Yaşlı Erişkinlerde Nordic Walking Gait Değerlendirilmesi ve Postür için uygun Hareket Yakalama Teknikleri kanıtlayıcı

Özet

Amaç Nordic Walking yürüyüş ve duruş analizi için veri toplama tekniklerinden optimal kullanımını kanıtlayacak oldu. İvme 6 Dakika Yürüme Testi gibi uzun süreli analizi (yani tekrarlanan döngüler) için istihdam edilmelidir ise üç boyutlu hareket yakalama, kısa süreli analizi (yani tek yürüyüş döngüsü) sırasında kullanılmalıdır.

Özet

Nordic Walking (KB) son yıllarda egzersiz güvenli ve basit bir form haline gelmiştir ve bu yürüme şeklini okuyan, çeşitli veri toplama teknikleri pozitif ve negatif, her biri istihdam edilmiştir. Amaç eski yetişkin yürüme ve postür üzerinde NW etkisini belirlemek için ve kısa hem de uzun süre analizinde farklı veri toplama sistemleri optimal kullanımını belirlemek amacıyla yapılmıştır. NW ve normal yürüme esnasında yürüme ve postür 17 sağlıklı yaşlı yetişkinlerde değerlendirildi (yaş: 69 ± 7.3). Katılımcılar ve 5m yürüyüş (3 WP ve 3 NP) 6 çalışmalarda (kutuplar (NP) olmadan kutuplar (WP 1) ve 1) 6 Dakika Yürüme Testleri (6MWT) iki deneme gerçekleştirilmiştir. Hareket mekânsal-zamansal, kinematik ve kinetik parametreleri ölçmek amacıyla, iki sistem, bir 6-algılayıcı İvme sistemi ve 8 kamera 3-boyutlu hareket yakalama sistemi kullanılarak kaydedildi.

Her iki sistemde, katılımcılar artan adım uzunluğu ve çift destek ve azaltmaktadır gösterdiNP ile karşılaştırıldığında ed yürüme hızı ve ritim WP (p <0.05). Ayrıca, hareket yakalama, büyük tek destek zamanı bulundu WP (p <0.05). 3-D yakalama, daha küçük kalça enerji üretimi ve güç anlar biri üzerinden değerlendirilir NP ile karşılaştırıldığında topuk temas, ön salıncak ve terminal salıncak WP de topuk temas ve ön salıncak yanı sıra küçük diz güç emilimi bulunmuştur döngüsü (p <0.05). Ayrıca, WP yürüyüş döngüsü (p <0.05) orta duruşu da topuk temas ve daha büyük anları ile birlikte, terminal salıncak yürürlükte küçük anları vermiştir. Hiçbir değişiklik duruş için bulundu.

NW yaşlı yetişkinlerde normal bir yürüyüş deseni teşvik etmek için uygun görünüyor. İvme sistemler esas olarak 6MWT sırasında olduğu gibi uzun süreli analizini gerektiren durumlarda istihdam edilmelidir ise üç boyutlu hareket yakalama öncelikle kısa süreli yürüme analizi (yani tek yürüyüş döngüsü) sırasında kullanılmalıdır.

Giriş

Nordic Walking (KB) özel tasarlanmış direkleri ¹ kullanarak spor yürüyen bir basit ve güvenli formu olarak kabul edilir. Kutuplar duruş geliştirmek ve alt ekstremite eklem stresi azaltmak, istikrar ekledi sağlamak ileri sürülmektedir. Ancak, sınırlı ya da çelişkili kanıt eklem yükleme ve postural uyum konusunda farklı görüşler mevcuttur. Bir yandan, Schwameder ve ark., ^2, Willson ve ark., ^3. ve Koizumi ve ark., Kutup yürüme çalışmaları ile kinematik önlemler ve / veya toprak reaksiyonu, sıkıştırma düşmeler ve kesme kuvvetlerinin ⁴ raporu gelişmeler. Diğer taraftan, frenleme / itme kuvvetlerinin ve kuvvet anlar açısından kinematik önlemler ve artan ortak yükleme azalan ve ark Hansen ve ark., ^5, Stief ve ^{diğ., R6} ve Hagen bildirilmiştir. ⁷ ise kutuplu yürüme. Buna ek olarak, gelişmiş postural uyum iddiaları gitti entirel var görünüyorBu noktada bilimsel araştırma tarafından desteklenmeyen y.

