Name: determining and controlling external power output during regular handrim wheelchair propulsion
Uploaded: 2020-02-05T12:30:00
Duration: 8 min 55 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Determining and Controlling External Power Output During Regular Handrim Wheelchair Propulsion at JoVE.com

De voorbereiding van dit manuscript werd financieel ondersteund door een subsidie van Samenwerkingsverband Noord-Nederland (OPSNN0109) en werd medegefinancierd door de PPS-uitkering van de Top consortia voor Kennis en Innovatie van het ministerie van Economische Zaken.

Deze studie is goedgekeurd door de lokale ethische commissie (Ethische Commissie Human Movement Sciences) van het Universitair Medisch Centrum Groningen. Alle deelnemers ondertekenden schriftelijke geïnformeerde toestemming.
1. Studieontwerp en -installatie
<ol><li>Instrueer de deelnemer en verkrijg geïnformeerde toestemming in overeenstemming met de Ethische Commissie van de instelling.</li>
	<li>Bepaal de gereedheid voor fysieke activiteit van de deelnemers door een basisbeoordeling uit te voeren met de vragenlijst voor gereedheid van fysieke activiteit42,43.</li>
	<li>Voer in-patient screening uit met een arts.</li>
	<li>Bepaal een vast vermogen voor alle deelnemers (bijvoorbeeld 10−20 W bij 1,11 m/s), een relatief vermogen (bijvoorbeeld 0,25 W/kg lichaamsgewicht bij 1,11 m/s), of een "realistisch" individueel vermogen op basis van een interesseoppervlak (gebaseerd op een kusttest).</li>
	<li>Laat de deelnemer vertrouwd raken met de omstandigheden op de grond, loopband en ergometer voordat hij wordt getest.</li>
	<li>Controleer de bandenspanning en de algehele rolstoelmechanica voor elke meting en blaas de banden op tot 600 kPa indien nodig. OPMERKING: Om geldige steady-state resultaten te verkrijgen voor cardiopulmonale bovenlichaam werk en bruto mechanische efficiëntie (ME), moet men zich houden aan een minimale duur van 3 min per submaximale (tot 70% piek oefening capaciteit) oefening blok om steady-state oefening te bereiken met een ademhalingsuitwisseling ratio onder 144,45. Vooral bij handvelgaandrijving moet de rolstoelsnelheid binnen een comfortabel of haalbaar bereik (0,56−2,0 m/s) blijven om motorcontroleproblemen46,47,48uit te sluiten, wat betekent dat vermogensverhogingen bij voorkeur worden aangestuurd door een toename van de weerstand.</li>
</ol>2. Extern vermogen tijdens bovengrondse tests
<ol><li>Voer de coast-down test uit op het oppervlak van belang. Plaats de deelnemer in een actieve positie en zo gestandaardiseerd mogelijk: voeten op de voetsteun, handen op de schoot en recht vooruit kijken (de positie moet reflecterend zijn op de positie tijdens de voortstuwing). LET OP: Elke beweging verandert het massacentrum, wat de rolweerstand verandert.</li>
	<li>Versnel de rolstoel tot een hoge snelheid. LET OP: Dit kan ook door de deelnemer.</li>
	<li>Laat de rolstoel zonder interferentie volledig stilkomen.</li>
	<li>Noteer de tijd- en snelheidsgegevens tijdens de vertraging (bijvoorbeeld met meetwielen of traagheidsmeeteenheden). Zie de punten 2.4.1 en 2.4.2.<ol>
<li>Gegevens opnemen met meetwielen.<ol>
<li>Vervang de wielen van de rolstoel door een meetwiel en de traagheidspop (Tafel van Materialen),bij voorkeur terwijl de deelnemer niet in de rolstoel zit. LET OP: Dit voorbeeld is voor het OptiPush wiel. Andere wielen kunnen verschillende kalibratievereisten hebben.</li>
			<li>Schakel het meetwiel in met de aan/uit-schakelaar.</li>
			<li>Zet de laptop aan met de USB Bluetooth-ontvanger en bijbehorende software.</li>
			<li>Open de software op de computer.</li>
			<li>Sluit het wiel aan met de software door de juiste communicatiepoort (COM) te selecteren. Als de juiste COM-poort niet in de lijst wordt weergegeven, drukt u op vernieuwen om de lijst bij te werken en probeert u het opnieuw. Druk op Volgende.</li>
			<li>Vul de vereiste velden in op het scherm Clientsetup. Druk op Volgende. LET OP: Besteed speciale aandacht aan de instellingen wheel size en wheel side.</li>
			<li>Verzamel offsetgegevens door op Start in de wielopstelling te drukken en langzaam het wiel te draaien zonder de handrand aan te raken totdat de rode cirkel groen wordt. U ook op Overslaan drukken om deze stap over te slaan als de procedure al is uitgevoerd sinds de laatste wielinstallatie. Druk op Volgende.</li>
			<li>Als u gegevens wilt verzamelen, drukt u op Record in het scherm Gegevensverzameling. Hervat vanaf nu het reguliere coast-down protocol. OPMERKING: Scripts voor de analyse van meetwielgegevens zijn beschikbaar in het aanvullende materiaal 1.</li>
		</ol>
</li>
		<li>De gegevens opnemen met behulp van inertiemeeteenheden (ImU's).<ol>
<li>Bevestig de IMU's (Tabel van materialen) aan de rolstoel: een op elke wielnaaf en een in het midden onder de stoel. Noteer welke IMU is bevestigd waar en in welke oriëntatie voor latere referentie.</li>
			<li>Schakel de IMU's in en verbind de IMU's met de computer met behulp van de NGIMU Synchronized Network Manager uitvoerbaar.</li>
			<li>Als u gegevens wilt verzamelen, gaat u naar Extra,selecteert u Gegevensloggeren drukt u op Start. Hervat vanaf nu het reguliere coast-down protocol. OPMERKING: Scripts voor de analyse van IMU-gegevens zijn beschikbaar in het aanvullende materiaal 2.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Herhaal de kust-down procedure (2.1-2.4) en verzamel heen en weer gegevens om de invloed van oneffen oppervlakken te verminderen.</li>
	<li>Open de coast_down_test software op een computer. Druk op Gegevens importeren om het coast-down gegevensbestand (meetwiel of IMU) te importeren. Selecteer de secties met de kust-omlaag in de gegevens met behulp van de schuifregelaar in de grafiek aan de rechterkant en druk op Selectie Van greep.</li>
