Il protocollo segue le linee guida del Comitato Etico locale umana a Zurigo (KEK Zurigo). 1. Installazione hardware (Figura 1) <ol><li> Utilizzare due 10-m gruppi di barre pavimento-based e posizionarli parallele tra loro (e alla linea di progressione) per creare un corridoio con interasse set di circa 1 m. NOTA: Questa distanza può essere aumentata fino a 8 m. Ogni barra ha una lunghezza di 1 m ed è costituito da 96 diodi. </li><li> Effettuare una distinzione tra luce-trasmissione (T) e luce di ricezione (R) per il montaggio delle barre posizionando luce-trasmissione (T) unità sul lato destro e la spia di ricezione (R) unità a sinistra lato rispetto alla direzione di marcia. NOTA: Le prime barre dell&#39;indicatore (sia T e R) hanno fusti d&#39;argento. Le barre T e R disposti sul restante 9 m sono tutte uguali e intercambiabili. </li><li> Collegare tutti i bar di una riga con i tappi (wireless). Utilizzare 2 Potenzar forniture: uno per ogni gruppo di barre (T e R). </li><li> Collegare il primo bar R al computer portatile con un cavo USB. </li><li> Posizionare la fotocamera accanto al primo bar per le verifiche in linea (ad esempio, piede di partenza), e collegarlo al portatile con un cavo USB. </li><li> Mettere un segno 2 m prima e dopo l&#39;inizio e la fine della traccia. </li><li> Accendere il dispositivo fotoelettrico utilizzando l&#39;interruttore on-off del primo R e T bar. </li><li> Verificare che i LED di controllo si trovano su tutte le barre R sono verdi. NOTA: Se è così, il sistema è posizionata correttamente e collaudo può iniziare; Tuttavia, se uno o più LED di controllo sono rossi il sistema non è posizionato e / o collegato correttamente. Controllare tutti i tappi controllando che siano completamente scattati in posizione e poi spegnere il sistema e riaccenderlo. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/51878/51878fig1.jpg" /> Figura 1. Il photSistema oelectric consiste trasmette la luce (T) e di ricezione luce (R) unità che sono posti paralleli tra loro ad una distanza di circa 1 m. La telecamera è installata vicino alla zona di inizio per scopi di controllo. Il portatile è collegato con i cavi USB per la prima barra R e alla fotocamera. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51878/51878fig1highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 2. Installazione del software e la preparazione di un test <ol><li> Caricare il software operativo del sistema fotoelettrica da www.optogait.com/Support/Downloads. Nota: Questo protocollo è descritto utilizzando la versione 1.8.1. </li><li> Se il software viene utilizzato per la prima volta per l&#39;analisi del cammino creare un nuovo test come segue (altrimenti passare al punto 2.3): <ol><li> Selezionare Test quindi fare clic su Definisci / Modifica test. Ora cliccate sulla prova del cammino e quindi selezionare campioni in doppio.Fare clic su Conferma nella finestra pop-up in modo che il test è duplicato. </li><li> Fare doppio clic sul test duplicato per modificare il nome (ad esempio, Gait prova 10 bar) e selezionare 10 per il numero di barre. Utilizzare i parametri standard per il test del cammino, che sono presentati nella figura 2. Infine, selezionare Salva per salvare tutte le modifiche. </li></ol></li><li> Aggiungere un nuovo paziente al database. Selezionare i pazienti, clicca su Inserisci / Modifica paziente, e quindi fare clic su Nuovo paziente di inserire i dati. Quindi salvare i dati. </li></ol><img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/51878/51878fig2.jpg" /> Figura 2. Impostazioni standard per un test del cammino con 10 bar, come descritto nel presente protocollo. Queste impostazioni devono essere definite quando il sistema fotoelettrico viene utilizzato per la prima volta. In questo protocollo il piede di partenza non è definito.Il sistema avvia la misurazione quando il paziente entra nell&#39;area di registrazione e si ferma la misurazione quando il paziente lascia le unità di misura. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51878/51878fig2highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> 3. Procedure di test <ol><li> Dare sempre le stesse istruzioni al paziente 13. <ol><li> Chiedere al paziente di camminare con le scarpe con la suola piatta lungo la passerella di 10 metri a due velocità diverse: normale (&quot;camminare a un ritmo che è comodo per voi&quot;), e più velocemente del normale (&quot;camminare a un ritmo che è più veloce di che normalmente camminare &quot;). </li><li> Chiedere al paziente di guardare dritto davanti a sé durante le prove a piedi. </li><li> Chiedi al paziente di avviare il primo passo con lo stesso piede standardizzare meglio le