yürüme desenleri, farklı yöntemler ve ekipman ile bulundu çelişkili sonuçlara benzer yanı araştırma bu hat istihdam edilmiştir. Çeşitli çalışmalarda yeterince yürüyüş değerlendirmek için, 3 boyutlu hareket yakalama sistemleri ^4,6 ve dijital video kameralar ^2,5, sisteme dahil kuvvet plakalı tüm kullandık. Ayrıca ederken, diğer çalışmalar electrogoniometry ^7, elektromiyografi (EMG) ⁸ kullanımı dahil Nordic poling yürüyüşü değerlendiren diğer araçlar istihdam var, ve gerinim ölçerler kutuplar ^2,9 monte. Bu protokolde kullanılan teknikle, kısa süreli ve tek yürüyüş döngüleri daha odaklanmış alternatif teknikler üzerinde bireyin Nordic poling yürümenin daha uygun temsil (yani tekrarlanan yürüyüş döngüsü) göstermek mümkün olmanın özel bir avantaj sunuyor. Ayrıca, bu yöntem kullanırİvme, bu noktaya seyrek Kuzey yürüme araştırmalarında kullanılmış olan geçerli bir araç. özellikle kısa ve uzun süreli yürüyüş için, bu protokolde belirtildiği gibi bireysel araştırma projeleri amacına bağlı olarak, bu protokolün uygulama durumları için uygun olabilir. Mekânsal-zamansal (örn adım uzunluğu, yürüme hızı, vb), kinematik (hareket örn aralık) ve kinetik (örneğin kuvvetler: hareket yakalama ve İvme de dahil olmak yürüyüş değişkenleri çeşitli elde etmek için uygun olduğuna dikkat etmek önemlidir , güç çıkışları, vs.) parametreleri.

Ve ekipman bu çeşitli parçaların kullanılmasına rağmen, sadece kısa süreli yürüyüş olayları (yani tek yürüyüş döngüsü) en iyi uzun süreli yürüyüş (yani tekrarlanan yürüyüş döngüsü) değerlendirilmesi açısından soruları bırakarak değerlendirilmiştir. Bu nedenle, geliştirme ve bu tekniğin kullanımı için rasyonel i dayanırNordic poling yürüyüş tam bir resim fashioning bir öneml olduğunu.

Bu çalışmanın amacı, iki kat fazladır. İlk olarak, birincil hedefi belirlemek ve kısa ve uzun süreler hem üzerinde yürüme ve postür değerlendirmesinde İvme sistemleri ve 3 boyutlu hareket yakalama sistemleri hem kullanımını kanıtlamak için. İkinci olarak, amaç-uzamsal zamansal ve kinetik tedbirler yanı sıra yaşlı yetişkinlerin postural uyum da dahil olmak üzere yürüme seyri üzerinde Nordic Walking direkleri genel etkisini belirlemektir. Bugüne kadar, en az bir araştırma eski yetişkin NW odaklanmıştır ve yayınlandı olanın, fonksiyonu (yani kuvvet, denge, esneklik) birincil sonuç değişkenleri temsil etmiştir. Bu nedenle, ölçülebilir yürüyüş değişkenler üzerinde direkleri yürüyen rolünü ilgili bilgiye ihtiyaç vardır ve biz yaş olarak kutuplar bizim yürüyüş kalıpları içine oynayabilir nasıl fikir verebilir.

Protokol

Bu çalışma Ottawa Üniversitesi Araştırma Etik Kurulu kurallarına uygun olarak gerçekleştirilmiştir.

