فيديو تحليل الحركة عن طريق الهواتف الذكية (VIMAS): دراسة استطلاعية

1Physical Therapy Program, Department of Healthcare Sciences, Eugene Applebaum College of Pharmacy and Health Sciences, Wayne State University, 2Adams Sports Medicine and Physical Therapy
Published 3/14/2017
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Medicine

Your institution must subscribe to JoVE's Medicine section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit", you agree to our policies.

 

Summary

Cite this Article

Copy Citation

Finkbiner, M. J., Gaina, K. M., McRandall, M. C., Wolf, M. M., Pardo, V. M., Reid, K., et al. Video Movement Analysis Using Smartphones (ViMAS): A Pilot Study. J. Vis. Exp. (121), e54659, doi:10.3791/54659 (2017).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

استخدام الهواتف الذكية في الممارسة السريرية في ازدياد مستمر مع توافر / "التطبيقات" منخفضة التكلفة متاحة بحرية التي يمكن استخدامها لتقييم مشية الإنسان. الهدف الأساسي من هذه المخطوطة هو لاختبار صحة المتزامنة من التدابير الحركية التي سجلتها تطبيق الهاتف الذكي بالمقارنة مع نظام التقاط الحركة 3D في المستوى السهمي. وكان الهدف الثانوي لوضع بروتوكول للأطباء على مجموعة تتكون من كاميرا الهاتف الذكي لتحليل حركة الفيديو.

وقد تم قياس زاوية الركبة المستوى السهمي خلال ضربة كعب القدم من الأحداث باستخدام التطبيق الهواتف الذكية ونظام الحركة التقاط 3D في 32 من الأصحاء. أجريت ثلاث تجارب في القريب (2 م) وحتى الآن (4 م) لمسافات كاميرا الهاتف الذكي. تم اختيارهم بصورة عشوائية ترتيب المسافات. تم إجراء تحليل الانحدار لتقدير ارتفاع الكاميرا على أساس إما أن تكون موضوعا لارتفاع أو الساق طول.

ابسولوكانت أخطاء القياس الشركة المصرية للاتصالات الأقل خلال اصبع القدم إيقاف (3.12 ± 5.44 درجة) مقارنة مع إضراب كعب (5.81 ± 5.26 درجة). كان هناك معنوي (p <0.05) ولكن الاتفاقات المعتدلة بين التطبيق والحركة 3D التدابير القبض على الزوايا في الركبة. وكانت هناك أيضا رقم (P> 0.05) فروق ذات دلالة إحصائية بين أخطاء القياس المطلقة بين مواقف الكاميرا اثنين. وبلغ متوسط ​​أخطاء القياس بين 3-5 درجات خلال إصبع وإيقاف الإضراب كعب أحداث دورة المشي.

استخدام تطبيقات الهاتف الذكي يمكن أن تكون أداة مفيدة في العيادة لإجراء مشية أو تحليل حركة الإنسان. وهناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لإثبات دقة في قياس حركات الطرف العلوي والجذع.

Introduction

تقييم مشية الإنسان هو العنصر الأساسي في تقييم العلاج الطبيعي وعملية صنع القرار السريرية. 1 تقييم مشية هو أداة السريرية التي يكثر استخدامها لتقييم العجز المشية في المرضى الذين يعانون من العجز العصبية والعضلية. يمكن إعادة تقييم مشية ثم يقدم الطبيب بمعلومات حول فعالية هذا التدخل في تحقيق الأهداف التي تم وضعها في تقييمها الأولي. هناك حاجة معترف به وطنيا في الولايات المتحدة للعلاج البدني للاستفادة من القياسات نتائج موحدة عند تقييم المرضى. 2 تنبع هذه الحاجة من المشهد المتغير بسرعة من سياسات سداد التأمين، فضلا عن التحول أكد للعلاج البدني إلى الاعتماد بشكل أكبر على الممارسات القائمة على الأدلة. 3 وهناك العديد من التدابير نتيجة لتقييم مختلف جوانب مشية، والتي يمكن ملاحظتها في عدد من الطرق بما في ذلك: فيماالملاحظة السياقية من قبل الطبيب، وتقييم الوظائف، وسجلت فيديو التدابير والممرات الإلكترونية، ثلاثي الأبعاد برامج تحليل الحركة، وما إلى ذلك في المرافق الصحية، يتم إجراء الرصد (البصرية) تحليل المشي عادة، كما أنها تتطلب الحد الأدنى من المعدات والوقت.