condizioni di prova. </li><li> Chiedere al paziente di iniziare a camminare 2 m prima della prima barra fotoelettrica e di concludere ogni trial 2 m dopo l&#39;ultima barra in modo da mantenere costante la velocità del cammino 13. </li></ol></li><li> Dimostrare una prova a velocità normale per il paziente. </li><li> Chiedere al paziente di effettuare tre prove di familiarizzazione seguiti da uno studio sperimentale ad ogni velocità. Sempre completi prove di velocità normali prime. </li><li> Per prepararsi con il software, fare clic su Test e quindi eseguire per avviare le misure con il test creato. <ol><li> Selezionare il paziente facendo clic su Seleziona, scegliere il paziente e poi cliccando su Conferma. </li><li> Selezionare il test facendo clic su Seleziona e scegliere il test ad esempio, Gait di prova 10 bar. Verificare che solo questo test è selezionato per la misurazione. </li><li> Posizionare la fotocamera in modo che possa registrare l&#39;intero cammino. Modificare la posizione della fotocamera controllando l&#39;immagine dal vivo sullo schermo del vostro computer portatile. </li><li> Infine, fare clic su Eseguinuovo. NOTA: Ora il software è pronto per misurare. Non appena il paziente entra bar, il sistema inizia a misurare e viene visualizzata una finestra pop-up chiedendo il piede di partenza. </li></ol></li><li> Istruzioni sul piede appropriata in modo che i parametri dell&#39;andatura saranno calcolati correttamente. NOTA: La fotocamera registra automaticamente una volta che il test viene avviato. </li><li> Salvare il test. </li></ol> Analisi 4. Dati <ol><li> Fare clic su Risultati per visualizzare i processi completati. Quindi fare clic sulla freccia accanto alla prova di interesse per trasferire il test dall&#39;elenco Test per la sezione di analisi del test. Ora fare clic su Visualizza per visualizzare il test selezionato. Fare riferimento alla sezione risultati di tutti i test eseguiti in questo studio. NOTA: una finestra con tutti i dati di test (Figura 3). Sul lato sinistro della finestra ci sono alcuni pulsanti di comando per l&#39;attivazione di varie funzioni. L&#39;altra parte della finestra presenta 4 types di informazioni per quanto riguarda il test in corso. Ogni set di dati può essere mostrato / nascosto utilizzando i comandi di configurazione. Dall&#39;alto verso il basso le voci sono le seguenti: video, grafici che mostrano i risultati, tabella con dati numerici, e bar fotoelettrici. </li><li> Clicca sui dati del cammino per visualizzare un rapporto di andatura (Figura 3). </li><li> Fare clic su Stampa (appare una finestra con la relazione) per stampare il report. NOTA: Il rapporto può essere stampato come è o può essere modificato. Per i differenti parametri spazio-temporali, i seguenti risultati sono presentati nella relazione: media dei valori ± deviazione standard (SD) del lato destro e sinistro, coefficienti di variazione (CV) che esprime la variabilità andatura 14,15, e la differenza percentuale tra la sinistra e il lato destro (asimmetria). <ol><li> Se necessario, modificare il report nel modo seguente: aprire il report come descritto in precedenza (punto 4.3). Fare clic sui pulsanti Mostra o Nascondi sulla sid sinistrae dello schermo per adattare i dati presentati e grafici del report. </li><li> Per cambiare il logo e / o il piè di pagina del report, fare clic sul relativo tasto (Change logo o Cambia piè di pagina) per modificare questi parametri. </li></ol></li><li> Per confrontare due o più test eseguiti in diverse occasioni, ad esempio, prima e dopo un intervento, selezionare i diversi test nella sezione risultati facendo clic sulla freccia accanto alle prove e poi clicca sul pulsante Confronta. Viene visualizzato un report con il confronto diretto di tutti i parametri dei vari test: NOTA. </li></ol><img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/51878/51878fig3.jpg" /> Figura 3. schermo di tutti i dati di test. I pulsanti di comando compaiono sul lato sinistro della finestra (ad esempio, cliccando su stampa viene generato un rapporto, che può essere eventualmente modificato). L&#39;altraparte della finestra presenta le seguenti informazioni per quanto riguarda la prova di corrente, dall&#39;alto verso il basso: video, grafici visualizzazione dei risultati, tabella con dati numerici, e bar fotoelettrici. Questi dettagli possono essere visualizzati / nascosti utilizzando il pulsante Configura sul lato destro. Il punto di vista reale dei dati può essere modificata facendo clic su dati Gait o rapporto Gait, rispettivamente. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51878/51878fig3highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a>