1. Eleme Prosedürü

1. Aktif, toplum içinde yaşayan yaşlı erişkinlerin bir grup ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla toplum merkezleri ve kamu tesislerinde yerel yürüyüş grupları ve sonrası işe posterleri yan gösterisi sunumu sağlamak.
2. İlk ziyaret sırasında, ilk olarak, katılımcıları selamlamak laboratuvara onları tanıtmak ve bunlara uygun kıyafetleri içine (yani şort, t-shirt ve koşu ayakkabıları) değiştirmek için zaman sağlamak. Bir kez hazır, derinlemesine bir çalışma bilgi ile her katılımcıya sağlamak yazılı bilgilendirilmiş rızasını ve çeşitli anketler kullanılarak çalışma uygunluk için her bireyin ekran.
   NOT: alınma ölçütleri içermektedir: yaş 55-80 yaş, Nordic Walking (KB), nörolojik durumlar, hiçbir bilişsel bozukluklar, kardiyak koşulları, hiçbir önceki yaralanma veya ameliyat etkileyen yürüyüş ve üst acemiekstremite hareketi ve yardımsız yürümeye yeteneği.
   1. katılımcı Genel Sağlık ve Fiziksel Aktivite Anketi ve sırayla Fiziksel Aktivite Hazırlık Anketi (PAR-Q) bir yaş, aktivite düzeyi, mevcut herhangi bir nörolojik koşulları onaylamak için tam sahip ve kısaca kalp sağlığını değerlendirmek.
   2. Sonra, onları kendi kendine bildirilen postural stabilite tamamlamak ve varsa, sonbahar sıklığını belirlemek için (Ashburn ark. ¹⁰ uyarlanmıştır) anket düşüyor var. Son olarak, 30 kişinin 26 en az puan oluşturan, hafif bilişsel bozukluğu ¹¹ kontrol etmek amacıyla her konu ile Montreal Bilişsel Değerlendirme (MOCA) tamamlayın.

2. Kutup Set-up ve Nordic Walking Öğretim

1. kutupların bir dizi her katılımcıya sağlamak ve onların yüksekliğe optimal uzunluk göreli direkleri ayarlamak için nasıl isteyin. Ayar yaklaşık 6 karşılık olduğundan emin olunbireyin vücut yüksekliğinin 5%.
   1. kutup ayarı ile ilgili aşağıdaki talimatlar her katılımcının sağlamak. Uzun boylu durmak Katılımcılara katılımcıların ayak önünde kutup ucu yerleştirin var, bir sonraki vücuda dirsek ve önkol yerleştirmek için katılımcılara talimat ve dirsek yaklaşık 90 ° oluşturan bu yüzden direkleri uzatmak için katılımcılardan gövde yanındaki açısı. Son olarak, güvenli bir şekilde geriye direkleri ve açı çizme ipuçları sıkın.
2. Işlemek için bilgi miktarını en aza indirmek ve tekniğin ¹² tam bir anlayış sağlamak amacıyla katılımcının aşağıdaki 4 temel adımları bilgilendirin. öğretim ve tekniğin daha sonraki uygulama için yaklaşık 30 dakika tahsis.
   NOT: Nordic Walking talimatlar sertifikalı Nordic kutup yürüme öğretim üyesi tarafından verilecek.
   1. bileklikleri güvence önce, alt arkasında onların direkleri yerleştirmek için katılımcıyı talimat vedimdik ayakta. onların uzun boylu göğüs ve rahat omuzları ile stand isteyin.
      NOT: Bu Nordic Walking için gerekli dik bir vücut duruşu bir anlayış kazanmak için yapılır katılımcıya açıklar.
   2. Her katılımcı bileklikleri güvenceye var, arkalarında kutup ipuçları koyun ve yanlarında kollarını rahatla. (Yani kolları açgözlü değil) açık ellerini tutarken, yaklaşık 100 m için en az kol salıncak ile yürüyen başlamak için konuyu söyleyin.
      NOT: Bu aşamada, kutuplar sadece katılımcı geriden takip edilmektedir.
   3. hala açık ellerini tutarak ve arkalarındaki direkleri sürüklerken, hızlı yürüyüş başlamak için katılımcı talimat. Onlar birinin elini sıkmak üzere sanki kendi elini getiren görselleştirmek için isteyin.
      NOT: Bu aşamada amaç yürüyüş sırasında kol ve bacaklarda doğal karşılıklı ve ritmik eylemleri teşvik olduğunu açıklar.
   4. Son olarak,Kol ileri salıncaklar olarak, katılımcı hafifçe kolu kavrayın ve toprağa karşı bir kuvvet uygulamak gerekir. Her kol salıncak ile biraz yerden direkleri kaldırın ve sıkıca takip eden her adım ile onları bitki bireysel talimat.
      NOT: Bu aşamada, uygulanan kuvvet yürüyüşünün ilerlemesinde yardımcıları ve üst vücut kas direnç sağladığını açıklar.

