スマートフォン（ViMAS）を使用してビデオ運動解析：パイロットスタディ
Summary
This manuscript describes the method to test the concurrent validity of kinematic measures recorded by the smartphone application in comparison to a 3D motion capture system in the sagittal plane. This protocol will enable clinicians to set up smartphones for video capture of human movement.
Abstract
臨床診療におけるスマートフォンの利用は着実に人間の歩行を評価するために使用することができ、低コスト/自由に利用できる「アプリ」の利用で増加しています。この原稿の主な目的は、矢状面での3Dモーションキャプチャシステムと比較して、スマートフォンのアプリケーションによって記録された動対策の同時妥当性をテストすることです。第二の目的は、映像の動き解析のためのスマートフォンのカメラのセットアップに関する臨床医のためのプロトコルを開発することでした。
矢状面の膝角度は、スマートフォンアプリと32健常者における3Dモーションキャプチャシステムを使用してイベントオフヒールストライクとつま先の間に測定しました。 3回の試験は、ほぼ（2-m）および遠い（4-m）のスマートフォンのカメラの距離で行いました。距離の順序はランダム化されました。回帰分析は、対象の身長や脚の長さのいずれかに基づいて、カメラの高さを推定するために行きました。
AbsoluTE測定誤差は、ヒールストライク（5.81±5.26度）に比べつま先オフ（3.12±5.44度）の間に少なくともありました。有意な（p <0.05）が、膝角度のアプリケーションや3Dモーションキャプチャ対策間の適度な合意がありました。 2つのカメラ位置の間の絶対的な測定誤差との間に有意な（P> 0.05）相違もなかったです。歩行サイクルのオフつま先と踵接地イベント中に5度 – 測定誤差は3の間で平均しました。
スマートフォンのアプリを使用すると、歩行や人間の運動解析を行うために診療所で便利なツールです。さらなる研究は、上肢と体幹の動きを測定する際の精度を確立するために必要とされています。
Introduction
人間の歩行の評価は、理学療法評価と臨床意思決定プロセスの重要な要素です。 1歩行評価は、神経学的および筋骨格系障害を有する患者において歩行障害を評価するために頻繁に使用される臨床ツールです。歩行の再評価は、その後、彼らは彼らの初期評価時に設定されていた目標を達成する上での介入の有効性に関する情報を臨床医に提供することができます。患者を評価するときに標準化された結果の測定を利用する理学療法士のための米国で全国的に認められた必要性があります。 2この必要性は、保険償還政策の急速に変化する風景だけでなく、科学的根拠に基づく実践に大きく依存する理学療法士のための強調シフトに由来します。 VIS：3を含むいくつかの方法で観察することができる歩容の様々な側面を評価するための多数のアウトカム指標は、ありますそれは、最小限の機器と時間を必要とする臨床医によるUALの観察は、機能的評価は、ビデオが臨床現場でなどの対策、電子歩道、3次元動作解析ソフトウェアを、記録し、観察（目視）歩行分析は、一般的に、行われます。
観察歩行分析は、一般診療所の中に使用されるが、それはまだ主観評価のままです。 4したがって、このようなセラピストの経験、視力、被写体までの距離（カメラ距離）、測定ツール、および他のそのような要因のような要因は、評価の変動や誤差を導入することができます。このような変動の可能性は、最終的に有効な計測器を使用することによって克服することができる測定のより信頼性の高い手段のための重要な必要性を提示します。 5
創業以来、ビデオ撮影及び関連技術は、さまざまな機能の制限の解像度を調べるために使用されています障害者運動能力だけでなく、視覚的なフィードバックのフォームからulting。これは、評価を歩行に関しては急性真です。 Stuberg ら。 「ビデオ撮影装置が診療所で一般的に利用可能である…と歩行サイクル中の姿勢や関節の位置に関する追加の客観的な情報を臨床医に提供する。」ことがわかりました技術として4は改善を続け、そのようにビデオ分析の能力を持っていました。これらの機能は、臨床的に歩行の様々なパラメータを評価するためのより大きな能力を持つ理学療法士を提供しています。
理学療法士に焦点を当てる二つの重要なパラメータは、運動学と時空間パラメータを含みます。名前が示すように、時空間の措置は、距離と時間の要素を伴います。歩行周期に特有の、時空間措置が含まれるだろうが、歩幅、歩幅、ケイデンス、速度、に限定されるものではありません。 O上の6動対策各歩行サイクルの間に観察された下肢の関節の動き/回転にTHER手の焦点。
査読論文の数は、具体的には、2Dカメラシステムは、運動学的、時空間、またはパラメータの両方のタイプの組み合わせを評価するために、アウトカム指標としてビデオモーション解析の使用を引用していること発表されています。これらの記事は、脳卒中（CVA）の病歴を有する個人を含む様々な臨床集団、外傷性脳損傷（TBI）、脊髄損傷（SCI）、パーキンソン病（PD）、脳性麻痺（CP）、および健康な個体を評価しました。 （ 図1）以下に示す概略図は、このトピックに公開された関連査読論文を識別するために採用されたフレームワークを提供します。
図1。 記事の選択基準のための概略図。目電子回路図は、歩行分析で報告された変数の型を確認するために査読論文を選択するときに使用される手順を説明します。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
歩容パラメータを記録するためのビデオモーション分析を使用した調査研究の大多数は、検証試験でした。 図7は、特定の機能動作時の関節角度、8、9を検査し、介入前の動きの比較を介して、治療の有効性を評価し、特定の診断/病理に起因する異常な動きを評価する：キネマティック検証研究は、さらに3つのカテゴリのいずれかに分けることができますそして、介入後の動き。 図10、 図11は同様に、調査研究は、時空間パラの評価しますメーターはまた、三つのカテゴリーに分けることができます。特定の病理学、12、13に起因する異常な動きの評価、特定の機能活性時のプラットフォームの14検査、15、16、および特定の介入の効果を決意。動と時空間の両方のパラメータを評価した17の調査研究は、主にこのような装具などの特定の治療介入の有効性を決定することを目的としたしました。 17または体重/部分的な体重サポートトレッドミルトレーニング。 18、これらの記事の19の予備的記述分析は研究の52.1パーセント（キネマティクス（30.4パーセント）でのみお探しの方やパラメータの組み合わせ（21.7％）を調べたものの合計）は、Rと判断しました2Dカメラシステムと機構パラメータをesearched。これは、時空間パラメータを評価した記事（時空間パラメータ（47.8パーセント）の研究論文の和とパラメータの組み合わせ（21.7％））の69.5パーセントと比較しています。