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	<li>Chow, J. W., Yablon, S. A., Horn, T. S., Stokic, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temporospatial+characteristics+of+gait+in+patients+with+lower+limb+muscle+hypertonia+after+traumatic+brain+injury.">Temporospatial characteristics of gait in patients with lower limb muscle hypertonia after traumatic brain injury.</a> Brain. Inj. 24, 1575-1584 (2010).</li><li>Esser, P., Dawes, H., Collett, J., Feltham, M. G., Howells, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+spatio-temporal+gait+parameters+using+inertial+measurement+units+in+neurological+populations.">Assessment of spatio-temporal gait parameters using inertial measurement units in neurological populations.</a> Gait Posture. 34, 558-560 (2011).</li><li>Maffiuletti, N. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatiotemporal+parameters+of+gait+after+total+hip+replacement:+anterior+versus+posterior+approach.">Spatiotemporal parameters of gait after total hip replacement: anterior versus posterior approach.</a> Orthop. Clin. North Am. 40, 407-415 (2009).</li><li>Webster, K. E., Wittwer, J. E., Feller, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+gait+analysis+after+medial+unicompartmental+knee+arthroplasty+for+osteoarthritis.">Quantitative gait analysis after medial unicompartmental knee arthroplasty for osteoarthritis.</a> J. Arthroplasty. 18, 751-759 (2003).</li><li>Chui, K. K., Lusardi, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+and+temporal+parameters+of+self-selected+and+fast+walking+speeds+in+healthy+community-living+adults+aged+72-98+years.">Spatial and temporal parameters of self-selected and fast walking speeds in healthy community-living adults aged 72-98 years.</a> J. Geriatr. Phys. Ther. 33, 173-183 (2010).</li><li>Hollman, J. H., McDade, E. M., Petersen, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normative+spatiotemporal+gait+parameters+in+older+adults.">Normative spatiotemporal gait parameters in older adults.</a> Gait Posture. 34, 111-118 (2011).</li><li>Lienhard, K., Schneider, D., Maffiuletti, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validity+of+the+Optogait+photoelectric+system+for+the+assessment+of+spatiotemporal+gait+parameters.">Validity of the Optogait photoelectric system for the assessment of spatiotemporal gait parameters.</a> Med. Eng. Phys. 35, 500-504 (2013).</li><li>Perry, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gait+analysis,+normal+and+pathological+function.">Gait analysis, normal and pathological function.</a> First edn, Slack Inc. , (1992).</li><li>Lee, M. M., Song, C. H., Lee, K. J., Jung, S. W., Shin, D. C., Shin, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concurrent+validity+and+test-retest+reliability+of+the+OPTOGait+photoelectric+cell+system+for+the+assessment+of+spatio-temporal+parameters+of+the+gait+of+young+adults.">Concurrent validity and test-retest reliability of the OPTOGait photoelectric cell system for the assessment of spatio-temporal parameters of the gait of young adults.</a> J. Phys. Ther. Sci. 26, 81-85 (2014).</li><li>Item-Glatthorn, J. F., Casartelli, N. C., Petrich-Munzinger, J., Munzinger, U. K., Maffiuletti, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validity+of+the+intelligent+device+for+energy+expenditure+and+activity+accelerometry+system+for+quantitative+gait+analysis+in+patients+with+hip+osteoarthritis.">Validity of the intelligent device for energy expenditure and activity accelerometry system for quantitative gait analysis in patients with hip osteoarthritis.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 93, 2090-2093 (2012).</li><li>Maffiuletti, N. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concurrent+validity+and+intrasession+reliability+of+the+IDEEA+accelerometry+system+for+the+quantification+of+spatiotemporal+gait+parameters.">Concurrent validity and intrasession reliability of the IDEEA accelerometry system for the quantification of spatiotemporal gait parameters.</a> Gait Posture. 27, 160-163 (2008).</li><li>Reed, L. F., Urry, S. R., Wearing, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+of+spatiotemporal+and+kinetic+gait+parameters+determined+by+a+new+instrumented+treadmill+system.">Reliability of spatiotemporal and kinetic gait parameters determined by a new instrumented treadmill system.</a> BMC Musculoskelet. Disord. 14, 249 (2013).</li><li>Kressig, R. W., Beauchet, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+for+clinical+applications+of+spatio-temporal+gait+analysis+in+older+adults.">Guidelines for clinical applications of spatio-temporal gait analysis in older adults.</a> Aging Clin. Exp. Res. 18, 174-176 (2006).</li><li>Dubost, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationships+between+dual-task+related+changes+in+stride+velocity+and+stride+time+variability+in+healthy+older+adults.">Relationships between dual-task related changes in stride velocity and stride time variability in healthy older adults.</a> Hum. Mov. Sci. 25, 372-382 (2006).</li><li>Hausdorff, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gait+variability:+methods,+modeling+and+meaning.">Gait variability: methods, modeling and meaning.</a> J. Neuroeng. Rehabil. 2, (2005).</li><li>Blin, O., Ferrandez, A. M., Serratrice, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+of+gait+in+Parkinson+patients:+increased+variability+of+stride+length.">Quantitative analysis of gait in Parkinson patients: increased variability of stride length.</a> J. Neurol. Sci. 98, 91-97 (1990).</li><li>Webster, K. E., Merory, J. R., Wittwer, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gait+variability+in+community+dwelling+adults+with+Alzheimer+disease.">Gait variability in community dwelling adults with Alzheimer disease.</a> Alzheimer. Dis. Assoc. Disord. 20, 37-40 (2006).</li><li>Bejek, Z., Paroczai, R., Illyes, A., Kiss, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+walking+speed+on+gait+parameters+in+healthy+people+and+in+patients+with+osteoarthritis.">The influence of walking speed on gait parameters in healthy people and in patients with osteoarthritis.</a> Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 14, 612-622 (2006).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Il protocollo qui presentato può essere utilizzato per valutare i parametri dell&#39;andatura spaziali e temporali dei pazienti (ortopedica, neurologica, cardio, ecc) e sani adulti più anziani con un sistema fotoelettrico di recente introduzione. La lunghezza e la larghezza totale del sistema può essere modulata a seconda dello spazio disponibile budget. Il costo stimato (in Europa) è di circa 2.800 dollari al metro per un sistema di 10 metri e la lunghezza minima consigliata è di 3 metri per l&#39;analisi del camm...

