Name: substantiating appropriate motion capture techniques for the assessment of nordic walking gait and posture in older adults
Uploaded: 2016-05-12T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Substantiating Appropriate Motion Capture Techniques for the Assessment of Nordic Walking Gait and Posture in Older Adults at JoVE.com

On behalf of my co-author and myself, I would like to acknowledge Nordixx Canada for helping to fund this research, our participants for their time and patience, and our fellow colleagues, Jos&#233;e, Ria, Lei, and Nadia, for their help with various aspects of this study.

Denne undersøgelse blev udført i overensstemmelse med retningslinjerne i Research Ethics Board fra University of Ottawa. 1. Screening Procedure <ol><li> Giv side show præsentationer til lokale walking grupper og post rekruttering plakater på community centre og offentlige faciliteter med henblik på at rekruttere en gruppe af aktive, community-bolig ældre voksne. </li><li> Ved første besøg, først hilse deltagerne, introducere dem til laboratoriet, og give dem tid til at skifte til passende påklædning...

<ol>
	<li>Parkatti, T., Wacker, P., Perttunen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvements+in+Functional+Capacity+from+Nordic+Walking:+A+Aandomized+Controlled+Trial+Among+Older+Adults.">Improvements in Functional Capacity from Nordic Walking: A Aandomized Controlled Trial Among Older Adults.</a> J Aging Phys Act. 20 (1), 93-105 (2012).</li><li>Schwameder, H., Roithner, R., Muller, E., Niessen, W., Raschner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Knee+joint+forces+during+downhill+walking+with+hiking+poles.">Knee joint forces during downhill walking with hiking poles.</a> J Sports Sci. 17 (12), 969-978 (1999).</li><li>Willson, J., Torry, M. R., Decker, M. J., Kernozek, T., Steadman, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+walking+poles+on+lower+extremity+gait+mechanics.">Effects of walking poles on lower extremity gait mechanics.</a> Med Sci Sports Exerc. 33 (1), 142-147 (2001).</li><li>Koizumi, T., Tsujiuchi, N., Takeda, M., Fujikura, R., Kojima, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Load+dynamics+of+joints+in+Nordic+walking.">Load dynamics of joints in Nordic walking.</a> Procedia Engineering. 13, 544-551 (2011).</li><li>Hansen, L., Henriksen, M., Larsen, P., Alkjaer, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nordic+Walking+does+not+reduce+the+loading+of+the+knee+joint.">Nordic Walking does not reduce the loading of the knee joint.</a> Scand J Med Sci Spor. 18 (4), 436-441 (2008).</li><li>Stief, F., Kleindienst, F. I., Wiemeyer, J., Wedel, F., Campe, S., Krabbe, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inverse+dynamic+analysis+of+the+lower+extremities+during+Nordic+walking,+walking,+and+running.">Inverse dynamic analysis of the lower extremities during Nordic walking, walking, and running.</a> J Appl Biomech. 24 (4), 351-359 (2008).</li><li>Hagen, M., Hennig, E. M., Stieldorf, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lower+and+upper+extremity+loading+in+nordic+walking+in+comparison+with+walking+and+running.">Lower and upper extremity loading in nordic walking in comparison with walking and running.</a> J Appl Biomech. 27 (1), 22-31 (2011).</li><li>Shim, J., Kwon, H., Kim, H., Kim, B., Jung, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+effects+of+walking+with+and+without+Nordic+pole+on+upper+extremity+and+lower+extremity+muscle+activation.">Comparison of the effects of walking with and without Nordic pole on upper extremity and lower extremity muscle activation.</a> J Phys Ther Sci. 25 (12), 1553-1556 (2013).</li><li>Jensen, S. B., Henriksen, M., Aaboe, J., Hansen, L., Simonsen, E. B., Alkjaer, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+it+possible+to+reduce+the+knee+joint+compression+force+during+level+walking+with+hiking+poles.">Is it possible to reduce the knee joint compression force during level walking with hiking poles.</a> Scand J Med Sci Spor. 21 (6), 195-200 (2011).</li><li>Ashburn, A., Hyndman, D., Pickering, R., Yardley, L., Harris, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predicting+people+with+stroke+at+risk+of+falls.">Predicting people with stroke at risk of falls.</a> Age Ageing. 37 (3), 270-276 (2008).</li><li>Nasreddine, Z. S., Phillips, 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=The+Montreal+Cognitive+Assessment,+MoCA:+a+brief+screening+tool+for+mild+cognitive+impairment.">The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: a brief screening tool for mild cognitive impairment.</a> J Am Geriatr Soc. 53 (4), 695-699 (2005).</li><li>Teaching the Technique. Nordixx Inc Available from: <a target="_blank" href="https://www.nordixx.com/pages/teaching-the-technique/">https://www.nordixx.com/pages/teaching-the-technique/</a> (2015)</li><li>Rikli, R. E., Jones, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+reliability+and+validity+of+a+6-minute+walk+test+as+a+measure+of+physical+endurance+in+older+adults.">The reliability and validity of a 6-minute walk test as a measure of physical endurance in older adults.</a> J Aging Phys Activ. 6 (4), 363-375 (1998).</li><li>Winter, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomechanics+and+motor+control+of+human+gait:+normal,+elderly+and+pathological.">Biomechanics and motor control of human gait: normal, elderly and pathological.</a> ISBN. , (1991).</li><li>Winter, D. A., Patla, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signal+processing+and+linear+systems+for+the+movement+sciences.">Signal processing and linear systems for the movement sciences.</a> Waterloo Biomechanics. , (1997).</li><li>Ali, N., Rouhi, G., Robertson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gender,+vertical+height+and+horizontal+distance+effects+on+single-leg+landing+kinematics:+implications+for+risk+of+non-contact+acl+injury.">Gender, vertical height and horizontal distance effects on single-leg landing kinematics: implications for risk of non-contact acl injury.</a> J Hum Kinet. 37 (1), 27-38 (2013).</li></ol>

