Summary
慢性足首不安定性(CAI)を有する個人は、下肢の姿勢制御欠乏および遅れた筋肉活性化を示す。表面筋電図と組み合わせたコンピュータ化された動的姿勢学は、視覚、体性感覚、および前庭システムと筋肉活性化調節の協調に関する洞察を提供し、CAIを有する個人の姿勢安定性を維持する。
Abstract
コンピュータ化された動的姿勢法(CDP)は、静的および動的条件下での姿勢安定性と摂動性を評価するための客観的な技術です。CDP は、圧力の中心と重心の間の相互関係をトレースする反転振り子モデルに基づいています。CDPは、視力、プロプリオセプション、前庭感覚の割合を分析して姿勢の安定性を維持するために使用できます。慢性足首不安定性(CAI)を定義する文字は、持続的な足首の痛み、腫れ、「道を譲る」感覚、および自己申告された障害。CAIを有する個人の姿勢安定性および毛状筋活性化レベルは、側足首靭帯複雑な傷害のために減少した。CAIを持つ個人の姿勢の安定性を探求するためにCDPを使用した研究はほとんどありません。表面筋電図と同期CDPを用いて姿勢安定性と関連筋活性化を調べる研究が欠けている。この CDP プロトコルには、感覚組織テスト (SOT)、モータ制御テスト (MCT)、および適応テスト (ADT) のほか、一方的な姿勢 (米国) と安定性の限界 (LOS) を測定するテストが含まれています。表面筋電図システムはCDPと同期し、測定中に下肢の筋肉活性化に関するデータを収集する。このプロトコルは、視覚、体性感覚、前庭系および関連する筋肉活性化の協調を評価し、姿勢の安定性を維持するための新しいアプローチを提示する。さらに、実際の複雑な環境に対処する際にCAIを持つ個人の神経筋制御に関する新しい洞察を提供します。
Introduction
コンピュータ化された動的姿勢法(CDP)は、静的および動的条件下での姿勢安定性と摂動性を評価するための客観的な技術です。CDP は、圧力中心(COP)と重心(COG)の間の相互関係をトレースする反転振り子モデルに基づいています。COG は重心 (COM) の垂直投影であり、COM はグローバル参照系の全質量に相当する点です。COPは、垂直地盤反力ベクトルのポイント位置である。接地1との接触領域の表面上のすべての圧力の加重平均を表す。姿勢の安定性とは、特定の感覚環境で COM をサポート基盤内で維持する機能です。これは、中枢神経系を眼球感覚系(視力、プロプリオセプション、前庭感覚)と運動指令出力2とを調整する神経筋制御能力を反映している。
姿勢制御の以前の評価方法は、単足姿勢の時間やYバランステストの到達距離など、結果指向であり、感覚システムとモータ制御3との間の協調を客観的に評価するためには使用できない。さらに、いくつかの研究は、実験室の設定4、5、65から動的バランス性能を定量化するポータブルコンピュータ化ウォ4ブルボードを使用しました。CDPは、上記の試験方法とは異なり、姿勢安定性維持における視力、プロプリオセプション、及び前庭感覚の割合の分析及び足首や股関節優勢戦略などの運動戦略の割合の評価に適用することができるからである。それは、その精度、信頼性、および有効性8のために、姿勢制御測定7のゴールドスタンダードと見なされてきた。
慢性的な足首不安定性(CAI)は、持続的な足首の痛み、腫れ、および「道を譲る」感じによって特徴付けられる。それは最も一般的なスポーツ傷害の1つである9.CAIは主に外側足首捻挫に由来し、外側足首靭帯複合体の完全性と安定性を破壊する。この支柱、頭筋力、およびタルスの正常な軌道は10、11,11に障害を与える。弱い足首セグメントの欠乏は、CAI12を有する個人における姿勢制御および筋肉活性化の欠乏をもたらす可能性がある。しかし、CDP,3,13を用いてCAIを持つ個人の姿勢安定性を調査3した研究はほとんどない。現在の測定では、感覚分析の観点から、CAIの姿勢制御の欠陥を分析することはほとんどありませんでした。したがって、CAIの感覚組織と姿勢戦略が姿勢の安定性を維持する能力は、さらなる探求を必要とする。
筋肉活動は、姿勢安定性14,15,15の調節に影響を及ぼす神経筋制御の重要な構成要素である。しかし、CDPは、力板を介してCOPとCOGの相互関係のみを監視し、CAIを有する個人における下肢筋の特異的活性化レベルの観察への応用は困難である。現在、CDPと筋電図(EMG)を組み合わせた方法を通じて、CAIを有する個人の姿勢安定性を評価する研究はほとんどありません。
そこで、開発されたプロトコルは、CDPと表面電図システム(sEMG)を組み合わせることにより、姿勢制御と関連する筋肉活動を探求することを目的としています。このプロトコルは、CAIを有する参加者に対して、感覚組織、姿勢制御および関連する筋肉活動を含む神経筋制御を調査するための新しいアプローチを提供する。
