비디오 운동 분석을 사용하여 스마트 폰 (ViMAS) : 파일럿 연구
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
임상에서 스마트 폰의 사용은 지속적으로 인간의 보행을 평가하기 위해 사용될 수있는 저비용 / 무료로 이용할 수 "앱"의 가용성으로 증가하고있다. 이 논문의 주된 목적은 시상면에 3 차원 모션 캡쳐 시스템에 비해 스마트 폰 애플리케이션에 의해 기록 학적 조치의 동시 유효성을 테스트하는 것이다. 보조의 목적은 영상의 움직임 분석을위한 스마트 폰 카메라의 셋업에 대한 임상 프로토콜을 개발하는 것이었다.
시상면 무릎 각도는 스마트 폰 앱 (32) 건강한 피험자에서 3D 모션 캡처 시스템을 사용하여 이벤트 떨어져 발 뒤꿈치 파업과 발가락 동안 측정 하였다. 세 가지 시험은 근처 (2-m) 멀리 (4-m) 스마트 폰 카메라의 거리에서 수행 하였다. 거리의 순서는 무작위로했다. 회귀 분석은 어느 피사체의 높이 또는 다리 길이에 기초하여 상기 카메라의 높이를 추정하기 위해 수행 하였다.
압솔뤼테 측정 오류가 발 뒤꿈치 파업 (5.81 ± 5.26도)에 비해 발가락 오프 (3.12 ± 5.44도) 중 적어도이었다. 유의 한 (p <0.05)의 무릎 각도의인가 및 3D 모션 캡쳐 방법 간의 적절한 합의가 있었다. 두 개의 카메라 위치의 절대 측정 오차간에 유의 한 (p <0.05) 차이는 없었다. 보행주기의 오프 발가락과 발 뒤꿈치 파업 이벤트 기간 동안 5도 – 측정 오류 (3) 사이에 평균.
스마트 폰 앱의 사용은 보행이나 인간의 움직임 분석을 수행하는 병원에서 유용한 도구가 될 수 있습니다. 추가 연구는 상지 및 몸통의 움직임을 측정 정밀도를 설정할 필요가있다.
Introduction
인간의 걸음 걸이의 평가는 물리 치료 평가 및 임상 의사 결정 과정의 핵심 구성 요소입니다. 1 보행 평가는 신경 및 근골격계 결손 환자에서 보행 적자를 평가하기 위해 자주 사용되는 임상 도구입니다. 걸음 걸이의 재평가는 그들의 초기 평가에서 설정 한 목표를 달성 개입의 효과에 대한 정보와 임상의를 제공 할 수 있습니다. 환자를 평가할 때 표준화 결과 측정치를 이용하기위한 물리 치료사 미국 국가 인정 필요가있다. 2이 필요 보험 급여 정책의 빠르게 변화하는 풍경뿐만 아니라 물리 치료사 증거 기반 실천에 더 많이 의존 할 강조 변화에서 유래한다. 3 비롯한 다수의 방법으로 관찰 할 수 보용의 다양한 측면을 평가할 수 많은 결과 측정이있다 : 힘그것은 최소한의 장비 및 시간을 필요로 임상에 의한 연간 관찰, 관능 평가는, 비디오 임상 세팅 등 대책 전자 통로 입체 동작 분석 소프트웨어를 기록, 관찰 영상, 보행 분석은 일반적으로 수행된다.
관측 보행 분석 일반적으로 병원에서 사용되지만, 여전히 주관적 평가 남아있다. (4) 따라서, 치료 경험 시력 거리 피사체 (촬영 간격)에서, 계측 공구, 및 임의의 다른 요소와 같은 인자 평가에 변동 에러를 도입 할 수있다. 그러한 변화의 잠재적 궁극적 유효한 수단의 사용에 의해 극복 될 수있는 측정 수단보다 신뢰성을위한 중요한 필요성을 제시한다. (5)
그것의 처음, 비디오 그래피 및 관련 기술 때문에 다양한 기능을 제한 입술을 검사하는 데 사용되었습니다장애인 운동 능력뿐만 아니라 시각적 피드백의 형태에서 ulting. 안부 평가를 보행하기에 이것은 급성 사실이다. Stuberg 등은. "비디오 그래피 장비가 병원에서 일반적으로 사용할 수 있습니다 … 그리고 보행주기 동안 자세와 관절 위치에 대한 자세한 객관적인 정보와 임상을 제공합니다."발견 기술로 4 계속 개선하므로 비디오 분석 기능을 가지고있다. 이러한 기능은 임상 적으로 보행의 다양한 매개 변수를 평가하는 더 큰 능력을 가진 물리 치료사를 제공합니다.
