Waiting
Login processing...

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

Medicine

Sağlıklı Katılımcıların Alt Ekstremite Biyomekanik Analizi

Published: April 15, 2020 doi: 10.3791/60720

Summary

Bu makalede, bireylerin alt ekstremite biyomekaniği ölçmek için mevcut en son teknolojilerin iki kapsamlı bir deneysel metodoloji tanıttı.

Abstract

Biyomekanik analiz teknikleri insan hareketinin incelenmesinde yararlıdır. Bu çalışmanın amacı, ticari olarak mevcut sistemleri kullanan sağlıklı katılımcılarda alt ekstremite biyomekanik değerlendirmesi için bir teknik tanıtmaktır. Yürüyüş analizi ve kas gücü test sistemleri için ayrı protokoller uygulamaya kondu. Yürüyüş değerlendirmesi için maksimum doğruluk sağlamak için, marker yerleşimlerine ve kendi kendine tempolu koşu bandı iklimlendirme süresine dikkat edilmelidir. Benzer şekilde, katılımcı konumlandırma, bir uygulama deneme, ve sözlü teşvik kas gücü testi üç kritik aşamaları vardır. Mevcut kanıtlar, bu makalede özetlenen metodolojinin alt ekstremite biyomekaniğinin değerlendirilmesinde etkili olabileceğini göstermektedir.

Introduction

Biyomekanik disiplin öncelikle stres, gerinim, yükler ve biyolojik sistemlerin hareket çalışma içerir - katı ve sıvı hem. Ayrıca vücudun yapısı, boyutu, şekli ve hareketi üzerinde mekanik etkilerin modellenmesine içerir1. Uzun yıllar boyunca, bu alandaki gelişmeler normal ve patolojik yürüyüş anlayışımızı geliştirdik, nöromüsküler kontrol mekaniği, ve büyüme mekaniği ve form2.

Bu makalenin temel amacı, bireylerin alt ekstremite biyomekaniğini ölçmek için mevcut olan en son teknolojilerden ikisi üzerinde kapsamlı bir metodoloji sunmaktır. Yürüyüş analiz sistemi ölçer ve sloot veark3 tarafından açıklandığı gibi, koşu bandı hızını düzenlemek için bir SP algoritması entegre artırılmış gerçeklik ortamı ile birlikte bir self-paced (SP) koşu bandı kullanarak yürüyüş biyomekaniği ölçer. Kas gücü test ekipmanları bir değerlendirme ve üst ekstremite rehabilitasyonu için bir tedavi aracı olarak kullanılır4. Bu cihaz, izometrik ve izotonik modlarda çeşitli fizyolojik hareket kalıplarını veya iş simülasyonu görevlerini objektif olarak değerlendirebilir. Şu anda üst ekstremite gücü ölçümü için altın standart olarak kabul edilmektedir5 ama özellikle alt ekstremite ile ilgili kanıtlar belirsizliğini koruyor. Bu makalede, alt ekstremite için yürüyüş ve izometrik mukavemet in değerlendirilmesi için ayrıntılı protokol açıklanmaktadır.

Biyomekanik analizde, fonksiyonel performans değerlendirmelerini (yürüyüş analizi gibi) kas performansının belirli testleri ile birleştirmek yararlıdır. Bu artan kas gücü fonksiyonel performansı artırır varsayılabilir iken, bu her zaman belirgin olmayabilirolmasıdır 6. Bu anlayış, rehabilitasyon protokollerinin ve araştırma stratejilerinin gelecekteki gelişmiş tasarımı için gereklidir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Rapor edilen yöntem Bournemouth Üniversitesi Araştırma Etik Komitesi 'nden etik onay alan bir çalışmada takip edilmiştir (Referans 15005).

1. Katılımcılar

  1. Çalışmaya katılmak için sağlıklı yetişkinler (23-63 yaş arası, ortalama ± S.D.; 42.0 ± 13.4, vücut kütlesi 70.4 ± 15.3 kg, boy 175.5 ± 9.8 cm; 15 erkek, 15 kadın) işe almak. Bu çalışma için otuz katılımcı alındı.
  2. Katılımcılarda baş dönmesi, denge problemleri veya yürüme güçlüğü öyküsü olmadığından emin olun.
  3. Katılımcıların bilinen herhangi bir nöromüsküler yaralanma veya denge veya yürüme etkileyen durum muzdarip olmadığından emin olun.

