Vídeo Análise do Movimento Usando Smartphones (VIMAS): Um estudo piloto
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
O uso de smartphones na prática clínica é cada vez maior com a disponibilidade de custo / "apps" disponíveis gratuitamente baixos que poderiam ser usados para avaliar a marcha humana. O objetivo principal deste artigo é o de testar a validade concorrente de medidas cinemáticas gravados por um aplicativo de smartphone em comparação com um sistema de captura de movimento 3D no plano sagital. O objetivo secundário foi desenvolver um protocolo para os médicos no set up da câmera do smartphone para análise de movimento vídeo.
O ângulo do plano do joelho sagital foi medido durante a greve calcanhar e toe off eventos usando o aplicativo de telefone inteligente e um sistema de captura de movimento 3D em 32 indivíduos saudáveis. Três ensaios foram realizados no próximo (2 m) e distante (4-m) distâncias câmera smartphone. A ordem das distâncias foi aleatória. A análise de regressão foi realizada para estimar a altura da câmara com base na altura ou comprimento da perna quer do sujeito.
absoluerros de medição te eram menos durante toe off (3,12 ± 5,44 graus) em relação ao impacto do calcanhar (5,81 ± 5,26 graus). Houve significativa (p <0,05), mas acordos moderadas entre a aplicação eo movimento 3D medidas de captura de ângulo dos joelhos. Também não houve (P> 0,05) diferenças significativas entre os erros de medição absolutos entre as duas posições de câmera. Os erros de medição em média entre 3 – 5 graus durante toe off e calcanhar eventos do ciclo da marcha.
O uso de aplicativos de smartphones pode ser uma ferramenta útil na clínica para a realização de marcha ou de análise do movimento humano. Mais estudos são necessários para estabelecer a precisão na medição movimentos do membro superior e do tronco.
Introduction
Avaliação da marcha humana é um componente chave da avaliação fisioterapia e clínica processo de tomada de decisão. 1 avaliação da marcha é uma ferramenta clínica usado com freqüência para avaliar os déficits da marcha em pacientes com déficits neurológicos e músculo-esqueléticas. Reavaliação da marcha pode, então, fornecer o médico com informações sobre a eficácia de uma intervenção na realização dos objectivos que tinham fixado em sua avaliação inicial. Há uma necessidade reconhecida nacionalmente nos Estados Unidos para fisioterapeutas para utilizar medidas de resultados padronizadas ao avaliar pacientes. 2 Esta necessidade decorre da paisagem em rápida mudança das políticas de reembolso de seguros, bem como uma mudança enfatizada por fisioterapeutas para confiar mais pesadamente em práticas baseadas em evidências. 3 Existem numerosas medidas de resultados para avaliar diferentes aspectos da marcha, os quais podem ser observados num número de maneiras, incluindo: visobservação ual por um clínico, avaliação funcional, vídeo gravado medidas, passarelas electrónicas, tridimensional software de análise de movimento, etc. Em contextos clínicos, observacional análise da marcha (visual) é comumente realizada, uma vez que requer equipamentos e tempo mínimo.
Embora a análise observacional da marcha é comumente usado dentro da clínica, ele ainda continua a ser uma avaliação subjetiva. 4 Portanto, fatores como a experiência do terapeuta, a acuidade visual, distância do objeto (a distância da câmera), ferramentas de medição e quaisquer outros fatores podem introduzir variabilidade e erro na apreciação. O potencial de tais variabilidade apresenta uma necessidade crítica de um meio mais confiável de medição, o que pode em última análise ser superados pelo uso de instrumentação válido. 5
Desde a sua criação, videografia e tecnologia relacionada foi usado para examinar vários res limitações funcionaisulting da capacidade de movimento deficiente, bem como uma forma de feedback visual. Este é agudamente verdadeiro no que diz respeito à marcha avaliação. Stuberg et ai. descobriu que "equipamentos videografia é comumente disponível na clínica … e fornece o clínico com informações objetivas adicionais sobre postura e posição da articulação durante o ciclo da marcha." 4 Como a tecnologia tem continuado a melhorar, por isso, têm a capacidade de análise de vídeo. Estas capacidades fornecer o fisioterapeuta com maior capacidade de avaliar clinicamente os vários parâmetros da marcha.