Camminare è una delle più importanti attività fisica nella vita di tutti i giorni, ed è un fattore determinante principale della qualità della vita delle popolazioni anziane e pazienti, che possono presentarsi con alterazioni dell&#39;andatura. La valutazione clinica della funzione andatura è quindi importante per rivelare potenziali alterazioni indotte dall&#39;invecchiamento e / o patologie neurologiche / ortopediche, ma anche per dimostrare i vantaggi funzionali di un trattamento. Diversi strumenti sono stati sviluppati per la valutazione quantitativa dei parametri di andatura, ad esempio, piattaforme di forza, di analisi del movimento 3D video-based, accelerometri montati sul telaio 10,11, e strumentato stuoie passerella o tapis roulant 12. Tuttavia, questi sistemi sono utilizzati principalmente per studi di ricerca piuttosto che per scopi clinici, perché sono complessi da usare, avere una bassa accessibilità e sensori fragili. Un sistema basato fotoelettrica piano è stato recentemente introdotto, che è in grado di fornire una valida calcal- delle caratteristiche temporali e 1D coordinate spaziali di passi a piedi. Questo strumento di misura ha diversi vantaggi rispetto ai sistemi preesistenti: è facile da maneggiare, i dati sono raccolti molto velocemente, è semplice da creare una relazione dettagliata ed è un sistema modulare che significa che la lunghezza del sistema può essere cambiato . Quindi, può essere usato con sicurezza per misurare all&#39;interno del gruppo i cambiamenti nelle valutazioni longitudinali e differenze tra i gruppi nei confronti trasversali. Gli obiettivi del protocollo descritto sono di concentrarsi sulle attrezzature e la sua installazione, e di obiettività e semplicemente descrivere le procedure di valutazione per la valutazione dei parametri spazio-temporali del cammino in popolazioni di anziani e di pazienti.