بينما يستخدم تحليل مشية الرصد عادة في العيادة، فإنه لا يزال تقييم شخصي. 4 لذلك، عوامل مثل خبرة الطبيب المعالج، حدة البصر، والبعد عن موضوع (المسافة الكاميرا)، وأدوات القياس، وأية عوامل أخرى يمكن إدخال تقلب والخطأ في التقييم. تقدم إمكانية لمثل هذا التباين حاجة ماسة لوسيلة أكثر موثوقية القياس، والتي يمكن في نهاية المطاف يمكن التغلب عليها عن طريق استخدام الأجهزة صالح. 5

منذ نشأتها، بالفيديو والتكنولوجيا ذات الصلة وقد استخدم لدراسة مختلف القيود الوظيفية الدقةulting من القدرة على الحركة وضعف فضلا عن شكل من ردود الفعل البصري. صحيح تماما هذا في ما يخص مشية التقييم. Stuberg وآخرون. وجدت أن "معدات بالفيديو يتوفر عادة في العيادة ... وتوفر الطبيب بمعلومات موضوعية إضافية على الموقف وموقف مشترك خلال دورة المشي." 4 والتكنولوجيا قد استمرت في التحسن، حتى يكون قدرات تحليل الفيديو. توفر هذه القدرات والعلاج الطبيعي مع زيادة القدرة على تقييم سريريا المعلمات مختلفة من المشي.

المعلمات الرئيسيان اللذان تركز على العلاج الطبيعي وتشمل المعلمات الحركية والزمانية المكانية. كما يوحي الاسم، والتدابير الزمانية المكانية التي تنطوي على عوامل المسافة والزمن. خاص لدورة المشي، وتشمل التدابير الزمانية المكانية، ولكن لا تقتصر على، طول الخطوة، طول الخطوة والإيقاع، وسرعة. 6 تدابير الحركية على سالتركيز جهة ذر على تحركات مشتركة / تناوب السفلية لوحظ خلال كل دورة المشي.

تم نشر عدد من المقالات لاستعراض الأقران التي استشهد استخدام تحليل حركة الفيديو كتدبير النتيجة، أنظمة الكاميرات 2D على وجه التحديد، لتقييم الحركية، الزمانية المكانية، أو مزيج من كلا النوعين من المعلمات. وتقييم هذه المواد السكان مختلف السريرية بما في ذلك الأفراد الذين لديهم تاريخ من السكتة الدماغية (CVA)، إصابات الدماغ (TBI)، وإصابات الحبل الشوكي (النخاع الشوكي)، ومرض باركنسون (PD)، الشلل الدماغي (CP)، والأفراد الأصحاء. التخطيطي الواردة أدناه (الشكل 1) يوفر الإطار الذي تم اعتماده لتحديد الأدب لاستعراض الأقران ذات الصلة التي تم نشرها حول هذا الموضوع.

شكل 1
الشكل 1. التخطيطي لمعايير المادة التحديد. عشرالخطوط العريضة الإلكترونية التخطيطي الخطوات المستخدمة في اختيار المواد لاستعراض الأقران للتأكد من نوع من المتغيرات التي تم الإبلاغ عنها في تحليل المشي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

وكانت الغالبية العظمى من الدراسات البحثية التي استخدمت تحليل حركة الفيديو لتسجيل المعلمات مشية دراسات التحقق من الصحة. دراسات التحقق من صحة الحركية يمكن زيادة تقسيمها إلى واحدة من ثلاث فئات هي: تقييم حركة غير طبيعية ناتجة عن التشخيص / أمراض معينة، 7 دراسة زوايا مشتركة خلال الاقتراحات وظيفية محددة، 9 و تقييم فعالية العلاج عن طريق المقارنة بين الحركة قبل التدخل وبعد تدخل الحركة. 10، 11 وبالمثل، والدراسات البحثية يقدرون الفقرة الزمانية المكانيةويمكن أيضا متر تقسيمها إلى ثلاث فئات: تقييم حركة غير طبيعية ناتجة عن أمراض معينة، 12، 13، 14 فحص منصة خلال نشاط وظيفي معين، 15، 16 و تحديد تأثير تدخل معين. 17 البحوث والدراسات التي قيمت كانت تهدف على حد سواء المعلمات الحركية والزمانية المكانية في المقام الأول في تحديد فعالية التدخلات علاج محدد مثل تقويم العظام 17 أو وزن الجسم / الجزئي وزن الجسم مفرغة بدعم التدريب. 18، تحديد 19 أ التحليل الوصفي أولي لهذه المواد أن 52.1٪ من الدراسات (مجموع أولئك الذين يبحثون فقط في علم الحركة (30.4٪)، وتلك التي درست مجموعة من المعلمات (21.7٪)) صالمعلمات الحركية esearched مع نظام كاميرا 2D. هذا بالمقارنة مع 69.5٪ من المواد (مجموع المقالات التي بحثت المعلمات الزمانية المكانية (47.8٪)، ومجموعة من المعلمات (21.7٪)) أن تقييم المعلمات الزمانية المكانية.

