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 studien ble utført i samsvar med retningslinjene i forskningsetikk styret for Universitetet i Ottawa. 1. Screening Procedure <ol><li> Gi side presentasjoner til lokale walking grupper og etter rekrutteringsplakater på samfunnshus og offentlige anlegg for å rekruttere en gruppe av aktive, community-bolig eldre voksne. </li><li> Ved første besøk, først hilse deltakerne, introdusere dem til laboratoriet, og gi dem tid til å skifte til passende antrekk (dvs. shorts, t-skjorte og joggesko). N?...

<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>

Betydningen av å opprettholde konsistens i form av pole bruk, er kritisk i denne protokollen. Spesielt egnede tiltak for riktig poling teknikk samt riktig pol satt opp er viktig for å opprettholde konsistens på tvers av ulike studier. Derfor retningslinjer og instruksjoner fra en bestemt stavgang organisasjon må overholdes for protokoller som dette. I tillegg, og spesielt når du bruker akselerometer, bruk av en full body sett tri-aksial monitorer er viktig å få en fullstendig forståelse av fagets full body beveg...

Stavgang (NW) regnes som en enkel og sikker form for fitness walking hjelp spesialdesignet polene 1. Det foreslås at polene gir ekstra stabilitet, bedre holdning og redusere felles stress av nedre ekstremiteter. Det finnes imidlertid begrenset eller motstridende bevis vedrørende felles lasting og postural justering. På den ene siden, Schwameder et al. 2, Willson et al. 3, og Koizumi et al. 4 rapport forbedringer i kinematiske tiltak og / eller reduksjoner i bakken reaksjon, kompresjon og skjærkrefter med sine pole walking studier. På den annen side, fallende kinematiske tiltak og økt felles lasting i form av bremse / drivende krefter og momenter av kraft har blitt rapportert av Hansen et al. 5, Stief et al. 6, og Hagen et al. 7 mens polet gang. I tillegg påstander om bedre postural justering synes å ha gått entirely som ikke støttes av vitenskapelig forskning til dette punktet. I likhet med de motstridende resultater funnet med gangart mønstre, ulike metoder og utstyr har vært ansatt i denne linjen av forskning. Flere studier har brukt tre-dimensjonale motion capture-systemer 4,6 og digitale videokameraer 2,5, alle med kraft plater innlemmet i systemet, for å tilstrekkelig vurdere gangart. Mens i tillegg har andre studier benyttet andre former for vurdering av Nordic poling gangart inkludert bruk av electrogoniometry 7, elektromyografi (EMG) 8, og strekklapper montert på stolper 2,9. Med teknikken benyttes i denne protokollen, presenterer den spesifikke fordelen av å være i stand til å demonstrere en mer passende representasjon (dvs. gjentatte ganglag sykluser) av et individs Nordic poling gangart enn alternative teknikker som har fokusert mer på kort tid og enslige ganglag sykluser. Dessuten bruker denne metodenakselerometer, et gyldig verktøy, som til nå har vært sparsomt brukt i stavgang forskning. Avhengig av målet for de enkelte prosjekter, kan anvendelse av denne protokollen være egnet for situasjoner som er beskrevet i denne protokollen, særlig for kort og lang varighet gangart. Det er viktig å merke seg at både motion capture og akselerometer er egnet for å oppnå en rekke gangart egenskaper inkludert: romlig-temporal (f.eks skrittlengde, gangart hastighet, etc.), kinematisk (f.eks bevegelsesområde), og kinetisk (f.eks krefter , effekter, etc.) parametere. Og til tross for bruk av disse ulike delene av utstyr, bare kort varighet ganglag hendelser (dvs. enkelt gangart syklus) er vurdert, og etterlater spørsmål i forhold til beste vurdere lengre varighet gangart (dvs. gjentatte ganglag sykluser). Derfor er begrunnelsen for utvikling og bruk av denne teknikken basert på jegmportance av fashioning et fullstendig bilde av Nordic poling gangart. Hensikten med denne studien var todelt. For det første er det primære målet å avgjøre og begrunne bruk av både akselerometer systemer og tre-dimensjonale motion capture-systemer i vurderingen av gange og holdning over begge kortere og lengre varighet. Sekundært, er målet å bestemme den samlede effekten av gåstaver på gangart mønstre inkludert romlig-temporale og kinetiske tiltak samt postural justering av eldre voksne. Til dags dato har minimal forskning fokusert på eldre voksen NW og av det som har blitt publisert, har funksjon (dvs. styrke, balanse, fleksibilitet) representerte de primære utfallsvariablene. Derfor er kunnskap knyttet til rollen som gåstaver på målbare gangart variabler som trengs og kan gi innsikt i hvordan polene kan spille inn i våre gangart mønstre som vi blir eldre.