<table><tbody><tr><td>Optogait system (10 meters)</td><td>Microgate, Bolzano, Italy</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.optogait.com/&quot;&gt;www.optogait.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Optogait software</td><td></td><td></td><td>www.optogait.com/Support/Downloads</td></tr><tr><td>Laptop</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4">The Optogait system contains the following equipment:</td></tr><tr><td>10 Light-transmitting (T) bars (1 as a first meter)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 Light-receiving (R) bars (1 as a first meter)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>18 Caps to connect the bars within a set (9 for T and 9 for R bars) and 2 special caps for the last T and R bar</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 Camera with its tripod</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 Cable for connecting the Optogait to the laptop</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 Cable for connecting the camera to the laptop</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 Power supplies (one for each set of bars)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

clinical assessment of spatiotemporal gait parameters in patients and older adults

Caratteristiche spaziali e temporali del cammino umano sono spesso valutati per identificare eventuali perdite di valore deambulazione, principalmente in pazienti ortopedici e neurologici 1-4, ma anche in soggetti sani adulti più anziani 5,6. L&#39;analisi quantitativa del cammino descritto in questo protocollo è eseguita con un sistema fotoelettrica recentemente introdotta (vedi tabella Materials) che ha il potenziale per essere usato in clinica perché è portatile, facile da installare (nessuna preparazione soggetto richiesto prima un test ), e non richiede manutenzione e calibrazione del sensore. Il sistema fotoelettrica consiste serie di fotocellule basati pavimento ad alta densità con diodi emettitori di luce e la luce di ricezione che sono posti paralleli tra loro per creare un corridoio, e sono orientati perpendicolarmente alla linea di progressione 7. Il sistema rileva semplicemente interruzioni nel segnale luminoso, ad esempio a causa della presenza dei piedi all&#39;interno dell&#39;area di registrazione. Temporaleparametri dell&#39;andatura e 1D coordinate spaziali di fasi consecutive sono successivamente calcolate per fornire parametri dell&#39;andatura comuni come la lunghezza del passo, il supporto singolo arto e la velocità a piedi 8, la cui validità nei confronti di un strumento di criterio è stato recentemente dimostrato 7,9. Le procedure di misurazione sono molto semplici; un singolo paziente può essere testato in meno di 5 minuti e un rapporto completo può essere generato in meno di 1 minuto.

Uno studio recente ha dimostrato la validità del sistema fotoelettrico contro uno strumento criterio (un tappeto elettronico convalidato) per la valutazione dei parametri spazio-temporali del cammino in pazienti ortopedici e controlli sani anziani 7. Le stesse differenze tra i gruppi nelle variabili andatura sono stati rilevati dai due sistemi. Anche se validità concorrente era eccellente, con coefficienti di correlazione intraclasse compresi tra 0,933 e 0,999 (p &lt;0,001), un errore sistematico (p &lt;0,0...

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Clinical Assessment of Spatiotemporal Gait Parameters in Patients and Older Adults

This protocol is used to evaluate spatial and temporal gait variables of neurological/orthopedic patients and older persons by means of a recently-introduced floor-based photocell system.

La valutazione clinica di spazio-temporali del cammino parametri in pazienti adulti e anziani

Spatial and temporal characteristics of human walking are frequently evaluated to identify possible gait impairments, mainly in orthopedic and ...

clinical-assessment-spatiotemporal-gait-parameters-patients-older

Research

JoVE Journal

Medicine

13.8K Views.  Schulthess Clinic. This protocol is used to evaluate spatial and temporal gait variables of neurological/orthopedic patients and older persons by means of a recently-introduced floor-based photocell system.

Video: Clinical Assessment of Spatiotemporal Gait Parameters in Patients and Older Adults

Substantiating Appropriate Motion Capture Techniques for the Assessment of Nordic Walking Gait and Posture in Older Adults

Nordic walking (NW) has become a safe and simple form of exercise in recent years, and in studying this gait pattern, various data collection techniques have been employed, each with positives and negatives. The aim was to determine the effect of NW on older adult gait and posture and to determine optimal use of different data collection systems in both short and long duration analysis. Gait and posture during NW and normal walking were assessed in 17 healthy older adults (age: 69 &#177; 7.3). Participants performed two trials of 6 Minute Walk Tests (6MWT) (1 with poles (WP) and 1 without poles (NP)) and 6 trials of a 5m walk (3 WP and 3 NP). Motion was recorded using two systems, a 6-sensor accelerometry system and an 8-camera 3-dimensional motion capture system, in order to quantify spatial-temporal, kinematic, and kinetic parameters.
With both systems, participants demonstrated increased stride length and double support and decreased gait speed and cadence WP compared to NP (p &#60;0.05). Also, with motion capture, larger single support time was found WP (p &#60;0.05). With 3-D capture, smaller hip power generation and moments of force were found at heel contact and pre-swing as well as smaller knee power absorption at heel contact, pre-swing, and terminal swing WP compared to NP, when assessed over one cycle (p &#60;0.05). Also, WP yielded smaller moments of force at heel contact and terminal swing along with larger moments at mid-stance of a gait cycle (p &#60;0.05). No changes were found for posture.
NW seems appropriate for promoting a normal gait pattern in older adults. Three-dimensional motion capture should primarily be used during short duration gait analysis (i.e. single gait cycle), while accelerometry systems should be primarily employed in instances requiring longer duration analysis such as during the 6MWT.

The aim was to substantiate optimal use of data collection techniques for Nordic walking gait and posture analysis. Three-dimensional motion capture should be used during short duration analysis (i.e. single gait cycle), while accelerometry should be employed for longer duration analysis (i.e. repeated cycles) like a 6 Minute Walk Test.

Probatorio appropriate tecniche di Motion Capture per la valutazione del Gait and Posture Nordic Walking in adulti più anziani

Nordic walking (NW) has become a safe and simple form of exercise in recent years, and in studying this gait pattern, various data collection techniques ...