وينظر إلى الاختلافات المنهجية في تسجيل وتقييم المعلمات مشية الحركية والزمانية المكانية أيضا في الممارسة السريرية من حيث النوع من التحليل مشية الرصد المستخدمة. ويتم تقييم المعلمات الزمانية المكانية مع أكبر بكثير تردد كما يتضح من الأبحاث. هناك ثلاثة المتفق عليه عموما على أسباب هذا الاتجاه: منخفضة التكلفة، وسهولة الاستخدام، ووجود بروتوكول قياسي لقياس هذه المعايير. وقد تبين القياسات الحركية الرصد لديك منخفضة جدا داخل التصنيفات (60٪) وموثوقية بين المقيم (40٪ - 94٪) في المرافق الصحية. 4 ويفهم من هذه طائفة واسعة أن ذلك يعود إلى الاختلاف في وضع علامات علىمعالم العظمية والأدوات المحددة المستخدمة لتقييم زوايا المشتركة. الفروق الدقيقة في وضع موقع علامات يمكن أن يغير كثيرا من الزوايا الناتجة. قياسات الزمانية المكانية لديها أعلى بكثير الموثوقية (تتراوح 69٪ - 97٪)، وخاصة عند استخدام ورقة وقلم الرصاص ووقف أسلوب مدار الساعة لتقييم مشية. 20

التقدم التكنولوجي في العقود القليلة الماضية قد تغيرت إلى حد كبير الطريقة التي يمارس الرعاية الصحية. مع ظهور مؤخرا من الهواتف الذكية، والوصول إلى الإنترنت، والمقالات والبحوث على الانترنت، والمصادر الإلكترونية الأخرى هي الآن أكثر توافرا للأطباء في أي وقت. مارتن وآخرون. وذكرت أن "استخدام العام من الهواتف الذكية يتزايد في الممارسة السريرية، والتعليم الطبي والأبحاث." 21 في هذه الدراسة، وردت أكثر من 50٪ من الأطباء الذين تقل أعمارهم عن 35 أنها نفذت باستخدام الهاتف الذكي في الممارسة السريرية. هذا incr الاتجاهخفف في عام 2009 عندما تم العثور على 64٪ من الأطباء في الولايات المتحدة إلى أن استخدام الهواتف الذكية في الممارسة السريرية. وتوقع الدراسة مانهاتن مراجعة كذلك أن هذا النمو سيستمر في الصعود إلى 81٪ من الأطباء وأطباء الرعاية الصحية تنفيذ استخدام الهاتف الذكي في الممارسة السريرية بحلول عام 2012. 22 بينما لم يتم إجراء المزيد من الأبحاث لتحديد ما إذا كان هذا الاتجاه التصاعدي واصلت بالفعل في الصعود، فمن المعقول أن نفترض، مع تنفيذ المعروف التكنولوجيا في مجال الرعاية الصحية، أن استخدام منصات الهواتف الذكية في الممارسة السريرية وسوف تصبح أكثر شيوعا.

لم يثبت الاستخدام الحالي للتطبيقات الهاتف الذكي في ممارسة العلاج الطبيعي. لم تكن هناك أي دراسات تقييم استخدام تطبيقات تحليل الفيديو الذكي من قبل أخصائي العلاج الطبيعي حتى الآن. ومع ذلك، فقد تم استخدام مختلف تطبيقات الهاتف الذكي عن طريق العلاج الطبيعي الفردي كأداة المساعدة اختراق في سإعدادات العظام utpatient للاستخدام في كل من تأهيل وتدريب الرياضيين من مختلف التخصصات. تطبيقات الهواتف الذكية المتاحة التي يمكن قياس زوايا مشتركة، والبعض منها قد تم التحقق من صحتها أيضا. بدأت 23، 24 المعالجين الفردية باستخدام تطبيقات تحليل مختلف على الهواتف الذكية لردود الفعل البصري للمريض ولتسهيل توزيع المكونات المختلفة التي قد تكون غير موجودة في دورة مشية المريض، استنادا إلى الأدلة القولية. ومع ذلك، فإن صحة هذه التدابير لا تزال غير معروفة. وقد ركزت الأبحاث المحدودة التي لا وجود لها فيما يتعلق بهذه تطبيقات تحليل الفيديو الذكي على التحقق من المعلمات مشية الحركية، الكاحل على وجه التحديد، والزوايا في الركبة والورك، في الطائرة الأمامية و 25 و بين التصنيفات موثوقية الجهاز. 26 لا توجد دراسات حتى الآن أن يكون التحقق من صحة استخدام تطبيقات الهاتف الذكي تحليل الفيديو لتسجيل kinematics من مشية في المستوى السهمي، والتي تتم غالبا في تحليل مشية السريري.

وكان الغرض من هذه الدراسة إلى اختبار صحة المتزامنة من التدابير الحركية التي سجلتها تطبيق الهواتف الذكية ومقارنتها مع التدابير التي سجلتها نظام التقاط الحركة 3D في المستوى السهمي. نتوقع أن يكون هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين التدابير التي سجلتها تطبيق الهاتف الذكي بالمقارنة مع التدابير التي سجلها نظام التقاط حركة 3D. الغرض الثانوي لاختبار إذا كان اثنان مواضع متميزة للكاميرا الهاتف الذكي من هذا الموضوع (قرب مسافة 2-م؛ مسافة بعيدة من 4 فرق -nt في التدابير بين اثنين من مواضع متميزة للكاميرا الهاتف الذكي الغرض النهائي للدراسة. هو مشروع بروتوكول لتحليل الفيديو مشية السريرية باستخدام أحد تطبيقات الهاتف الذكي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

وقد وافق هذا البروتوكول من قبل مجلس المراجعة المؤسسية للجامعة واين ستيت.