	<li>Stel het gewicht van de deelnemer en rolstoel in in de sectie Instellingen. Druk op Resultaten berekenen. Noteer de gemiddelde rolwrijving (N) en de rolwrijvingscoëfficiënt. Druk op Exporteren om alle (meta)gegevens op te slaan voor latere referentie. OPMERKING: Wanneer constante wrijving niet kan worden aangenomen als gevolg van luchtweerstand (d.w.z. in de meeste sportomgevingen) wordt de analyse een beetje complexer. Het protocol is identiek, maar de initiële snelheid moet waarschijnlijk hoger zijn. In dit geval moet een niet-lineaire differentiaalvergelijking worden opgelost en moet die vergelijking worden aangepast met een curve fitter (bijvoorbeeld Levenberg-Marquardt)49. <img src="/files/ftp_upload/60492/60492eq1.jpg"> In deze vergelijking is de momentane snelheid en is de initiële snelheid aan het begin van vertraging. weerspiegelt de snelheid afhankelijke wrijving en weerspiegelt de snelheid onafhankelijke wrijving (). Scripts voor de analyse van coast-down tests zijn beschikbaar in het aanvullende materiaal 3 en de grafische gebruikersinterface (GUI) voor de analyse van coast-down tests gebruikt in stap 2.7 is beschikbaar in het aanvullende materiaal 4.</li>
</ol>3. Extern vermogen tijdens loopbandtests
<ol><li>Loopbandkarakterisering<ol>
<li>Meet de riemsnelheid van de geladen loopband met een gekalibreerde toerenteller om te bepalen welke loopbandinstelling moet worden gebruikt (bijvoorbeeld voor 1,11 m/s moet de loopband worden ingesteld op 4,1 km/h op het display in plaats van 4,0 km/h). OPMERKING: Bepaal ook de riemsnelheid door de lengte van de riem te meten en tien rotaties te tellen terwijl u de tijd registreert met een stopwatch/videocamera.</li>
		<li>Meet de loopbandhoeken met behulp van een hoeksensor. Controleer op consistentie door de metingen te herhalen en te controleren op hysterese door de metingen in aflopende volgorde te herhalen. OPMERKING: Controleer de loopbandsnelheid met een toerenteller en hoeken met een hoeksensor tijdens elke meting als de betrouwbaarheid laag is.</li>
	</ol></li>
	<li>Sleeptest: kalibratie<ol>
<li>Schakel de voeding van de sleeptestkrachtsensor ten minste 30 minuten in voor kalibratie.</li>
		<li>Hang de krachttransducer verticaal op en lijn af met een zelfnivellerende laser- of hoeksensor.</li>
		<li>Stel de sleeptestcomputer in en sluit de krachtsensor aan op de computer. Open de ADA3-software op de sleeptestcomputer en druk op De krachtsensor kalibreren.</li>
		<li>Bevestig bekende (gekalibreerde) gewichten (1-10 kg met stappen van 1 kg) aan de sensor en registreer de digitale waarden.</li>
		<li>Plaats een lineaire regressievergelijking om de relatie tussen toegepaste belasting en gemeten spanning te bepalen door verder te gaan in de ADA3-software.</li>
		<li>Herhaal dit (3.2.1-3.2.5) als de root-mean-square error (RMSE) hoger is dan 0,13 N37.</li>
	</ol></li>
	<li>Een sleeptest uitvoeren<ol>
<li>Zet de voeding minstens 30 minuten in voordat u meet.</li>
		<li>Stel de sleeptestcomputer in en sluit de krachtsensor aan op de computer. Open de ADA3-software op de sleeptestcomputer en druk op Metingen van de Power-tabel.</li>
		<li>Plaats de rolstoelgebruikerscombinatie op de loopband. Plaats de deelnemer in een actieve positie en zo gestandaardiseerd mogelijk: voeten op de voetsteun, handen op de schoot en recht vooruit kijken (de positie moet reflecterend zijn op de positie tijdens de voortstuwing). Instrueer de deelnemer om tijdens de test dezelfde positie te behouden.</li>
		<li>Meet de verschuiving van de load cell door opnamekracht zonder touw bevestigd met behulp van de ADA3-software. Druk op OK.</li>
		<li>Sluit de rolstoel aan op de krachttransducer met een lichtgewicht touw. Zorg ervoor dat de laadcel en het touw horizontaal zijn uitgelijnd met de achterwielas van de rolstoel.</li>
		<li>Versnel de riem naar de gewenste snelheid, in dit geval 1,11 m/s (4,1 km/u tentoongesteld).</li>
		<li>Verhoog de helling van de loopband, wacht tot de positie van de loopband en rolstoelgebruikerscombinatie stabiel is en noteer de kracht en hoek. Herhaal dit voor 10 steeds steilere hoeken (1,5-6% in stappen van 0,5%).</li>
		<li>Plaats een lineaire regressie met behulp van de hoek en kracht met behulp van de ADA3-software door op Volgendete klikken. Bereken de kracht in de nulhoek van de loopband. OPMERKING: De onderschepping van de regressievergelijking kan niet worden gebruikt als de loopbandhoek een verschuiving heeft.</li>
		<li>Herhaal de sleeptest (3.3.3-3.3.8) als de RMSE van de lineaire regressielijn meer dan 0,5 N37.</li>
	</ol></li>
	<li>Het vermogen op een loopband instellen<ol>
<li>Bereken het gewenste vermogen en bepaal de testsnelheid. OPMERKING: Voor het huidige protocol is dit gelijk aan de resultaten verkregen in stap 2.7.</li>
		<li>Bereken het vereiste katrolgewicht door de wrijving van de sleeptest (van stap 3.3.8) af te trekken van de doelwrijving (vanaf stap 2.7).</li>
		<li>Plaats de katrol voor of achter de loopband en zorg ervoor dat deze gecentreerd is. Bevestig de katrol aan de rolstoel en zorg ervoor dat het touw vlak is. Instrueer de deelnemer dat het gewicht in de katrol de rolstoel kan bewegen.</li>
		<li>Bevestig het gewicht (meestal tussen 0-1 kg) aan het katrolsysteem met behulp van een mand van bekende lage massa en een karabijn. Langzaam verhogen van het gewicht indien nodig, totdat het gewenste vermogen is bereikt. OPMERKING: Wijzig ook het vermogen door de hoek van de loopband te wijzigen op basis van de voedingstabel van een sleeptest.</li>
	</ol></li>
</ol>4. Extern vermogen tijdens ergometergebaseerde tests
<ol><li>Zet de ergometer minstens 30 minuten aan voor het meten. Start de bijbehorende software op de computer.</li>
	<li>Druk op de widget Deelnemer en druk op Toevoegen.... Geef de deelnemer een ID en voer het lichaamsgewicht van de deelnemer in. Druk op OK.</li>
	<li>Druk op het rolstoelpictogram in het menu Apparaat. Vul de rolstoelspecificaties in het formulier in. Druk op OK. OPMERKING: De gewichtsvariabele is belangrijk, omdat deze de simulatie van de ergometer zal beïnvloeden.</li>
	<li>Druk op de protocolwidget. Maak een aangepast protocol door Toevoegen...te selecteren. Selecteer Aangepast protocol en druk op Volgende. Geef het protocol een passende naam en druk op Maken.</li>