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Protocol
試験の前に、参加者は実験プロセスに関する情報を受け取った後、インフォームド・コンセントに署名しました。この実験は、上海スポーツ大学の倫理委員会によって承認されました。
1. 機器のセットアップ
- CDPシステムをオンにし、完全な自己キャリブレーションを行い、計器が100Hzのサンプリング周波数で正常に動作することを確認します。
注: 2 つの独立したフォース プレートのそれぞれは、3 つのフォース(Fx、Fy、および Fz)と 3 つのモーメント(Mx、My、Mz)を測定します。X 軸は左方向に向き、矢状平面に対して垂直です。Y 軸は前方方向と後方方向にあり、コロナ平面に対して垂直です。Z 軸は水平面に対して垂直です。原点はフォースプレートの中心に配置されます。 - [残高マネージャ システム] をダブルクリックします。臨床モジュールをクリックし、新しい患者をクリックし、患者 ID を確立します。感覚組織テスト、一方的なスタンス、安定性の限界、モータ制御テスト、および適応試験を選択します。
注: このような人口統計データは、年齢に一致する標準診断分析にも使用されます。 - 表面電図(sEMG)システムをオンにして 、EMGモーションツール アイコンをダブルクリックします。トリガー信号を トリガーイン(手動停止)として指定し、参加者IDを設定し、測定した筋肉をワイヤレス電極と一致させます。不安定な下肢の筋肉は、広大な内側蓋(VM)、広大な外側道(VL)、上腕二頭筋(BF)、脛骨長長(TA)、腹腔長門(PL)、胃頭門内側(GM)、および胃頭間症(GL)である。
注: トリガーイン (手動停止) という語句は、CDP がテスト中に EMG データをキャプチャするために sEMG システムをトリガーすることを示しますが、"end" フラグは手動でクリックして取得を停止する必要があります。 - 同期回線を介して、sEMGシステムとCDPシステムを接続します。SEMGシステムのカメラを調整して、CDPシステムの信号インジケータライトをキャプチャします。
注:インジケータライトのビデオはCDPシステムとsEMGと同期して収集され、CDPテストに従ってEMGの対応するサイクルをカットします。「ライトオン」はテストが進行中であることを示し、「ライトオフ」はテストが一時停止/停止していることを示します。
2. 参加者の選考と準備
- CAI参加者に対して以下の包含基準を使用する:(1)プロスポーツ選手または座りっぱなしの参加者を除く、定期的な毎日の活動を持つ35人の男性参加者。(2) 20~29歳(3)少なくとも1つの重要な足首捻挫の歴史、および最初の捻挫は、研究に登録する少なくとも12ヶ月前に発生している必要があります。(4)負傷した足首関節および/または再発性捻挫および/または「不安定感」および(5)カンバーランド足首不安定性ツールアンケートスコア24ポイント未満の「与える」感情16。
- 両側捻挫、下肢骨折、手術、神経系および前庭系疾患、またはテーピングに対するアレルギーの既往歴のある参加者を除外する。さらに、CAIグループと一致する人口統計データを持つCAIを持たない35人の男性参加者を対照グループとして募集します。
- 準備のために、測定された筋肉の腹に電極片を固定します。参加者に安全ハーネスを着用し、フォースプレートの上に裸足で立って、視覚的なサラウンドに向かうように指示します。
- フォース プレート上の足の位置合わせを調整します。可鍛性の内側を、コンピュータで生成した水平線(S、M、T線)に合わせます。ビジュアルサラウンドに埋め込まれた画面をオフにします(図1)。
注: これらのガイドラインは、次の高さに基づいています。「S」とは「小」を意味し、76cmから140cmまでの高さを含み、「M」は「中」を意味し、141cmから165cmまでの高さを含み、「T」は「背が高い」を意味し、166cmから203cmまでの高さを含みます。リアルタイムの視覚的フィードバックを提供できるため、画面は学習効果を生み出す可能性があります。したがって、画面は、安定性(LOS)テスト17の制限の間を除いて、テスト中に閉じたままにする必要があります。
- フォース プレート上の足の位置合わせを調整します。可鍛性の内側を、コンピュータで生成した水平線(S、M、T線)に合わせます。ビジュアルサラウンドに埋め込まれた画面をオフにします(図1)。
図1:測定のための参加者の準備。参加者は裸足で立って視覚的なサラウンドに向かい、安全ハーネスを着用し、足をフォースプレートに正しく合わせ、ワイヤレスEMG電極を脚に固定します。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