1. إعداد التجريبية

  1. كاميرات يمكنها من التقاط 6 م كامل الممشى. استخدام ما مجموعه 4 3D الحركة يلتقط الكاميرات لالتقاط المشي أكثر من 6 م الممشى.
    1. وضع كل من الكاميرات في زوايا 4 من 6 م الممشى. توجيه كل من الكاميرات في نهايات قطري الممر لمواجهة بعضها البعض.
  2. جمع الطول والوزن وطول الساق تدابير من كل مشارك.
    1. قياس كتلة بالكيلوغرام.
    2. قياس طول الساق (بالأمتار) من أكبر المدور إلى وسطي الكعبي من ساقيه مع شريط القياس.
    3. قياس الارتفاع (بالأمتار)، من خلال وجود المشارك يقف حافي القدمين بجانب شريط قياس تعلق على الجدار. وضع الحاكم على رأس رأس المشاركين لقراءة القياس من شريط القياس تعلق على الجدار.
  3. المكان مجموعات من 3 علامات الذكية على المشاركين في الأمامي الثنائي القمم الحرقفي متفوقة (أسيس)، العلوي 1/3 من الفخذ، العلوي 1/3 من العجل وظهر القدم. ضع علامة ذكية واحدة في خط الوسط بين اليمين واليسار الخلفي القمم الحرقفي متفوقة.
    1. تأمين علامات الذكية مع الأشرطة فيلكرو / مزدوجة شريط لاصق على الوجهين. آمنة الفخذ والساق علامات في الطائرة الأمامية.
  4. مكان ملصقات تشير إلى معالم عظمي على وسطي الثنائي واللقم الفخذ الجانبية، وسطي والكعوب الجانبي وبسبس بين أصابع القدم الأولى والثانية لمعايرة نظام التقاط الحركة 3D.
    ملاحظة: إجراء معايرة هو محدد لكل مختبر، والحركة 3D أجهزة التقاط والبرمجيات. لإجراء المعايرة، الرجوع إلى دليل تعليمي المقدمة من قبل الشركة المصنعة للمعدات 3D التقاط الحركة و / أو البرامج التي يتم استخدامها لتحليل البيانات. العملية المستخدمة هنا ينطوي على استخدام المجهزة "العصا" مع علامات الذكية، لتسجيل موقع 3D من الملصقات التي تم وضعها.

2. تجربة

  1. ضبط كاميرا الهاتف الذكي ارتفاع عدسة لالتقاط إما مشارك في الجزء السفلي من الجسم فقط (أسيس الحدود متفوقة عليه السلام) أو الهيئة العليا والسفلى (الأخرم الحدود متفوقة عليه السلام). قياس ارتفاع من الأرض إلى عدسة الكاميرا في متر.
  2. إعطاء المشاركين محاكمة الممارسة. لدينا محقق واحد يعمل على الهواتف الذكية، والأخرى تعمل على جهاز الكمبيوتر الذي يتحكم في نظام التقاط حركة 3D. استخدام ورقة مرقمة تشير إلى عدد محاكمة على تسجيل الهواتف الذكية.
  3. فتح تطبيق الهواتف الذكية. اضغط على الزر الأحمر "السجل" في الجزء السفلي، وسط الصورةcreen لبدء تسجيل (عندما تكون في اتجاه عمودي).
    ملاحظة: إذا تم بالفعل وضع الهاتف الذكي على ترايبود، يظهر الزر في الوسط الجانب الأيمن من الهاتف، بالقرب من منزل زر من الهاتف الذكي.
  4. إرشاد المشاركين على السير بالسرعة المعتادة، التي تركز على علامة توضع على الحائط المقابل لمساعدتهم في السير في خط مستقيم. وضع مواز الهاتف الذكي إلى ممر لالتقاط الجانبية للمشارك. يكون المشارك عبور الأولين 3D الحركة الكاميرات التقاط وضعت في بداية الممشى على جانبي، والسير نحو اثنين من الكاميرات التقاط آخر 3D الحركة وضعت في الطرف الآخر من الممر على أي من الجانبين.
    1. لكل محاكمة، وإعطاء كل مشارك العد التنازلي لبدء (3، 2، 1، GO) ووضع حد لمحاكمة (3، 2، 1، إيقاف).
  5. بعد انتهاء موضوع المشي لمسافة 6 م، حدد زر أحمر "السجل" مرة أخرى لإنهاء تسجيل هذه المحاكمة سيرا على الأقدام.
  6. التحقق منعلامات ليرة لبنانية للموقف بعد كل محاكمة. إذا تم تغيير وضع علامة، والعودة إلى الخطوة 1.6 إلى إعادة ضبط نظام التقاط حركة 3D إلى مواضع علامة جديدة.
  7. أداء لديهم المشاركين 3 محاكمات في كل مسافة كاميرا في الخطوة 2.1.
  8. نقل ترايبود مع الهواتف الذكية لبعد المسافة الثانية. عودة المشاركين إلى الوقوف على منتصف الطريق مشيا على الأقدام. اتبع الإرشادات الواردة في بروتوكول الخطوات 2،2-2،5.
  9. حفظ والتحقق من 3D التسجيلات التقاط الحركة وتسجيلات الهاتف الذكي قبل إزالة علامات ذكية.

