Waiting
Login processing...

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

Medicine

ניתוח ביומכאני תחתון של משתתפים בריאים

Published: April 15, 2020 doi: 10.3791/60720

Summary

מאמר זה מציג מתודולוגיה ניסיונית מקיפה על שתי הטכנולוגיות העדכניות ביותר הזמינות כדי למדוד את הביומכניקה הגפיים התחתון של אנשים.

Abstract

טכניקות ניתוח ביומכאני שימושיות בחקר התנועה האנושית. מטרת מחקר זה הייתה להחדיר טכניקה להערכת הביו-מכניקה הנמוכה יותר במשתתפים בריאים באמצעות מערכות מסחריות זמינות. פרוטוקולים נפרדים הוכנסו עבור ניתוח הילוך ומערכות בדיקה חוזק השריר. כדי להבטיח דיוק מרבי עבור הערכת הילוך, תשומת לב צריך להינתן מיקומי סמן וזמן הליכון בקצב עצמי. באופן דומה, מיצוב משתתף, משפט תרגול, ועידוד מילולי הם שלושה שלבים קריטיים בבדיקת חוזק השריר. הראיות הנוכחיות עולה כי המתודולוגיה המתוארים במאמר זה עשוי להיות יעיל להערכת ביומכניקה הגפיים התחתון.

Introduction

המשמעת של הביומכניקה כרוכה בעיקר בחקר הלחץ, המתח, העומסים והתנועה של מערכות ביולוגיות-מוצק ונוזלי כאחד. זה כולל גם את הדוגמנות של אפקטים מכניים על המבנה, גודל, צורה ותנועה של הגוף1. במשך שנים רבות, ההתפתחויות בתחום זה שיפרו את ההבנה שלנו של הילוך נורמלי ופתולוגי, מכניקה של שליטה נוירו-מולקולרית, ומכניקה של צמיחה וצורה2.

המטרה העיקרית של מאמר זה היא להציג מתודולוגיה מקיפה על שתי הטכנולוגיות העדכניות ביותר הזמינות כדי למדוד ביומכניקה הגפיים התחתון של אנשים. מערכת ניתוח הילוך מודד וככמת הליכה ביומכניקה באמצעות הליכון בקצב אישי (SP) בשילוב עם סביבת מציאות מורחבת, אשר משלבת אלגוריתם SP כדי לווסת את המהירות של הליכון, כפי שמתואר על ידי Sloot ואח '3. בדיקת חוזק השריר הציוד משמש כהערכה וככלי טיפול עבור שיקום הגפיים העליון4. התקן זה יכול באופן אובייקטיבי להעריך מגוון של דפוסים פיזיולוגיים של תנועה או משימות סימולציה משימה מצבי איזוטוניקה איזומטרי. הוא מוכר כרגע כתקן זהב עבור חוזק הגפיים העליון מדידה5 אבל הראיות הקשורות במיוחד הגפיים התחתונות נשאר ברור. המאמר מסביר את הפרוטוקול המפורט להשלמת הערכה של הליכה וחוזק איזומטרי עבור הגפיים התחתונות.

במסגרת ניתוח ביו-מכניקה, היא שימושית לשלב הערכות של ביצועים פונקציונליים (כגון ניתוח הילוך) עם בדיקות ספציפיות של ביצועי השרירים. הסיבה לכך היא בעוד שניתן להניח כי כוח השריר מוגבר משפר ביצועים פונקציונליים, זה לא תמיד יכול להיות ברור6. הבנה זו נדרשת לתכנון עתידי משופר של פרוטוקולי שיקום ואסטרטגיות מחקר להערכת גישות אלה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

השיטה שדווחה התקבלה במחקר שקיבל אישור מוסרי מוועדת האתיקה למחקר של אוניברסיטת בורנמאות ' (אסמכתא 15005).

1. המשתתפים

  1. לגייס מבוגרים בריאים (מגיל 23 עד 63 שנים, משמעות ± ש גויטיין; 42.0 ± 13.4, מסת הגוף 70.4 ± 15.3 ק"ג, גובה 175.5 ± 9.8 ס"מ; 15 זכרים, 15 נקבות) להשתתף במחקר. שלושים משתתפים גויסו למחקר זה.
  2. ודא שאין היסטוריה מדווחת על כך בפני סחרחורת, בעיות איזון או קשיי הליכה במשתתפים.
  3. ודא כי המשתתפים לא סבלו כל פציעה הנוירומולקולרית ידוע או תנאי המשפיעים על איזון או הליכה.