記録動と時空間歩容パラメータを評価する方法論の違いはまた、使用されている観察歩行分析の種類の点で臨床診療で見られます。研究によって示されるように、時空間パラメータは、はるかに高い頻度で評価されます。一般的にこのような傾向の理由で合意3があります：低コスト、使いやすさ、およびそのようなパラメータを測定するための標準プロトコルの存在。臨床設定で – （94％40％）観察運動学的測定は、非常に低いイントラ評価者（60％）と評価者間信頼性を有することが示されています。 4この広い範囲は、上のマーカーの配置の変化によるものであると理解されます骨のランドマークと関節角度を評価するために使用する特定のツール。マーカーの場所の配置の微小な違いが顕著に得られる角度を変更することができます。歩行を評価するために、クロック方法を紙、鉛筆を使用して停止する場合は特に、 – 時空間測定がはるかに高い信頼性（97％の範囲の69％）を有しています。 20
過去数十年の技術の進歩は著しく、医療が実施される方法を変更しました。スマートフォン、インターネットへのアクセスの最近の出現により、オンラインの研究論文、および他の電子リソースは、いつでも今、臨床医に、より容易に入手可能です。マーティンら。 「スマートフォンの一般的な使用は、臨床診療、医学教育と研究に増加している。」と報告し図21は、本研究では、35歳未満の医師の50％以上は、彼らが臨床現場でスマートフォンを使用して実装していると回答しています。この傾向のINCR米国では医師の64％が、それらの臨床現場でスマートフォンを使用していることが判明したとき、2009年に緩和。マンハッタンレビューの研究はさらに、さらなる研究が、この上昇傾向は確かに上昇を続けているかどうかを判断するために実施されていないが、この成長は2012年22により、臨床実践においてスマートフォンの使用を実装する医師や医療臨床医の81％に上昇し続けるだろうと予測しました臨床診療におけるスマートフォンのプラットフォームの使用は、より一般的になるであろうことを、医療における技術の既知の実装と、考えるのが妥当です。
理学療法の実践におけるスマートフォンアプリケーションの現在の使用は確立されていません。これまでの理学療法士によってスマートフォンのビデオ解析アプリケーションの使用を評価しない研究が行われていません。しかし、様々なスマートフォンのアプリケーションは、Oで画期的な支援ツールとして、個々の物理的な療法士によって使用されています様々な分野の両方リハビリとトレーニングアスリートで使用するためのutpatient整形外科設定。スマートフォンのアプリは、有効性が確認されているそのうちのいくつかの関節角度を測定することができることもあります。 23、24個々のセラピストは、事例証拠に基づいて、患者のための視覚的なフィードバックのためのスマートフォンで、患者の歩行サイクルに欠けていることができる様々なコンポーネントを簡単に破壊するための様々な分析アプリケーションを使用し始めています。しかしながら、これらの対策の有効性は不明です。これらのスマートフォンのビデオ解析アプリケーションに関して存在する限られた研究では、運動学的歩容パラメータ、特に足首、膝と股関節角度、前頭面内で、25およびデバイスの評価者間信頼性の検証に焦点を当ててきました。 26 kinemを記録するためにスマートフォンの映像解析アプリケーションの使用を検証しています現在までの研究ではありません最も一般的な臨床歩行分析で行われる矢状面での歩行のatics。
本研究の目的は、スマートフォンのアプリケーションによって記録された動対策の同時妥当性をテストし、矢状面での3Dモーションキャプチャシステムによって記録された措置にそれらを比較することでした。我々は、3次元モーションキャプチャシステムによって記録された測定と比較した場合、スマートフォンアプリケーションによって記録された測定の間に有意差がないことを予測します。二次目的は、2-メートルの距離に近い被写体からのスマートフォンのカメラの二つの異なるプレース（かどうかをテストすることです;。スマートフォンのカメラの二つの異なるプレース間の措置で4 -nt差の遠距離研究の最終目的スマートフォンのアプリケーションを用いた臨床映像歩行分析のためのプロトコルを起草することです。
Protocol
Representative Results
Discussion
この検証試験の目的は、臨床的に臨床設定での動歩行分析のためのスマートフォンの技術を使用する目的と費用効果的な手段として使用するために自由に利用できるスマートフォンアプリケーションの有効性を決定することでした。スマートフォンアプリケーションと動対策を検討し、既存の検証研究は限られており、矢状面での歩行中に記録された動的な運動学的な措置を評価していませ?…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors wish to thank all the participants who generously gave their time to participate in this study.
Materials
| Hudl Technique App | Hudl | Online app | Freely downladable app from adroid /apple store |
| Optotrak Certus 3D motion capture system | Northern Digital inc | Optotrak certus System | http://www.ndigital.com/msci/products/optotrak-certus/ |
| Smartphone | Apple | Iphone 5 | www.apple.com |
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