	<li>Selecteer Stadia en klik op Werkgebied en weerstand toevoegen. Stel de weerstand tegen de wrijvingscoëfficiënt verkregen met de coast-down test in sectie 2. Stel de streefsnelheid in op 4 km/h en druk op OK (figuur 3).</li>
	<li>Stel het deelnemersscherm in. Verwijder alle widgets van het scherm. Klik op Widget toevoegen en selecteer het object Rolstoelrichting en sleep deze naar het scherm(figuur 4).</li>
	<li>Lijn de rolstoel op de rollen uit met behulp van het uitlijningssysteem. Maak de rolstoel vast met behulp van het vierbandensysteem. Controleer of de wielen de ergometer niet raken en goed zijn uitgelijnd.</li>
	<li>Plaats de deelnemer in een actieve positie en zo gestandaardiseerd mogelijk: voeten op de voetsteun, handen op de schoot en recht vooruit kijken (de positie moet reflecterend zijn op de positie tijdens de voortstuwing). Instrueer de deelnemer om tijdens de test dezelfde positie te behouden.</li>
	<li>Kalibreer de ergometer met de bijbehorende software door op de crosshair-knop in het menu Apparaat te drukken en druk op Kalibratie aan de start. OPMERKING: Scripts voor de analyse van ergometergegevens zijn beschikbaar in het aanvullende materiaal 5.</li>
</ol>5. Interne ramingen van het vermogen tijdens de voortstuwing van de handvelgrolstoel
<ol><li>Schakel de spirometer minstens 45 minuten in voordat u de kalibratieof het testen doornodigt.</li>
	<li>Kalibreer de spirometer volgens de fabrieksrichtlijnen met behulp van de bijbehorende software, inclusief kalibraties voor turbine, referentiegas, kamerlucht en vertraging. OPMERKING: Vóór elke test moeten lucht- en referentiegaskalibraties worden uitgevoerd.<ol>
<li>Voer een turbinekalibratie uit.<ol>
<li>Druk op Turbine in het kalibratiemenu. Sluit de turbine aan met een opto-elektronische lezer op de spirometer. Sluit de kalibratiespuit aan met een bekend volume op de turbine.</li>
			<li>Wanneer het apparaat klaar is, voert u zes gecontroleerde en complete slagen uit met de zuiger. Druk op het pictogram Afsluiten.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Voer een referentiegaskalibratie uit.<ol>
<li>Druk op Referentiegas in het kalibratiemenu. Sluit de drukregelaar aan op de kalibratiecilinder met een bekende concentratie gemengd gas. LET OP: De cilinder moet open zijn, maar de drukregelaar moet worden gesloten.</li>
			<li>Sluit de bemonsteringslijn aan op de bemonsteringsconnector van de spirometer en laat het andere uiteinde losgekoppeld. Laat de spirometer de analysers doorspoelen. Zorg ervoor dat de bemonsteringslijn verre van uitademd gas is.</li>
			<li>Sluit het vrije uiteinde van de bemonsteringslijn aan op de drukregelaar op de kalibratiecilinder en open de regelaar. Sluit af met het pictogram Afsluiten nadat de kalibratie is beëindigd.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Voer een kamerluchtkalibratie uit.<ol>
<li>Sluit de bemonsteringslijn aan op de bemonsteringsconnector op de spirometer en laat het andere uiteinde vrij. Sluit af met het pictogram Afsluiten nadat de kalibratie is beëindigd.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Voer een vertragingskalibratie uit.<ol>
<li>Sluit de turbine aan op de opto-elektronische lezer en sluit de bemonsteringsbuis aan. Zorg ervoor dat beide zijn aangesloten op de spirometer.</li>
			<li>Synchroniseer de ademhaling met het akoestische signaal. Dit kan door de operator worden uitgevoerd. OPMERKING: Deze procedure moet worden herhaald telkens wanneer een bemonsteringsbuis wordt gewijzigd. Maak het masker dat voor deze procedure wordt gebruikt schoon of schakel deze voordat u het aan de deelnemer geeft.</li>
			<li>Sluit af met het pictogram Afsluiten nadat de kalibratie is beëindigd.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Zet het spirometermasker op de deelnemer. Pas de elastische banden op de hoofddop aan om een strakke afdichting rond het gezicht van het onderwerp te creëren. LET OP: Sluit optioneel een hartslagmeter aan op de spirometer en laat de deelnemer de hartslagband dragen.</li>
	<li>Fixer de slang van de spirometer zodat deze de beweging niet verstoort.</li>
	<li>Druk op Testen voer vervolgens een nieuw onderwerp in op de weergave van de spirometer.</li>
	<li>Voor submaximal e-oefening testen kies de adem-voor-adem modus. Als u wilt beginnen met opnemen, drukt u op de toets Opnemen op de spirometer. OPMERKING: Scripts voor de analyse van spirometergegevens zijn beschikbaar in het aanvullende materiaal 6.</li>
</ol>6. Testprocedure
<ol><li>Instrueer de deelnemer om 4 min steady-state oefening uit te voeren op de gewenste snelheid (1.11 m/s).<ol>
<li>Instrueer de deelnemer om snelheidsfeedback te gebruiken om (gemiddeld) op de gewenste snelheid te blijven. OPMERKING: Snelheid kan worden weergegeven vanaf het meetwiel of de IMU's van hun respectieve laptops in de bovengrondse staat. De laptops hebben haak-en-lus riemen die het mogelijk maken voor fixatie op de benen.</li>
		<li>Instrueer de deelnemer om (gemiddeld) in het midden van de loopband te blijven voor de loopbandconditie.</li>
		<li>Instrueer de deelnemer om te kijken naar de snelheid en kop feedback op de ergometer scherm in de ergometer staat en houd het (gemiddeld) binnen het doelbereik.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Start tegelijkertijd een stopwatch en de spirometer (stap 5.6). OPMERKING: Dit kan worden gedaan zonder een externe trigger als de timing verschil van het indrukken van start is te verwaarlozen tijdens het gebruik van adem-voor-adem spirometrie.</li>
	<li>Na 30 s, start de rolstoel aandrijving. LET OP: Voor de loopband en ergometer voorwaarden betekent dit het starten van de loopband of ergometer. Bij het gebruik van een meetwiel (stap 2.4.1.8) of IMU's (stap 2.4.2.3) start deze ook.<ol>
<li>Gebruik de rondeknop in de bovengrondse toestand om de hoeken van de baan te markeren.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Na nog eens 4 minuten tijdens de test, zonder voorafgaande kennisgeving, instrueren de deelnemer om te stoppen met duwen de rolstoel. LET OP: In de loopbandconditie zijn een paar extra pushes nodig voordat de riem stopt.</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