تحليل 3. البيانات

  1. اتبع تعليمات البرنامج / الشركة المصنعة لحساب زاوية الركبة. تسجيل زاوية الركبة التي يتم عرضها على الشاشة في ضربة كعب القدم من مرحلة من مراحل دورة مشية يدويا.
  2. استكمال تحليل تسجيلات الهواتف الذكية لضربة كعب القدم من الأحداث التي استولت عليها فريق من اثنين من المحققين، الذين يجب أن نتفق على لحظة ضربة كعب القدم منأحداث و وعلامات الأراضي قياس زاوية. استخدام القلم لزيادة دقة وضع معلم لقياس زاوية الركبة. تتم الخطوات التالية بشكل مشترك من قبل محققين اثنين.
  3. لمشاهدة المحاكمة التي تم تسجيلها فقط، حدد مربع الفيديو في أسفل الزاوية اليسرى من الشاشة (في اتجاه عمودي).
  4. باستخدام شريط التمرير في قاعدة الشاشة، حدد الإطار في هذا الموضوع الذي هو الأقرب إلى ضربة كعب أو اصبع القدم إيقاف (أيهما المتغير المفضل) في وسط الشاشة.
  5. الانخفاض في زاوية، اضغط على الأبيض، رمز قلم رصاص المبين على الجانب الأيمن العلوي من الشاشة.
  6. حدد الخيار زاوية، والخيار الثاني في القائمة المنسدلة.
  7. اختيار اللون المفضل وصانع زاوية. يرجى ملاحظة أن زاوية واحدة فقط يمكن أن يقاس في وقت واحد. الزاوية المقاسة في هذا البروتوكول تألف بحتة من زاوية الركبة في المستوى السهمي.
  8. الشريحة أو الاستفادة من القلم في أي مكان على الشاشة لإسقاط فيزاوية.
  9. وضع مركز للزاوية على مفصل الركبة (اللقمة الجانبية)، مع ناقلات تصل صعودا على طول عظم الفخذ وأسفل نحو الكعبي الجانبي.
  10. إذا لزم الأمر، "تكبير" عن طريق وضع إصبعين قريبة من بعضها البعض في وسط الشاشة وببطء رسم لهم بصرف النظر عن بعضها البعض.
    ملاحظة: مرة واحدة راضية عن وضع زاوية، الأداة تلقائيا بحساب زاوية الركبة في هذا الإطار معينة.
  11. لتحديد زاوية الركبة في المراحل الأخرى من أخمص القدمين خارج أو ضربة كعب، كرر الخطوات من 3،4-3،10.

4. بروتوكول السريرية

  1. قياس وعلامة قبالة ممر 6 م باستخدام شريط قياس وعلامة / شريط لاصق.
  2. وضع الهاتف الذكي في موازاة ترايبود وعلى مقربة من مركز الممشى 6 متر.
  3. ضع ترايبود 2 متر من مركز الممشى للقبض على الطرف السفلي، أو 4 مترا للقبض على الجذع والسفلى. جميع البنود كاميرا تسمح علىالقبض لاي من الكينماتيكا المستوى السهمي.
  4. حساب ارتفاع من الهواتف الذكية ارتفاع عدسة الكاميرا من الأرض باستخدام الصيغ التالية:
    التكوين كاميرا بالقرب من (2 متر) فقط أقل القبض على أقصى
    عدسة الكاميرا ارتفاع = (0.87xPatient في طول الساق إشارة بالأمتار) - 0.12
    التكوين كاميرا أقصى (4 أمتار) على حد سواء السفلية والجذع القبض
    عدسة الكاميرا ارتفاع = المريض إشارة طول الساق في متر - 0.23
  5. كرر أقسام 2-3 لتسجيل وتحليل البيانات باستخدام التطبيق الهواتف الذكية.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

أكملت جميع المواد الدراسية 32 المحاكمات المشي 6؛ ومع ذلك، لم تدرج البيانات من 6 من المشاركين في تحليل البيانات بسبب مشاكل فنية مما أدى إلى ضعف الرؤية علامة. كانت أخطاء القياس المطلقة من زوايا الركبة الأقل خلال اصبع القدم من الأحداث (3.12 ± 5.44 درجة) مقارنة مع إضراب كعب (5.81 ± 5.26 درجة) (الجدول 1B). لم تكن هناك اتفاقات مهمة إحصائيا (P> 0.05) بين التطبيق الذكي و3D التدابير التقاط الحركة من الزوايا في الركبة. وكانت هناك أيضا عدم وجود فروق معنوية (P> 0.05) بين أخطاء القياس المطلقة بين مواقف الكاميرا اثنين (2.0 م و 4.0 م). شكلت طول الساق المشاركين 40.4٪ التباين في الارتفاع الذي وضعت كاميرا الهاتف الذكي في مسافة بعيدة (4.0 م، P <0.0001)، و 50٪ التباين في مسافة قريبة (2.0 م، P <0.0001).