3. Veri Toplama ve Test Protokolü

1. Standart bir mezura, ağırlık ölçeği ve kumpas kullanarak, boy, kilo, inter-ASIS mesafe, sol ve sağ bacak uzunlukları, diz genişlikleri, ayak bileği genişlikleri, omuz uzaklıklar, dirsek genişlikleri, bilek genişlikleri de dahil olmak üzere, katılımcının antropometrik ölçümler almak ve El kalınlıkları.
   1. Bir mezura yardımıyla, yani medial malleol merkezine anterior-superior iliyak (ÇED) mesafe yanı sıra sağ ve sol ASIS arasındaki mesafe (her bacak uzunluğunu ölçmek </ Em> arası ASIS mesafe).
      1. Ardından, her eklemin kemik çıkıntılarının arasındaki mesafeyi (örn kondiller) bularak bir kumpas kullanarak her eklem genişliğini ölçmek. Son olarak, sırasıyla, standart bir mezura ve ölçeğini kullanarak katılımcının boy ve kilo ölçümü.
2. Uzun bir süre boyunca yürüyüş desenleri değerlendirmek için (örneğin mekânsal-zamansal önlemler) ve postural hizada sırasında bir veri toplama İvme sistemi kullanmak 6 Dakika değerlendirmede geçerli ve uygun bir testtir Yürüme Testi (6DYT), eski yetişkin fiziksel dayanıklılık ^13.
   1. İvme sistemi için, ivme (g) ve her özel vücut segmentinin açısal hız (derece / sn) hem ölçmek için en az 6 sensörler, ivme ve bunların içine dahil jiroskopların her oluşur emin olun.
      1. Önceki katılımcı üzerinde yerleşimi, tüm sensörler ar sağlamakE güvenli bunları senkronize ve sistem kalibre ve sonuçta hassas veri ölçümleri ¹⁴ röle için sistemin yuvası yerleştirildi.
   2. , Ayarlanabilir kanca ve halka kayışları kullanarak sensörleri takın bilek, ayak bilekleri, lomber (L5) ve gövde sensörleri sabitlemek ve 100 Hz minimum bir örnekleme hızında toplamak.
      1. sensörler yerleştirerek, onlar sistem kurallarına göre yönlendirilmiş olduğundan emin olun. anterior ayak bileği sensörleri yerleştirin. (Zaman anatomik pozisyonda) posterior bilek sensörleri yerleştirin. sternum üstünde gövde sensörü yerleştirin ve L5 omurları doğrudan L5 sensörünü yerleştirin.
         NOT: Kinematik veriler kablosuz tam zamanı senkronize veri aktarımına için kullanılan bir erişim noktasına, bu sensörlerden gelen iletilir.
   3. 6 sensörleri ile katılımcıyı Fit ve direkleri ve o ile 6MWT'de iki deneme, bir gerçekleştirmek için isteyinne olmadan. Rasgele sipariş etkisini kontrol etmek için bu iki deneme atayın.
   4. ve kutuplar olmadan hem de, 6MWT'de için kendi seçtiği bir hızda ileri geri 25 m geçit boyunca yürümeye katılımcı bilgilendirin. Şu anda, İvme sistemi ile veri toplama başlamak için 'Başlat' düğmesine tıklayın emin olun.
