Video Hareket Analizi Kullanarak Akıllı telefonlar (VIMAS): Bir Pilot Çalışma

Bu çalışmanın genel amacı, geçerli bir klinik protokol geliştirmek için akıllı telefon uygulaması tarafından kaydedilen kinematik ölçümlerin eşzamanlı geçerliliğini test etmek ve bunları bir 3D hareket yakalama sistemi tarafından kaydedilen ölçümlerle karşılaştırmaktır. Bu klinik protokol, akıllı telefonun insan hareketini yakalamak ve basit ve kullanıcı dostu bir kurulum kullanarak geçerli kinematik ölçümler sağlamak için kullanılabilmesi için geliştirilmiştir. Bu tekniğin temel avantajı, akıllı telefonun insan hareketinin video analizi için bir klinikte veya hastanın evinde kurulabilmesidir.

Bu yöntemin görsel gösterimi kritiktir, çünkü klinisyenler alt ekstremite kinematiğinin geçerli ölçümlerini elde etmek için adım adım klinik protokolü takip edebilirler. Prosedürü göstermek, çalışmada ortak yazar olan lisansüstü öğrenciler olacaktır. Mezura ve yapışkan bant kullanarak altı metrelik bir yürüyüş yolunu ölçerek ve işaretleyerek başlayın.

Ardından, bu alandaki yürüyüşü kaydetmek için altı metrelik yürüyüş yolunun dört köşesine dört adet 3D hareket yakalama kamerası yerleştirin. Yürüyüş yolunun çapraz uçlarındaki kameraların her birini birbirine bakacak şekilde yönlendirin. Daha sonra, katılımcıya test alanına kadar eşlik edin ve bir ölçüm bandı ile büyük trokanterden her iki bacağın medial malleollerine kadar ağırlık ve bacak uzunluğunu toplayın.

Ardından, katılımcının duvara tutturulmuş bir mezuranın yanında çıplak ayakla durmasını sağlayarak yüksekliği ölçün. Duvara yapıştırılmış ölçüm bandından ölçümü okumak için katılımcının başının üstüne bir cetvel yerleştirin. Akıllı telefonu tutmak için bir adaptör klipsi kullanarak akıllı telefonu bir tripoda monte edin.

Tripodu, ilk ayarlanan denemeden 2.0 metre uzakta, yürüyüş yolunun ortasına dik olarak yerleştirin. İkinci deneme seti için tripodun 4.0 metre uzağa yerleştirilmesi gerektiğini unutmayın. Ardından, hastanın bacak uzunluğunu kullanarak her konfigürasyon için zeminden kamera merceğine kadar olan yüksekliği metre cinsinden hesaplayın.

İki metre olan yakın kamera konumu, yalnızca alt ekstremite hareketini kaydetmek ve analiz etmek içindir, uzak mesafe ise hem alt ekstremiteyi hem de gövdeyi kapsar. Daha sonra, cırt cırtlı üç akıllı işaretleyiciden oluşan kümeleri iki taraflı anterior superior iliak krest veya ASIS, uylukların lateral yüzünün üst üçte biri, baldırların yan yönünün üst üçte biri ve her iki ayağın sırtı üzerine yerleştirin. Sağ ve sol posterior superior iliak dikenler arasındaki orta hatta tek bir akıllı işaretleyici yerleştirin.

3D hareket yakalama sisteminin kalibrasyonu için bilateral medial ve lateral femoral kondillerin, medial ve lateral malleollerin kemikli işaretlerini ve birinci ve ikinci ayak parmakları arasındaki perdeli boşluğu gösteren çıkartmalar yerleştirin. Son olarak, çıkartmaların 3D konumunu kaydetmek için üzerinde akıllı işaretleyiciler bulunan aletli bir çubuk kullanarak ekipmanı kalibre edin. Başlamak için, bir araştırmacının akıllı telefonu, diğerinin ise 3D hareket yakalama sistemini kontrol eden bilgisayarı çalıştırmasını sağlayın.