2. התקנה ופרוצדורות עבור ניתוח הילוך

  1. השתמש במערכת ניתוח הילוך (איור 1) מורכב הליכון כפול חגורה לוחית האינסטרומנטציה, מערכת לכידת תנועה של 10 מצלמה וסביבה וירטואלית המספקת זרימה אופטית.
  2. ודא כי המשתתף לובש בגדים הדוקים מאוד ללא השתקפות כגון מכנסי רכיבה או חותלות.
  3. באמצעות קלטות דבק דו צדדי לצרף 25 סמנים הרפלקטיבית פסיבי מקום על פי תצורת הגוף התחתון של מודל גוף האדם (HBM)7 כמפורט בטבלה 1 ואיור 2. המידע במסמך זה נלקח ממדריך הסימוכין של HBM8.
  4. השתמש בסרגל משותף כדי לקחת מדידות של רוחב הברך הנדרש רוחבי הקרסול עבור HBM6.
  5. משתתף בטוח לרתמה בטיחות הידק מסגרת תקורה.
  6. הפעל הפעלה חדשה במסד הנתונים וודא שהוא פעיל (מודגש).
  7. באמצעות הכרטיסיה נושא, צור משתתף חדש מלחצן ' שלד תיוג '.
  8. דפדף אל הקובץ ' הקלד HBM_N2. vst ' ולאחר מכן הזן את שם המשתתף. המשתתף החדש מופיע בחלונית ' נושאים '.
  9. עבור אל החלונית ' כלים ' ופתח את הכרטיסיה הכנה לנושא .
  10. אפס רמה את לוחות הכוח באמצעות הכרטיסייה חומרה . ודא כי לא מופעל משקל על לוחיות הכוח.
  11. הכינו את המשתתף למשפט ROM על ידי לאחר אותם מוכנים באמצע ההליכון.
  12. כדי להבטיח המשתתף יכול להיות מותאם אישית הליכון בקצב עצמי, לבקש מהם ללכת במהירות נוחה 5 דקות בתחילת הפגישה9,10.
  13. בעקבות ההסתגלות וללא זמן השהיה, בקשו מהמשתתפים ללכת למינימום של 5 דקות10,11.
  14. ודא שהמשתתפים מעיוורים לתזמון ההקלטות.
  15. להבטיח להפעיל את ההליכון ולהתחיל הקלטות נתונים על ידי לחיצה על כפתור הקלטה להתחיל 12. ניתן לעשות זאת עם תוכנהמשולבת (טבלת חומרים).
  16. הפסק את ההקלטה לאחר שרכשת את כמות הנתונים הרצויה. מומלץ לאסוף שלושה סטים של 25 מחזורים.
  17. פתח את תוכנת העיבוד (טבלה של חומרים) ולהסיר את הרעש בתדר גבוה על הנתונים, על ידי בחירת מסנן מעבר נמוך לנתוני הסמן, כגון הזמנה שנייה מסנן באטרסוורת ' עם תדר מנותק של 6 הרץ.
  18. עבור אל הקובץולאחר מכן בחר ייצוא לשמירה כ-csv.
  19. לקבוע צעדים בודדים מתוך נתוני כוח אנכי להשתמש סמני כף הרגל כדי לברר אירועים הילוך13.
  20. לנתח את הפרמטרים הילוך כגון קימטי, קינטי ו-זמני נתונים מרחביים ב Matlab R2017a (קובץ משלים).