Os dois parâmetros principais que fisioterapeutas se concentram em incluir parâmetros cinemáticos e espaço-temporais. Como o nome indica, as medidas de espaço-temporais envolvem elementos de distância e tempo. Específico para um ciclo de marcha, as medidas de espaço-temporais que incluem, mas não se limitando a, o comprimento da passada, comprimento do passo, a cadência e velocidade. 6 medidas cinemáticas no ofoco mão ther na articulação movimentos / rotações das extremidades inferiores observadas durante cada ciclo da marcha.
Uma série de artigos peer-reviewed foram publicados que citaram o uso de análise de movimento de vídeo como medida de resultado, sistemas de câmera especificamente 2D, para avaliar a cinemática, espaço-temporal, ou uma combinação de ambos os tipos de parâmetros. Estes artigos foram avaliadas várias populações clínicas, incluindo indivíduos com história de um acidente vascular cerebral (AVC), lesões cerebrais traumáticas (TCE), lesões da medula espinhal (LME), doença de Parkinson (DP), paralisia cerebral (PC), e indivíduos saudáveis. O esquema apresentado a seguir (Figura 1) fornece a estrutura que foi adotado para identificar a literatura peer-reviewed relevante que foi publicado sobre este tema.
Figura 1. Esquema de Critérios de Seleção artigo. ºe esquemática descreve os passos usados na escolha de artigos revisados por especialistas para determinar o tipo de variáveis que foram relatadas em análise de marcha. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
A maioria dos estudos de investigação que têm utilizado a análise de movimento de vídeo para gravar parâmetros da marcha foram estudos de validação. Estudos de validação cinemáticas podem ser subdivididas em três categorias: avaliar o movimento anormal resultante de um diagnóstico específico / patologia, 7 examinar ângulos articulares durante movimentos funcionais específicas, 8, 9 e avaliar a eficácia do tratamento através de comparação do movimento pré-intervenção e movimento pós-intervenção. 10, 11 Da mesma forma, estudos avaliando Pará espaço-temporalmetros também pode ser dividida em três categorias: avaliação de movimento anormal resultante de uma patologia específica, 12, 13, 14, o exame de uma plataforma durante uma actividade funcional específica, 15, 16 e determinação do efeito de uma intervenção específica. 17 Os estudos que avaliaram ambos os parâmetros cinemáticos e espaço-temporais foram destinado principalmente a determinar a eficácia de intervenções terapêuticas específicas, como órteses 17 ou de peso corporal / peso corporal esteira apoiou a formação parcial. 18, 19 A análise descritiva preliminar destes artigos determinou que 52,1% dos estudos (a soma de quem procura exclusivamente a cinemática (30,4%) e os que examinou uma combinação de parâmetros (21,7%)) researched parâmetros cinemáticos com um sistema de câmera 2D. Isto é, em comparação com a de 69,5% dos artigos (soma de artigos que pesquisado parâmetros espaço-temporais (47,8%) e uma combinação de parâmetros (21,7%)) que avaliou os parâmetros espaço-temporais.