Vigtigheden af ​​at opretholde sammenhængen i form af pole anvendelse er afgørende inden for denne protokol. Især nødvendige skridt til korrekt poling teknik samt ordentlig pole oprettet er vigtigt at bevare sammenhængen på tværs af forskellige undersøgelser. Derfor retningslinjer og instrukser fra en bestemt stavgang organisation skal overholdes for protokoller såsom dette. Derudover og især når du bruger accelerometry, brug af en fuld organ sæt tri-axial skærme er vigtigt at få en fuldstændig forst?...

Stavgang (NW) betragtes som en simpel og sikker form for fitness gang ved hjælp af specialdesignede poler 1. Det foreslås, at polerne tilføre stabilitet, forbedre kropsholdning, og reducere fælles stress i de nedre ekstremiteter. eksisterer dog begrænset eller modstridende beviser vedrørende fælles læsning og postural tilpasning. På den ene side, Schwameder et al. 2, Willson et al. 3, og Koizumi et al. 4 rapport forbedringer i kinematiske foranstaltninger og / eller reduktioner i jorden reaktion, kompression, og forskydningskræfter med deres pole walking studier. På den anden side, faldende kinematiske foranstaltninger og øget fælles belastning i form af bremsning / fremaddrivende kræfter og momenter af force er blevet rapporteret af Hansen et al. 5, Stief et al. 6, og Hagen et al. 7, mens pole walking. Derudover påstande om forbedret postural tilpasning synes at have gået entirely understøttet af den videnskabelige forskning til dette punkt. Svarende til de modstridende resultater med gangart mønstre, forskellige metoder og udstyr har været anvendt i denne linje af forskning samt. Flere undersøgelser har brugt tre-dimensionelle motion capture systemer 4,6 og digitale videokameraer 2,5, alle med kraft plader indarbejdet i systemet, med henblik på at foretage en tilstrækkelig vurdering gangart. Mens derudover har andre undersøgelser ansat andre midler til at vurdere nordisk poling gangart herunder brug af electrogoniometry 7, elektromyografi (EMG) 8, og strain gauges monteret på pæle 2,9. Med den teknik udnyttes i denne protokol, det præsenterer den specifikke fordel, at kunne påvise en mere passende repræsentation (dvs. gentagne gangart cykler) af en persons nordisk poling gangart løbet alternative teknikker, der har fokuseret mere på korte varigheder og enlige gangart cyklusser. Også denne metode brugeraccelerometry, et gyldigt redskab, der til dette punkt er blevet tyndt brugt i stavgang forskning. Afhængigt af formålet med de enkelte forskningsprojekter, kan anvendelsen af ​​denne protokol være passende for situationer som skitseret i denne protokol, især for korte og lange varighed gangart. Det er vigtigt at bemærke, at både motion capture og accelerometry er egnede til opnåelse af en række gangart karakteristika, herunder: rumlig-tidslig (f.eks skridtlængde, gangart hastighed, etc.), kinematisk (f.eks bevægelsesområde), og kinetisk (f.eks kræfter , effekter etc.) parametre. Og på trods af brug af disse forskellige stykker udstyr har kun kort varighed gangart begivenheder (dvs. enkelt gangart cyklus) er vurderet, efterlader spørgsmål hensyn til bedst vurdere længere varighed gangart (dvs. gentagne gangart cyklusser). Derfor er begrundelsen for udvikling og anvendelse af denne teknik baseret på den importance af fashioning et fuldstændigt billede af nordisk polarisation gangart. Formålet med denne undersøgelse var dobbelt. Først det primære mål er at bestemme og dokumentere brugen af ​​både accelerometry systemer og 3-dimensionelle motion capture-systemer i vurderingen af ​​gangart og kropsholdning i både korte og lange varigheder. Sekundært er målet at bestemme den samlede effekt af stavgang poler på gangart mønstre herunder rumlige-tidsmæssige og kinetiske foranstaltninger samt postural tilpasning af ældre voksne. Til dato har minimal forskning fokuseret på ældre voksen NW og af det, som er blevet offentliggjort, har funktion (dvs. styrke, balance, fleksibilitet) repræsenterede de primære effektmål variabler. Derfor er der behov for viden vedrørende rollen af ​​at gå poler på målbare gangart variabler og kan give indsigt i, hvordan polerne kan spille ind i vores gangart mønstre, som vi alder.