3. התקנה והליכים לבדיקת חוזק השריר

  1. השתמש בציוד בדיקת כוח השריר (ממדי דינמיות מודאליות) (איור 3), כדי למדוד את חוזק השריר של המשתתפים על בסיס התכווצות איזומטרי מירבית (mvic)14.
  2. חברו את הכלי/הלוח מספר 701 לראש התרגיל של מד הלחץ.
  3. הבדיקה הימנית והשמאלית של משתתף בברך חוזק שריר איזומטרי.
  4. בדוק את המשתתפים בתנוחה מיושבת על כיסא עם משענת הגב.
  5. באמצעות המתג למעלה/למטה, יישר את ציר המטרים עם ציר הסיבוב האנטומי של מפרק הברך. הניחו את כרית הכלי במיקום מרכזי בחלק התחתון של שוקה.
  6. לשמור על הברך ב 90 ° בגמישות, הירך בסיבוב נייטרלי וחטיפה, ואת הרגל בגמישות plantar.
  7. מניחים את ידי המשתתף על הבטן ומייצב את תא המטען, הירכיים ובאמצע הירך על הכיסא עם רצועות ולקרו.
  8. הפעל משפט תרגול למשתתפים כדי להתרגל לתרגיל הבדיקה.
  9. הנחה את המשתתף להאריך את ברכו (להפעיל את הלחץ כלפי מעלה על כרית) ואחריו flex (להפעיל לחץ כלפי מטה על המשטח) כדי להפעיל את התכווצות המרבי על הפקודה ללכת על 3 s.
  10. לספק בקשות מילוליות ועידוד ("לדחוף" כלפי מעלה ו "משוך" כלפי מטה) במהלך בדיקות כוח.
  11. ודא שהמשתתפים מודעים לכך שהם יכולים להפסיק את הבדיקה מיד אם הם חווים כאבים או אי נוחות יוצאי דופן.
  12. אפשר למשתתפים לנוח במשך 2 דקות.
  13. חזור על שלבים 3.1-3.12, שלוש פעמים לרגל שמאל ורגל ימין ולתעד את הנתונים בניוטונים (N).
  14. שמור את כל הנתונים והייצוא כדוח עבור הניתוח.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

הממוצע ואת סטיית התקן של הזמן המרחבי, הקינמטיקה, ואת הפרמטרים הילוך קינטי ניתנים בטבלה 2. נתוני MVIC עבור כל 30 המשתתפים מסוכמים בטבלה 3. קבוצה אופיינית של נתונים עבור הצד השמאלי והימני של משתתף אחד המציג ייצוג גרפי של פרמטרי הילוך מסופק באיור 4 ואיור 5, בהתאמה.

הנתונים המוצגים הם נציגים של התוצאות שהתקבלו על פני כל המשתתפים, והם עקביים עם תוצאות התייחסות לספר לימוד שהתקבלו עבור הליכה ו איזומטרי בדיקות כוח15.

Figure 1
איור 1: מערכת ניתוח הילוך. מערכת הגביע משמש כדי למדוד פרמטרים הליכה. מערכת זו מורכבת הליכון חגורה מפוצל, 160 ° חצי גליל ההקרנה, חיישני כוח, מצלמות וידאו ומערכת אינפרא אדום אופטי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: דיאגרמת סמנים המשמשים במודל גוף האדם (HBM). איור זה מציג את המיקומים המדויקים של כל הסמנים במודל הגוף התחתון של HBM. יש לשלם תשומת לב מיוחדת למיקום הסמנים המודפסים בירוק (מודגש בטבלה 1); אלה משמשות במהלך האתחול כדי להגדיר את השלד הביומכאני. נתון זה מותאם מדריך הפניה HBM8. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: ציוד הבדיקה של חוזק השריר (מדידת דינמיות רב מודאלית) המשמש למדידת המשתתפים בחוזק השריר התחתון. מערכת זו משמשת למדידת חוזק השריר של המשתתפים על בסיס התכווצות איזומטרית מרבית (MVIC). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4: דו ח לדוגמה המופק מניתוח לא מקוון של הערכת ההילוך באמצעות הטכניקה המוצעת. נתוני הזמן המרחבי ומחזור ההילוך הקימטי והקינטי לצידו השמאלי של משתתף אחד. כל שורה מייצגת מחזור הילוך אחד. ציר Y מייצג את זוויות המפרק במעלות עבור החלקות הקימטיות והרגע המשותף במטר ניוטון לקילוגרם עבור החלקות הקינטית. קווים אדומים מייצגים פרמטרים צד שמאל הילוך. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5: דו ח לדוגמה המיוצר מניתוח לא מקוון של הערכת ההילוך באמצעות הטכניקה המוצעת. נתוני הזמן המרחבי ומחזור ההילוך הקימטי והקינטי לצידו הימני של משתתף אחד. כל שורה מייצגת מחזור הילוך אחד. ציר Y מייצג את זוויות המפרק במעלות עבור החלקות הקימטיות, והרגע המשותף במטר ניוטון לקילוגרם עבור החלקות הקינטית. הקווים הירוקים מייצגים פרמטרים צד ימין הילוך. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

