Hareket Performans Gerçek zamanlı geri bildirim ile yeniden eğitimi

Özet

Yaralanma veya hastalık sonrasında Yeniden eğitim anormal hareket örüntüleri fiziksel rehabilitasyon önemli bir bileşenidir. Teknolojisindeki son gelişmeler sonuç yakınındaki anlık ölçümü ile, çeşitli görevleri sırasında hareketin doğru değerlendirilmesi izin var. Bu gerçek zamanlı olarak hatalı hareket kalıplarının değiştirilmesi için yeni fırsatlar sağlar.

Özet

Hareketin herhangi bir değişiklik - bir kaç yıl boyunca bilenmişti oylandı özellikle hareket şekilleri - hareketin performansı yöneten sorumlu nöromüsküler desen yeniden düzenlenmesini gerektirir. Bu motor öğrenme hem araştırma ve klinik ortamlarda kullanılan yöntemler bir dizi yoluyla geliştirilebilir. Gerçek zamanlı ya da hareket sonrasında sonuçlar bilgisi performans genel, sözel geribildirim yaygın motor öğrenme aşılamak ön aracı olarak klinik olarak kullanılmaktadır. Terapistin sözlü talimatları tamamlamak için kullanılabilir, hastanın tercihi ve öğrenme tarzı, görsel geribildirim (örneğin bir ayna veya video farklı kullanımı yoluyla) veya terapist dokunmatik kullanan proprioseptif rehberlik edilir bağlı. Nitekim, geribildirim bu formların bir arada motor öğrenme ve optimize sonuçlarını kolaylaştırmak için klinik ortamda yaygındır.

Laboratuar tabanlı, kantitatif hareketanalizi sağlıklı ve yaralı nüfus hareketleri çeşitli doğru ve objektif analiz sağlamak için araştırma ayarlarında bir dayanak noktası olmuştur. Hareketleri yakalama fiili mekanizmaları farklı olsa da, mevcut tüm hareket analizi sistemleri vücut bölümleri ve eklemlerin hareketini takip etmek ve kilit hareket kalıplarını ölçmek için hareket köklü denklemleri kullanma yeteneğine güveniyor. Toplama ve işleme hızı, analiz ve hareketlerin açıklaması yetersizlikler nedeniyle geleneksel olarak verilen bir test oturumu tamamlandıktan sonra çevrimdışı oluştu.

Bu kağıt hareket şekilleri ve hareket analizi oturumu sırasında hastaya spesifik hareket özellikleri ekranın yanında anlık değerlendirilmesi ve ölçümü dayanan standart hareket analiz teknikleri için yeni bir ek vurgular. Sonuç olarak, bu yeni teknik avantajı ove olan geri besleme dağıtım için yeni bir yöntem sağlayabilirr anda geribildirim yöntemleri kullanılmıştır.

Giriş

Alt ekstremite nöromuskuler veya kas-iskelet yapısına herhangi önemli bir değişiklik olasılığı hareketi ve ilişkili fiziksel fonksiyon özellikleri üzerinde bir etkiye sahip olacaktır. Buna göre, fiziksel fonksiyon iyileşme herhangi bir rehabilitasyon müdahalesi önemli bir sonuçtur. Yürümek gibi Normal tekrarlanan hareketleri genellikle doğru yoğunluk ve zamanlama ¹ ile kaslarını aktive için gereken gerekli kontrol bilgileri içerir motoru programlar tarafından yönetilir. Bu motor programları dolayısıyla hareketi ayrılan kontrol miktarını azaltarak ve dikkat diğer üst düzey görevler için ödenecek izin, hareketin otomatisite geliştirmek için gereklidir. Ancak, hareketin motor programlarının rolü ve bu programlar yaralanma veya hastalık zorlu bir girişim sonrası hareket performansı değişen, birkaç yıl boyunca rafine gerçeğini verildi.

Geleneksel olarak, hareket intervent yeniden eğitmeiyonları yeni bilgiler, yeni ve gelişen motorlu programına dahil olmasını sağlamak için hareket performansının yeterli geribildirim sağlanması esas olarak oylandı. , Basit ama etkili yaklaşımlarla küresel talimatları (örneğin, "daha bend" "diz düz tutun") yanı sıra, bir ayna veya video kayıt cihazlarının kullanımı gibi görsel geribildirim sağlama mekanizmaları ile sözlü geribildirim içerir. Bu dolaylı stratejiler yararlı olmasına rağmen, özellikle sınırlı kaynaklara sahip klinik ortamlarda, onlar hareket değişkenleri, ayrık ve ölçülebilir önlemler sağlayarak onların zorluk ile sınırlıdır. Sonuç olarak, geri beslemenin ilave daha doğrudan bir yöntem ile bu teknikler takviye muhtemelen arzu edilen motorlu yeniden öğrenme artıracaktır.