      NOT: kutup çalışmalar sırasında, kendi poling talimatı uygulamak için katılımcıya daha fazla talimat vermektedir.
3. Nihayet, yolun gömülü iki kuvvet plakalar 100 Hz'lik bir en az toplama 3 boyutlu hareket yakalama sistemi kullanılarak kısa süreli yürüyüş olayları değerlendirmek. hareket yakalama sistemi ile kuvvet platformları senkronize kuvvet platformları verilerinde gürültüyü önlemek için sıfırlanır emin olun, ve onlar örneğin 1000 Hz yeterli bir örnekleme hızında toplama emin olun.
   1. İlk teller sağlamak yoluyla bilgisayara bağlayarak hareket yakalama sistemine kuvvet plakaları senkronizeşirketten, d. İkinci olarak, doğrudan hareket yakalama sistemi yazılımı içinde, bu oranları, boyutlar, hassasiyetleri girerek örnekleme yoluyla yakalama hacmine kuvvet plakaları 'add' ve sistem için gerekli olan diğer bilgiler zorunludur.
   2. kuvvet plakalar 'sıfırlanan' edilmiş olduğundan emin olun. iki adımda bunu: 1) doğru yazılımı içinde her kuvvet plaka üzerinde tıklayın ve 'Sıfır kuvvet plaka' seçin ve 2) kuvvet plakalarının veri toplama kutusunun üzerinde doğrudan 'sıfır' düğmesine basın.
      NOT: Hareket yakalama sistemi, her kuvvet platformu üzerinde ayak grev gelen sağ ve sol bacaklar hem gerçek zamanlı bilgi toplayan ve mekansal zamansal, kinematik ve kinetik analizi için izin verdiğinden emin olun.
4. (Veri toplama sırasında kullanılacak yakalama hacmini tanımlayan amaçlayan) sisteminin dinamik kalibrasyonunu tamamlayın. Bunu yapmak için, Captur ile kontrollü bir şekilde 3-markör değnek dalgae boşluk. Bir referans noktası belirtilen ve 'Set Volume bir 4-işaretleyici L-çerçeve koyarak 0, 0, 0 (x, y, z daha sonra küresel koordinat sistemini ayarlamak için sistemin statik kalibrasyon gerçekleştirmek (yani referans noktası) bilgisayar yazılımları içinde '.
   NOT: Dinamik kalibrasyon sonra bu model için kullanılan 39 yansıtıcı belirteçlerin 3 boyutlu pozisyonda yeniden inşasına yardımcı olur.
   1. sol ve sağ orta uyluk, ikinci metatars, yan Malleol, dikeninin, sol ve sağ orta şaft, lateral femoral kondiller: çift taraflı bant kullanarak bağlama ve dahil olmak üzere belirli anatomik yerleştirerek, 39 yansıtıcı işaretleri ile katılımcıyı Fit ASIS, PSIS, T10, C7, sağ arka, klavikula, sternum, akromiyon süreçleri, sol ve sağ orta humerus lateral epicondyles, medial ve lateral bileklerini, ikinci metakarplar, ön-yan kafa sol ve sağ orta önkol ve arka-yan kafa.
   2. Daha sonra katılımcıyı için talimatolmadan, sistem yakalama hacmi ile kutupları ile üç ve üç 5 m yürüyüş 6 denemeler yapın. Rasgele sipariş etkisi kontrol bu denemeler atamak ve 6MWT'de başına aynı talimat vermektedir.