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Nordic walking poles</td>
			<td>Nordixx Canada</td>
			<td>Nordixx Global Traveler or Walker</td>
			<td>Alternative poles may be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>APDM accelerometry system</td>
			<td>APDM</td>
			<td>Opal system</td>
			<td>Alternative systems may be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vicon motion capture system</td>
			<td>Vicon</td>
			<td></td>
			<td>Alternative systems may be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kistler force platforms</td>
			<td>Kistler</td>
			<td></td>
			<td>Alternative platforms may be used</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vicon Nexus &#38; Polygon</td>
			<td>Vicon</td>
			<td></td>
			<td>Used in data analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14mm reflective markers</td>
			<td>Vicon</td>
			<td></td>
			<td>Number or markers depends on model</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tape measure</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weight scale</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Caliper</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

substantiating appropriate motion capture techniques for the assessment of nordic walking gait and posture in older adults

Stavgang (NV) er blevet en sikker og enkel form for motion i de seneste år, og i at studere denne gangmønster, har forskellige dataindsamlingsteknikker været ansat, hver med positiver og negativer. Formålet var at bestemme virkningen af ​​NW på ældre voksne gangart og kropsholdning og til at bestemme en optimal anvendelse af forskellige dataindsamlingssystemer i både kort og lang varighed analyse. Bevægelse og kropsholdning under NW og normal gang blev vurderet i 17 raske ældre voksne (alder: 69 ± 7,3). Deltagerne udførte to forsøg med 6 minutters gang Tests (6MWT) (1 med poler (WP) og en uden poler (NP)) og 6 forsøg med en 5 m gåtur (3 WP og 3 NP). Motion er optaget med to systemer, et 6-sensor accelerometry systemet og en 8-kamera 3-dimensionelle motion capture-system, for at kvantificere rumlig-temporale, kinematisk, og kinetiske parametre. Med begge systemer, deltagerne viste øget skridtlængde og dobbelt støtte og decreased gangart hastighed og kadence WP sammenlignet med NP (p &lt;0,05). Også med motion capture, blev fundet større enkelt support tid WP (p &lt;0,05). Med 3-D opsamling, blev fundet mindre hip elproduktion og øjeblikke af kraft på hælen kontakt og præ-swing samt mindre knæ magt absorption ved hælen kontakt, pre-swing, og terminal swing WP forhold til NP, når de vurderes over en cyklus (p &lt;0,05). Også, WP gav mindre øjeblikke af kraft på hælen kontakt og terminal swing sammen med større øjeblikke midt-holdning af en gangart cyklus (p &lt;0,05). Ingen ændringer blev fundet for kropsholdning. NW synes egnet til at fremme et normalt gangmønster i ældre voksne. Tre-dimensionel motion capture skal primært anvendes under kortvarig ganganalyse (dvs. enkelt gangart cyklus), mens accelerometry systemer bør primært anvendes i tilfælde, der kræver længere varighed analyse såsom under 6MWT.