Hareket özelliklerinin, ayrık, ölçülebilir sonuçların geri bildirim sağlayan bir hareket retraini sırasındaki performansı artırabilir araştırma ve klinik topluluklarda çok kabul var ng müdahalesi. Örneğin, elektromiyografik biofeedback cihazları kullanarak kas aktivasyon şiddeti anlık görsel ya da işitsel geribildirim özellikle inme ^2-3, serebral palsi ⁴ veya kronik hemipleji ⁵ olan kişilerde, dolaşım rehabilitasyonunda bir dayanak noktası haline gelmiştir. Buna karşılık, hareketin kinematiği geribildirim (eklem ve segment açıları) daha az hızlı ve doğru bu sonuçların değerlendirilmesi ve ölçülmesi konusunda bir zorluk nedeniyle kullanılan olduğu kanıtlanmıştır. Nitekim, hareket biyomekanik araştırma belirgin özellikleri ve klinik ortamda dahil başlanmıştır kantitatif, laboratuar tabanlı analiz olsa, hareket analizi kullanımının büyük çoğunluğu test ettikten sonra çevrimdışı analiz için ayrılmıştır. Ancak, ⁶ yeniden eğitim hareketin etkinliğini iyileştirmenin bir aracı olarak yürümenin önlemler geribildirim sağlamak için yeni teknolojileri kullanıyor literatürdeki çalışmaların giderek artan sayıda vardır.

ve_content "> Şu anda standart hareket analizi sistemleri ile entegre gerçek zamanlı biofeedback yeteneklerinin kullanımı için soruşturma açıldığını patoloji biri diz osteoartriti (OA) 'dir. Son çalışmalar geçerek yükünü azaltmak için tasarlanmış yürüme kinematik gerçek zamanlı geribildirim faydalanmış Harici diz adduksiyon momenti kullanılarak kantitatif diz eklemi, -. OA progresyon ⁷ için tanınan bir risk faktörü Örneğin, çalışmalar uyluk açısı ⁸ veya gövde açısı ^9-10 büyüklükleri gerçek zamanlı biofeedback faydalanmış Hunt ve ark ¹¹ sağladı. Gerçek zamanlı denemeler yürüme sırasında katılımcıların önünde gövde açı göstergesi ve diz adduksiyon momenti büyüklüklerinin eşlik azalmalar ile tek bir eğitim oturumu içinde yalın sergilenen gövde, artırmak için yeteneğini gösterdi. Buna karşılık, Barrios ark ⁸ sekiz oturumda yapılan Yürüme yeniden eğitim müdahalesi dinamik frontal düzlemde diz değiştirme odaklandıbir aylık müdahale başlangıca göre sonra duruşu sırasında ve açısı diz adduksiyon momenti değerlerinde anlamlı azalma gösterdi. Bu çalışmalar, ve benzeri çalışmalar, ölçmek, analiz etmek ve sürekli olarak hastaya ilgi değişkeni görüntülemek için yeteneği üzerine güvenilemez. Bu araştırma filizlenen alan çeşitli patolojilerin bu etki hareket özellikleri olan hastalar için klinik etkileri vardır. Diz osteoartriti (OA) ile ilgili kinematik değişiklikler örnekler kullanarak, bu yazının amacı performansı yürüyen gerçek zamanlı biofeedback kullanarak bir hareketi yeniden eğitim müdahalesi yürütmek için gerekli yöntemleri tanımlamaktır.

Protokol

1. Sistem Hazırlama

1. Kameralar tarafından görülebilir herhangi bir yansıtıcı malzeme yakalama hacmi temizleyin. Bu hareket testi sırasında sabit arka belirteçleri ile karıştırılmamalıdır olan gerçek deri tabanlı belirteçlerin şansı azalır ve oturumun genel doğruluğunu artırır.
2. Laboratuar içinde sabit pozisyonlarda sabit belirteçleri üzerine tüm kameralar hedefleyerek kameraları kalibre. Bilinen mesafelerde yerleştirilen hareketli işaretleyiciler kullanılarak dinamik hareketlere statik kalibrasyon uzatın. Kalibrasyon optimize etmek mümkün yakalama hacim kadar kapsayacak emin olun.
3. Hasta hazırlanması için kullanılacak olan tüm malzemeleri (yansıtıcı belirteçler, ölçüm cihazları, vs) düzenlenmesi. Bu test sırasında verimliliğini artırır ve hasta yükünü azaltır.