3. 測定手順
- CDP測定
- 感覚組織テスト
- 参加者に対して、視力、感覚、前庭感覚(単独または組み合わせ)からの干渉に対処するために、できるだけCOGを安定させ、できるだけ安定するように指示する(表1)。条件1~6の測定を完了します。各テストは20 sで続く。条件ごとに手順を 3 回繰り返します。
- 一方的な姿勢
- 参加者に目を開いたり閉じたりして、前の上腸骨の脊椎に手を置くように指示します。不安定な足首側をサポートレッグと考えてください。膝関節を十分に伸ばし、非支持脚の膝を約30°曲げる。参加者が10 sのために安定して立ち続けることを許可します。各表示条件に対して、手順を 3 回繰り返します。
- 安定性の限界
- 参加者に対して、中心領域での COG を維持するよう指示します。リングを聞いて、自分の体を傾け、画面のターゲットフレームにCOGを素早くシフトします。参加者に10sの安定を保つように指示します。COG の 8 方向シフト (前方、前方、右、右、右、後方、後方、左、左)を完了します。
注: COG シフトの過程で、ボディは直線に保たれ、かかとやつま先はフォースプレートから遠くないし、股関節は曲がっていません。
- 参加者に対して、中心領域での COG を維持するよう指示します。リングを聞いて、自分の体を傾け、画面のターゲットフレームにCOGを素早くシフトします。参加者に10sの安定を保つように指示します。COG の 8 方向シフト (前方、前方、右、右、右、後方、後方、左、左)を完了します。
- モータ制御試験
- 身体の安定性を回復し、フォースプレートの予期せぬ滑りに対処するために効果的に対応するように参加者に指示します。スリップ条件ごとに手順を 3 回繰り返します。
注:フォースプレートは、前/後方向に小/中/大の振幅で滑ります。参加者の高さに応じて、フォースプレートのスリップ振幅が自動的に調整されます。力板の足の位置を揃えるために標準的な手順に従わなければなりません。試行の間にランダムな遅延が存在します。
- 身体の安定性を回復し、フォースプレートの予期せぬ滑りに対処するために効果的に対応するように参加者に指示します。スリップ条件ごとに手順を 3 回繰り返します。
- 適応試験
- 身体の安定性を回復し、20°/sの速度で5回連続した予期しない回転に対処するために効果的に対応するように参加者に指示します。つま先を上または下に向けます。
- 感覚組織テスト
| 条件 | 目 | フォースプレート | ビジュアルサラウンド | 干渉 | 予想される応答 |
| 1 | 開く | 修正 | 修正 | 体性感覚 | |
| 2 | 閉じる | 修正 | 修正 | ビジョン | 体性感覚 |
| 3 | 開く | 修正 | スウェイリファレンス | ビジョン | 体性感覚 |
| 4 | 開く | スウェイリファレンス | 修正 | 体性感覚 | ビジョン、前庭 |
| 5 | 閉じる | スウェイリファレンス | 修正 | 体性感覚,視力 | 前庭 |
| 6 | 開く | スウェイリファレンス | スウェイリファレンス | 体性感覚,視力 | 前庭 |
表1:感覚組織テストにおける異なる干渉と対応する予想される応答。 「揺れ参照」という用語は、フォースプレートとビジュアルサラウンドの動きが参加者のCOGの揺れに従うことを意味します。
- sEMG測定およびデータ処理
- SOT、米国、LOS、MCTおよびADTの間にCDPシステムによって誘発された後、下肢の筋肉活動の生データの自動取得を開始する。ライトがオフの場合、sEMGシステムの間に手動で取得を停止します。サンプルサイズは1000 Hzです。
- sEMG ソフトウェアの処理ウィンドウを入力します。ライトビデオのEMG生データとmp4ファイルのC3dファイルをインポートします。ライトが点灯したら、トライアルサイクルをカットします。
- 「処理パイプライン」操作では、実行パイプラインに次のオプションを含めます: 低パス (450 Hz、2.順序)とハイパス(20 Hz、2.注文);50 Hzでノッチフィルター。そして、100 msの平方平滑化ウィンドウを意味する。
注:ローパス(450 Hz、2)のバターワースフィルタを選択してください。順序)とハイパス(20 Hz、2.Order) 不要な低周波数および高周波コンポーネントを除外します。50 Hz のノッチ フィルタを設定して、主電源から 50 Hz の干渉を取り除きます。100 ms の二乗平均平方平滑化ウィンドウを使用して、騒がしい信号を滑らかにします。 - [ イベントの生成] オプションで、実行パイプラインに次のイベントを含めます。「筋肉上」は、「すべてのチャネルが少なくとも50ミリ秒の5倍のベースラインノイズ標準偏差を超える」と定義される。「マッスルオフ」は、「すべてのチャネルがベースライン上の5倍標準偏差を下回る(少なくとも50 ms)」と定義される。