Katılımcıdan bir deneme denemesi tamamlamasını isteyin. Ardından, akıllı telefon uygulamasını açın ve kayda başlamak için ekranın alt orta kısmındaki kırmızı kayıt düğmesine basın. Akıllı telefon kaydında deneme numarasını belirtmek için numaralı kağıt kullanın.

Ardından, katılımcıya normal hızlarında yürümesini ve düz bir çizgide yürümeye yardımcı olmak için karşı duvara yerleştirilmiş bir işaretleyiciye odaklanmasını söyleyin. Katılımcıya üç, iki, bir, git diyerek başlaması için bir geri sayım verin. Ardından, katılımcının her iki taraftaki yürüyüş yolunun başlangıcına yerleştirilmiş ilk iki 3D hareket yakalama kamerasını geçmesini ve her iki taraftaki yürüyüş yolunun diğer ucuna yerleştirilmiş diğer iki kameraya doğru yürümesini sağlayın.

Denek altı metrelik mesafeyi yürümeyi bitirdikten sonra, üç, iki, bir, dur diyerek denemenin sonuna kadar geri sayım yapın. Ardından, yürüme denemesini kaydetmeyi durdurmak için kırmızı kayıt düğmesine bir kez daha basın. Her denemeden sonra tüm işaretçileri konum için kontrol edin.

Ardından, üst ve alt gövdeyi yakalamak için tripodu akıllı telefonla birlikte dört metre uzaklıktaki ikinci mesafeye taşıyın. Katılımcıdan yürüyüş yolunun orta noktasında durmasını isteyin, ardından daha önce olduğu gibi yürümeye başlayın. Son olarak, 3D hareket yakalama kayıtlarını ve akıllı telefon kayıtlarını kaydedin ve doğrulayın.

Ardından akıllı işaretçileri çıkarın. Yürüyüş döngüsünün topuk vuruşu ve ayak parmağı çıkarma aşamalarında ekranda görüntülenen diz açısını manuel olarak kaydederek başlayın. Ardından, topuk vuruşu ve ayak parmağı çıkarma olayları için akıllı telefon kayıtlarının analizini tamamlayın.

Diz açısı ölçümleri için yer işareti yerleşiminin daha fazla doğruluğu için kalemi kullanın. Ardından, ekranın sol alt köşesindeki video karesini seçerek az önce kaydedilen görünümü açın. Nesnenin ekranın ortasında topuğuna, darbeye veya ayak parmağını kaldırmaya en yakın olduğu kareyi seçmek için ekranın tabanındaki kaydırma çubuğunu kullanın.

Ardından, açıyı bırakmak için ekranın sağ üst tarafındaki beyaz anahat kalem simgesine dokunun. Açılır menüden açı seçeneğini seçin. Tercih edilen bir renk ve açı işaretçisini seçin.

Açıyı düşürmek için ekran kalemini ekranda herhangi bir yere kaydırın veya dokunun. Son olarak, açının merkezini diz eklemi üzerine yerleştirin, vektörler femur boyunca yukarı doğru ve lateral malleollere doğru aşağı doğru uzanır. Gerekirse, iki parmağınızı ekranın ortasına birbirine yakın yerleştirerek ve yavaşça birbirinden ayırarak yakınlaştırın.

Sonuçlara göre, 3D hareket yakalama sistemi ve akıllı telefon uygulaması tarafından yapılan açı ölçümleri arasında önemli bir fark vardı. 4.0 metre ve 2.0 metre mesafeleri için grafikler, merkezdeki ortalama fark çizgisi etrafında daha dağınık olan verileri gösterdi. Bu, kamera konumunun ölçümlerdeki hatalara katkıda bulunmadığını gösterir.

Akıllı telefon video hareket analizi için klinik protokolü denerken, kameranın ayarlanan mesafeye yerleştirilmesi gerektiğini ve kameranın yüksekliğinin kişinin bacak uzunluğuna göre belirlendiğini unutmamak önemlidir.