Name: movement retraining using real-time feedback of performance
Uploaded: 2013-01-17T13:00:00
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この作品は、イノベーションのためのカナダ財団によって部分的に資金を供給されています。

1。システムの準備<ol><li>カメラで観察することができる任意の反射材のキャプチャボリュームをオフにします。これは、動きのテスト中に静止背景マーカーと混同されている実際の皮膚ベースマーカーの可能性を減少させ、セッションの全体の精度を向上させます。 </li><li>研究所内の固定位置で静止マーカーにすべてのカメラを目指しによってカメラのキャリブレーションを行います。既...

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	<li>Ivanenko, Y. P., Poppele, R. E., Lacquaniti, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+control+programs+and+walking.">Motor control programs and walking.</a> Neuroscientist. 12, 339-348 (2006).</li><li>Woodford, H., Price, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EMG+biofeedback+to+improve+lower+extremity+function+after+stroke.">EMG biofeedback to improve lower extremity function after stroke.</a> Cochrane Database Syst. Rev. 2007, CD004585 (2007).</li><li>Moreland, J. D., Thomson, M. A., Fuoco, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electromyographic+feedback+to+improve+lower+extremity+function+after+stroke:+a+meta-analysis.">Electromyographic feedback to improve lower extremity function after stroke: a meta-analysis.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 79, 134-140 (1998).</li><li>Colborne, G. R., Wright, F. V., naumann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feedback+of+triceps+surae+EMG+in+gait+of+children+with+cerebral+palsy:+a+controlled+study.">Feedback of triceps surae EMG in gait of children with cerebral palsy: a controlled study.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 75, 40-45 (1994).</li><li>Binder, S. A., Moll, C. B., Wolf, S. 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Ther. 90, 1123-1134 (2010).</li><li>Miyazaki, T., Wada, M., 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=Dynamic+load+at+baseline+can+predict+radiographic+disease+progression+in+medial+compartment+knee+osteoarthritis.">Dynamic load at baseline can predict radiographic disease progression in medial compartment knee osteoarthritis.</a> Ann. Rheum. Dis. 61, 617-622 (2002).</li><li>Barrios, J., Crossley, K., Davis, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gait+retraining+to+reduce+the+knee+adduction+moment+through+real-time+visual+feedback+of+dynamic+knee+alignment.">Gait retraining to reduce the knee adduction moment through real-time visual feedback of dynamic knee alignment.</a> J. Biomech. 43, 2208-2213 (2010).</li><li>Hunt, M. A., Simic, M., Hinman, R. S., Bennell, K. L., Wrigley, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feasibility+of+a+gait+retraining+strategy+for+reducing+knee+joint+loading:+Increased+trunk+lean+guided+by+real-time+biofeedback.">Feasibility of a gait retraining strategy for reducing knee joint loading: Increased trunk lean guided by real-time biofeedback.</a> J. Biomech. 44, 943-947 (2011).</li><li>Simic, M., Hunt, M. A., Bennell, K. L., Hinman, R. S., Wrigley, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trunk+lean+gait+modification+and+knee+joint+load+in+people+with+medial+knee+osteoarthritis:+The+effect+of+varying+trunk+lean+angles.">Trunk lean gait modification and knee joint load in people with medial knee osteoarthritis: The effect of varying trunk lean angles.</a> Arthritis Care Res. , (2012).</li><li>Hunt, M. A., Simic, M., Hinman, R. S., Bennell, K. L., Wrigley, T. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Feasibility+of+a+gait+retraining+strategy+for+reducing+knee+joint+loading:+Increased+trunk+lean+guided+by+real-time+biofeedback.">Feasibility of a gait retraining strategy for reducing knee joint loading: Increased trunk lean guided by real-time biofeedback.</a> J. Biomech. , (2010).</li><li>Mundermann, A., Asay, J., Mundermann, L., Andriacchi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implications+of+increased+medio-lateral+trunk+sway+for+ambulatory+mechanics.">Implications of increased medio-lateral trunk sway for ambulatory mechanics.</a> J. Biomech. 41, 165-170 (2008).</li></ol>

このようなウォーキングなどの運動中のパフォーマンスのリアルタイムのフィードバックは標準モーション解析アプローチに貴重補助することができます。その相対的な幼年期であるにもかかわらず、具体的かつ個別の動きの修正への研究は確かな精度で、リアルタイムで必要な変更を生産する能力の恩恵を受ける。患者が運動修正の具体的な量を必要とする場合は、この金額は実際の動き?...