תווית מיקום אנטומי תיאור/
T10 T10 בחוליות החזה העשירי
מיכל בע עצם סקרום על עצם הסאקרל
אולם טבור על הטבור
XYPH תהליך שיופואיד שיבלד של עצם החזה
שדרן מנהל חזה בחריץ הצוואר של עצם החזה
מיכל בלסקו עצם האגן השמאלי הקדמי עמוד השדרה השמאלי הקדמי
מיכל הרסיס עצם האגן הימני הקדמי עמוד שדרה מעולה קדמי
מיכל הרדמה עצם האגן שמאל לאחור שמאלי אחורי מובחר
RPSIS . עצם האגן בחזרה עמוד השדרה הימני האחורי העליון
איגור מקטרו שמאלית גדולה יותר של עצם הירך על מרכזה של הטרוטר השמאלי יותר
מיכל שלמה ירך שמאלית ב-1/3 על הקו שבין ה-LGTRO לבין LLEK
מיכל בלילק האסכולה השמאלית הצדדית של הברך בצד הצדדי של הציר המשותף
לאטי שמאלית קדמית של השוקה ב-2/3 בשורה הבין לבין ה-LLEK
LLM קרסולית לרוחב השמאלי של הקרסול המרכז של קרסולית לרוחב שמאל
איהי עקב שמאלי מרכז העקב באותו גובה כמו הבוהן
מיכל בליטו אצבע שמאלית . קצה של בוהן גדולה
LMT5 שמאל המטא-מטסל החמישי הקפיט של המטא-שופרסל החמישית, על קו משותף באמצע כף הרגל/בהונות
מיכל מרטרו הטרוטר הטוב ביותר של עצם הירך במרכז של הטרוטר הטוב ביותר
האחים בורק ירך ימין ב-2/3 על הקו בין ה-RGTRO לבין RLEK
מיכל הרלק אפיללול ימני של הברך בצד הצדדי של הציר המשותף
ראטי . החלק הקדמי של השוקה ב 1/3 על הקו בין RLEK ו RLM
RLM הקרסולית לרוחב הימני של הקרסול מרכז הקרסולית לרוחב הימני
רי עקב ימני מרכז העקב באותו גובה כמו הבוהן
מיכל שועל . הבוהן הימנית . קצה של בוהן גדולה
RMT5 מימין למטה המטא הקפיט של המטא-שופרסל החמישית, על קו משותף באמצע כף הרגל/בהונות

טבלה 1: סמנים המשמשים את מודל גוף האדם (HBM). טבלה זו מציגה את המיקומים המדויקים של כל הסמנים במודל הגוף התחתון של HBM. יש לשלם תשומת לב מיוחדת למיקום הסמנים הנכתבים בהדגשה; אלה משמשות במהלך האתחול כדי להגדיר את השלד הביומכאני. הטבלה מותאמת ידנית מספר הסימוכין של HBM8.

שם משתנה בצד תכוון סטיית תקן
מרחבי הרקה
מהירות הליכה (m ו) 1.37 0.22
אורך פסיעה (ז) שמאל 0.72 0.07
נכון 0.73 0.07
זמן פסיעה (ים) שמאל 1.07 0.10
נכון 1.07 0.10
מועד עמידה שמאל 0.70 0.08
נכון 0.70 0.08
זמן סווינג שמאל 0.37 0.03
נכון 0.37 0.03
קנטית
היפ פלקס (מעלות) שמאל 30.05 9.08
נכון 29.92 8.79
היפ שלוחה (מעלות) שמאל -13.26 7.75
נכון -13.36 7.68
היפ עבד (מעלות) שמאל -7.27 3.00
נכון -7.72 3.17
היפ הוספה (מעלות) שמאל 8.66 4.22
נכון 7.81 3.72
היפ נט-רוט (מעלות) שמאל 5.38 6.95
נכון 6.82 6.42
הירך שלוחה שרוט (מעלות) שמאל -9.04 7.03
נכון -5.77 5.97
ברך Flex (מעלות) שמאל 67.46 5.16
נכון 68.47 4.75
הברך שלוחה (מעלות) שמאל -0.43 2.26
נכון -0.29 2.01
קרסול Flex (מעלות) שמאל -17.20 6.94
נכון -14.91 6.47
הקרסול שלוחה (מעלות) שמאל 18.13 5.92
נכון 19.36 6.54
קינטי
שלוחה בשיא הירך (Nm/ק"ג) שמאל 0.82 0.21
נכון 0.80 0.24
שיא מפרק הירך (Nm/ק"ג) שמאל 0.91 0.15
נכון 0.92 0.11
שיא הירך Int (Nm/ק"ג) שמאל 0.26 0.13
נכון 0.26 0.14
שיא הברך שלוחה (Nm/ק"ג) שמאל 0.38 0.06
נכון 0.39 0.06
שיא קרסול Flex (Nm/ק"ג) שמאל 1.85 0.21
נכון 1.86 0.22