In de vorige secties werd een toegankelijke methodologie voor het bepalen en standaardiseren van het vermogen voor verschillende laboratoriumgebaseerde modaliteiten gepresenteerd. Daarnaast werd een vergelijking gemaakt tussen het ingestelde vermogen en het gemeten vermogen tijdens de steady-state voortstuwing. Terwijl systematische fout aanwezig was, evenals enige variabiliteit, de gepresenteerde tools zijn beter dan het alternatief: helemaal niet standaardiseren. Deze resultaten zijn vergelijkbaar met een andere studie die gerapporteerd gemeten vermogen en stel vermogen50. Bovendien was de overeenstemming tussen de omstandigheden slecht tot matig, wat erop wees dat er extra aandacht moet worden besteed bij het vergelijken van studies met behulp van verschillende modaliteiten. Zoals verwacht, de ergometer voorwaarde presenteerde de gemakkelijkste omgeving te standaardiseren vanuit het perspectief van de exploitant. De ergometer presteerde beter in de hoge wrijvingsinstellingen. De blokken (3 x 4 min) binnen één modaliteit toonden goed-aan-uitstekende en matig-aan-uitstekende overeenkomst. Interessant is dat de ergometer slechter presteerde na verloop van tijd, mogelijk als gevolg van sensor drift. Daarom is het misschien verstandig om de ergometer tussen elk blok opnieuw te kalibreren. Merk op dat deze resultaten zijn voor lage intensiteit steady-state oefening en kan verschillen voor verschillende protocollen.
Kleine mechanische of ergonomische veranderingen in de rolstoelgebruikerscombinatie kunnen een grote impact hebben op de experimentele resultaten12,51. Materiaalonderhoud en een volledig bewustzijn van mechanische principes van voertuigen zijn essentieel voor de prestatieresultaten en de geldigheid van het experiment. De voertuigmechanica (bijvoorbeeld massa, wielmaten, bandtype en -druk, uitlijning) en pasvorm (bijvoorbeeld voor-achterpositie, massacentrum, massa, frontaal vlak) van de combinatie rolstoelgebruikers bepalen de rol- en luchtweerstand in combinatie met omgevingsomstandigheden. De massa en de oriëntatie van het massacentrum zullen de rolweerstand beïnvloeden ten opzichte van de grotere achterwielen en de kleinere wielen vooraan. Een samenvatting van factoren die van invloed zijn op de rolwrijving wordt gepresenteerd in tabel 2. Bovendien wordt de rolstoel vaak geïndividualiseerd. Naast de interventieomstandigheden (bijvoorbeeld voertuigmechanica of interface) bij elke test, moeten ook de rolstoelomstandigheden constant zijn en moeten de voertuigmechanica, met inbegrip van frame, stoel en banden, worden gecontroleerd. De banden moeten worden op een vaste druk over tests en onder individuen. Belangrijke controlepunten52 zijn mogelijke wrijvingspunten, achterwielpositie en mogelijke veranderingen in wieluitlijning36,53,54,55.
Bovengrondse testen vereist ook ambulante technologie voor elk van de indicatoren voor cardiopulmonale stam, kinematica, of kinematica resultaten. Hieraan kan worden voldaan, maar de uitvoerbaarheid van complexe metingen is beperkt in een niet-onderzoeksomgeving. Coast-down tests zijn specifiek voor de individuele rolstoel-gebruiker combinatie en rollend oppervlak. Ze zijn echter statisch, zodat ze misschien niet alle kenmerken van de rolstoelgebruikerscombinatie56vastleggen. Ze zijn vooral gevoelig voor veranderingen in het massacentrum, wat de kleine verschillen tussen de kust-down test en de gemeten bovengrondse vermogen zou kunnen verklaren. Deze beperkingen zijn ook te vinden in de dragtest en ergometer kalibratie, die ook een statische positie van de rolstoelgebruiker aannemen.
De sleeptest meet de weerstandskrachten van het rollen en de interne luchtweerstand van elke individuele combinatie van rolstoelgebruikers. Het is duidelijk gevoelig voor voertuigmechanica van de rolstoel, maar ook positie en lichaamsoriëntatie van de gebruiker. Een gestandaardiseerde procedure is essentieel20,36, waar bij een constante riemsnelheid de combinatie van de gebruiker-rolstoel over de riem wordt getrokken die wordt aangesloten op een eendimensionale gekalibreerde krachttransducer op het frame van de loopband bij een reeks hellinghoeken (Figuur 2). Een loopbandadapter voor belastingscellen die kunnen worden aangepast aan de hoogte van de middenas van de rolstoel is vereist. Het gebruik van lineaire regressieanalyse geeft een statische schatting van de gemiddelde sleepkracht op de loopbandgordel bij nul neiging voor een bepaalde rolstoelgebruikerscombinatie, die het gemiddelde externe vermogen voorziet van het product van de riemsnelheid en de sleepkracht. De sleeptest is robuust met betrekking tot kleine verschillen in de uitvoering van de test door verschillende operatoren (bijvoorbeeld de positie van het touw)37.
Hoewel soms uitgegaan van een schijnbaar eenvoudige test, elk van de testelementen van de sleep test vereist begrip van de onderliggende theorie en opleiding op alle details van de procedures8. Net als bij de coast-down test, deze test is vooral gevoelig voor veranderingen in het centrum van de massa. Bovendien moeten het gedrag en de gevoeligheid van de op spanning stanggebaseerde krachttransducers, hun consistente kalibratie (d.w.z. de precisie van kalibratiegewichten, montagevolgorde)20,36,37, evenals een van de procedures van de sleeptest die gevoelig zijn voor veranderingen in snelheid of hellingshoek van de loopband allemaal in overweging worden genomen. Dit betekent dat de loopband zelf moet worden gecontroleerd en gekalibreerd en37. Een consistent bewustzijn van dergelijke geluidsgenererende verschijnselen moet worden gevolgd en uitgevoerd in de dagelijkse experimenten.
Precisie van vermogensuitvoer gebaseerde simulaties en hun resultaten zijn volledig afhankelijk van de standaardisatie, praktijk en opleiding van degenen die de experimenten uit te voeren. Diversiteit van loopbanden, ergometers, of een ander elektronisch motor aangedreven apparaat kan een probleem zijn, zoals blijkt uit De Groot et al.51. In de uitwisseling van op de bevolking gebaseerde gegevens moet men zich bewust zijn van de mogelijke rol van dergelijke verschillen op de testresultaten. In elk rolstoelexperiment moet een goede uitleg worden gegeven van de testomstandigheden en een open presentatie van de werkelijke waarden voor snelheid, weerstand en vermogen voor elke subgroep of meetconditie.
Bij rolstoelexperimenten is heterogeniteit van het testmonster moeilijk te ontsnappen wanneer u zich richt op de werkelijke rolstoelgebruikers. Onder die, mensen met een dwarslaesie zijn het vaakst onderworpen aan onderzoek, omdat ze de neiging om een stabiele dwarslaesie hebben voor de rest van hun leven. Laesieniveau, volledigheid, geslacht, leeftijd, talent en opleidingsstatus bepalen de heterogeniteit van dergelijke studiegroepen57. Het verhogen van het aantal deelnemers door middel van multicenter samenwerking is een belangrijke manier om dit te omzeilen en de kracht van experimenten te vergroten57, zelfs in de vroege stadia van revalidatie10. Dit document is hopelijk een springplank naar een brede discussie over rolstoelexperimenting in revalidatie en adaptieve sportgemeenschappen die hopelijk leidt tot internationale samenwerking en kennisuitwisseling via de bestaande en nieuwe netwerken van onderzoekers. De beschikbaarheid van adequate testinfrastructuur maakt een consistente monitoring en evaluatie van de vooruitgang op het gebied van klinische revalidatie, adaptieve sport en daarbuiten mogelijk.

