的运动再培训采用实时反馈的性能

Summary

再培训异常的运动模式后，受伤或疾病，是身体康复的重要组成部分。最近技术的进步已批准的运动过程中准确地评估各种不同的任务，与附近的瞬间量化的结果。这提供实时修改错误的运动模式的新的机会。

Abstract

运动 – 尤其是运动模式，已经过了数年的磨练 – 任何修改需要重新组织负责管理运动性能的神经肌肉模式。该电动机可以提高学习通过一些使用的方法，在研究和临床的设置一样。在一般情况下，在实时或后移动的结果的知识的性能口头反馈被临床上常用灌输运动学习作为一个初步手段。根据患者的意愿和学习风格，视觉反馈（ 例如，通过使用镜子或不同类型的视频）或本体指导，利用治疗师触摸，用于补充治疗师的口头指示。事实上，这些形式的反馈相结合的运动学习和优化的结果在临床上是司空见惯的。

以实验室为基础，定量运动分析提供准确，客观地分析了各种运动在健康和受伤的人群中一直在研究环境中的中流砥柱。虽然实际的动作捕捉机制可能会有所不同，目前所有的运动分析系统依赖的体节和关节的运动轨迹，并使用已建立的运动方程来量化关键的运动模式的能力。由于采集和处理速度的变动的，分析和描述的限制历来发生脱机完成后，一个给定的测试会话。

本文将重点介绍一个新的补充标准的运动分析技术，依赖于附近的瞬时评估和量化运动模式和显示特定的运动特征的患者在运动过程中分析会议。其结果是，这种新技术可以提供一种新的方法，提供的反馈，有优势奥雅纳R当前使用反馈方法。

Introduction

下肢神经肌肉或肌肉骨骼结构的任何显着变化将可能有的移动功能和相关的物理特性的影响。因此，改善身体功能，是任何康复干预的重要成果。正常的重复动作，如散步一般按电机程序是包含必要的控制信息，需要激活正确的强度和定时^1的肌肉。这些运动项目是必要的运动，以提高自动化程度，从而减少了专门用于运动控制，并允许应注意的其他更高层次的任务。然而，由于在运动中和运动程序的作用，事实上，这些程序精制过了数年，后损伤或疾病是一个具有挑战性的企业不断变化的运动性能。

传统上，的运动再培训的干涉离子的运动性能提供了足够的反馈，以确保新的信息被纳入新的和不断变化的电机程序为前提。简单而有效的，方法包括口头反馈与全球的指令（ 例如，“弯多”，“让你的膝盖直”），以及如使用镜子或录像设备提供视觉反馈的机制。虽然这些间接的策略是有用的，尤其是在资源有限的临床设置，他们提供的运动变量的离散的，可量化的措施限制他们的困难。其结果是，与反馈的附加的更直接的方法补充这些技术可能会提高电机重新学习所需。

有很多接受的研究和临床社区提供反馈的离散的，可量化的结果的运动特性，可以提高性能，在运动过程中retraini NG干预。例如，瞬间视觉或听觉的肌肉活化强度使用肌电生物反馈装置反馈的康复运动成为主流，尤其是在行程^2-3，脑性麻痹^4，或慢性偏瘫⁵人。的运动运动学的反馈（关节和段的角度）与此相反，已被证明是较少使用的由于快速，准确地评估和测量这些成果中的一个难点。事实上，尽管定量，以实验室为基础的分析，突出的运动特征的生物力学研究，并已开始被纳入临床上，绝大多数的运动分析使用离线分析测试后保留的。然而，有越来越多的研究文献中，使用新技术，提供反馈的步态措施为手段，提高运动的成效，再培训^6。

ve_content“一个病理，目前正在研究使用标准的运动分析系统的实时生物反馈功能集成是膝关节骨性关节炎（OA）。最近的研究利用实时反馈的步态运动学设计，特别是通过减少负载膝关节，量化使用外部膝盖内收力矩OA进展⁷ -一个公认的危险因素。例如，研究利用实时生物反馈治疗的的大腿角⁸或主干角度^9-10级。亨特等^[11]提供了一个实时显示在与会者面前的躯干角度步行试验过程中表现出的能力，增加展示的躯干倾斜在一个单一的培训课程，并伴随着减少膝盖内收矩震级。相反，巴里奥斯等^[8]进行了八个交易日修改动态冠状面膝关节行走训练干预的重点后的1个月的干预与基线相比，在立场和角度均显着减少膝内收力矩值。这些研究中，类似的研究，依赖的能力来衡量，分析和显示变量的兴趣在持续不断地向患者。这个新兴的研究领域，有各种疾病影响的运动特征的患者的临床意义。使用运动改变有关的膝骨性关节炎（OA）的例子，本文的目的是描述需要进行运动再培训的干预，使用实时生物反馈的行走性能的方法。

Protocol

1。系统准备清除任何反射材料，可以观察到由摄像机捕获体积。这将减少实际的皮肤固定的背景标志相混淆的标记在运动过程中测试的机会，并提高整体精度的会议。 校准摄像头的所有摄像机固定标记对准在实验室内的固定位置。扩展的静态标定，动态的动作，使用移动标记放置在已知的距离。一定要覆盖尽可能多的捕获量尽可能地优化校准。 组织的所有材料（反射标记?…

Representative Results

在图2中示出一个例子，从单一的运动再培训会议聚焦增加横向躯干倾斜角在患者体内与膝关节OA。培训使用口头和基于镜像的性能的反馈的组合约15分钟后，病人被提供有关侧向躯干弯曲量的实时数据。使用此方法的训练持续了一个额外的10分钟。在正常（未修改）的试验中，患者表现出一个自我选择的横向干线约2°倾斜（见峰值的20％左右的立场虚线）。在修改试验过程中，患者被?…

Discussion

实时反馈的性能在运动过程中，如散步，可以是一个有价值的辅助标准的运动分析方法。虽然其相对处于起步阶段，具体的研究和离散运动的修改肯定会从中受益的能力，以产生所需的准确性和实时修改。例如，如果病人需要一个特定的移动变形量，这个量可以被测量，并提供在实际运动。这里介绍的方法可以用于测试新的方法来运动变形例以及细化现有协议的范围广泛的患者人群。

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Materials

Name of the reagent	Company	Catalogue number	Comments (optional)
Reflective markers	3×3 Design		12 mm diameter
Marker tape discs	Discount Disposables	TD-22 Electrode Collar, 8 mm	Designed usage is as electrode collars
Motion analysis cameras	Motion Analysis Corporation
Biofeedtrak	Motion Analysis Corporation
Matlab	The Mathworks