שולחן 2: את הממוצע ואת סטיית התקן של הזמן המרחבי, הקינמטיקה, הילוך קינטי פרמטרים עבור 30 המשתתפים. פרמטרי הילוך מדווחים לשמאל ולצד ימין בנפרד.

שם משתנה בצד תכוון סטיית תקן
שלוחה לברך שמאל 527.17 136.42
נכון 550.60 132.55
ברך פלקס שמאל 191.60 38.53
נכון 203.87 47.67

שולחן 3: סטיית הממוצע והתקן של התכווצות איזומטרי מקסימלית (MVIC) עבור מפרק הברך באמצעות ציוד בדיקת כוח השריר עבור 30 המשתתפים.

קובץ משלים 1: קובץ Matlab coding. אנא לחץ כאן כדי להציג קובץ זה (לחץ לחיצה ימנית כדי להוריד).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

התרומה של מחקר זה היא לתאר במדויק ובאופן מקיף בתוך פרוטוקול אחד את הטכניקות עבור ניתוח הילוך משולב בדיקות חוזק השריר כי לא תוארו בעבר יחד.

כדי להשיג תוצאות מדויקות עבור ניתוח הילוך, ישנם שני תחומים הדורשים תשומת לב מקסימלית: 1) מיקומי סמן 2) זמן ההסתגלות. הדיוק של הנתונים שנמדדו תלוי במידה רבה בדיוק של המודל שבשימוש. גורמי מפתח אחרים המשפיעים על דיוק כוללים תנועה סמן שגוי בשל דפורמציה העור שטחית ביחס למבנה השלד הבסיסי, ואת הרזולוציה של מערכת המעקב16. איור 2 מציג את המיקומים המדויקים של כל הסמנים במודל הגוף התחתון של hbm. יש להתחשב בתשומת לב מיוחדת למיקום הסמנים המודפסים בירוק; אלה משמשות במהלך האתחול כדי להגדיר את השלד הביומכאני. המשתתפים התבקש ללכת לפחות 5 דקות להסתגל SP הליכון הליכה17,18. מצב SP נבחר על מנת לאפשר למשתתפים השתנות צעד טבעי יותר3. עם זאת, מחקרים הראו כי מהירות הליכה משתנה יותר במהלך SP הליכה הפרעה הילוך יכול להתרחש באמצעות האצה או האטה של החגורה3. בשורה עם מחקרים אחרים13,19, כדי למזער את האפקט הזה, אנו ממליצים לפחות חמש דקות19 צריך להיות מותר עבור ההסתגלות.

כדי למדוד את חוזק השריר של המשתתפים באמצעות ציוד בדיקת שרירים, ישנם שלושה שלבים קריטיים: 1) יישור של מפרק הברך עם ציר הגובה, 2) משפט אימון, ו 3) עידוד מילולי. יישור לא הולם בין מד הלחץ לבין ציר מפרק הברך של הסיבוב יכול להחדיר מקדם הערכה איזומטרי מדויקת20. במהלך הלימודים ניתנו לכל המשתתפים הוראות מדויקות לגבי המערכת לפני נטילת החלק. עם זאת, משפט תרגול ועידוד מילולי הם שני גורמים שיכולים להשפיע מאוד על ה-MVIC14. רבים מבין האנשים שעברו את בדיקת הכוח יש מוגבל מאוד או לא ניסיון בביצוע תמרונים בדיקות כוח. בדיקות כוח בדרך כלל הוכחו להיות אמינים21, אבל זה הוכח כי עשרות כוח של המשתתפים המתחיל צפויים להשתפר בבדיקות עוקבות כפי שהם הופכים נוחים יותר ומכירים את הבדיקה ואת המערכת22. עידוד מילולי במהלך בדיקות תרגיל הוכח לשפר את הכוח המקסימלי23, שיעור פיתוח כוח23, הפעלת שרירים24, סיבולת שרירים25, כוח26, צריכת חמצן מקסימלית27, וזמן לתשישות27,28. לכן, אנו ממליצים מאוד לאמץ את השלב הזה.