2. Yürüyüş analizi için kurulum ve prosedürler

  1. Çift kemerli kuvvet plakalı koşu bandı, 10 kameralı hareket yakalama sistemi ve optik akış sağlayan sanal bir ortamdan oluşan bir yürüyüş analiz sistemi(Şekil 1)kullanın.
  2. Katılımcının bisiklet şortveya tozluk gibi çok sıkı yansıtıcı olmayan giysiler giydiğinden emin olun.
  3. Çift taraflı yapışkan bantlar kullanarak 25 pasif yansıtıcı belirteçleri eklemek ve İnsan Vücut Modeli (HBM)7 alt vücut yapılandırmasına göre yer Tablo 1 ve Şekil 2ayrıntılı olarak . Bu belgedeki bilgiler HBM Başvuru Kılavuzu8'denalınmıştır.
  4. HBM6için gerekli diz ve ayak bileği genişliklerinin ölçümlerini almak için bir eklem cetveli kullanın.
  5. Katılımcıyı, havai bir çerçeveye sabitlenmiş bir emniyet kemerine sabitle.
  6. Veritabanında yeni bir oturum başlatın ve etkin olduğundan emin olun (vurgulanır).
  7. Özne sekmesini kullanarak, Etiketleme İskeleti düğmesinden yeni bir katılımcı oluşturun.
  8. 'LowerLimb HBM_N2.vst' dosyasına göz atın ve ardından katılımcının adını girin. Yeni katılımcı Konular bölmesinde görünür.
  9. Araçlar bölmesine gidin ve Konu Hazırlama sekmesini açın.
  10. Donanım sekmesi üzerinden kuvvet plakaları sıfır seviye. Kuvvet plakaları üzerinde ağırlık uygulanmadığından emin olun.
  11. Katılımcıyı koşu bandının ortasında hazır tutarak ROM denemesine hazırlayın.
  12. Katılımcı nın kendi kendine tempolu koşu bandına alışabilmesini sağlamak için, seansın başında 5 dakika rahat bir hızda yürümelerini isteyin9,10.
  13. Alışmayı takiben ve herhangi bir gecikme süresi olmaksızın, katılımcıdan en az 5 dk10,11dakika yürümesini isteyin.
  14. Katılımcıların kayıtların zamanlaması nakör olduğundan emin olun.
  15. Kayıt başlat düğmesini12'yetıklayarak koşu bandını ve veri kayıtlarını başlattığından emin olun. Bu entegre yazılım(Malzeme Tablosu)ile yapılabilir.
  16. İstenilen miktarda veri aldıktan sonra kaydı durdurun. 25 döngüden oluşan üç setin toplanması önerilir.
  17. İşleme yazılımını(Malzeme Tablosu)açın ve 6 Hz'lik kesme frekansına sahip ikinci sipariş Butterworth filtresi gibi işaretleyici verilerine düşük geçişli bir filtre seçerek verilerdeki yüksek frekanslı gürültüyü kaldırın.
  18. Dosyayagit ve sonra .csv olarak kaydetmek için Dışa Aktar'ı seçin.
  19. Dikey kuvvet verilerinden tek tek adımları belirleyin ve yürüyüş olaylarını tespit etmek için ayak işaretçilerini kullanın13.
  20. Matlab R2017a 'da kinematik, kinetik ve mekansal-zamansal veriler gibi yürüyüş parametrelerini analiz edin (Ek Dosya).