Aangezien naar schatting 1% van de wereldbevolking vandaag de dag afhankelijk is van mobiliteit op wielen1,2, komt er steeds meer een consistente stroom van internationaal onderzoek naar voren in internationale peer-reviewed tijdschriften op uiteenlopende gebieden zoals revalidatie1,3, engineering4en sportwetenschappen5,6. Dit leidt tot een groeiende kennisbasis en begrip van de complexiteit van deze gemeenschappelijke wijze van menselijke ambulation. Voor voortdurende ontwikkeling en implementatie in revalidatie en adaptieve sportpraktijken is er echter behoefte aan verdere internationale uitwisseling en samenwerking in onderzoek. Integraal onderdeel van dergelijke samenwerkingsnetwerken zijn verbeterde standaardisatie van experimentele en meetprocedures en technologie. Bovendien is een consistente implementatie van nauwkeurige monitoring van de prestaties van de rolstoelgebruikerscombinatie in het laboratorium en/of in het veld belangrijk voor een optimaal individueel functioneren en participatie, terwijl een gezonde en actieve levensstijl gedurende de levensduur van het individu wordt gehandhaafd7,8,9.
Experimenteel wordt handmatige rolstoelaandrijving tijdens steady-state ofpiekoefeningsomstandigheden 10,11 vaak benaderd als cyclische beweging van het bovenlichaam met het oog op het onderzoeken van de rolstoelgebruikersinterface12,13, het laden van het bewegingsapparaat14,15,16, en motorisch leren en vaardigheidsverwerving17,18. De gecombineerde biomechanische en fysiologische begrippen van cyclische bewegingen maken het gebruik van de "Power balance", een modelleringsbenadering mogelijk die aanvankelijk werd geïntroduceerd door Van Ingen Schenau19 voor schaatsen en fietsen, en later geïntroduceerd in handmobiliteit op wielen8,20,21. Figuur 1 toont een vermogensbalansdiagram voor handmatige rolstoelaandrijving. Het convergeert van een selectie van kritische prestatiebepalende factoren voor de rolstoel-gebruiker combinatie en de drie centrale componenten (de rolstoel, gebruiker, en hun interface), aan de linkerkant in de lay-out van (bio)mechanische en fysiologische macht noemers en vergelijkingen.
Het vermogen is een belangrijke uitkomstparameter in de context van sport en dagelijks leven, waarbij het piekvermogen zowel betere prestaties kan vertegenwoordigen in aangepaste sporten als het bedieningsgemak tijdens activiteiten in het dagelijks leven22. Bovendien kan het in combinatie met het energieverbruik worden gebruikt om de prestaties te evalueren in termen van bruto mechanische efficiëntie17,18,23 (d.w.z. wanneer een bekwaamer individu minder interne energie nodig zou hebben om dezelfde hoeveelheid extern vermogen te produceren). Vanuit experimenteel oogpunt is het vermogen een parameter die tijdens een test strak moet worden gecontroleerd, omdat veranderingen in het vermogen van directe invloed zijn op alle prestatieresultaten, zoals pushtijd, hersteltijd24en mechanische efficiëntie25. Het beheersen en rapporteren van het vermogen is dan ook essentieel voor alle studies met betrekking tot handmatige rolstoelaandrijving.
Bovengrondse tests is de gouden standaard in termen van geldigheid (d.w.z. traagheid, luchtwrijving, optische stroom en dynamische beweging)26, maar standaardisatie van externe vermogen, snelheid en bijbehorende omgevingsomstandigheden is veel moeilijker, en herhaalbaarheid na verloop van tijd lijdt. Bovengrondse rolstoelgerelateerde studies begonnen in de jaren 196027,28 en gericht op de fysieke belasting van mobiliteit op wielen. Hoewel de gegevens interpretatie en het begrip8,20, begrippen over externe vermogens waren beperkt tot de waarneming van de interne metabole kosten bij het uitvoeren van verschillende activiteiten op verschillende oppervlakken. Tegenwoordig kunnen meetwielen worden gebruikt om het vermogenvan 29,30 en kustverlagende tests31te meten,32 kunnen worden uitgevoerd om de wrijvingsverliezen tijdens de voortstuwing en daarmee het vermogen af te leiden.
Verschillende laboratoriumgebaseerde technologieën werden ontwikkeld voor rolstoelspecifieke oefeningstests33,variërend van een veelheid aan ergometers tot verschillende grootte en merken van loopbanden. Loopbanden worden beschouwd als het dichtst bij bovengrondse testen in termen van geldigheid34 en zijn gebruikt sinds de jaren 1960 voor rolstoel oefening testen35,36. Voorafgaand aan het testen moeten de helling en de snelheid van de loopband regelmatig worden gecontroleerd. Zelfs loopbanden van hetzelfde merk en maken kan aanzienlijk verschillen en verandering in hun gedrag na verloop van tijd37. Voor de bepaling van het externe vermogen wordt een sleeptest20,36 gebruikt voor het totaal van de rol- en interne sleepkracht38van de individuele rolstoelgebruikerscombinatie. De krachtsensor voor de sleeptest moet ook periodiek worden gekalibreerd. Voor de experimentele individualisering van het protocol in termen van algemene externe belasting van het wheeling in de tijd en tussen de proefpersonen, is een katrolsysteem (figuur 2) ontworpen als alternatief voor de vorige hellingsafhankelijke hellingen van de belasting36.
Een ander alternatief voor gestandaardiseerde rolstoel oefening testen is het gebruik van stationaire ergometers33, van eenvoudige off-the shelf ergometer oplossingen39 tot zeer gespecialiseerde computer-based en instrumented ergometers40. Zeer weinigen zijn commercieel beschikbaar. De enorme diversiteit in ergometertechnologie en mechanische kenmerken introduceert grote onbekende mate van variabiliteit onder de testresultaten33. Ergometers en rolstoelen moeten worden aangesloten of inherent versmolten door het ontwerp. Luchtwrijving is niet aanwezig en de waargenomen traagheid is beperkt tot de gesimuleerde traagheid op de wielen, en beweging ervaren in de romp, hoofd en armen tijdens de voortstuwing, terwijl de rolstoelgebruiker is in wezen stationair. De ergometer maakt sprint of anaerobe testen mogelijk, evenals isometrische testen, als de wielen voldoende kunnen worden geblokkeerd.
Een basismethodologie voor handgericht mobiliteitsonderzoek op wielen in labgebaseerde studies wordt gepresenteerd. Ook wordt een korte kijk op de op het veld gebaseerde methodologie voor rolstoelonderzoek en de mogelijke resultaten ervan geboden. Centraal staat het aansturen en meten van het externe vermogen (W) in zowel veld- als laboratoriumexperimenten. De bepaling van het interne vermogen door middel van spirometrie wordt ook toegevoegd, omdat dit vaak wordt gebruikt om de bruto mechanische efficiëntie te bepalen. Naast de implementatie van goede praktijken is het doel om discussies te maken over experimentele standaardisatie en internationale informatie-uitwisseling. De huidige studie zal voornamelijk betrekking hebben op handrim rolstoelvoortstuwing en de meting daarvan, omdat het de meest prominente vorm van handmatige mobiliteit op wielen in de wetenschappelijke literatuur is. De hieronder besproken begrippen zijn echter even geldig voor andere mechanismen voor rolstoelvoortstuwing (bijvoorbeeld hefbomen, cranks41).
Het huidige protocol beschrijft de standaardisatie en meting van het vermogen tijdens bovengrondse, loopband- en rolstoelergometergebaseerde tests tijdens steady-state voortstuwing op 1,11 m/s. Als voorbeeld, zal het rollen wrijving eerst in bovengrondse testen met een kust-beneden test worden bepaald. Met behulp van deze schatting van wrijving, zal het vermogen worden ingesteld in de loopband en ergometer tests met behulp van beschikbare protocollen uit de onderzoeksliteratuur. Voor loopbandtests wordt wrijving bepaald met een sleeptest en wordt het vermogen aangepast met behulp van een katrolsysteem. Voor de ergometertests wordt een computergestuurde ergometer gebruikt om het externe vermogen af te koppelen aan de bovengrondse test.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&#39;coast_down_test&#39; software</td>
			<td>University Medical Center Groningen</td>
			<td>-</td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ADA3 software</td>
			<td>University Medical Center Groningen</td>
			<td>-</td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Angle sensor</td>
			<td>Mitutoyo</td>
			<td>Pro 360</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calibration weights (0-10kg in 1kg increments)</td>
			<td>University Medical Center Groningen</td>
			<td>-</td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Drag test force sensor (20kg)</td>
			<td>AST</td>
			<td>KAP-E/Z</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Extra wide treadmill</td>
			<td>Motek-forcelink</td>
			<td>14-890-0387</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IMU sensor set</td>
			<td>X-IO Technologies</td>
			<td>NGIMU</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inertial dummy</td>
			<td>Max Mobility</td>
			<td>Optipush</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lightweight rope</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lode Ergometry Manager</td>
			<td>Lode</td>
			<td>LEM 10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Measurement wheel</td>
			<td>Max Mobility</td>
			<td>Optipush</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulley system</td>
			<td>University Medical Center Groningen</td>
			<td>-</td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spirometer</td>
			<td>COSMED</td>
			<td>K-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stopwatch</td>
			<td>Oneplus</td>
			<td>6T</td>
			<td>Phone stopwatch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tachometer</td>
			<td>Checkline</td>
			<td>CDT-2000HD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Treadmill attachment for drag test</td>
			<td>University Medical Center Groningen</td>
			<td>-</td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weights for pulley (0-2kg in 5g increments)</td>
			<td>University Medical Center Groningen</td>
			<td>-</td>
			<td>Custom made</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wheelchair</td>
			<td>K&#252;sschall</td>
			<td>K-series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wheelchair roller ergometer</td>
			<td>Lode</td>
			<td>Esseda</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