בסך הכל, הנתונים המוצגים כאן הם נציג של תוצאות התייחסות בספר לימוד עבור בדיקות חוזק הליכה ו איזומטרי שהתקבלו על ציוד אחר. לכן, מוצע כי המתודולוגיה המתוארים במאמר זה עשויה להיחשב כיעילה בהערכת הליכה וחוזק שרירי באנשים בריאים. מחקרים נוספים צריכים להעריך את האמינות של מערכות אלה לפני שהם משמשים ביישומים קליניים.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgments

אנחנו רוצים להודות לד ר ג'ונתן וויליאמס על עצתו בעיבוד נתונים MATLAB.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
701 Small lever Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE) Not Available - Online link provided in description The unique attachment designed for the Primus RS to measure Knee Extension/Flexion - https://store.btetech.com/collections/primus/products/701-small-lever
D-Flow Software - Vresion 3.26 Motekforce Link Not Available - Online link provided in description Software used to control GRAIL system - https://summitmedsci.co.uk/products/motek-dflow-hbm-software/
Gait Offline Analysis (GOAT) - Version 2.3 Motekforce Link Not Available - Online link provided in description Software used for the analysis of the gait parameters - https://www.motekmedical.com/product/grail/
Gait Real-time Analysis Interactive Lab (GRAIL) Motekforce Link Not Available - Online link provided in description GRAIL system measures and quantifies gait biomechanics by using a virtual reality based self-paced (SP) treadmill - https://www.motekmedical.com/product/grail/
Leg Pad for 701 Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE) Not Available - Online link provided in description The unique attachment designed for the Primus RS to measure Knee Extension/Flexion - https://store.btetech.com/collections/primus/products/701-802-leg-pad
Positioning Chair Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE) Not Available - Online link provided in description Participant Positioning Chair is designed for assessment and treatment of the lower exteremeties. The chair is designed for multiple positions. https://www.btetech.com/product/primus/
Primus RS Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE) Not Available - Online link provided in description Primus RS equipment captures and reports real time objective data in Isotonic, Isometric, and Isokinetic resistance modes - https://www.btetech.com/wp-content/uploads/BTE-Rehabilitation-Equipment-PrimusRS-Brochure-1.pdf