As diferenças metodológicas em registar e avaliar parâmetros da marcha cinemáticos e espaço-temporais também são vistos na prática clínica em termos do tipo de análise observacional da marcha a ser utilizados. parâmetros espaço-temporais são avaliados com maior frequência tal como indicado pela pesquisa. Há três consenso geral sobre razões para esta tendência: baixo custo, facilidade de uso, e da existência de um protocolo padrão para medir esses parâmetros. medições cinemáticas observacionais têm sido demonstrado que têm muito baixa intra-avaliador (60%) e confiabilidade entre avaliadores (40% – 94%) em ambientes clínicos. 4 Esta vasta gama entende-se, devido à variação na colocação de marcadores nopontos ósseos e as ferramentas específicas utilizadas para avaliar ângulos articulares. diferenças mínimas na colocação localização dos marcadores pode alterar significativamente os ângulos resultantes. medições espaço-temporais têm muito maior confiabilidade (variando de 69% – 97%), especialmente quando se utiliza o papel, lápis e parar método relógio para avaliar a marcha. 20
Os avanços tecnológicos nas últimas décadas se tenham alterado significativamente a maneira de saúde é praticada. Com o recente surgimento de smartphones, o acesso à Internet, artigos de pesquisa on-line e outros recursos eletrônicos são agora mais prontamente disponíveis para os médicos a qualquer momento. Martin et al. informou que "o uso geral de smartphones está aumentando na prática clínica, o ensino médico e pesquisa." 21 Neste estudo, mais de 50% dos médicos com idade inferior a 35 responderam que têm implementado utilizando um aparelho, na prática clínica. Esta tendência incraliviou em 2009, quando 64% dos médicos nos Estados Unidos foram encontrados para estar usando smartphones em sua prática clínica. O estudo Manhattan revisão previu ainda que esse crescimento vai continuar a subir até 81% dos médicos e clínicos de saúde execução uso de smartphones na prática clínica em 2012. 22 Embora mais pesquisa não foi conduzida para determinar se esta tendência ascendente tem, efectivamente, continuou a subir, é razoável supor, com a implementação conhecida da tecnologia na área da saúde, que o uso de plataformas de smartphones na prática clínica vai se tornar mais comum.
O uso atual de aplicativos de smartphones na prática da fisioterapia não foi estabelecida. Até agora não há estudos avaliando o uso de aplicações de análise de vídeo do smartphone por um fisioterapeuta até à data. No entanto, vários aplicativos de smartphones têm sido utilizados por fisioterapeutas individuais como uma ferramenta de apoio avanço em oconfigurações ortopédicos utpatient para uso em reabilitação e formação de atletas de várias disciplinas. aplicativos de smartphones também estão disponíveis, que podem medir ângulos articulares, alguns dos quais foram validados. 23, 24 terapeutas individuais começaram a usar vários aplicativos de análise em smartphones para feedback visual para o paciente e para facilitar a quebra de vários componentes que podem estar faltando no ciclo da marcha de um paciente, com base em evidências anedóticas. No entanto, a eficácia destas medidas permanece desconhecida. A pesquisa limitada que existe sobre essas aplicações de análise de vídeo de smartphones tem incidido sobre a validação dos parâmetros da marcha cinemáticas, especificamente no tornozelo, ângulos do joelho e quadril, no plano frontal, 25 e confiabilidade entre avaliadores do dispositivo. 26 Não existem estudos até à data que validaram o uso de aplicações de análise de vídeo smartphone para gravar kinematics da marcha no plano sagital, que é mais comumente realizada na análise clínica da marcha.
O objetivo deste estudo foi testar a validade concorrente de medidas cinemáticas gravados pelo aplicativo do smartphone e compará-los com medidas gravadas por um sistema de captura de movimento 3D no plano sagital. Prevemos que não haverá diferenças significativas entre as medidas registadas pela aplicação aparelho quando em comparação com as medidas registadas pelo sistema de captura de movimento 3D. O objetivo secundário é testar se dois estágios distintos da câmera do smartphone a partir do sujeito (perto distância de 2 m; longa distância de 4 de diferença nt em medidas entre os dois posicionamentos distintos da câmera do smartphone O objetivo final do estudo. é a elaboração de um protocolo para análise de vídeo clínica da marcha usando um aplicativo de smartphone.
Protocol
Representative Results
Discussion
O objectivo deste estudo de validação era para determinar a validade de um aparelho de aplicação livremente disponíveis, a fim de ser utilizado clinicamente como um meio eficaz de custo e objectivos da utilização da tecnologia aparelho para análise de marcha cinemática no contexto clínico. estudos de validação existentes que examinaram medidas cinemáticas com uma aplicação de smartphone são limitados e não ter avaliado as medidas cinemáticas dinâmicas gravadas durante a marcha no plano sagital. Este e…
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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