- [ パラメータの生成] オプションで、実行パイプラインに次のパラメータを含めます。二乗平均平方根 (RMS)平均電力周波数(MPF)。中周波数(MDF)と共活性化率。
注: 上記のパラメータ (方程式 1 ~ 4) の参照計算式は次のとおりです。
- SOT、米国、LOS、MCT、ADT試験のRMS値を、各筋肉の最大自主等角体収縮(MVIC)のRMS値で正規化します(式5)。
注:MVICは、5 s(補助ファイル1)1818の標準姿勢の参加者の各筋肉の最大力収縮を示します。
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Representative Results
CDP 代表結果
感覚組織テスト
システムは、周辺信号入力として環境が変化したときに、所定のターゲット領域でCOGを維持する参加者の能力を評価します。平衡スコア(ES)は、姿勢安定性を維持するために感覚系を調整する能力を反映した条件1~6のスコアです(式6)。複合スコア(COMP)は、すべての条件の加重平均スコアです。4、5、6という困難な条件に重点が置かれています。複合スコアは、SOT1およびSOT2の条件に対する平衡スコアを個別に平均化し、条件SOT3からSOT6までの3つの試験のそれぞれから平衡スコアにこれらの2つのスコアを加算し、合計を合計試験19,20,20で割ることによって計算される。図では、緑色のバーは、参加者がデータセット内の年齢に一致した規範的なカウンターポイントよりも、3つの感覚システムをより良く調整し、より効果的に応答できることを示しています。赤いバーは、参加者の感覚的組織能力がデータセット内の年齢に一致する規範的カウンターポイントよりも悪いことを示しています(図2A)。
注: 健康な成人の場合の COG の理論上の最大前-後方向の変位は 12.5°です。θは、COGの揺れ角度を示します。平衡スコアの範囲は 0 ~ 100 です。スコア 0 は、残高の損失を示します。100 に近いスコアは、参加者がバランス機能が良好であることを示します。
感覚解析スコア: 6つの条件下での視力、プロプリオセプション、前庭感覚の参加比率を調整し、姿勢安定性を維持する過程で視力(VIS)、プロプリオセプション(SOM)、前庭(VEST)への依存度を推測します(方程式8-10)。赤いバーの外観は、参加者がバランスを維持するためにVIS /SOM /VEST感覚を使用できないことを示しています。視覚設定(PREF)は、競合する視覚干渉環境で誤った視覚情報を無視する能力を示します(式11)。赤いバーの外観は、参加者が誤った視覚情報とバランスを保つために視覚情報に依存していることを示します(図2B)。
戦略スコア:安定性の維持のプロセスの間に COG と COP の相互関係に従って戦略スコア (STR) をエクスポートします。100 に近い STR は、足首戦略の高い割合の使用を示します。STR スコアが 0 に近い場合は、ヒップ戦略の高い割合を使用することを示します。四象数の右側に近い条件 1 から 6 のマークは、足首戦略の優位性を示します。左側に近い方は、ヒップ戦略の優位性を示しています(図2C)。
COG の位置合わせ:各条件下の座標の形式でのCOG位置の変化 (図2D)。
図2:SOT中にCAIを持つ参加者の代表的な結果。(A) 平衡と複合スコアのグラフィック表現。(B) 感覚解析結果のグラフィック表現(C) 戦略分析結果のグラフィック表現。(D) COG 位置合わせ結果のグラフィック表現。SOT、米国、LOS、MCT、ADTのグラフィカルな結果では、緑色の実線のバーが正常範囲の結果を表します。赤い実線のバーは、通常の範囲から外れた結果を表します。ストライプバーは繰り返しテストを表します。灰色の領域は、異常データ範囲を表します。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
一方的な姿勢
一方的なスタンスの間のCOG(°/s)の揺るし速度が輸出されます。赤いバーの外観は、単一のスタンスの安定性を維持する能力が通常よりも悪いことを示しています。左/右差(%)左右の脚の間の総スイングの比較を示します (図 3)。
図3:米国中に目を開いたり閉じたりする米国中の参加者のCOGの揺れ速度(°/s)。
この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
ロス