3. Kurulum ve kas gücü testi için prosedürler

  1. Maksimum Gönüllü İzometrik Kontraksiyona (MVIC)14göre katılımcıların kas gücünü ölçmek için kas gücü test ekipmanını (multimodal dinamometre)(Şekil 3)kullanın.
  2. 701 numaralı aleti/pedi dinamometre egzersiz kafasına takın.
  3. Katılımcının sağ ve sol diz izometrik kas gücünü test edin.
  4. Bir sırt dayama ile bir sandalyeüzerinde oturmuş bir pozisyonda test katılımcıları.
  5. Yukarı/aşağı düğmesini kullanarak, dinamometre eksenini diz ekleminin anatomik dönme ekseniyle hizala. Aletin pedini kaval kemiğinin alt kısmına merkezi olarak yerleştirin.
  6. Diz 90 ° fleksiyon, nötr rotasyon ve kaçırma kalça ve plantar fleksiyon ayak tutun.
  7. Katılımcının ellerini karnına yerleştirin ve gövdeyi, kalçaları ve orta uyluğunu Cırt cırt lı kayışlarla sandalyeye sabitle.
  8. Katılımcıların test manevrasına alışması için bir alıştırma denemesi yapın.
  9. Katılımcıya dizlerini uzatmasını (ped üzerinde yukarı doğru basınç uygulayın) ve ardından esnek (ped üzerinde aşağı doğru basınç uygulayın) komutu üzerinde maksimum bir daralma uygulamak için talimat 3 s.
  10. Güç testi sırasında sözel istemler ve teşvik (yukarı doğru itme ve aşağı doğru "Çekme" için) sağlayın.
  11. Katılımcıların olağandışı bir ağrı veya rahatsızlık yaşarlarsa testi hemen durdurabileceklerinin farkında olmalarını sağlayın.
  12. Katılımcıların 2 dakika dinlenmesine izin verin.
  13. Sol bacak ve sağ bacak için üç kez adımları 3.1 - 3.12 tekrarlayın ve newtons (N) veri kaydedin.
  14. Tüm verileri ve dışa aktarın analizi için bir rapor olarak kaydedin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Mekansal-zamansal, kinematik ve kinetik yürüyüş parametrelerinin ortalama ve standart sapması Tablo 2'deverilmiştir. 30 katılımcının tümü için MVIC verileri Tablo 3'teözetlenmiştir. Yürüyüş parametrelerinin grafik gösterimini gösteren bir katılımcının sol ve sağ tarafı için tipik bir veri kümesi sırasıyla Şekil 4 ve Şekil 5'teverilmiştir.

Sunulan veriler tüm katılımcılar arasında elde edilen sonuçların temsilcisidir ve yürüyüş ve isometrik mukavemet testi15için elde edilen ders kitabı referans sonuçları ile tutarlıdır.

Figure 1
Şekil 1: Yürüyüş analiz sistemi. GRAIL sistemi yürüyüş parametrelerini ölçmek için kullanılır. Bu sistem bölünmüş bantlı aletli koşu bandı, 160° yarı silindirik projeksiyon ekranı, kuvvet sensörleri, video kameraları ve optik kızılötesi sistemden oluşmaktadır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2: İnsan Vücut Modelinde (HBM) kullanılan belirteçlerin diyagramı. Bu şekil, HBM alt gövde modelindeki tüm belirteçlerin tam yerleşimlerini gösterir. Yeşil le basılmış işaretçilerin yerleştirilmesine özel önem verilmelidir (Tablo 1'dekalın); bunlar biyomekanik iskeleti tanımlamak için başlangıç sırasında kullanılır. Bu rakam HBM Başvuru Kılavuzu8'denuyarlanmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3: Katılımcıların alt ekstremite kas gücünü ölçmek için kullanılan kas gücü test ekipmanları (multimodal dinamometre). Bu sistem Maksimum Gönüllü İzometrik Kontraksiyona (MVIC) göre katılımcıların kas gücünü ölçmek için kullanılır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 4
Şekil 4: Önerilen tekniği kullanarak yürüyüş değerlendirmesinin çevrimdışı analizinden elde edilen örnek rapor. Mekansal zamansal veriler ve bir katılımcının sol tarafı için kinematik ve kinetik yürüyüş döngüsü. Her satır bir yürüyüş döngüsünü temsil eder. Y ekseni kinetik çizimler için kinematik çizimler ve kilogram başına newton metre eklem momenti için derece eklem açılarını temsil eder. Kırmızı çizgiler sol yan yürüyüş parametrelerini temsil eder. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 5
Şekil 5: Önerilen tekniği kullanarak yürüyüş değerlendirmesinin çevrimdışı analizinden elde edilen örnek rapor. Mekansal zamansal veriler ve bir katılımcının sağ tarafı için kinematik ve kinetik yürüyüş döngüsü. Her satır bir yürüyüş döngüsünü temsil eder. Y ekseni kinematik çizimler için derece olarak eklem açılarını ve kinetik çizimler için kilogram başına newton metre eklem anını temsil eder. Yeşil çizgiler sağ taraftayürüyüş parametrelerini temsil eder. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Etiket Anatomik konum Açıklama
T10 T10 10. torasik vertebrada
SACR Sakrum kemiği Sakral kemik üzerinde
Nave Göbek Göbek te
XYPH Kifoid süreci Sternumun xiphiod procces
STRN Sternum Göğüs kafesinin juguler çentik üzerinde
LASIS Pelvik kemik sol ön Sol anterior superior iliak omurga
RASIS Pelvik kemik sağ ön Sağ ön superior iliak omurga
LPSIS Pelvik kemik sol bek Sol posterior superior iliak omurga
RPSIS Pelvik kemik sağ bek Sağ posterior superior iliak omurga
LGTRO Femur sol büyük trochanter Sol büyük trochanter merkezinde
FLTHI Sol uyluk LGTRO ve LLEK arasındaki hat üzerinde 1/3
LLEK Diz sol lateral epikondyle Eklem ekseninin yan tarafında
LATI Kaval kemiğinin sol ön LLEK ve LLM arasındaki hat üzerinde 2/3
Llm Ayak bileğinin sol lateral malleolus Sol lateral malleolus merkezi
LHEE Sol topuk Topuk merkezi, tonla aynı yükseklikte
LTOE Sol akik Ayak parmak ucu
LMT5 Sol 5 meta tarsal 5. meta tarsal kemiğin kaputu, eklem hattı orta ayak/ayak başları
RGTRO Femur sağ büyük trochanter Sağ büyük trochanter merkezinde
FRTHI Sağ uyluk 2/3'te RGTRO ve RLEK arasındaki hat üzerinde
RLEK Diz sağ lateral epikondyle Eklem ekseninin yan tarafında
RATI Kaval kemiğinin sağ ön RLEK ve RLM arasındaki hat üzerinde 1/3
RLM Ayak bileğinin sağ lateral malleolus Sağ lateral malleolus merkezi
RHEE Sağ topuk Topuk merkezi, toe ile aynı yükseklikte
RTOE Sağ akik Ayak parmak ucu
RMT5 Sağ 5 meta tarsal 5. meta tarsal kemiğin kaputu, eklem hattı orta ayak/ayak başları