2. Hasta Hazırlama

1. Ölçülecek amaçlanan eklem ve vücut bölümlerinin mümkün olduğunca fazla deri gibi Açığa. Amoun küçültgevşek giyim t ve yansıtıcı işaretleri görselleştirmek için kameralar yeteneğini uğratabilecek herhangi bir giysi parçaları kısıtlı olduğundan emin olun. Bu bant veya klipleri kullanılarak yapılabilir. Mümkün işaretleri doğrudan cilde yapıştırılmış olduğundan emin olun.
2. Işaretleyici fiksasyonu için cildi hazırlayın. Tıraş veya aşındırılması alan saç mevcut olduğunda veya deri yüzeyinin aşırı terletici ya da yağlı olduğunu durumlarda gerekli olabilir. Alkol veya benzeri bir sıvı kullanılarak açık alan silme yararlı olabilir. Marker ve cilt arasında aderansı arttırmak için, ve düşme gelen işaretleri önlemek için Bu adımlar önemlidir.
3. Kullanılmak üzere ayarlanmış işaretleyiciye dayanan anahtar anatomik için palpe ediniz. Gerçek dönüm noktası cilt İşaretleme işaretleyici yerleştirme için doğruluğunu geliştirmek ve değerlendirme sırasında düşme belirteçlerin durumlarda gerekli bilgileri sağlayacaktır.
4. Uygun anatomik işaretlemeler üzerinde takılan yansıtıcı belirteçlerişaretleyici set özellikleri. Çoğu işaretleyici setleri bacaklarda ve üst vücudun çeşitli anatomik üzerinde bilateral yerleştirilen 12-15 belirteçlerin minimum içerecektir. Bu gerçek iskelet hareketi yeniden oluşturma yeteneği deri tabanlı belirteçlerin konumlandırma bağlıdır dikkat etmek önemlidir. Kullanılacak biyomekanik modeli belirlemede haliyle, dikkatli yapılmalıdır.
5. Gerekirse, önemli antropometrik veriler için ölçümler atın. Biyomekanik modeline bağlı olarak, bu veri segment uzunlukları, rotasyon eklem merkezlerinin pozisyonları ve biyomekanik verilerin çevrimdışı işleme sırasında hareketli segmentleri ve bacaklarda genel atalet özelliklerini hesaplamak için gerekli olabilir.