LOSはCDPシステムで最高の自主的な動きの測定である。LOS検定は、反応時間、移動速度、LOSの知覚能力、および運動制御能力を評価する。次の変数がエクスポートされます。
反応時間(RT)(s):移動信号の送信から身体の動きの開始までの時間。赤いバーの外観は、遅れた反応時間を示します(図4A)。
移動速度(MVL)(°/s):初期点から目標までの平均速度を5%から95%の間で示します。赤いバーの外観は、重力の平均速度が通常よりも遅いことを示します(図4B)。
エンドポイント エクスカーション(EPE)(%): 最初のポイントから最終点までの COG 移動距離。赤いバーの外観は、COGの移動距離が正常範囲に達していないことを示します(図4C)。
最大エクスカーション(MXE)(%):COG移動の最大距離。赤いバーの外観は、COGの最大遠足が正規の範囲に達していないことを示します(図4C)。
方向制御(DCL) (%): 意図した方向に向かう移動量から軸外移動の量を引いた値 (図 4D)。
図 4: LOS 中の CAI を使用した参加者の代表的な結果(A) 反応時間結果のグラフィック表現。(B) 移動速度結果のグラフィック表現 (°/s)。(C)エンドポイントと最大遠足結果のグラフィック表現 (%)。(D) 方向制御結果のグラフィック表現 (%)。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
モータ制御試験: このテストを使用して、効果的な運動応答を生成する参加者の能力を評価し、力プレートの突然の前部-後方変位に対処するためにCOG安定性を回復させるために使用します。
重量対称性: 両脚の体重負荷分布を指します。赤いバーの外観は、左右の脚の非対称の重さを示します(図5A)。バーには、コンピュータで生成された確認が表示されます。この値が低い場合 (≤2)、待ち時間は異常です。この値が 0 の場合、応答が欠落しており、再テストが必要です。
レイテンシー (ms):圧力プレートの移動からCOPの移動までの応答時間(1)前方/後方変位時の片側側の赤い棒の出現は、一方的な整形外科損傷によるものと考えられる。(2) 前方/後方の変位時に両側に赤い棒が現れ、長い循環経路の枝の損傷の発生を示す可能性がある。(3) 前方および後方の変位時の両側の赤い棒の出現は末梢神経障害、脊髄疾患、多発性硬化症、および脳幹/皮質病理に起因する可能性がある(図5B)。
振幅スケーリング: これは、摂動に応じて脚によってフォースプレートに加えられる力です。振幅スケーリング(AS)の増加は二足歩行対称で、力板スリッページの振幅に関連する必要があります(図5C)。
図5:モータ制御試験中のCAI参加者の代表的な結果。(A) 重量対称結果のグラフィック表現。(B) 遅延結果のグラフィック表現 (ms)。(C) AS 結果のグラフィック表現。 この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
適応試験
スウェイエネルギースコア(SES)は、摂動の最初の2秒の間のCOPの速度と加速度に基づいて決定され、エクスポートされます(図6)。200 ポイントに達する赤いバーは、バランスの損失(落下)を示します。(1)赤色のバーが5回の試行で2回以下のグレー領域で200ポイントに達せず、他のバーが緑色のままの場合、変動は正常であり、落下のリスクはありません。(2) 5回の試行で毎回200点に達する赤いバーは、以下の理由によります。力プレートがつま先の方向に回転し、その逆の場合、COG は後方に過度に戻ります。足首の動きの範囲は限られています。足首関節または下肢が弱い。中枢神経系は機能不全です。(3)赤いバーは5回の試験で200ポイントに達し、他のバーは恐怖や不安の影響で緑色のままです。(4) 灰色の領域に5回赤いバーが現れるのは、足首関節の弱さ、下肢、恐怖、不安などによるものと考えられます。
図 6: ADT 中の CAI を使用する参加者の SESこの図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
sEMG の結果
たとえば、sEMG の生データと処理データは、SOT、米国、MCT、ADT の間に示されます (図 7 および 図 8)。赤い線とヒントで示される間隔は、CDP システムのインジケータ ライトがオンで、テスト 段階である間隔です。
図 7: SOT、米国、MCT、および ADT 中の広大な内側の sEMG の生データ。
この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図 8: SOT、米国、MCT、および ADT 中の広大な内側の sEMG の処理データ。