Tablo 1: İnsan Vücut Modelinde (HBM) kullanılan belirteçler. Bu tablo, HBM alt gövde modelindeki tüm işaretçilerin tam yerleşimlerini gösterir. Kalın olarak yazılmış işaretçilerin yerleştirilmesine özel önem verilmelidir; bunlar biyomekanik iskeleti tanımlamak için başlangıç sırasında kullanılır. Bu tablo HBM Başvuru Kılavuzu8'denuyarlanmıştır.

Değişken adı Tarafı Demek Standart Sapma
Uzamsal zamansal
Yürüme hızı (m/s) 1.37 0.22
Adım uzunluğu (m) Sol 0.72 0.07
Doğru 0.73 0.07
Adım süresi (ler) Sol 1.07 0.10
Doğru 1.07 0.10
Duruş süresi (ler) Sol 0.70 0.08
Doğru 0.70 0.08
Salıncak süresi (ler) Sol 0.37 0.03
Doğru 0.37 0.03
Kinematik
Kalça Flex (deg) Sol 30.05 9.08
Doğru 29.92 8.79
Kalça Ext (deg) Sol -13.26 7.75
Doğru -13.36 7.68
Kalça Abd (deg) Sol -7.27 3.00
Doğru -7.72 3.17
Kalça Ekle (deg) Sol 8.66 4.22
Doğru 7.81 3.72
Kalça Int Rot (deg) Sol 5.38 6.95
Doğru 6.82 6.42
Kalça Ext Rot (deg) Sol -9.04 7.03
Doğru -5.77 5.97
Diz Flex (deg) Sol 67.46 5.16
Doğru 68.47 4.75
Diz Dahili (deg) Sol -0.43 2.26
Doğru -0.29 2.01
Ayak Bileği Flex (deg) Sol -17.20 6.94
Doğru -14.91 6.47
Ayak Bileği Ext (deg) Sol 18.13 5.92
Doğru 19.36 6.54
Kinetik
Tepe Kalça Ext (Nm/kg) Sol 0.82 0.21
Doğru 0.80 0.24
Tepe Kalça Abd (Nm/kg) Sol 0.91 0.15
Doğru 0.92 0.11
Tepe Kalça Int Rot (Nm/kg) Sol 0.26 0.13
Doğru 0.26 0.14
Tepe Diz Ext (Nm/kg) Sol 0.38 0.06
Doğru 0.39 0.06
Tepe Ayak Bileği Esnekliği (Nm/kg) Sol 1.85 0.21
Doğru 1.86 0.22

Tablo 2: 30 katılımcı için mekansal-zamansal, kinematik, kinetik yürüyüş parametrelerinin ortalama ve standart sapması. Yürüyüş parametreleri sol ve sağ taraf için ayrı ayrı raporlanır.