er.within الصفحات = "1"> ارتباط Intraclass (ICC) (2، ك) التحليل أظهرت أن التدابير التطبيق الذكي أظهرت منخفضة إلى معتدلة اتفاق خصوصا خلال تو معطلة المرحلة، بالمقارنة مع تلك من نظام التقاط 3D (الجدول 1A). في أحداث تو معطلة 1، كعب سترايك 1 و تو معطلة 2، لكل من المسافات القريبة والبعيدة، وأظهر التطبيق الذكي اتفاق المعتدل. وقد لوحظ تحسن اتفاق على تو معطلة 2، على حد سواء في المسافات القريبة والبعيدة، مع تحسن القيم للمحكمة الجنائية الدولية لاحظت (تو معطلة 2 بالقرب من ICC = 0.447، P <0.05، تو معطلة 2 الأقصى للمحكمة الجنائية الدولية = 0.454، P <0.05).

<TR>
كاميرا الوظيفة مشية المرحلة أخطاء متوسط الأمراض المنقولة جنسيا. الانحراف
قريب كعب سترايك 1 5.74 8.49
كعب سترايك 2 6.36 4.14
تو معطلة 1 3.93 5
تو معطلة 2 2.49 * 4.99
بعيدا كعب سترايك 1 4.97 5.58
كعب سترايك 2 5.47 3.6
تو معطلة 1 2.71 5.64
تو معطلة 2 2.54 * 4.69

الجدول 1: تحليل الارتباط Intraclass مع القيم أهمية (ص القيمة). * يشير ف <0.05.

<td> تو معطلة 1
كاميرا الوظيفة مشية المرحلة الارتباط Intraclass الدلالة
قريب كعب سترايك 1 0.168 0.368
0.324 0.126
كعب سترايك 2 0.335 0.07
تو معطلة 2 0،447 0.018 *
بعيدا كعب سترايك 1 0.157 0.327
تو معطلة 1 0،284 0.084
كعب سترايك 2 0.248 0.119
تو معطلة 2 0.454 0.046 *

الجدول 2: الركبة زاوية أخطاء القياس. المؤامرات لطيف-التمان الناتجة عن الفرق في الإجراءات بين أنظمة التقاط تطبيق والحركة توفر الأدلة البصرية التي تشير إلى أن الخلافات ذات طبيعة عشوائية، دون أن يلاحظ أي أخطاء النسبي (أرقام 2A و 2B). المؤامرات FOص 2.0 م و 4.0 م مسافات تعرض البيانات التي هي أكثر المنتشرة في جميع أنحاء خط فرق المتوسط ​​في المركز. هذا يدل على أن موقف الكاميرا لم يساهم في أخطاء في القياسات.

الشكل 2
الشكل 2. بلاند والتمان مؤامرات عرض الفرق بين التدابير المسجلة من قبل التطبيق، و3D التقاط متحرك النظام أثناء تو قبالة في الأقصى والأدنى المراكز كاميرا. أ) كاميرا الوظيفة الأقصى تو معطلة 2. ب) كاميرا الوظيفة الأدنى تو معطلة 2.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

وكان الغرض من هذه الدراسة التحقق من صحة لتحديد صلاحية تطبيق الهاتف الذكي متاح مجانا من أجل استخدامها سريريا وسيلة موضوعية وفعالة من حيث التكلفة لاستخدام تكنولوجيا الهاتف الذكي لتحليل المشية الحركية في إعداد سريرية. دراسات التحقق من صحة القائمة التي التدابير الرامية الحركية مع تطبيق الهاتف الذكي محدودة ولم تقييم التدابير الحركية الديناميكية التي سجلت خلال المشي في المستوى السهمي. هذه الدراسة التحقق من الصحة أول من التدابير الرامية الركبة الحركية في المستوى السهمي مع الهاتف الذكي. بالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الدراسة التحقق من صحة هي الأولى المعروفة لوضع بروتوكول لتحليل مشية الحركية في المستوى السهمي باستخدام أحد تطبيقات الهواتف الذكية للنسخ المتماثل في إعداد سريرية.