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Clinical-oriented Three-dimensional Gait Analysis Method for Evaluating Gait Disorder

Three-dimensional gait analysis (3DGA) is shown to be a useful clinical tool for the evaluation of gait abnormality due to movement disorders. However, the use of 3DGA in actual clinics remains uncommon. Possible reasons could include the time-consuming measurement process and difficulties in understanding measurement results, which are often presented using a large number of graphs. Here we present a clinician-friendly 3DGA method developed to facilitate the clinical use of 3DGA. This method consists of simplified preparation and measurement processes that can be performed in a short time period in clinical settings and intuitive results presentation to facilitate clinicians&#39; understanding of results. The quick, simplified measurement procedure is achieved by the use of minimum markers and measurement of patients on a treadmill. To facilitate clinician understanding, results are presented in figures based on the clinicians&#39; perspective. A Lissajous overview picture (LOP), which shows the trajectories of all markers from a holistic viewpoint, is used to facilitate intuitive understanding of gait patterns. Abnormal gait pattern indices, which are based on clinicians&#39; perspectives in gait evaluation and standardized using the data of healthy subjects, are used to evaluate the extent of typical abnormal gait patterns in stroke patients. A graph depicting the analysis of the toe clearance strategy, which depicts how patients rely on normal and compensatory strategies to achieve toe clearance, is also presented. These methods could facilitate implementation of 3DGA in clinical settings and further encourage development of measurement strategies from the clinician&#39;s point of view.

In this study, a clinician-friendly three-dimensional gait analysis method, which was designed to be performed in the rehabilitation clinic, is presented. The method consists of a simplified measurement method and intuitive figures to facilitate clinicians&#39; understanding of the results.

Metodo di analisi tridimensionale di andatura orientato alla clinica per la valutazione di disordine di andatura

Three-dimensional gait analysis (3DGA) is shown to be a useful clinical tool for the evaluation of gait abnormality due to movement disorders. However, ...

Using a Real-Time Locating System to Measure Walking Activity Associated with Wandering Behaviors Among Institutionalized Older Adults

A real-time locating system (RTLS) can be used to track the walking activity of institutionalized older adults in long-term care who are at risk for wandering behaviors. The benefits of a RTLS are objective and continuous measurements of activity. Self-report methods of activity, especially wandering, by health care staff are vulnerable to floor effects and recall bias, and continuous clinical or research observation over the long-term can be time-consuming and expensive. Health care staff also fail to recognize the onset and/or duration of wandering behaviors, which are associated with a variety of adverse health outcomes in this population but amenable to intervention. RTLS technologies can measure the walking activity of institutionalized residents with cognitive impairment over time with a high degree of accuracy. This is particularly useful for the study of wandering, defined as walking for at least 60 seconds with few (if any) breaks in activity. Wandering is associated with disease progression, hospitalizations, falls and death. Previous work suggests older adults with poor balance ability and high sustained walking activity may be particularly susceptible to poor health outcomes. RTLS&#39;s are used to assess cognitive impairment and factors associated with gait and balance; however, supplemental paper and pencil gait/balance tools may be used to further refine risk profiles. This project discusses the use of a RTLS to measure walking activity and also gait quality and balance ability measures on this population.

This paper discusses the use of a continuous and objective real-time locating system to measure walking activity associated with wandering behaviors, focusing on older adults with cognitive impairment. Walking activity is measured by walking distance, sustained walking distance, and sustained gait speed. Also assessed are gait quality and balance ability.

Utilizzando un sistema di localizzazione in tempo reale su misura a piedi attività associata a comportamenti erranti fra gli adulti più anziani istituzionalizzati

A real-time locating system (RTLS) can be used to track the walking activity of institutionalized older adults in long-term care who are at risk for ...

Gait Analysis of Age-dependent Motor Impairments in Mice with Neurodegeneration

Motor behavior tests are commonly used to determine the functional relevance of a rodent model and to test newly developed treatments in these animals. Specifically, gait analysis allows recapturing disease relevant phenotypes that are observed in human patients, especially in neurodegenerative diseases that affect motor abilities such as Parkinson&#39;s disease (PD), Alzheimer&#39;s disease (AD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), and others. In early studies along this line, the measurement of gait parameters was laborious and depended on factors that were hard to control (e.g., running speed, continuous running). The development of ventral plane imaging (VPI) systems made it feasible to perform gait analysis at a large scale, making this method a useful tool for the assessment of motor behavior in rodents. Here, we present an in-depth protocol of how to use kinematic gait analysis to examine the age-dependent progression of motor deficits in mouse models of neurodegeneration; mouse lines with decreased levels of endophilin, in which neurodegenerative damage progressively increases with age, are used as an example.