Spatial-Temporal gangparametre Når du går med stave til stavgang og vurderes ved hjælp af motion capture og kraft plader, skridtlængde (p &lt;0,01), dobbelt støtte tid (p &lt;0,001), og en enkelt støtte tid (p &lt;0,001) er alle betydeligt længere sammenlignet med at gå uden poler . Desuden gangart hastighed (p &lt;0,05) er signifikant langsommere og kadence (p &lt;0,001), er betydeligt mindre med poler i forhold til u...

Watch this Scientific Journal Video about Substantiating Appropriate Motion Capture Techniques for the Assessment of Nordic Walking Gait and Posture in Older Adults at JoVE.com

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

Underbygger Passende Motion Capture teknikker til vurdering af Nordic Walking Bevægelse og Posture i ældre voksne

Formålet var at underbygge optimal udnyttelse af dataindsamlingsteknikker for stavgang gangart og kropsholdning analyse. Tre-dimensionel motion capture bør anvendes under kortvarig analyse (dvs. enkelt gangart cyklus), mens accelerometry bør benyttes til længere varighed analyse (dvs. gentagne cyklusser) ligesom en 6 minutters gangtest.

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 ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Community-based Adapted Tango Dancing for Individuals with Parkinson's Disease and Older Adults

EU-baserede Tilpasset Tango Dans for Personer med Parkinsons sygdom og ældre voksne

Adapted tango dancing improves mobility and balance in older adults and additional populations with balance impairments. It is composed of very simple ...

Measuring Attentional Biases for Threat in Children and Adults

Måling opmærksomhedsgraden bias til Threat hos børn og voksne

Investigators have long been interested in the human propensity for the rapid detection of threatening stimuli. However, until recently, research in this ...

Multifunctional Setup for Studying Human Motor Control Using Transcranial Magnetic Stimulation, Electromyography, Motion Capture, and Virtual Reality

Multifunktionel Opsætning til forskning i menneskers Motor Control Brug Transcranial Magnetisk Stimulation, elektromyografi, Motion Capture, og Virtual Reality

The study of neuromuscular control of movement in humans is accomplished with numerous technologies. Non-invasive methods for investigating neuromuscular ...

Visualizing Motion Patterns in Acupuncture Manipulation

Visualisere Mønstre Motion i Akupunktur Manipulation

Acupuncture manipulation varies widely among practitioners in clinical settings, and it is difficult to teach novice students how to perform acupuncture ...

Reversible Cooling-induced Deactivations to Study Cortical Contributions to Obstacle Memory in the Walking Cat

Vendbar køling-induceret deaktiveringer at studere kortikale bidrag til hindring hukommelse i den omvandrende kat

On complex, naturalistic terrain, sensory information about an environmental obstacle can be used to rapidly adjust locomotor movements for avoidance. For ...

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

Klinisk-orienteret tredimensionale gangart analysemetode til evaluering gangart lidelse

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

Measuring the Kinematics of Daily Living Movements with Motion Capture Systems in Virtual Reality

Måler kinematikken af daglige levende bevægelser med Motion Capture systemer i Virtual Reality

The inability to complete instrumental activities of daily living (IADL) is a precursor to various neuropsychological diseases. Questionnaire-based ...

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

Ved hjælp af en Real-Time lokalisering System til foranstaltning Walking aktivitet forbundet med omstrejfende opførsel blandt institutionaliserede ældre voksne

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 ...

3D Kinematic Gait Analysis for Preclinical Studies in Rodents

3D kinematisk Gait-analyse for prækliniske studier med gnavere

The utility of three-dimensional (3D) kinematic motion analysis systems is limited in rodents. Part of the reason for this inadequacy is the use of ...

Highlighting and Reducing the Impact of Negative Aging Stereotypes During Older Adults' Cognitive Testing

Fremhæve og reducere virkningen af negative aging stereotyper under ældre voksnes kognitive test

As life expectancy increases, aging has become a major health challenge, resulting in a huge effort to better discriminate between normal and pathological ...