下肢の神経筋または筋骨格構造への著しい変化は、おそらく運動と関連する身体機能の特性に影響を及ぼすであろう。したがって、身体機能の改善がどんなリハビリ介入の重要な成果である。このようなウォーキングなどの通常の反復的な動きは、一般的に正しい強度とタイミング1で筋肉を活性化するために必要な制御情報を含むモータープログラムによって管理されています。これらのモータのプログラムは、このように運動に専念制御量を削減し、他の高レベルのタスクに支払われるように注意を可能にして、動きの自動性を向上させる必要があります。ただし、移動し、これらのプログラムは、数年にわたって改良されているという事実にモータプログラムの役割を考えると、けがや病気の後に運動性能を変更することは困難なベンチャー企業です。 伝統的に、動きがintervent再訓練イオンは、新しい情報が新しい、進化するモータのプログラムに組み込まれていることを確実にするために運動性能の十分なフィードバックを提供することを前提とされてきた。 、まだ効果的な、シンプルなアプローチは、グローバルな命令（ 例えば 、 &quot;続きを曲げる&quot; &quot;あなたの膝をまっすぐ&quot;）ならびに、鏡やビデオ記録装置の使用などの視覚的なフィードバックを提供するメカニズムと口頭でフィードバックが含まれています。これらの間接的な戦略が有用であるけれども、特にリソースが限られている臨床現場では、それらは運動変数の離散的かつ定量的な対策を提供する上で、その難易度によって制限されています。その結果、フィードバックの追加のより直接的な方法でこれらの技術を補完する可能性が所望のモータ再学習を強化していきます。 運動特性の離散的、定量結果のフィードバックを提供する動きretraini時のパフォーマンスを向上させることができ、研究および臨床のコミュニティで多くの受け入れがあります<html> ngの介入。例えば、筋電図バイオフィードバック装置を用いて筋活動強度の瞬時の視覚的または聴覚的なフィードバックは、特に脳卒中2-3、脳性麻痺4、または慢性的な麻痺5を持つ人々に、運動のリハビリテーションにおける主力となっている。これとは対照的に、運動のキネマティクスのフィードバック（ジョイントとセグメントの角度）が少なく、迅速かつ正確にこれらの成果を評価し、測定することが困難であるために利用することが証明されています。確かに、運動の生体力学研究における顕著な機能と臨床の設定に組み込まれ始めているの定量的、実験室ベースの分析も、運動解析の使用量の大半は、試験後のオフライン分析のために予約されています。しかし、6を再教育運動の有効性を改善する手段として、歩行対策のフィードバックを提供するために新しい技術を使用している文献の研究が増えている。 ve_content &quot;&gt;現在標準動作解析システムとの統合、リアルタイムのバイオフィードバック機能を使用するために検討されている病理一つは変形性膝関節症（OA）のです。最近の研究では、通過する負荷を軽減するために特別に設計された歩行運動のリアルタイムのフィードバックを利用してきた外部膝関節内転モーメントを用いて定量し、膝関節、 - OAの進行7の認識のリスク要因は、例えば、研究では、大腿部の角度8またはトランク角度9月10日の大きさのリアルタイムバイオフィードバックを利用してきたハントら 11が設けられて。歩行試験中の参加者の前でトランク角のリアルタイム表示や膝の内転モーメントマグニチュードで伴う減少と1つのトレーニング·セッション内リーン展示トランクを増加させる能力を示したのに対し、バリオスら 8は 、8セッションを実施動的な前頭面の膝を変更するに焦点を当てた歩行訓練介入スタンス時の角度とベースラインと比較して1ヶ月の介入後に膝内転モーメント値の有意な低下を示した。これらの研究、および同様の研究は、測定、分析、および継続的に患者に興味のある変数を表示する能力に依存してきた。研究のこの急成長領域には病態の多様性に影響を与える運動特性を持つ患者のための臨床的意義を持っています。膝の変形性関節症（OA）に関連するキネマティック変異の例を用いて、本論文の目的は、パフォーマンスを歩くのリアルタイムバイオフィードバックを用いた運動訓練介入を実施するために必要なメソッドを記述することである。

<table border="1"><tbody><tr><td> 試薬の名称 </td><td> 会社 </td><td> カタログ番号 </td><td> コメント（オプション） </td></tr><tr><td>反射マーカー</td><td> 3x3のデザイン</td><td></td><td>直径12mm </td></tr><tr><td>マーカーテープ·ディスク</td><td>割引使い捨て</td><td> TD-22電極首輪、8ミリメートル</td><td>設計された用法は、電極の襟のようになります。 </td></tr><tr><td>モーション解析カメラ</td><td>モーションアナリシス·コーポレーション</td><td></td><td></td></tr><tr><td> Biofeedtrak </td><td>モーションアナリシス·コーポレーション</td><td></td><td></td></tr><tr><td> MathWorks社のMATLAB </td><td> Mathworks社</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