물리 치료사에 초점 두 가지 주요 매개 변수는 운동과 시공간 매개 변수를 포함한다. 이름에서 알 수 있듯이, 시공간 조치는 거리와 시간의 요소를 포함한다. 보행주기에 특정 시공간 조치가 포함됩니다 만, 보폭, 단계 길이, 종지, 그리고 속도에 한정되는 것은 아니다. O를 6 운동 학적 조치각 보행주기 동안 관찰 낮은 사지의 관절 운동 / 회전에 THER 손 초점.
피어 리뷰 기사 번호 시공간 학적, 또는 파라미터들의 두 가지 유형의 조합을 평가하기 위해 측정 결과는 같은 비디오 모션 분석의 사용, 특히 2 차원 카메라 시스템을 인용했다고 발표되었다. 이 기사는 뇌졸중 (CVA)의 역사를 가진 개인을 포함한 다양한 임상 집단, 외상성 뇌 손상 (TBI), 척수 손상 (SCI), 파킨슨 병 (PD), 뇌성 마비 (CP), 건강한 개인을 평가했다. 회로도 아래에 제시 (그림 1)이 주제에 게시 된 관련 상호 검토 문학을 식별하기 위해 채택 된 프레임 워크를 제공합니다.
그림 1. 제 선택 기준에 대한 도식. 일전자 회로도는 걸음 걸이 분석에보고되었다 변수의 유형을 확인하기 위해 피어 리뷰 기사를 선택하는 데 사용되는 단계를 설명합니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
보용 파라미터를 기록하기위한 비디오 모션 분석을 사용한 연구 연구의 대부분은 유효성 연구 하였다. 도 7은 특정 기능 동작시 관절 각도 (8, 9)를 검사하고 사전 개입 동작의 비교를 통해 치료 효과를 평가하는 특정 진단 / 병리 인한 비정상적인 움직임을 평가 : 학적 유효성 연구는 또한 세 개의 카테고리 중 하나로 분류 될 수있다 및 사후 개입 움직임. 10, 11은 마찬가지로, 조사 연구는 시공간 파라 평가m은 또한 세 가지 카테고리로 분류 될 수있다 : 특정 병리학 (12, 13)으로 인한 비정상적인 움직임 평가, 특정 기능적 활동 중에 플랫폼 (14) 검사, 15, 16 및 특정 간섭의 효과를 결정. 모두 학적 및 시공간 파라미터 주로 보조기 특정 치료 개입의 효과를 결정하는 대상으로 한 평가 17 조사 연구 17 체중 / 부분 체중지지 트레드밀 훈련. (18)는,이 기사의 19 예비 기술적 인 분석은 결정 연구의 52.1 % (매개 변수의 조합 (21.7 %)을 조사하는 운동 (30.4 % 전적으로 찾는 사람들)과 이들의 합) r에 그2 차원 카메라 시스템 esearched 학적 파라미터. 이 시공간 매개 변수를 평가 (시공간 매개 변수 (47.8 %) 및 매개 변수의 조합 (21.7 %)을 연구 기사의 합)이 69.5 기사 %에 비해입니다.