determining and controlling external power output during regular handrim wheelchair propulsion

Het gebruik van een handmatige rolstoel is cruciaal voor 1% van de wereldbevolking. Menselijk aangedreven mobiliteit onderzoek op wielen is aanzienlijk gerijpt, wat heeft geleid tot verbeterde onderzoekstechnieken beschikbaar komen in de afgelopen decennia. Om het inzicht in de mobiliteitsprestaties op wielen, monitoring, training, vaardigheidsverwerving en optimalisatie van de rolstoelgebruikersinterface in revalidatie, het dagelijks leven en sport te vergroten, wordt de metingsopstellingen en analyses is vereist. Een cruciale springplank is de nauwkeurige meting en standaardisatie van het externe vermogen (gemeten in Watts), wat cruciaal is voor de interpretatie en vergelijking van experimenten die gericht zijn op het verbeteren van de revalidatiepraktijk, activiteiten van het dagelijks leven, en adaptieve sporten. De verschillende methodologieën en voordelen van nauwkeurige vermogensbepaling tijdens bovengrondse, loopband- en ergometergebaseerde tests worden in detail gepresenteerd en besproken. Bovengrondse voortstuwing biedt de meest extern geldige modus voor het testen, maar standaardisatie kan lastig zijn. Loopbandaandrijving is mechanisch vergelijkbaar met bovengrondse voortstuwing, maar draaien en accelereren is niet mogelijk. Een ergometer is de meest beperkte en standaardisatie is relatief eenvoudig. Het doel is om goede praktijken en standaardisatie te stimuleren om de verdere ontwikkeling van theorie en de toepassing ervan tussen onderzoeksfaciliteiten en toegepaste klinische en sportwetenschappen over de hele wereld te vergemakkelijken.