وبناء على هذه النتائج، وهناك فرق كبير بين القياسات زاوية الركبة من قبل نظام التقاط الحركة 3D وتطبيق الهواتف الذكية، والتي كان من المقرر أن إكسبECTED. هناك دقة محدودة من القياسات التي تم الحصول عليها عن طريق الهاتف الذكي بالمقارنة مع قدرة نظام التقاط حركة 3D. ويستند دقة محدودة من الهاتف الذكي على المعلمات التكنولوجية التي كانت متوفرة على جهاز معين عندما تم إجراء الدراسة. كما أن التكنولوجيا لا يزال للمضي قدما، قد منصات الهواتف الذكية الحالية مع معدلات التقاط أفضل. قد القدرة على إبطاء الفيديو للتحليل والتقاط الصور الثابتة ضمن إطار التحرك أيضا تحسين دقة تحليل الحركية على منصات الهواتف الذكية المتاحة. إدراج ميزات مثل تسجيل الفيديو عالية الوضوح، وبطء التقاط الحركة، ونوعية القدرات التكبير والتركيز قد تحسن كثيرا في تحليل طرف دون تحريف لحظة مشية المطلوب. على الرغم من أن دقة قياس أثرت على مقياس الركبة التي تم الحصول عليها، والكشف عن أي اختلاف كبير في خطأ القياس بين المسافات اثنين من الكاميرا. وكان هناك اتفاق المعتدل فيالقياسات زاوية الركبة خلال إصبع قبالة المرحلة، مشيرا إلى الاتفاق زيادة القياس انثناء الركبة بالمقارنة مع اتفاق تمديد الركبة أو قياس تمدد مفرط خلال ضربة كعب.

في المتوسط، 2 - تم الكشف عن مجموعة 6 درجة جود خطأ في القياس. وهامش الخطأ التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة يتوافق جيدا مع، مجموعة أنشئت مقبولة سريريا من الخطأ. على سبيل المثال، تدابير goniometric متعددة اتخذت من طرف من قبل ممتحن واحد لديها مجموعة من 4-5 درجات. 27، 28 وعلاوة على ذلك، الانحراف المعياري المتوسط من التدابير أقصى goniometric من قبل الممتحنين متعددة تؤخذ هو من 5 إلى 6 درجات. بالمقارنة مع دراسة التحقيق القبض على رفع الميكانيكية في المستوى السهمي، خطأ القياس هو أيضا انعكاس التدبير مقبول سريريا التي سبق ذكرها. في دراسة قام بها نوريس وآخرون. والخطأ المعياري لليعني قياس الورك والركبة والكاحل خلال رفع الميكانيكية وتحليلها. كان هناك 6.1 درجة الخطأ في القياسات الركبة. ومع ذلك، استخدمت التدابير التي حصل عليها نوريس كاميرا فيديو لتسجيل التدابير مع التحليل على جهاز كمبيوتر مع تطبيق متوافق مع الهاتف الذكي. أخطاء القياس لا يمكن مقارنتها مباشرة إلى التدابير التي تم الحصول عليها في هذه الدراسة لأن جميع التدابير رصدها وتحليلها على الهاتف الذكي على حد سواء. من أجل تكرار النتائج المقدمة في هذه المخطوطة، ويجب اتباع جميع الخطوات في البروتوكول كما هو موضح. في القسم المحدد 2 أمر بالغ الأهمية لأداء هذه التقنية التحقق من صحة والحصول أيضا مقياسا الحركية صالح باستخدام التطبيق الذكي. هذه الخطوات العريضة للكاميرا الهاتف الذكي طريقة وضع وتنفيذ تدابير الحركية.

بالإضافة إلى التحقق من استخدام الهواتف الذكية لقياس مشترك الحركية، وقد حاولت هذه الدراسة إلى تبسيط وتوحيد استخدام الهاتف الذكيالتكنولوجيا لتحليل مشية من المستوى السهمي في العيادة. طور الباحثون بروتوكول لالاستنساخ واقعية من هذه الدراسة من خلال مساحة السريري، وذلك باستخدام الحد الأدنى من المعدات ومتاحة بسهولة. ويتضمن البروتوكول المعلمات من أجل المساحة المطلوبة، المعدات اللازمة، والصيغ اللازمة لحساب الإعداد معينة المريض لالتقاط المناسب لشرائح الأطراف السفلي المطلوب. باتباع الإعداد المبينة أدناه، والمحققين واثقون نسبيا أن الأطباء سوف تحصل التدابير الحركية صالحة مع ± 5 درجات من الخطأ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hudl Technique App Hudl  Online app Freely downladable app from adroid /apple store
Optotrak Certus 3D motion capture system Northern Digital inc Optotrak certus System http://www.ndigital.com/msci/products/optotrak-certus/
Smartphone Apple Iphone 5 www.apple.com