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lu, T. W., Chang, C. F. Biomechanics of human movement and its clinical applications. The Kaohsiung Journal of Medical Sciences. 28 (2 Suppl), S13-S25 (2012).
  2. Kaufman, K., An, K., et al. Kelley and Firestein's Textbook of Rheumatology (Tenth Edition). Firestein, G. S., et al. , Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-31696-5.00006-1 78-89 (2017).
  3. Sloot, L. H., van der Krogt, M. M., Harlaar, J. Self-paced versus fixed speed treadmill walking. Gait & Posture. 39 (1), 478-484 (2014).
  4. Beaton, D. E., O'Driscoll, S. W., Richards, R. R. Grip strength testing using the BTE work simulator and the jamar dynamometer: A comparative study. The Journal of Hand Surgery. 20 (2), 293-298 (1995).
  5. Jindal, P., Narayan, A., Ganesan, S., MacDermid, J. C. Muscle strength differences in healthy young adults with and without generalized joint hypermobility: a cross-sectional study. BMC Sports Science, Medicine & Rehabilitation. 8, 12 (2016).
  6. Muehlbauer, T., Granacher, U., Borde, R., Hortobágyi, T. Non-Discriminant Relationships between Leg Muscle Strength, Mass and Gait Performance in Healthy Young and Old Adults. Gerontology. 64 (1), 11-18 (2018).
  7. van den Bogert, A. J., Geijtenbeek, T., Even-Zohar, O., Steenbrink, F., Hardin, E. C. A real-time system for biomechanical analysis of human movement and muscle function. Medical & Biological Engineering & Computing. 51 (10), 1069-1077 (2013).
  8. HBM2 Reference Manual. , Motek Medical B.V. The Netherlands. 9-11 (2017).
  9. Sloot, L. H., van der Krogt, M. M., Harlaar, J. Effects of adding a virtual reality environment to different modes of treadmill walking. Gait Posture. 39 (3), 939-945 (2014).
  10. Liu, W. Y., et al. Reproducibility and Validity of the 6-Minute Walk Test Using the Gait Real-Time Analysis Interactive Lab in Patients with COPD and Healthy Elderly. PLoS One. 11 (9), e0162444 (2016).
  11. Herman, T., Mirelman, A., Giladi, N., Schweiger, A., Hausdorff, J. M. Executive Control Deficits as a Prodrome to Falls in Healthy Older Adults: A Prospective Study Linking Thinking, Walking, and Falling. The Journals of Gerontology: Series A. 65 (10), 1086-1092 (2010).
  12. Geijtenbeek, T., Steenbrink, F., Otten, B., Even-Zohar, O. Proceedings of the 10th International Conference on Virtual Reality Continuum and Its Applications in Industry. , ACM. Hong Kong, China. 201-208 (2011).
  13. Zeni, J. A., Higginson, J. S. Gait parameters and stride-to-stride variability during familiarization to walking on a split-belt treadmill. Clinical Biomechanics (Bristol, Avon). 25 (4), 383-386 (2010).
  14. Meldrum, D., Cahalane, E., Conroy, R., Fitzgerald, D., Hardiman, O. Maximum voluntary isometric contraction: reference values and clinical application. Amyotroph Lateral Sclerosis. 8 (1), 47-55 (2007).
  15. Ancillao, A. Modern Functional Evaluation Methods for Muscle Strength and Gait Analysis. , Springer. 133 (2018).
  16. Mun, J. H. A method for the reduction of skin marker artifacts during walking : Application to the knee. KSME International Journal. 17 (6), 825-835 (2003).
  17. Liu, P. C., Liu, J. F., Chen, L. Y., Xia, K., Wu, X. Intermittent pneumatic compression devices combined with anticoagulants for prevention of symptomatic deep vein thrombosis after total knee arthroplasty: a pilot study. Therapeutics and Clinical Risk Management. 13, 179-183 (2017).
  18. Al-Amri, M., Al Balushi, H., Mashabi, A. Intra-rater repeatability of gait parameters in healthy adults during self-paced treadmill-based virtual reality walking. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. 20 (16), 1669-1677 (2017).
  19. Zeni, J. Jr, Richards, J., Higginson, J. Two simple methods for determining gait events during treadmill and overground walking using kinematic data. Gait & Posture. 27 (4), 710-714 (2008).
  20. Tsaopoulos, D. E., Baltzopoulos, V., Richards, P. J., Maganaris, C. N. Mechanical correction of dynamometer moment for the effects of segment motion during isometric knee-extension tests. Journal of Applied Physiology. 111 (1), 68-74 (2011).
  21. Abernethy, P., Wilson, G., Logan, P. Strength and power assessment. Issues, controversies and challenges. Sports Medicine. 19 (6), 401-417 (1995).
  22. Kroll, W. Reliability of a Selected Measure of Human Strength. Research Quarterly, American Association for Health, Physical Education and Recreation. 33 (3), 410-417 (1962).
  23. Anzak, A., Tan, H., Pogosyan, A., Brown, P. Doing better than your best: loud auditory stimulation yields improvements in maximal voluntary force. Experimental Brain Research. 208 (2), 237-243 (2011).
  24. Belkhiria, C., De Marco, G., Driss, T. Effects of verbal encouragement on force and electromyographic activations during exercise. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 58 (5), 750-757 (2018).
  25. Bickers, M. J. Does verbal encouragement work? The effect of verbal encouragement on a muscular endurance task. Clinical Rehabilitation. 7 (3), 196-200 (1993).
  26. Karaba-Jakovljevic, D., Popadic-Gacesa, J., Grujic, N., Barak, O., Drapsin, M. Motivation and motoric tests in sports. Medicinki Pregled. 60 (5-6), 231-236 (2007).
  27. Andreacci, J. L., et al. The effects of frequency of encouragement on performance during maximal exercise testing. Journal of Sports Science. 20 (4), 345-352 (2002).
  28. Rendos, N. K., et al. Variations in Verbal Encouragement Modify Isokinetic Performance. Journal of Strength and Conditioning Research. 33 (3), 708-716 (2019).

Tags

רפואה סוגיה 158 ביומכניקה הילוך קימטית קינטי מרחבי-זמני איזומטרי חוזק שרירים
ניתוח ביומכאני תחתון של משתתפים בריאים
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bahadori, S., Wainwright, T. W.More

Bahadori, S., Wainwright, T. W. Lower Limb Biomechanical Analysis of Healthy Participants. J. Vis. Exp. (158), e60720, doi:10.3791/60720 (2020).

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