Met behulp van de bovengenoemde procedure werd het vermogen bepaald voor 17 bekende (twee 30 minuten durende praktijksessies) valide deelnemers met een bovengrondse heen-en-weer kust-down test (gemiddelde van vijf proeven). Het coast-down profiel werd gekenmerkt door een meetwiel in een gladde ziekenhuisgang. Daarna werden de deelnemers gemeten tijdens bovengronds (25,0 x 9,0 m circuit), loopband (2,0 x 1,2 m) en ergometer rolstoelaandrijving. Het vermogen in de loopband en ergometer modaliteiten werden gekoppeld aan de bovengrondse toestand met behulp van de protocollen beschreven in dit papier.
Het vermogen werd verkregen uit hetzelfde meetwiel tijdens drie blokken van 4 min rolstoelaandrijving na een vertrouwdisatieblok van gelijke lengte. Alleen de laatste minuut van elk blok werd gebruikt voor analyse, uitgaande van steady-state voortstuwing. Voor de bovengrondse aandrijvingsgegevens slechts werden de lange rechte stukken (25 m) gebruikt. Alle gegevens (pre-)processing werden uitgevoerd in Python 3.7 (Python Software Foundation). ICC-schattingen en hun betrouwbaarheidsintervallen van 95% werden berekend in R 3.3.4 (R Core Team), met behulp van een single-rating, absolute overeenkomst, random-effects model.
Het gemiddelde gecombineerde gewicht van het rolstoelgebruikerssysteem bedroeg 92,6 kg (± 8,3). Het gemiddelde verwachte vermogen van de coast-down test was 9,7 W (± 1,6). Het vermogen, berekend op basis van het meetwiel, was lager voor 8,1 W (± 1,4), loopband 7,8 W (± 1,9) en ergometer 8,7 W (± 2,2) rolstoelaandrijving. Het gemiddelde verschil tussen het doelvermogen en het gemeten vermogen was -1,6 (± 1,6), -1,8 (± 1,4), -1,0 (± 1,0) W voor respectievelijk bovengrondse, loopband- en ergometervoortstuwing. Deze resultaten zijn ook te zien in tabel 1, figuur 5en figuur 6.
Het vermogen voor bovengrondse voortstuwing vertoonde een slecht tot matig (ICC: 0,38, BI: 0,00-0,73) overeenkomst met de doeloutput. In tegenstelling, loopband voortstuwing toonde slecht-to-good (ICC: 0,45, CI: 0,00-0,79) overeenkomst en ergometer voortstuwing toonde slecht tot uitstekend (ICC: 0,77, CI: 0,11-0,93) overeenkomst. Absolute fout was negatief gecorreleerd met het vermogen voor de voortstuwing op de ergometer (r = -0,55, p = 0,02), maar niet voor de andere twee omstandigheden (bovengronds: r = 0,47, p = 0,06; loopband: r = 0,22, p = 0,40).
De overeenkomst tussen de voorwaarden was slecht tot matig (ICC: 0,49, BI: 0,20-0,74). Binnen-modaliteit (tussen de drie 4 min blokken) betrouwbaarheid was goed-tot-uitstekend voor bovengrondse (ICC: 0,91, CI: 0,82-0,97) en loopband (ICC: 0,97, CI: 0,93-0,99) voortstuwing en matig-tot-uitstekend voor ergometer voortstuwing (ICC: 0,97, CI: 0,71-0,99). De ergometer bleek na verloop van tijd slechter te presteren, wat werd bevestigd door een herhaalde anova (F(2, 32) = 64,7 , p < 0,01), maar er was geen tijdseffect voor bovengrondse (F(2, 32) = 0,9 , p = 0,418) en loopband (F(2, 32) = 0,9 , p = 0,402) voortstuwing.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60492/60492fig1.jpg"> Figuur 1: Vermogensbalans toegepast op handmatige rolstoelaandrijving. Puit: extern vermogen (W); ME: bruto mechanische efficiëntie (%); F: betekenen weerstandskracht; V: gemiddelde kustsnelheid; A: werk per duw of cyclus (J); fr: frequentie van pushes of cycli (1/s); Pint: interne verliezen (W); Plucht: aërodynamische weerstand (W); Prol: rolwrijving (W); Pincl: verliezen als gevolg van helling (W). Dit cijfer wordt herdrukt van van der Woude et al.20. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/60492fig1large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60492/60492fig2.jpg"> Figuur 2: Loopband setup. Links: Katrol setup om het externe vermogen op een loopband te verhogen tijdens de voortstuwing. Rechts: Sleep testopstelling om de wrijvingskrachten te meten tijdens de aandrijving van de loopbandrolstoel. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/60492fig2large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60492/60492fig3a.jpg"> Figuur 3: Venster Protocolinstellingen voor de rolstoelergometer. Het vermogen kan worden ingesteld door te kiezen voor een vermogen en een doelsnelheid of een rolwrijving en een doelsnelheid. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/60492fig3large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60492/60492fig4.jpg"> Figuur 4: Feedback op de rolstoelergometer in de vorm van een lijnplot. Linker- en rechterrolsnelheden worden uitgezet. Deelnemers moeten proberen om een constante snelheid te houden tijdens het gaan in een rechte lijn (door het houden van de on-screen lijn horizontaal). Snelheidsgegevens worden gladgestreken met een schuifvenster dat in de instellingen kan worden gewijzigd. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/60492fig4large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60492/60492fig5.jpg"> Figuur 5: Relatieve en absolute verschilverdelingen tussen coast-down wrijving en gemeten vermogen tijdens bovengrondse (OG), loopband (TM) en ergometer (WE) rolstoelaandrijving. De snorharen tonen 1,5x het interkwartielbereik. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/60492fig5large.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/60492/60492fig6.jpg"> Figuur 6: Bland-Altman plot voor coast-down wrijving en gemeten vermogen tijdens bovengrondse (links), loopband (midden), en ergometer (rechts) rolstoel aandrijving. De donkergrijze stippellijnen geven het gepoolde gemiddelde voor een combinatie aan en de rode stippellijnen zijn de gemiddelde + 1,96 standaarddeviaties. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/60492fig6alarge.jpg" target="_blank">Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td>Waarde tweezijdig (W)2
</td>
			<td>Verschil met doel</td>
			<td>Verschil met doel (%)</td>
			<td>Verschil met doel (abs)</td>
			<td>Overeenkomst met target PO (ICC)3
</td>
			<td>Betrouwbaarheid tussen blokken (ICC)3
</td>
		</tr>
<tr>
<td>Doel PO1
</td>
			<td>9,68 (± 1,57)</td>
			<td>N.a</td>
			<td>N.a</td>
			<td>N.a.</td>
			<td>N.a</td>
			<td>N.a.</td>
		</tr>
<tr>
<td>Bovengrondse PO</td>
			<td>8,12 (± 1,41)</td>
			<td>-1,56 (± 1,57)</td>
			<td>-15,30 (± 13,70)</td>
			<td>1,72 (± 1,57)</td>
			<td>0,38 (0,00−0,73)*</td>
			<td>0,91 (0,82−0,97)*</td>
		</tr>
<tr>
<td>Loopband PO</td>
			<td>7,84 (± 1,92)</td>
			<td>-1,84 (± 1,38)</td>
			<td>-18,98 (± 13,42)</td>
			<td>1,91 (± 1,16)</td>
			<td>0,45 (0,00−0,79)*</td>
			<td>0,97 (0,93−0,99)*</td>
		</tr>
<tr>
<td>Ergometer PO</td>
			<td>8,65 (± 2,24)</td>
			<td>-1,02 (± 0,97)</td>
			<td>-11,82 (± 11,94)</td>
			<td>1,16 (± 0,78)</td>
			<td>0,77 (0,11−0,93)*</td>
			<td>0,97 (0,71−0,99)*</td>
		</tr>
<tr>
<td colspan="7">1. Berekend uit kust-down wrijving. 2. Bepaald met meetwiel. 3. Tweeweg, absolute overeenkomst, vaste raters met 95% betrouwbaarheidsintervallen. * p < 0,001.</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabel 1: Vergelijking van het ingestelde vermogen en het werkelijke vermogen gemeten met een meetwiel.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td>Factoren</td>
			<td>Rollende weerstand</td>
		</tr>
<tr>
<td>De massa van het lichaam ↑</td>
			<td>↑ ↑ ↑</td>
		</tr>
<tr>
<td>De massa van de rolstoel ↑</td>
			<td>↑ ↑ ↑</td>
		</tr>
<tr>
<td>Bandenspanning ∙</td>
			<td>↑ ↑ ↑</td>
		</tr>
<tr>
<td>Wielmaat ↑</td>
			<td>↓</td>
		</tr>
<tr>
<td>Hardheidvloer ∙</td>
			<td>↑ ↑ ↑</td>
		</tr>
<tr>
<td>De hoek van Camber ↑</td>
			<td>?</td>
		</tr>
<tr>
<td>Toe-in/uit ↑</td>
			<td>↑↑ ↑ ↑</td>
		</tr>
<tr>
<td>Castor shimmy ↑</td>
			<td>↑ ↑ ↑</td>
		</tr>
<tr>
<td>Massacentrum op achterwielen</td>
			<td>↓</td>
		</tr>
<tr>
<td>Opvouwbaar frame</td>
			<td>↑ ↑ ↑</td>
		</tr>
<tr>
<td>Onderhoud ∙</td>
			<td>↑ ↑ ↑</td>
		</tr>
</tbody></table>Tabel 2: Factoren die van invloed zijn op de rolwrijving en het vermogen tijdens handmatige rolstoelaandrijving. Deze tabel is herdrukt van van der Woude et al.8.
Aanvullend materiaal 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/supplement1.zip" target="_blank">Klik hier om dit bestand te bekijken (Klik met de rechtermuisknop om te downloaden).</a>
Aanvullend materiaal 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/supplement2.zip" target="_blank">Klik hier om dit bestand te bekijken (Klik met de rechtermuisknop om te downloaden).</a>
Aanvullend materiaal 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/supplement3.zip" target="_blank">Klik hier om dit bestand te bekijken (Klik met de rechtermuisknop om te downloaden).</a>
Aanvullend materiaal 4. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/supplement4.zip" target="_blank">Klik hier om dit bestand te bekijken (Klik met de rechtermuisknop om te downloaden).</a>
Aanvullend materiaal 5. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/supplement5.zip" target="_blank">Klik hier om dit bestand te bekijken (Klik met de rechtermuisknop om te downloaden).</a>
Aanvullend materiaal 6. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/60492/supplement6.zip" target="_blank">Klik hier om dit bestand te bekijken (Klik met de rechtermuisknop om te downloaden).</a>