기록 학적 및 시공간 보용 파라미터를 평가하는 방법 론적 차이는 사용되는 관찰 보행 분석의 형태의 관점에서 임상 적으로 볼 수있다. 연구에 의해 지시 된 바와 같이 시공간 매개 변수는 훨씬 더 큰 주파수로 평가된다. 일반적 트렌드가 이유 합의 세 같습니다 저비용, 사용의 용이성, 및 표준 프로토콜의 존재는 이러한 매개 변수를 측정하기 위해. 임상 설정 – (94 % 40 %) 관찰 학적 측정은 매우 낮은 인트라 레이터 (60 %) 간 레이터 신뢰성있는 것으로 밝혀졌다. 4이 넓은 범위에서 마커의 위치의 변화에 의한 것으로 이해된다최적의 뼈 및 관절 각도를 평가하기 위해 사용 된 특정 툴. 마커의 위치에 배치의 분 차이가 크게 결과 각도를 변경할 수 있습니다. 보용을 평가 클럭 방법 용지, 연필을 사용 중지 특히 – 시공간 측정은 매우 신뢰성이 높은 (97 %까지 69 %)을 갖는다. (20)
지난 몇 년간의 기술적 진보는 상당히 건강이 실행되는 방식을 변경했습니다. 스마트 폰의 출현 최근 인터넷 온라인 연구 논문에 액세스하고, 다른 전자 자원 언제든지 더욱 쉽게 이용할 임상한다. 마틴 등. 보고 "스마트 폰의 일반적인 사용은 임상, 의학 교육 및 연구에 증가하고있다." (21) 본 연구에서는 35 세 미만의 의료 의사의 50 %가 임상에서 스마트 폰을 사용하여 구현했다고 응답했습니다. 이러한 경향의 증분미국에서 의사의 64 %가 임상 연습에서 스마트 폰을 사용하고있는 것으로 볼 때 2009 년에 완화. 맨해튼 검토 연구는 더욱 더 연구가이 상승 추세가 참으로 상승을 계속하고 있는지 확인하기 위해 실시되지는 않았지만 이러한 성장은 2012 년 (22)에 의해 임상에서 스마트 폰 사용을 구현하는 의사와 의료 임상의 81 %까지 상승 계속 것이라고 예측 이 임상에서 스마트 폰 플랫폼의 사용이 더욱 일반화 될 것으로, 의료의 기술 알려진 구현, 가정하는 것이 합리적이다.
물리 치료 연습 스마트 폰 응용 프로그램의 현재 사용은 확립되어 있지 않다. 최신 물리 치료사 폰 영상 분석 애플리케이션의 사용을 평가하는 연구는 거의없는 실정이다. 그러나, 다양한 스마트 폰 응용 프로그램은 오에 돌파구 보조 도구로 개별 물리 치료사에 의해 사용되어왔다모두 재활의 사용과 다양한 분야의 교육 운동 선수에 대한 utpatient 정형 외과 설정. 스마트 폰 앱은 또한 검증 된 일부 관절 각도를 측정 할 수 있습니다. 23, 24 개별 치료는 일화 적 증거에 기초하여, 환자에 대한 시각적 피드백을위한 스마트 폰과 환자의 보행주기에 부족 될 수있는 다양한 구성 요소에 쉽게 고장에 대한 다양한 분석 애플리케이션을 사용하기 시작했다. 그러나 이러한 조치의 유효 기간은 알 수없는 남아 있습니다. 이러한 폰 영상 분석 애플리케이션에 대한 존재 한정된 연구는 특히 전방면 (25)과 상기 장치의 상호 레이터의 신뢰성, 슬관절 및 고관절 각도 발목 학적 보용 파라미터의 유효성에 집중하고있다. 26 kinem를 기록하는 스마트 비디오 분석 애플리케이션의 사용을 입증 한 날짜에 대한 연구는 없다가장 일반적으로 임상 보행 분석에서 수행되는 시상면, 보행의 atics.
이 연구의 목적은 스마트 폰 애플리케이션에 의해 기록 학적 조치의 동시 유효성을 테스트 및 시상면에 3 차원 모션 캡쳐 시스템에 의해 기록 방법으로 비교 하였다. 우리는 3 차원 모션 캡쳐 시스템에 의해 기록 된 방법에 비해 스마트 폰 애플리케이션에 의해 기록 수단 사이에는 큰 차이가 없을 것으로 예상한다. 이차 목적은 2 m의 거리에 가까운 피사체 (에서 스마트 폰 카메라의 두 경우 별개의 게재 위치를 테스트하는 것입니다, 스마트 폰 카메라의 두 가지 게재 위치 사이의 조치 4 -nt 차이의 먼 거리 연구의 최종 목적. 스마트 폰 애플리케이션을 사용하여 임상 비디오 보행 분석을위한 프로토콜 초안이다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 유효성 연구는 임상에서 임상 학적 보행 분석 폰 기술을 사용하여 객관적이고 비용 효과적인 수단으로 이용 될 수 있도록 자유롭게 사용할 폰 애플리케이션의 유효성을 확인 하였다. 스마트 폰 응용 프로그램과 운동 학적 조치를 검토 기존의 검증 연구는 제한적이며 시상면에서의 보행 동안 기록 동적 운동 학적 조치를 평가하지 않았습니다. 이 검증 연구는 스마트 폰과 시상면에서 운동 무릎…
Divulgazioni
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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