この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
SOT、米国、ロス、MCT、および ADT のテスト段階に対応する sEMG パラメータは次のとおりです。 iEMG は単位時間当たりの蓄積される筋肉エネルギーを反映する。 RMS は EMG 信号の平均電力を反映します。 MPF は、パワースペクトル分布における各電力の平均値を意味する。 MDF は、パワースペクトルを等しい領域を持つ 2 つの部分に分割します。 共活性化比 は、試験における活性化段階のアゴニストと拮抗筋の間の協調を反映する。
補足ファイル 1: コンピュータ化された動的な体系システムの概要.このファイルをダウンロードするには、ここをクリックしてください。
補足表1:sEMG電極の筋肉部位に適用技術この表をダウンロードするには、ここをクリックしてください。
補足表2:測定された筋肉のEMG正規化法の標準姿勢こちらの表をダウンロードしてください。
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Discussion
提示されたプロトコルは、CDPとsEMGを同期させることによって、CAIとの個人における動的姿勢制御および関連する筋肉活動を測定するために使用される。CDPは、COPとCOGの軌跡を追跡し、知覚情報(視覚、体性感覚、前庭感覚)入力と外部環境88、21、2221,22との相互作用に関する洞察を提供する。これは、感覚または運動システム障害によって引き起こされる機能的活動制限の診断のための有効なツールである。筋肉活動は、下肢の協調を調査するためにCDPのタスク中に同期的に収集されます。このプロトコルは、特定の状況下での以前の研究の限界を補償します。これは、CDP と関連する筋肉活動の組み合わせを通じて CAI の神経筋制御の包括的な調査を可能にします。.
プロトコルの次の手順は、姿勢の安定性を調査する上で重要であり、信号の正確な測定に関連しています。実験前の結果は、休息なしで全体のテストの完了が25分かかることを明らかにしました。このプロセスの間、参加者はモーター戦略の調整とバランスの維持に集中します。疲労は中枢神経系の運動調節戦略を変え、プロプリオセプション、筋肉応答、および動的姿勢制御23、24,24を中断する。したがって、少なくとも5分の休息時間は、認知負荷と身体疲労25を避けるために、各テストの後に設定する必要があります。人間学的特性は、姿勢バランス,26、27、28,27の正確な評価の変動を制限するために正確に制御する必要があります。28同様に、このプロトコルでは、年齢、身長、体重、および足位置の位置の位置は、COPの位置を決定し、重量と力2の分布の分析に影響を与えるので、正確に制御する必要があります。安全ハーネスは、通常の動きに影響を与えることなく、参加者の安全を保護するために緩み過ぎたり、きつすぎないようにしてください。足の位置合わせが完了した後、足の位置はテストが完了するまで動かしてはならない。参加者は、結果の精度に影響を与えないように、安全ハーネスを把握したり、視覚的なサラウンドに寄りかかるとき外的なサポートを求めないようにしてください。MCT の試験を異なる大きさでランダムにシーケンシングすることで、参加者が摂動条件を予測するのを防ぐことができます。
測定を実施する際には、次の制限事項を考慮する必要があります。まず、結果の解釈における性差の干渉を避けるために、男性参加者のみが含まれる。今後の研究では、CAIを持つ女性参加者の姿勢制御と筋肉の活性化を探求する必要があります。第二に、ほとんどのCAI傷害は前頭面の足底屈曲と反転または組み合わされ、MCTおよびADTの摂動は水平面の前部-後部滑りおよび力プレートの矢状面における屈曲-逆反射回転を伴う。したがって、今後の干渉モデルでは、損傷メカニズムを考慮する必要があります。
既存のメソッドはいくつかのカテゴリに分類され、次の29のように、姿勢の安定性を評価するために使用されます。ベルクバランススケールのような臨床スケールは臨床機能評価で容易に実施できる。しかし、結果は主観的であり、弱いセグメントを見つけるのは難しいです。Yバランステストの到達距離など自発的な動的制御の結果指向の測定は、姿勢制御の欠陥を識別することができたが、それはプロセス30、31,31の間に行動の質を無視する。視力欠乏のために目を閉じた状態で立つ、支持体のベースを減らすために片足で立つ、または不安定な表面(泡またはぐらつき板)に立つなど、特定の感覚環境を変化させると、体性感覚システムに干渉して、動的バランス制御44、55を達成するための特定の感覚システムの欠乏を区別する低コストで携帯可能な方法である。CDPは3つの感覚システムの依存割合を分析することができ、COPとCOGをトレースすることによって姿勢戦略を調査することができる。