Watch this Scientific Journal Video about Determining and Controlling External Power Output During Regular Handrim Wheelchair Propulsion at JoVE.com

Determining and Controlling External Power Output During Regular Handrim Wheelchair Propulsion

Nauwkeurige en gestandaardiseerde beoordeling van het externe vermogen is cruciaal bij de evaluatie van fysiologische, biomechanische en waargenomen stress, spanning en capaciteit bij handmatige rolstoelaandrijving. Het huidige artikel presenteert verschillende methoden om het vermogen te bepalen en te controleren tijdens rolstoelvoortstuwingsstudies in het laboratorium en daarbuiten.

Het bepalen en controleren van extern vermogen tijdens regelmatige handrim rolstoelaandrijving

The use of a manual wheelchair is critical to 1% of the world&#39;s population. Human powered wheeled mobility research has considerably matured, which ...

Het controleren en rapporteren van het vermogen is essentieel voor alle rolstoelvoortstuwingsonderzoek. Deze meettechnieken maken het mogelijk om het vermogen te meten en te schatten die we vervolgens kunnen toepassen op bovengrondse rolstoelaandrijving, maar ook voor metingen op de loopband of op de ergometer. Rolstoelaandrijving is een trainingsactiviteit met een hoog risico op schouderletsel en inactiviteit en daarom hebben we goede onderzoekstechnieken nodig.Deze methoden zijn niet alleen voor de dagelijkse rolstoelaandrijving, maar kunnen ook worden gebruikt voor rolstoelsporten of tijdens revalidatie. Het aantonen van de procedures zal Marika Leving, een van de post-docs in ons team, en Rick de Klerk, een van de promovendi. Om een coast down test uit te voeren, laat de deelnemer in een actieve positie zitten zo gestandaardiseerd mogelijk met de voeten op de voetsteun, handen op de schoot, en recht vooruit kijken.De positionering van de deelnemer in de rolstoel is cruciaal en moet een afspiegeling zijn van de positie tijdens de metingen. Als u de vertragingsgegevens wilt opnemen met behulp van IUS's, bevestigt u één IMU aan elke wielnaaf en één aan het midden van de stoel onder de stoel. Noteer welke IMU is gekoppeld waar en in welke richting voor latere referentie en gebruik de NextGen IMU Synchronized Network Manager uitvoerbaar om de IMU's in te schakelen en aan te sluiten.Als u de tijd- en snelheidsgegevens wilt verzamelen, opent u het tabblad Gereedschappen, selecteert u datalogger en klikt u op Start. Versnel de rolstoel vervolgens kort tot een hoge snelheid en laat de rolstoel onmiddellijk zonder interferentie tot stilstand zonder interferentie. Na de laatste analyse opent u de testsoftware voor de kust naar beneden op de computer en stelt u het gewicht van de deelnemer in.Selecteer gegevens importeren om het gegevensbestand voor de kust naar beneden te importeren. Gebruik de schuifregelaar om de secties voor de kust naar beneden in de gegevens te selecteren en na elke gegevensselectie op greepselectie te klikken. Wanneer alle gegevens zijn geselecteerd, klikt u op de resultaten berekenen en noteer de gemiddelde rolling friction en rolling friction coëfficiënt.Als u een sleeptest wilt uitvoeren, schakelt u ten minste 30 minuten voor de meting de stroomvoorziening van de loopband in en stelt u de sleeptestcomputer en de krachtsensor in. Klik in de dragtestcomputersoftware op powertabelmetingen en zorg ervoor dat de deelnemer zich op de loopband in de gestandaardiseerde actieve positie bevindt. Om de offset van de belastingscel te meten, registreert u eerst de kracht zonder touw.Klik aan het einde van de meting op OK. Sluit de rolstoel aan op de krachttransducer met een lichtgewicht touw, zodat de laadcel en het touw horizontaal zijn uitgelijnd op de achterwielas van de rolstoel. Versnel de riem tot de gewenste snelheid en verhoog de helling van de loopband. Wanneer de positie van de loopband en de combinatie van rolstoelgebruikers stabiel is, registreert u de kracht en hoek.Gebruik vervolgens de hoek en kracht om een lineaire regressievergelijking te passen en klik op accepteren en OK om de kracht onder de nulhoek van de loopband te berekenen. Als u het stopcontact wilt instellen, trekt u de wrijving van de sleeptest af van de doelwrijving om het vereiste katrolgewicht te berekenen en de katrol voor of achter de loopband te plaatsen om ervoor te zorgen dat de katrol gecentreerd is. Bevestig de katrol aan de rolstoel en zorg ervoor dat het touw vlak is.Informeer de deelnemer dat het gewicht in de katrol de rolstoel kan bewegen en gebruik een mand met bekende lage massa en een karabijn om een gewicht van nul tot één kilogram aan het katrolsysteem te bevestigen. Verhoog vervolgens langzaam het gewicht indien nodig totdat het gewenste vermogen is bereikt. Voor externe vermogen tijdens de ergometer-gebaseerde testen, zet de ergometer ten minste 30 minuten voor het testen en open de bijbehorende software op de computer.Klik op het deelnemerswidget en voeg de deelnemer een ID toe en wijs deze toe.Voer het lichaamsgewicht van de deelnemer in en klik op OK. Klik op het rolstoelpictogram, voer de rolstoelspecificaties in en klik op OK. Klik op het protocolwidget. Als u een aangepast protocol wilt maken, selecteert u toevoegen en aangepast protocol en klikt u op Volgende. Wijs het protocol een geschikte naam toe en klik op maken.Als u de weerstand wilt instellen tegen de wrijvingscoëfficiënt die wordt verkregen door de kusttest, selecteert u fasen en klikt u op fase en weerstand toevoegen. Stel de weerstandscoëfficiënt in op 0,01, de streefsnelheid van de deelnemer op vier kilometer per uur en de vaste duur van het gebruik op 16 en klik op OK. Als u het deelnemersscherm wilt instellen, verwijdert u alle widgets van het scherm en klikt u op Widget toevoegen. Selecteer vervolgens de widget rolstoelrichting en sleep de widget naar het hoofdvenster.Gebruik het uitlijnsysteem om de rolstoel op de rollen uit te lijnen en gebruik het vierbandensysteem om de rolstoel vast te maken. Controleer of de wielen de ergometer niet raken en goed zijn uitgelijnd en positioneer de deelnemer in de gestandaardiseerde actieve positie. Als u de ergometer in de bijbehorende software wilt kalibreren, klikt u op het pictogram crosshairs en drukt u op startkalibratie.Als u het interne vermogen tijdens de handrimrolstoelaandrijving wilt schatten, schakelt u de spirometer ten minste 45 minuten voor kalibraties of tests in. Gebruik de bijbehorende software om de spirometer te kalibreren volgens de fabrieksrichtlijnen. Plaats het spirometermasker op de deelnemer.Pas de elastische banden op de hoofdkap aan om een strakke afdichting rond het gezicht te creëren en bevestig de spirometerslang zodat deze de beweging niet verstoort. Druk vervolgens op het testpictogram om de analyse te starten. Selecteer een nieuw onderwerp op de weergave van de spirometer.Selecteer voor submaximale trainingstests de adem-door-ademmodus. Druk op de recordtoets om te beginnen met opnemen. In deze analyse worden de relatieve en absolute verschillen tussen wrijving aan de kust naar beneden en het gemeten vermogen tijdens bovengrondse, loopband en ergometer rolstoelvoortstuwing bepaald met een algemeen lager vermogen dat wordt berekend voor bovengrondse voortstuwing.Bland-Altman analyse voor coast down wrijving en gemeten vermogen tijdens bovengrondse, loopband, en ergometer rolstoel voortstuwing bevestigd deze bevindingen. Houd er rekening mee dat het geschatte vermogen alleen geldig is voor de positie waarin de deelnemer zich tijdens de kalibratie bevond en sterk afhankelijk is van het oppervlak. Na deze procedure kunnen we precisieregistratie- en meetwielen gebruiken om de krachten op de schouder te berekenen.Door deze technieken zijn we nu in staat om het vermogen te monitoren en te standaardiseren, wat samenwerking eenvoudiger maakt. Het onderwerp mag geen losse of bungelende kleding dragen tijdens een van de tests.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Medicine

Unit 1

Current and Resistance

SCIENTISTS IN ACTION

Dorsal Column Steerability with Dual Parallel Leads using Dedicated Power Sources:  A Computational Model

Dorsale kolom stuurbaarheid met Dual Parallel Leads met behulp van Dedicated Stroombronnen: een rekenmodel

In spinal cord stimulation (SCS), concordance of stimulation-induced paresthesia over painful body regions is a necessary condition for therapeutic ...

Adult Mouse Venous Hypertension Model: Common Carotid Artery to External Jugular Vein Anastomosis.

Volwassen muis Veneuze Hypertensie Model: halsslagader op externe halsader Anastomosis.

The understanding of the pathophysiology of brain arteriovenous malformations and arteriovenous fistulas has improved thanks to animal models. A rat model ...

Controlling Parkinson's Disease With Adaptive Deep Brain Stimulation

Controlling ziekte van Parkinson met Adaptive Deep Brain Stimulation

Adaptive deep brain stimulation (aDBS) has the potential to improve the treatment of Parkinson&#39;s disease by optimizing stimulation in real time ...

Adjustable Stiffness, External Fixator for the Rat Femur Osteotomy and Segmental Bone Defect Models

Verstelbare stijfheid, externe Fixator voor de Rat femur osteotomie en segmentele botdefecten Modellen

The mechanical environment around the healing of broken bone is very important as it determines the way the fracture will heal. Over the past decade there ...

Procedure for Human Saphenous Veins Ex Vivo Perfusion and External Reinforcement

Procedure for Human Saphenous Veins Ex Vivo Perfusion and External Reinforcement

Procedure for Human aderen<em&gt; Ex Vivo</em&gt; Perfusie en Externe Reinforcement

The mainstay of contemporary therapies for extensive occlusive arterial disease is venous bypass graft. However, its durability is threatened by intimal ...

Targeted and Selective Treatment of Pluripotent Stem Cell-derived Teratomas Using External Beam Radiation in a Small-animal Model

Gerichte en selectieve behandeling van pluripotente stamcel afkomstige Teratomas met behulp van externe Beam straling in een kleine-dier-Model

The growing number of victims of &#34;stem cell tourism,&#34; the unregulated transplantation of stem cells worldwide, has raised concerns about the ...

Ultrasonographic Assessment During Cardiopulmonary Resuscitation

Ultrasonografische beoordeling tijdens cardiopulmonale reanimatie

The US-CAB (Ultrasound, Circulation/Airway/Breathing) protocol integrates several sonographic techniques into a structured assessment of the circulation, ...

External Cephalic Version: Is it an Effective and Safe Procedure?

Externe Cephalic-versie: Is het een effectieve en veilige procedure?

External cephalic version (ECV) is an effective procedure for reducing the number of cesarean sections. To date, there is no video publication showing the ...

The Rigid Tube as an Alternative in Controlling the Problematic Airway

De starre buis als alternatief voor het regelen van de problematische luchtwegen

The unexpected problematic airway represents a large proportion of anesthesia-related morbidity and mortality. The retromolar or paraglossal approach is ...

Biological Preparation and Mechanical Technique for Determining Viscoelastic Properties of Zonular Fibers

Biologische voorbereiding en mechanische techniek voor het bepalen van visco-elastische eigenschappen van zonulaire vezels

Elasticity is essential to the function of tissues such as blood vessels, muscles, and lungs. This property is derived mostly from the extracellular ...