In this study, we demonstrate the use of kinematic gait analysis based on ventral plane imaging to monitor the subtle changes in motor coordination as well as the progression of neurodegeneration with advancing age in mouse models (e.g., endophilin mutant mouse lines).

Analisi del passo di età-dipendente motorie in topi con il Neurodegeneration

Motor behavior tests are commonly used to determine the functional relevance of a rodent model and to test newly developed treatments in these animals. ...

Biologia dello sviluppo

Walk with Me Hybrid Virtual/In-Person Walking for Older Adults with Neurodegenerative Disease

This study presents a protocol for virtual and in-person walking groups for older adults with neurodegenerative diseases and addresses the decline in physical activity and social connectivity during the pandemic. Physical activity, specifically moderate-intensity walking, has been shown to have multiple health benefits for older adults. This methodology was created during the COVID-19 pandemic, contributing to lower physical activity levels and social isolation in older adults. Both the in-person and virtual classes utilize technology such as fitness tracking apps and video platforms. Data are presented from two groups of older adults with neurodegenerative disease: people with prodromal Alzheimer's disease and people with Parkinson's disease. Participants in the virtual classes were screened for balance impairments before the walk, and any person deemed at risk for falls was not eligible to participate virtually. As COVID vaccines became available and restrictions were lifted, in-person walking groups became feasible. Staff and caregivers were trained in balance management, roles/responsibilities, and delivering walking cues. Both walks, virtual and in-person, consisted of a warm up, a walk, and a cool down, and posture, gait, and safety cues were given throughout. Measures of the rate of perceived exertion (RPE) and heart rate (HR) were taken pre-warm up, post-warm up, and at 15 min, 30 min, and 45 min time points. Participants also used a walking application (app) on their phones to record the distance walked and the number of steps taken. The study showed a positive correlation between HR and RPE in both groups. The participants in the virtual group rated the walking group favorably in terms of improving their quality of life during a period of social isolation and contributing to physical, mental, and emotional well-being. The methodology shows a safe and feasible way to implement virtual and in-person walking groups for older adults with neurological diseases.

The present protocol aims to inform rehabilitation specialists and fitness instructors in safe, feasible, and evidence-based methods of delivering virtual and in-person walking classes to older adults with neurodegenerative diseases.

Walk with Me Camminata ibrida virtuale/di persona per anziani con malattie neurodegenerative

This study presents a protocol for virtual and in-person walking groups for older adults with neurodegenerative diseases and addresses the decline in ...

Video Movement Analysis Using Smartphones (ViMAS): A Pilot Study

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to assess human gait. The primary aim of this manuscript is to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by a smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. The secondary aim was to develop a protocol for clinicians on the set up of the smartphone camera for video movement analysis.
The sagittal plane knee angle was measured during heel strike and toe off events using the smart phone app and a 3D motion-capture system in 32 healthy subjects. Three trials were performed at near (2-m) and far (4-m) smartphone camera distances. The order of the distances was randomized. Regression analysis was performed to estimate the height of the camera based on either the subject&#39;s height or leg length.
Absolute measurement errors were least during toe off (3.12 &#177; 5.44 degrees) compared to heel strike (5.81 &#177; 5.26 degrees). There were significant (p &#60; 0.05) but moderate agreements between the application and 3D motion capture measures of knee angles. There were also no significant (p &#62; 0.05) differences between the absolute measurement errors between the two camera positions. The measurement errors averaged between 3 - 5 degrees during toe off and heel strike events of the gait cycle.
The use of smartphone apps can be a useful tool in the clinic for performing gait or human movement analysis. Further studies are needed to establish the accuracy in measuring movements of the upper extremity and trunk.

Video Movement Analysis Using Smartphones ViMAS: A Pilot Study

This manuscript describes the method to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by the smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. This protocol will enable clinicians to set up smartphones for video capture of human movement.

Video Analisi del Movimento Utilizzando Smartphone (VIMAS): uno studio pilota

The use of smartphones in clinical practice is steadily increasing with the availability of low cost/freely available &#34;apps&#34; that could be used to ...

Medicina

Traditional Trail Making Test Modified into Brand-new Assessment Tools: Digital and Walking Trail Making Test

The Trail Making Test (TMT) is a well-accepted tool for evaluating executive function. The standard TMT was invented more than 60 years ago and has been modified into many versions. With the development of digital technologies, TMT is now modified to a digitized version. The present study demonstrated digital TMT (dTMT) performed on a computer, and Walking TMT (WTMT) on the floor. Both revealed more information compared with the traditional version of TMT.

Here, we present a protocol to show how to perform two types of cognitive assessment tools derived from the paper-pencil version of the Trail Making Test.