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Brunnekreef, J. J., van Uden, C. J., van Moorsel, S., Kooloos, J. G. Reliability of videotaped observational gait analysis in patients with orthopedic impairments. BMC Musculoskelet Disord. 6, (17), (2005).
  2. Jette, D. U., Halbert, J., Iverson, C., Miceli, E., Shah, P. Use of standardized outcome measures in physical therapist practice: perceptions and applications. Phys Ther. 89, (2), 125-135 (2009).
  3. Jette, D. U., et al. Evidence-based practice: beliefs, attitudes, knowledge, and behaviors of physical therapists. Phys Ther. 83, (9), 786-805 (2003).
  4. Stuberg, W. A., Colerick, V. L., Blanke, D. J., Bruce, W. Comparison of a Clinical Gait Analysis Method Using Videography and Temporal-Distance Measures with 16-Mm Cinematography. Phys Ther. 68, (8), 1221-1225 (1988).
  5. Norris, B. S., Olson, S. L. Concurrent validity and reliability of two-dimensional video analysis of hip and knee joint motion during mechanical lifting. Physiother Theory Pract. 27, (7), 521-530 (2011).
  6. Robinson, J. L., Smidt, G. L. Quantitative gait evaluation in the clinic. Phys Ther. 61, (3), 351-353 (1981).
  7. Krystkowiak, P., et al. Gait abnormalities induced by acquired bilateral pallidal lesions: a motion analysis study. J Neurol. 253, (5), 594-600 (2006).
  8. Grunt, S., et al. Reproducibility and validity of video screen measurements of gait in children with spastic cerebral palsy. Gait Posture. 31, (4), 489-494 (2010).
  9. Womersley, L., May, S. Sitting posture of subjects with postural backache. J Manipulative Physiol Ther. 29, (3), 213-218 (2006).
  10. DeForge, D., et al. Effect of 4-aminopyridine on gait in ambulatory spinal cord injuries: a double-blind, placebo-controlled, crossover trial. Spinal Cord. 42, (12), 674-685 (2004).
  11. Lucareli, P. R., et al. Gait analysis following treadmill training with body weight support versus conventional physical therapy: a prospective randomized controlled single blind study. Spinal Cord. 49, (9), 1001-1007 (2011).
  12. Lucareli, P. R., et al. [Gait analysis and quality of life evaluation after gait training in patients with spinal cord injury]. Rev Neurol. 46, (7), 406-410 (2008).
  13. McFadyen, B. J., Swaine, B., Dumas, D., Durand, A. Residual effects of a traumatic brain injury on locomotor capacity: a first study of spatiotemporal patterns during unobstructed and obstructed walking. J Head Trauma Rehabil. 18, (6), 512-525 (2003).
  14. Shin, J. C., Yoo, J. H., Jung, T. H., Goo, H. R. Comparison of lower extremity motor score parameters for patients with motor incomplete spinal cord injury using gait parameters. Spinal Cord. 49, (4), 529-533 (2011).
  15. Reid, S., Held, J. M., Lawrence, S. Reliability and Validity of the Shaw Gait Assessment Tool for Temporospatial Gait Assessment in People With Hemiparesis. Arch Phys Med Rehabil. 92, (7), 1060-1065 (2011).
  16. Stokic, D. S., Horn, T. S., Ramshur, J. M., Chow, J. W. Agreement Between Temporospatial Gait Parameters of an Electronic Walkway and a Motion Capture System in Healthy and Chronic Stroke Populations. Am J Phys Med Rehabil. 88, (6), 437-444 (2009).
  17. Arazpour, M., et al. Evaluation of a novel powered hip orthosis for walking by a spinal cord injury patient: a single case study. J. Prosthet. Orthot. Int. 36, (1), 105-112 (2012).
  18. Prado-Medeiros, C. L., et al. Effects of the addition of functional electrical stimulation to ground level gait training with body weight support after chronic stroke. Revista Brasileira De Fisioterapia. 15, (6), 436-444 (2011).
  19. Sousa, C. O., Barela, J. A., Prado-Medeiros, C. L., Salvini, T. F., Barela, A. M. Gait training with partial body weight support during overground walking for individuals with chronic stroke: a pilot study. J Neuroeng Rehabil. 8, (48), (2011).
  20. Krebs, D. E., Edelstein, J. E., Fishman, S. Reliability of observational kinamatic gait analysis. J Am Phys Ther Assoc. 65, 1027-1033 (1995).
  21. Martin, S. More than half of MDs under age 35 now using PDAs. Can. Med. Assoc. J. 169, (9), 952 (2003).
  22. Mosa, A. M., Yoo, I., Sheets, L. A Systematic Review of Healthcare Applications for Smartphones. BMC Med Inform Decis Mak. 12, (2012).
  23. Ferriero, G., et al. Reliability of a smartphone-based goniometer for knee joint goniometry. Int J Rehabil Res. 36, (2), 146-151 (2013).
  24. Vohralik, S. L., Bowen, A. R., Burns, J., Hiller, C. E., Nightingale, E. J. Reliability and validity of a smartphone app to measure joint range. Am J Phys Med Rehabil. 94, (4), 325-330 (2015).
  25. Scholtes, S. S., Gretchen, Ability to detect change in single leg squat movement patterns following instruction in females with patellofemoral pain using 2D motion analysis methods. Combined Sections Meeting. APTA. Las Vegas, USA. (2014).
  26. Eltoukhy, M. A., Asfour, S., Thompson, C., Latta, L. Evaluation of the performance of digital video analysis of human motion: dartfish tracking system. IJSER. 3, (3), 1-6 (2012).
  27. Boone, D. C., et al. Reliability of goniometric measurements. Phys Ther. 58, (11), 1355-1360 (1978).
  28. Variability and reliability of joint measurements. Am J Sports Med. Bovens, A. M., van Baak, M. A., Vrencken, J. G., Wijnen, J. A., Verstappen, F. T. 18, (1), 58-63 (1990).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats