Det här protokollet beskriver en objektiv metod för att utvärdera rörelse prestanda och sensomotorisk funktion i övre extremiteten tillämpas för personer med stroke och friska kontroller. Ett standardiserat testförfarande, kinematisk analys och resultatet variabler för tredimensionella motion capture av dricka uppgift tillhandahålls.
Kinematisk analys är en kraftfull metod för objektiv bedömning av övre extremiteten rörelser i en tredimensionell (3D)-rymd. Tredimensionell rörelse fånga med en optoelektronisk kamerasystem är ansedd som golden standard för kinematiska rörelsen analys och används alltmer som resultaten åtgärd för att utvärdera rörelse prestanda och kvalitet efter en skada eller sjukdom som omfattar övre extremiteten rörelser. I artikeln beskrivs ett standardiserat protokoll för kinematisk analys av dricka uppgift tillämpas hos individer med funktionsnedsättningar övre extremiteten efter stroke. Dricka uppgiften inlemmar når, greppa och lyfta en kopp från en tabell att ta en drink, placera koppen tillbaka och flytta handen tillbaka till kanten av bordet. Sittande ställning är standardiserat till individens kroppsstorlek och uppgiften utförs i en bekväm självstudier hastighet och kompensatoriska rörelser hindras inte. Avsikten är att hålla aktiviteten naturligt och nära en verklig situation att förbättra ekologiska giltigheten av protokollet. Ett 5-kamera motion capture system används för att samla 3D samordna ståndpunkter från 9 reflex markörer placerad på anatomiska landmärken av arm, bål och ansikte. En enkel enda markör placering används för att säkerställa genomförbarheten av protokollet i kliniska inställningar. Skräddarsydda Matlab-programvaran ger automatiserad och snabba analyser av rörelse data. Temporal kinematik av rörelse tid, hastighet, maximal hastighet, tid för maximal hastighet och jämnhet (antal enheter för dataflytt) tillsammans med rumsliga kantiga kinematik av axeln och armbågen gemensamma samt stammen rörelser beräknas. Dricka uppgift är en giltig bedömning för individer med måttlig och mild övre extremiteten njurfunktion. De konstruera, diskriminerande och samtidig validitet tillsammans med lyhördhet (känslighet ändra) kinematisk variabler erhållits från dricka uppgiften har fastställts.
Kinematisk analys beskriver rörelserna i kroppen genom tid och rum, inklusive linjär och kantiga förskjutningar, hastigheter och accelerationer. De optoelektroniska motion capture system använder flera höghastighets kameror som antingen skicka ut infraröda ljussignaler att fånga reflektionerna från passiva markörer placeras på kroppen eller överföra rörelsen data från aktiva markörer som innehåller infraröd lysdioder. Dessa system betraktas som ‘gold standard’ för förvärvet av kinematiska data1. Dessa system är uppskattade för sin höga noggrannhet och flexibilitet i mätningar av olika uppgifter. Kinematisk åtgärder har visat sig vara effektiva för att fånga mindre förändringar i rörelse prestanda och kvalitet som kan vara oupptäckt med traditionella kliniska skalor2,3. Det har föreslagits att kinematik bör användas för åtskillnad mellan sant återhämtning (återställande av premorbid rörelse egenskaper) och användningen av kompensatoriska (alternativa) rörelsemönster under prestationen av en uppgift4, 5.