Tradizionale trail Making Test modificato in nuovi strumenti di valutazione: Digital and Walking Trail Making Test

The Trail Making Test (TMT) is a well-accepted tool for evaluating executive function. The standard TMT was invented more than 60 years ago and has been ...

Motor Dual-Tasks for Gait Analysis and Evaluation in Post-Stroke Patients

Eighteen stroke patients were recruited for this study involving the evaluation of cognition and walking ability and multitask gait analysis. Multitask gait analysis consisted of a single walking task (Task 0), a simple motor dual-task (water-holding, Task 1), and a complex motor dual-task (crossing obstacles, Task 2). The task of crossing obstacles was considered to be equivalent to the combination of a simple walking task and a complex motor task as it involved more nervous system, skeletal movement, and cognitive resources. To eliminate heterogeneity in the results of the gait analysis of the stroke patients, the dual-task gait cost values were calculated for various kinematic parameters. The major differences were observed in the proximal joint angles, especially in the angles of the trunk, pelvis, and hip joints, which were significantly larger in the dual motor tasks than in the single walking task. This research protocol aims to provide a basis for the clinical diagnosis of gait function and an in-depth study of motor control in stroke patients with motor control deficits through the analyses of dual-motor walking tasks.

This paper presents a protocol specifically for dual motor task gait analysis in stroke patients with motor control deficits.

Doppio compito motorio per l'analisi e la valutazione dell'andatura nei pazienti post-ictus

Eighteen stroke patients were recruited for this study involving the evaluation of cognition and walking ability and multitask gait analysis. Multitask ...

Neuroscienze

<meta charset="utf8"></head><body>Valutazione del rischio di caduta negli anziani utilizzando la tecnologia iTUG Motion Capture

Using Motion Capture Technology in the Instrumented Timed Up and Go Test to Detect the Risk of Falling in Aged Adults

Despite efforts made by medicine and technology, the incidence of falls in older adults is still increasing. Therefore, early detection of the falling risk is becoming increasingly important for falling prevention. The Timed Up and Go (TUG) test is a well-accepted tool to assess mobility and can be used in predicting future fall risk in aged adults. In clinical practice, the total time to complete the test is the main outcome measure of the TUG test. Owing to its simplicity and generality, the traditional TUG test has been considered a global test for movement analysis. However, recently, researchers have attempted to split the TUG test into subcomponents and have updated its score system for further investigations. The instrumented Time Up and Go (iTUG) test, which is a new modification of the traditional TUG test, has been reported to be a sensitive tool for predicting movement disorders and the risk of falls in older adults. The goal of the present study was to analyze the iTUG test subcomponents using motion capture technology, and to determine which iTUG test subtasks are related to the potential risk of future falls.

<meta charset="utf8"></head><body>Autore in primo piano: Innovazioni nel test iTUG per una migliore valutazione del rischio e approfondimenti cognitivi

The instrumented Timed Up and Go (iTUG) test is gaining increasing attention in body sway and gait analysis with the development of new technologies. We present a protocol to analyze the subcomponents of the iTUG with motion capture.

Utilizzo della tecnologia di motion capture nel test strumentato Timeed Up and Go per rilevare il rischio di caduta negli adulti di età avanzata

Despite efforts made by medicine and technology, the incidence of falls in older adults is still increasing. Therefore, early detection of the falling ...

La valutazione clinica di spazio-temporali del cammino parametri in pazienti adulti e anziani

Riepilogo

Esplora Altri Video

Capitoli in questo video

Probatorio appropriate tecniche di Motion Capture per la valutazione del Gait and Posture Nordic Walking in adulti più anziani

Metodo di analisi tridimensionale di andatura orientato alla clinica per la valutazione di disordine di andatura

Utilizzando un sistema di localizzazione in tempo reale su misura a piedi attività associata a comportamenti erranti fra gli adulti più anziani istituzionalizzati

Analisi del passo di età-dipendente motorie in topi con il Neurodegeneration

Walk with Me Camminata ibrida virtuale/di persona per anziani con malattie neurodegenerative

Video Analisi del Movimento Utilizzando Smartphone (VIMAS): uno studio pilota

Tradizionale trail Making Test modificato in nuovi strumenti di valutazione: Digital and Walking Trail Making Test

Doppio compito motorio per l'analisi e la valutazione dell'andatura nei pazienti post-ictus

Utilizzo della tecnologia di motion capture nel test strumentato Timeed Up and Go per rilevare il rischio di caduta negli adulti di età avanzata

Utilizzo della tecnologia di motion capture nel test strumentato Timeed Up and Go per rilevare il rischio di caduta negli adulti di età avanzata