Değişken adı Tarafı Demek Standart Sapma
Diz Ext Sol 527.17 136.42
Doğru 550.60 132.55
Diz Esnekliği Sol 191.60 38.53
Doğru 203.87 47.67

Tablo 3: 30 katılımcı için kas gücü test ekipmanını kullanarak diz eklemi için Maksimum Gönüllü İzometrik Kontraksiyonun (MVIC) ortalama ve standart sapması.

Ek Dosya 1: Matlab kodlama dosyası. Bu dosyayı görüntülemek için lütfen buraya tıklayın (İndirmek için sağ tıklatın).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu çalışmanın katkısı doğru ve kapsamlı bir protokol içinde daha önce birlikte tarif edilmemiştir kombine yürüyüş analizi ve kas gücü testi için teknikler açıklamaktır.

Yürüyüş analizi için doğru sonuçlar elde etmek için, maksimum dikkat gerektiren iki alan vardır: 1) işaret yerleştirmeleri ve 2) iklimlendirme süresi. Ölçülen verilerin doğruluğu büyük ölçüde kullanılan modelin doğruluğuna bağlıdır. Doğruluğu etkileyen diğer önemli faktörler arasında altta yatan iskelet yapısına göre yüzeysel deri deformasyonuna bağlı hatalı marker hareketi ve izleme sisteminin çözünürlüğü16sayılabilir. Şekil 2, HBM alt gövde modelindeki tüm belirteçlerin tam yerleşimlerini gösterir. Yeşil le basılmış işaretçilerin yerleştirilmesine özel önem verilmelidir; bunlar biyomekanik iskeleti tanımlamak için başlangıç sırasında kullanılır. Katılımcılar sp koşu bandı17,18yürüyüş adapte olmak için en az 5 dakika yürümek istendi. SP modu, katılımcılara daha doğal bir adım değişkenliği sağlamak için seçilmiştir3. Ancak, çalışmalar yürüyüş hızı SP yürüyüş sırasında daha fazla değişir ve yürüyüş bozukluğukemer3 ivme veya yavaşlama yoluyla oluşabilir göstermiştir. Diğer çalışmalar doğrultusunda13,19, Bu etkiyi en aza indirmek için, biz en az beş dakikaöneririz 19 iklimlendirme için izin verilmelidir.

Kas test ekipmanı kullanarak katılımcıların kas gücünü ölçmek için, üç kritik aşamaları vardır: 1) dinamometre ekseni ile diz eklemi hizalama, 2) uygulama deneme, ve 3) sözlü teşvik. Rotasyon dinamometre ve diz eklem ekseni arasında uygunsuz hizalama doğru izometrik değerlendirme20kafa karıştırıcı bir faktör tanıtabilir. Çalışma boyunca, tüm katılımcılara katılmadan önce sistem hakkında kesin talimatlar verildi. Ancak, bir uygulama deneme ve sözlü teşvik büyük ölçüde MVIC14etkileyebilir iki faktör vardır. Kuvvet testi yapılan bireylerin çoğu kuvvet test manevraları yaparken çok sınırlı veya hiç deneyime sahip. Kuvvet testi genellikle güvenilir olduğu gösterilmiştir21, ama acemi katılımcıların güç puanları daha rahat ve test ve sistem22aşina hale olarak sonraki test geliştirmek için muhtemel olduğu gösterilmiştir . Egzersiz testi sırasında sözel teşvik maksimal kuvvet geliştirmek için gösterilmiştir23, kuvvet geliştirme oranı23, kas aktivasyonu24, kas dayanıklılığı25, güç26, maksimal oksijen tüketimi27, ve zaman yorgunluk27,28. Bu nedenle, bu adımı benimsemenizi şiddetle tavsiye ediyoruz.

Genel olarak, burada sunulan veriler, diğer ekipmanlar üzerinde elde edilen yürüyüş ve isometrik mukavemet testleri için ders kitabı başvuru sonuçlarını temsil etmektedir. Bu nedenle, bu makalede özetlenen metodoloji sağlıklı bireylerde yürüyüş ve kas gücünün değerlendirilmesinde etkili olarak kabul edilebilir önerilmektedir. Daha ileri çalışmalar klinik uygulamalarda kullanılmadan önce bu sistemlerin güvenilirliğini değerlendirmek gerekir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Acknowledgments

Dr. Johnathan Williams'a MATLAB veri işleme konusundaki tavsiyeleri için teşekkür ederiz.

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

Tıp Sayı 158 Biyomekanik Yürüyüş Kinematik Kinetik Mekansal-temporal Izometrik Kas Gücü
Sağlıklı Katılımcıların Alt Ekstremite Biyomekanik Analizi
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