<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 (NW) har blitt en trygg og enkel form for trening de siste årene, og i å studere dette gangart mønster, ulike datainnsamlingsteknikker vært ansatt, hver med positive og negative. Målet var å fastslå effekten av NW på eldre voksen gange og holdning og for å bestemme optimal bruk av ulike datainnsamlingssystemer i både kort og lang varighet analyse. Gange og holdning under NW og normal gang ble vurdert i 17 friske eldre voksne (alder: 69 ± 7.3). Deltakerne utført to forsøk med 6 minutters gange tester (6MWT) (1 med polene (WP) og en uten staver (NP)) og 6 utprøving av en 5m gange (3 WP og tre NP). Forslaget ble tatt opp med to systemer, en 6-sensor akselerometer system og en 8-kamera 3-dimensjonal motion capture-systemet, for å kvantifisere romlig-temporal, kinematisk og kinetiske parametere. Med begge systemene, deltakerne vist økt skrittlengde og dobbel støtte og minsked gangart hastighet og tråkkfrekvens WP sammenlignet med NP (p &lt;0,05). Også, med bevegelse fangst, ble større eneste støtte tid funnet WP (p &lt;0,05). Med 3-D-fangst, mindre hip kraftproduksjon og øyeblikk av makt ble funnet på hæl kontakt og pre-swing samt mindre kne makt absorpsjon på hæl kontakt, pre-swing, og terminal swing WP forhold til NP, da sees over en syklus (p &lt;0,05). Også WP ga mindre øyeblikkene i kraft ved hælen kontakt og terminal swing sammen med større øyeblikk midt på holdning av en gangart syklus (p &lt;0,05). Ingen endringer ble funnet for holdning. NW synes hensiktsmessig for å fremme en normal gangart mønster i eldre voksne. Tredimensjonal motion capture skal primært brukes under kort varighet ganganalyse (dvs. enkelt gangart syklus), mens akselerometer systemer skal primært benyttes i tilfeller som krever lengre varighet analyse som under 6MWT.

Spatial-Temporale Gait Parametere Når du går med gåstaver og vurdert ved hjelp av motion capture og kraft plater, skrittlengde (p &lt;0,01), dobbel støtte tid (p &lt;0,001), og én støtte tid (p &lt;0,001) er alle vesentlig lengre i forhold til å gå uten staver . I tillegg gangart hastighet (p &lt;0,05) er betydelig tregere og tråkkfrekvens (p &lt;0,001) er betydelig mindre med staver i forhold til uten i eldre voksne....

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

Bygger Passende Motion Capture teknikker for vurdering av Nordic Walking gange og holdning i eldre voksne

Målet var å sannsynliggjøre optimal bruk av datainnsamlingsteknikker for stavgang gange og holdning analyse. Tredimensjonal motion capture skal brukes under kort varighet analyse (dvs. enkelt gangart syklus), mens akselerometer bør benyttes for lengre varighet analyse (dvs. gjentatte sykluser) som 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

Community-baserte Tilpasset Tango Dancing for Personer med Parkinsons sykdom og eldre 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

Måle Attentional Skjevheter for Threat hos barn 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

Multifunksjonell Setup for å studere menneskelig Motor kontrollen Bruke Transkraniell magnetisk stimulering, 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

Visualisering bevegelsesmønstre i Akupunktur Manipulasjon

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

Reversibel kjøling-indusert Deactivations å studere kortikale bidrag til hinder minne i gangavstand katten

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 orienterte tredimensjonale gangart analysemetode for å vurdere 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

Måle kinematikken daglige levende bevegelser med Motion Capture systemer i virtuell virkelighet

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

Bruke sanntid å finne System å måle gå forbindelse med vandrende atferd blant institusjonalisert eldre 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 gange analyse for prekliniske studier i gnagere

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

Fremhever og reduserer virkningen av negative aldringsstereotypier under eldre voksnes kognitive testing

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