Övre extremiteten rörelser kan kvantifieras med slutpunkten kinematik, allmänt erhålls från en markör för hand och kantiga kinematik från lederna och segment (dvs., stammen). Slutpunkten kinematik ger information om banor, hastighet, temporal rörelse strategier, precision, rakhet och jämnhet, medan kantiga kinematik karakterisera rörelsemönster i form av tids- och rumsupplösning gemensamma och segmentet vinklar, vinkelupplösning hastigheter och interjoint samordning. Slutpunkten kinematik, såsom rörelse tid, hastighet och smidighet är effektiva för att fånga underskott och förbättringar i rörelse prestanda efter stroke6,7,8 och kantiga kinematik Visa huruvida de rörelser i lederna och kroppen segment är optimala för en viss uppgift. Kinematik från personer med funktionsnedsättningar ofta jämförs med rörelse prestanda hos individer utan nedskrivningar8,9. Slutpunkten och kantiga kinematik är korrelerade på sätt att en rörelse utförs med effektiv hastighet, jämnhet, och precision kräver bra rörelsekontroll, samordning och användning av effektiva och optimala rörelsemönster. Om exempelvis en patient med stroke som rör sig långsamt vanligtvis visar minskade också jämnhet (ökat antal enheter för dataflytt), lägre maximal hastighet och ökade stammen förskjutning8. Å andra kan förbättringar i endpoint kinematik, såsom rörelsehastighet och jämnhet förekomma självständigt från ändringarna av kompensatoriska rörelsen strategier av stammen och arm10. Det har fastställts att kinematisk analys kan ge ytterligare och mer detaljerad information om hur uppgiften sker efter en skada eller sjukdom, som i sin tur är väsentligt för individualiserad effektiv behandling för att nå optimal motor återhämtning 11. kinematisk analys används alltmer i kliniska studier för att beskriva rörelserna i personer med funktionsnedsättningar i övre extremiteten efter stroke8,9, för att utvärdera motorisk återhämtning7, 12,13 eller för att bestämma effektiviteten av terapeutiska interventioner10,14.
Rörelse uppgifter ofta studerade i stroke pekar och att nå, även om användningen av funktionella uppgifter som införlivar manipulation av verkliga vardagliga föremål ökar1. Eftersom kinematik nå beror på de experimentella begränsningarna, till exempel val av objekt och målet för den uppgift15, är det viktigt att bedöma rörelser under målmedveten och funktionella uppgifter där de verkliga svårigheterna i individens dagliga livet återspeglas närmare.
Således, syftet med denna uppsats är att ge en detaljerad beskrivning av en enkel standardiserade protokoll som används för kinematisk analys av en målmedveten och funktionell aktivitet, dricka uppgift, tillämpas för personer med övre extremiteter nedskrivningar i akuta och kroniska stadier efter stroke. Resultat från valideringen av detta protokoll för individer med måttlig och mild stroke njurfunktion sammanfattas.
Protokollet kan framgångsrikt användas för att kvantifiera rörelse prestanda och kvalitet hos individer med måttlig och mild övre extremiteten sensomotoriska funktionsnedsättningar alla skeden efter stroke. Genomförbarheten av detta protokoll har visat i en klinisk miljö så tidigt som 3 dagar efter stroke, och visade att systemet kan användas av utbildad vårdpersonal utan särskilda tekniska kvalifikationer. Teknisk expertis, dock behövs för att skapa och utveckla ett program för dataanalys. Från denna as…
The authors have nothing to disclose.
Speciellt tack till Bo Johnels, Nasser Hosseini, Roy Tranberg och Patrik Almström för hjälp med inledandet av detta projekt. Forskning uppgifterna i detta protokoll samlades på Sahlgrenska Universitetssjukhuset.
5 camera optoelectronic ProReflex Motion capture system (MCU 240 Hz) | Qualisys AB, Gthenburg, Sweden | N/A | Movement analysis system with passive retroreflective markers |
Markers | Qualisys AB, Gthenburg, Sweden | N/A | Retroleflective passive circular markers, diameter of 12 mm |
Calibration frame and wand | Qualisys AB, Gthenburg, Sweden | N/A | L-shape calibration frame (defines the origin and orientation of the coordinate system); T-shape wand (300 mm) |
Qualisys Track Manager | Qualisys AB, Gthenburg, Sweden | N/A | 3D Tracking software |
Matlab | Mathworks, Inc, Natick, Ca | N/A | Data analysis software |