movement retraining using real-time feedback of performance

運動のいかなる変更 - 特に数年にわたって磨かれた動きのパターンは - 運動性能を支配するための責任神経筋パターンの再編成が必要になります。この運動学習は、同様に研究や臨床現場で利用されているメソッドの数によって強化することができます。一般的には、移動に追従した結果のリアルタイムのパフォーマンスや知識の口頭でのフィードバックは、一般的に運動学習を浸透させるの予備手段として臨床的に使用されます。 、患者の好みや学習スタイル、視覚的なフィードバック（ミラーまたはビデオのさまざまな種類の使用などを通じて）またはセラピストのタッチを活かし固有受容ガイダンスに応じてセラピストから口頭で指示を補完するために使用されています。確かに、フィードバックのこれらのフォームの組み合わせは、運動学習と最適化の成果を容易にするために、臨床現場で一般的である。 実験室ベースの、定量的な動き分析では、健康と負傷者集団の動きの様々な正確かつ客観的な分析を提供するために、研究の設定で主力となっている。動きを捉えるの実際のメカニズムは異なるかもしれませんが、現在のすべての運動解析システムは、体節と関節の動きを追跡し、キーの移動パターンを定量化するための運動の設立式を使用する能力に依存する。取得と処理速度、分析、動きの説明に制限があるため、伝統的に与えられたテストセッションの終了後にオフラインで発生しました。 本稿では、動きのパターンと運動解析セッション中の患者に特有の運動特性の表示の近くに瞬間的な評価と定量化に依存している標準的な運動解析手法への新しいサプリメントをハイライト表示されます。結果として、この新しい手法は、メリットがオベたフィードバック配信の新しい方法を提供することができるrは現在のフィードバック方法を使用していました。

変形性膝関節症患者の増加横幹傾斜角度に焦点を当て、単一運動訓練セッションの例を図2に示します。パフォーマンスの口頭およびミラーベースのフィードバックの組み合わせを使用して、トレーニングの約15分後、患者は横体幹屈曲の額に係るリアルタイムデータで提供されていました。この方法でトレーニングはさらに10分間継続した。通常の（変更されていない）試験の間...

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Movement Retraining using Real-time Feedback of Performance

けがや病気に続く再訓練異常な動きのパターンは、物理的なリハビリテーションの重要なコンポーネントです。技術の最近の進歩は、結果のほぼ瞬時に定量化、さまざまなタスクの中に動きの正確な評価を許可している。これはリアルタイムで動作不良パターンの修正のための新たな機会を提供しています。

パフォーマンスのリアルタイムのフィードバックを使用して再教育運動

Any modification of movement - especially movement patterns that have been honed over a number of years - requires re-organization of the neuromuscular ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Evaluation of Nanoparticle Uptake in Tumors in Real Time Using Intravital Imaging

生体内イメージングを使ってリアルタイムで腫瘍におけるナノ粒子の取り込みの評価

Current technologies for tumor imaging, such as ultrasound, MRI, PET and CT, are unable to yield high-resolution images for the assessment of nanoparticle ...

医学

Real-time fMRI Biofeedback Targeting the Orbitofrontal Cortex for Contamination Anxiety

汚染の不安のために眼窩前頭皮質をターゲットに、リアルタイムfMRIのバイオフィードバック

We present a method for training subjects to control activity in a region of their orbitofrontal cortex associated with contamination anxiety using ...

MicroRNA Detection in Prostate Tumors by Quantitative Real-time PCR (qPCR)

MicroRNA Detection in Prostate Tumors by Quantitative Real-time PCR qPCR

定量的リアルタイムPCR（定量PCR）による前立腺腫瘍におけるマイクロRNAの検出

MicroRNAs (miRNAs) are single-stranded, 18&#x2013;24 nucleotide long, non-coding RNA molecules. They are involved in virtually every cellular process ...

Using Quantitative Real-time PCR to Determine Donor Cell Engraftment in a Competitive Murine Bone Marrow Transplantation Model

競争力のあるマウス骨髄移植モデルにおけるドナー細胞の生着を​​決定するために、定量的リアルタイムPCRを用いて

Murine bone marrow transplantation models provide an important tool in measuring hematopoietic stem cell (HSC) functions and determining genes/molecules ...

Cerebrospinal Fluid MicroRNA Profiling Using Quantitative Real Time PCR

定量リアルタイムPCRを用いて脳脊髄液マイクロRNAプロファイリング

MicroRNAs (miRNAs) constitute a potent layer of gene regulation by guiding RISC to target sites located on mRNAs and, consequently, by modulating their ...

Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

Chemotherapy-induced Vascular Toxicity - Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment

化学療法誘発性血管毒性 - リアルタイム<em&gt;インビボ</em船舶減損の&gt;イメージング

Certain classes of chemotherapies may exert acute vascular changes that may progress into long-term conditions that may predispose the patient to an ...

Real-time Cytotoxicity Assays in Human Whole Blood

ヒト全血でのリアルタイム細胞毒性アッセイ

A live cell-based whole blood cytotoxicity assay (WCA) that allows access to temporal information of the overall cell cytotoxicity is developed with ...

Evaluation of Lung Metastasis in Mouse Mammary Tumor Models by Quantitative Real-time PCR

定量的リアルタイムPCRによるマウス乳腺腫瘍モデルにおける肺転移の評価

Metastatic disease is the spread of malignant tumor cells from the primary cancer site to a distant organ and is the primary cause of cancer associated ...

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

Video Movement Analysis Using Smartphones ViMAS: A Pilot Study

スマートフォン（ViMAS）を使用してビデオ運動解析：パイロットスタディ

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 ...

3D Ultrasound Imaging: Fast and Cost-effective Morphometry of Musculoskeletal Tissue

3 D の超音波画像診断: 筋骨格系組織の迅速かつコスト効果の高い計測

The developmental goal of 3D ultrasound imaging (3DUS) is to engineer a modality to perform 3D morphological ultrasound analysis of human muscles. 3DUS ...