3. Hareket Analizi ve gerçek zamanlı geri bildirim teslim

1. Yaklaşık 3 sn süren bir statik bir deneme için yakalama hacmi ortasında konu standı var. Bu deneme sağlamak için gerekli olduğunu tüm relerini işaretleri görünür ve kademeli yönelimleri hesaplamak için.
2. Veri toplama yazılımı, etiket uygun olarak tüm işaretleri ve bireyin antropometrik özellikler için özel bir şablon oluşturmak kullanma. Bireyin vücut büyüklüğü için işaretleyici yerleştirme Eşleştirme gerçek zamanlı izleme ve veri analizi artıracaktır. Bu işaretleyici konumlandırma fazlalıklar katabilirler hareketinin bir model oluşturmak için özellikle önemlidir. Işaretleyici tıkanması veya drop-off oluşur durumlarda, ilave belirteç pozisyonları uygun kinematik özelliği üretmek ve veri sonları olmadan gerçek zamanlı görüntü korumak için uygun kullanabilme yeteneği.
3. Sn 10-30 den süren ilk hareket analizi deneme gerçekleştirin. Bu, temel verileri elde etmek için gerekli olan ve aynı zamanda hasta için sonuç geri bildirim sağlayan birinci mekanizma olarak da kullanılabilir. Ilgili bulguları açısından hasta ile istişare motoru lear yardımcı olmak için önemlidirYeni hareket kalıplarını üretirken ning gereklidir.
4. Terapist amaçlanan hareketinin modifikasyonu amacını açıklamak var. Bu biyomekanik ve klinik modifikasyon için gerekçeler ve nasıl verilir patolojiye özgü hem içermelidir. Terapist tarafından hareketin değişiklik gösterilmesi hastanın öğrenme motoru artıracaktır. Hareketi modifikasyon genellikle tedavi sırasında hastanın biyomekanik ve klinik veya araştırma amaçlı takdirde tek incelenecek araştırma sorusuna dayalı belirlenecektir.
5. Hareketi yeniden eğitim oturumu başlayın. Bir koşu bandı kullanıyorsanız, konuyu kendi tercih hızı seçilmeli ve istikrarlı bir devlet ulaşmak için birkaç dakika sunmak için izin. Bu da hastanın tanıdık ve set-up deney, donanımları ile rahat ve protokol olmayı sağlar.
6. Hareketin performansı sırasında hastaya geri bildirim sağlayın. Bu birçok dif şeklinde alabilirferent yaklaşımlar, ve bunların kombinasyonu ilk çalışma esnasında faydalıdır. Bu tür sözlü geribildirim ve gerçek zamanlı biofeedback ilerleme olarak daha az teknik yöntemler ile başlayın. Gerçek zamanlı biofeedback kullanımı her seferinde bir sonuç değişkeni azami net görüntü içermelidir.
7. Yeni hareketin uygulama hasta için yeterli zaman verin. Etkili motor öğrenme anında elde değil. Bunun yerine, yeni bir hareket özelliklerinin sürekli uygulama o hareket için sorumlu motorlu programın yeniden formülasyonu sağlamada yardımcı olacaktır. Tipik bir yeniden eğitim müdahalesi 8-10 odaklı eğitimler, 30 ve 60 dakika arasında süren her gerekebilir.

4. Hasta De-brifing ve müteakiben Eğitim Toplantıları

1. Hasta ile oturumun önemli bulgular ve sonuçlar tartışın. Odaklanmak için önemli faktörler, performanstaki değişmelere dahil öngörülen hareketi modif bağlılık olmalıdırication ve değişiklik gerekçesi ve önemi daha da tanımı.
2. Hastadan oturum ilişkin girdi elde edilir. Her hastanın tercihleri ​​olasılıkla farklı olacağını göz önüne alındığında, belirli bir birey için müdahale teslimat değiştirmek gerekli olabilir. Bu etkinliği optimize etmek için ilk tespit edilmelidir.
3. Gerekirse, sonraki eğitimler için planı belirleyin. Bir çoklu oturum müdahale seçilirse, sonraki eğitimler motor öğrenme geliştirmek için bir soluk geribildirim yaklaşımı kullanmalıdır. Zamanlı geri bildirim blokları ve gelecekteki oturumlarında hiçbir geribildirim arasındaki az genel geri bildirim ve alternatif sağlayın.

Sonuçlar

OA olan bir hastada artan yanal gövde yağsız açı üzerinde odaklanan bir tek akım yeniden eğitme aktif bir örnek, Şekil 2'de gösterilmiştir. Performansı sözlü ve ayna bazlı geribesleme bir kombinasyonu kullanılarak eğitim yaklaşık olarak 15 dakika sonra, hasta gerçek-zamanlı veri yanal gövde bükülme miktarı ile ilgili ile sağlandı. Bu yöntem ile eğitim ek bir 10 dakika daha devam etti. Normal (değiştirilmemiş) denemeleri sırasında, hastanın yaklaşık 2 ° yağsız...

Tartışmalar

Yürümek gibi hareketler sırasında performansın gerçek zamanlı geribildirim standart hareket analizi yaklaşımları değerli bir yardımcı olabilir. Göreceli bebeklik döneminde, özel ve ayrık hareketi değişiklikler araştırma kesinlikle doğru ve gerçek zamanlı olarak istenilen değişiklik üretmek için yeteneği yararlanacak olsa. Hastanın hareket modifikasyonu belirli bir miktar gerekli ise, örneğin, bu miktar ölçülebilir ve gerçek hareket sırasında sağlanır. Burada sunulan yaklaşım har...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Reaktif Adı	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar (isteğe bağlı)
Reflektif işaretleri	3x3 Tasarım		12 mm çapında
Marker bant diskler	İndirim Sarf	TD-22 Elektrot Yaka, 8 mm	Designed kullanımı elektrot yaka gibi
Hareket analizi kameralar	Hareket Analiz Corporation
Biofeedtrak	Hareket Analiz Corporation
Matlab	Mathworks