Avon). 22 (10), 1096-1103 (2007).
  9. Buckley, T., Pitsikoulis, C., Barthelemy, E., Hass, C. J. Age impairs sit-to-walk motor performance. J Biomech. 42 (14), 2318-2322 (2009).
  10. Roy, G., et al. The effect of foot position and chair height on the asymmetry of vertical forces during sit-to-stand and stand-to-sit tasks in individuals with hemiparesis. Clin Biomech (Bristol, Avon). 21 (6), 585-593 (2006).
  11. Kubinski, S. N., McQueen, C. A., Sittloh, K. A., Dean, J. C. Walking with wider steps increases stance phase gluteus medius activity. Gait Posture. 41 (1), 130-135 (2015).
  12. Jian, Y., Winter, D. A., Ishac, M. G., Gilchrist, L. Trajectory of the body COG and COP during initiation and termination of gait. Gait Posture. 1 (1), 9-22 (1993).
  13. Winter, D. A. Human balance and posture control during standing and walking. Gait Posture. 3 (4), 193-214 (1995).
  14. Cavanagh, P. R. A technique for averaging center of pressure paths from a force platform. J Biomech. 11 (10-12), 487-491 (1978).
  15. Halliday, S. E., Winter, D. A., Frank, J. S., Patla, A. E., Prince, F. The initiation of gait in young, elderly, and Parkinson's disease subjects. Gait Posture. 8 (1), 8-14 (1998).
  16. Hass, C. J., Waddell, D. E., Fleming, R. P., Juncos, J. L., Gregor, R. J. Gait initiation and dynamic balance control in Parkinson's disease. Arch Phys Med Rehabil. 86 (11), 2172-2176 (2005).
  17. Winter, D. A., Patla, A. E., Ishac, M., Gage, W. H. Motor mechanisms of balance during quiet standing. J Electromyogr Kinesiol. 13 (1), 49-56 (2003).
  18. Cappozzo, A., Catani, F., Croce, U. D., Leardini, A. Position and orientation in space of bones during movement: anatomical frame definition and determination. Clin Biomech (Bristol, Avon). 10 (4), 171-178 (1995).
  19. Dempster, W. T., Gabel, W. C., Felts, W. J. The anthropometry of the manual work space for the seated subject. Am J Phys Anthropol. 17 (4), 289-317 (1959).
  20. Jones, G. D., James, D. C., Thacker, M., Jones, E. J., Green, D. A. Sit-to-Walk and Sit-to-Stand-and-Walk Task Dynamics are Maintained During Rising at an Elevated Seat-Height Independent of Lead-Limb in Healthy Individuals. Gait Posture. 48, 226-229 (2016).
  21. Qualysis AB. Qualysis Track Manager User Manual. , Sweden. (2011).
  22. Hoffman, M., Schrader, J., Applegate, T., Koceja, D. Unilateral postural control of the functionally dominant and nondominant extremities of healthy subjects. J Athl Train. 33 (4), 319-322 (1998).
  23. Ren, L., Jones, R. K., Howard, D. Whole body inverse dynamics over a complete gait cycle based only on measured kinematics. J Biomech. 41 (12), 2750-2759 (2008).
  24. C-Motion Wiki Documentation. Tutorial: Building a Model. , http://www.c-motion.com/v3dwiki/index.php/Tutorial:_Building_a_Model (2013).
  25. Kainz, H., Carty, C. P., Modenese, L., Boyd, R. N., Lloyd, D. G. Estimation of the hip joint centre in human motion analysis: a systematic review. Clin Biomech (Bristol, Avon). 30 (4), 319-329 (2015).
  26. Harrington, M. E., Zavatsky, A. B., Lawson, S. E., Yuan, Z., Theologis, T. N. Prediction of the hip joint centre in adults, children, and patients with cerebral palsy based on magnetic resonance imaging. J Biomech. 40 (3), 595-602 (2007).
  27. C-Motion Wiki Documentation. Coda Pelvis. , http://www.c-motion.com/v3dwiki/index.php/Coda_Pelvis (2015).
  28. Bell, A. L., Brand, R. A., Pedersen, D. R. Prediction of hip joint centre location from external landmarks. Human movement science. 8 (1), 3-16 (1989).
  29. Eames, M. H. A., Cosgrove, A., Baker, R. Comparing methods of estimating the total body centre of mass in three-dimensions in normal and pathological gaits. Human movement science. 18 (5), 637-646 (1999).
  30. C-Motion Wiki Documentation. Force Structures. , http://www.c-motion.com/v3dwiki/index.php?title=Force_Structures (2015).
  31. Martin, M., et al. Gait initiation in community-dwelling adults with Parkinson disease: comparison with older and younger adults without the disease. Phys Ther. 82 (6), 566-577 (2002).
  32. Bland, J. M., Altman, D. G. Measurement error. BMJ. 313 (7059), (1996).
  33. Hof, A. L. Scaling gait data to body size. Gait Posture. 4 (3), 222-223 (1996).
  34. Holden, J. P., Selbie, W. S., Stanhope, S. J. A proposed test to support the clinical movement analysis laboratory accreditation process. Gait Posture. 17 (3), 205-213 (2003).
  35. Baker, R. Gait analysis methods in rehabilitation. J Neuroeng Rehabil. 3, (2006).
  36. Gregory, C. M., Embry, A., Perry, L., Bowden, M. G. Quantifying human movement across the continuum of care: From lab to clinic to community. J Neurosci Methods. 231, 18-21 (2014).
  37. Pai, Y. C., Rogers, M. W. Segmental contributions to total body momentum in sit-to-stand. Medicine and Science in Sports and Exercise. 23 (2), 225-230 (1991).
  38. Hughes, M. A., Weiner, D. K., Schenkman, M. L., Long, R. M., Studenski, S. A. Chair rise strategies in the elderly. Clin Biomech (Bristol, Avon). 9 (3), 187-192 (1994).
  39. Medeiros, D. L., Conceição, J. S., Graciosa, M. D., Koch, D. B., Santos, M. J., Ries, L. G. The influence of seat heights and foot placement positions on postural control in children with cerebral palsy during a sit-to-stand task. Res Dev Disabil. 43-44, 1-10 (2015).
  40. Breniere, Y., Do, M. C. When and how does steady state gait movement induced from upright posture begin? J Biomech. 19 (12), 1035-1040 (1986).
  41. Weerdesteyn, V., de Niet, M., van Duijnhoven, H. J., Geurts, A. C. Falls in individuals with stroke. J Rehabil Res Dev. 45 (8), 1195-1213 (2008).

Tags

Beteende Sit-till-stand-och-gå gång initiering masscentrum tryckcentrum rörelseanalys sjukgymnastik rehabilitering
Sit-till-stand-och-gå från 120% knähöjd: en ny metod för att bedöma Dynamic postural kontroll Oberoende av bly-lem
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Jones, G. D., James, D. C., Thacker, … More

Jones, G. D., James, D. C., Thacker, M., Green, D. A. Sit-to-stand-and-walk from 120% Knee Height: A Novel Approach to Assess Dynamic Postural Control Independent of Lead-limb. J. Vis. Exp. (114), e54323, doi:10.3791/54323 (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