4. Veri ve İstatistiksel Analiz ¹⁴

1. 6MWT'de analizi sırasında, döner çıkardıktan sonra kesinlikle kararlı durum yürüyüş için hesap için duruşma esnasında tüm döner kaldırmak her yerde mekânsal-zamansal önlemleri, hareket (EHA) gövde aralığını elde etmek için sistem yazılımını kullanın ve tüm düzlemlerde gövde hızları.
   NOT: Bu sistemin kendisi ¹⁴ tarafından kullanılan algoritmalar sayesinde bu protokol sırasında otomatik olarak yapılır. Bu sistem içinde gerekli bağımlı değişkenleri ayıklamak için adımlar aşağıda listelenmiştir.
   1. İlk toplanmıştır uygun zaman damgalı denemeler seçin, 'Monitör Veri' tıklayın İvme sistemi yazılımı kullanarak, sağ tr tıklayınIALS 'CSV dönüştürme' basıp. Bunu yaptıktan sonra, CSV dosyasını açın ve daha fazla analiz için ihraç edilmiştir 6 sensörlerden gelen veri sağlamak.
   2. Sonra, tekrar deneme seçin ve 'PDF Export tıklayın. Sistem değişkenleri bir dizi ile bir PDF rapor oluşturmak gözlemleyin. Buradan, bu durumda, konumsal zamansal ve kinematik önlemler çalışma için istenen değişkenleri ekstrakte edin.
2. 3-boyutlu hareket yakalama için, dördüncü düzeni sıfır Butterworth bir 15 mm MSE ile işaretleyici yörüngeleri 10 Hz'lik bir kesim frekansı yanı sıra Woltring filtresi ile analog cihazlar için filtre gecikme değerini tahmin kullanarak tüm denemeler filtre. Bunu yapmak için, sistem yazılımı içindeki işlemler boru hattına 'Butterworth ve Woltring' filtreleme seçenekleri eklemek yukarıda belirtilen kesme frekansları ve MSE değerleri seçin ve 'Çalıştır' düğmesine tıklayın.
   1. içindeki işlemler boru hattına bir 'ASCII dosyasına aktar' operasyonu ekleSistem ve 'Çalıştır' seçeneğini seçin. Bilgisayara yeni ihraç ASCII (tablo) çalışma kaydedin.
   2. Ihraç ASCII dosyaları açmak ve her dosya içinde, ayak bileği, diz ve kalça dahil alt ekstremite eklemleri her biri için güç çıkışları ve kuvvet (yani kinetik) anlar bulun.
      NOT: Kış ¹⁴ tarafından belirtildiği gibi çalışma sayfasında minimum ve maksimum fonksiyonları kullanma, tek bir yürüyüş döngüsünün farklı aşamalarında (örn A1, K1, H1, vb) tekabül eden alt ve üst doruklarına hesaplar.
   3. Sonra, bu durumda, otomatik olarak sistem algoritmaları ile ve antropometrik ölçümler hesaplanır belirli sistem yazılımını kullanarak mekânsal-zamansal önlemleri ayıklayın. , Ilk sistem yazılımı içine istenen deneme ithalat, belirli değişkenleri ayıklamak 'Olaylar' seçin ve her deneme değişken ortalama elde etmek için istenen değişken tıklayın.
3. Lastly, ASCII dosyaları kullanarak, C7 marker için yörüngeleri yanı sıra sakral / pelvik belirteçler bulun. Bu yörüngeleri kullanma, hem medial-lateral ve ön-arka yönde bu belirteçlerin ve yörüngeleri arasındaki farkı olarak postüral düzgünlüğü hesaplayın.
4. İstatistiksel yazılımını açın ve spesifik bir araştırmayı ithal. İlk olarak, normalliği için Shapiro-Wilks testi kullanılarak, veriler normal dağılım olup olmadığını emin olun.
   1. Veriler normal dağılım ve ne zaman çarpık Wilcoxon Rank Testleri İmzalandı zaman ve kutuplar olmadan karşılaştırmak için kullanın t-testi eşleştirilmiş. gerektiğinde Holm-Sidak çoklu ikili karşılaştırma prosedürlerini kullanın. Anlamlılık düzeyi p <0.05 olarak belirlenmiştir.

Sonuçlar

Mekansal-Zamansal Yürüme Parametreleri

Hareket yakalama ve kuvvet plakalar kullanılarak Nordic Walking direkleri ile yürüme ve değerlendirilen, adım uzunluğu (p <0.01), çift destek zamanı (p <0.001), ve tek destek zamanı (p <0.001), tüm önemli ölçüde daha uzun direklerin olmadan yürüyen karşılaştırıldığında . Buna ek olarak, yürüme hızı (p <0.05) önemli ölçüde daha yavaş ve ritim ...

Tartışmalar

kutup kullanımı açısından tutarlılık sürdürmenin önemi bu protokol kapsamında kritik öneme sahiptir. Özellikle kurmak doğru poling tekniği yanı sıra uygun kutup için uygun adımlar farklı çalışmalar arasında tutarlılığı korumak için önemlidir. Bu nedenle belirli bir Nordic Walking örgütün kuralları ve talimatları bu gibi protokoller için uyulması gerekir. Ayrıca ve özellikle her bir özel vücut segmentinin hızlanma ve dönme dahil akselerometreyi, üç eksenli monitörler tam bir ...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Nordic walking poles	Nordixx Canada	Nordixx Global Traveler or Walker	Alternative poles may be used
APDM accelerometry system	APDM	Opal system	Alternative systems may be used
Vicon motion capture system	Vicon		Alternative systems may be used
Kistler force platforms	Kistler		Alternative platforms may be used
Vicon Nexus & Polygon	Vicon		Used in data analysis
14mm reflective markers	Vicon		Number or markers depends on model
Tape measure
Weight scale
Caliper