SOTは、完全な感覚モーターループで周辺環境信号入力(感覚重)を制御することにより、モータシステム出力(COGダイナミックコントロール)の品質を評価するために特に適用されます。米国およびLOSは皮質レベルで自律自主運動制御能力を評価することができる。MCTおよびADTは、外部刺激を通じて脳幹および皮質レベルでの自動姿勢応答を評価することができる。CAIを持つ個人の不十分なプロプリオセプション、毛頭筋力、靭帯の完全性は、感覚入力および運動出力に参加することができ、CDPシステム測定を通じて弱い関節で検出することができます。ただし、適用範囲は、実験室の設定と複雑さによって制限される場合があります。
この探索的プロトコルは、CDPタスク中の下肢筋活動を測定し、不安定な下肢の筋肉協調に関する洞察を提供する。CAIと健常群の間には、CAIを有する参加者の側足首靭帯の安定性が欠けているため、有意な差異が存在する。健康なグループの参加者と比較して、CAIグループの人々は、SOTにおける予想される股関節戦略と視力の不適切な使用、米国におけるCOGの速度の向上、MCTの長い待ち時間および大きな振幅、およびADTのより大きな揺れエネルギーを示す可能性があります。また、筋肉の筋肉活動はCDPのタスク中に減少する可能性があります。しかし、このプロトコルの内容に関する安全な結論を出す事は、CAI参加者に対する今後の応用による現在の研究結果に基づくものではない。
このプロトコルは、正確な値と完全な感覚運動経路に基づいており、科学界に証拠を提供する可能性があります。クリニックで適用される場合、このプロトコルは、CAI患者の治療のためのトレーニングおよび特定の筋肉リハビリテーションにおける姿勢戦略を提供する。研究者は、このプロトコルを使用して、他の状況における姿勢安定性および関連する筋肉活動を調査することができます: パーキンソン病や多発性硬化症などの神経疾患の神経筋制御評価;ハイヒールや下肢補間などの補助補助剤の姿勢安定性評価。高齢者、平らな人、脳性麻痺の小児などの特別なグループの転倒リスクと筋肉活性化評価。
CDP システムは、CDP 中の患者に対して、シーケンス、体重負荷、および検査用にカスタマイズされたトレーニングを含む、バランストレーニングを実行するために使用できるトレーニング モードを提供します。研究者は、システムの研究モードを使用して、力プレートのモーターモードと持続時間、正二波機能を介して視覚的なサラウンドをカスタマイズすることができます。神経筋制御に関する今後の研究では、モーションキャプチャや足底圧システムなどの他の機器を組み合わせて使用できます。
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Disclosures
著者らは開示するものは何もない。
Acknowledgments
著者らは、中国国家自然科学基金(11572202、11772201、および31700815)の資金援助を認めている。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| NeuroCom Balance Manager SMART EquiTest | Natus Medical Incorporated, USA | Its major components include: NeuroCom Balance Manager Software Suite, dynamic dual force plate (rotate & translate), moveable visual surround with 15” LCD display (it could provide a real time display of the subject’s center of gravity shown as a cursor during the task) and illumination, overhead support bar with patient harness, computer and other parts. | |
| wireless Myon 320 sEMG system | Myon AG | The system consists of 16 parallel channels of transmitter signals, receiver, "EMG motion Tools" and "ProEMG" software,computer and other parts. |
References
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