Niederglied Biomechanische Analyse gesunder Teilnehmer
Summary
Dieser Artikel stellt eine umfassende experimentelle Methodik zu zwei der neuesten verfügbaren Technologien vor, um die Biomechanik der unteren Gliedmaßen von Individuen zu messen.
Abstract
Biomechanische Analysetechniken sind nützlich bei der Untersuchung der menschlichen Bewegung. Ziel dieser Studie war es, eine Technik für die biomechanische Bewertung der unteren Gliedmaßen bei gesunden Teilnehmern unter Verwendung kommerziell verfügbarer Systeme einzuführen. Für die Ganganalyse und Muskelkrafttestsysteme wurden separate Protokolle eingeführt. Um eine maximale Genauigkeit bei der Gangbewertung zu gewährleisten, sollte auf die Markerplatzierungen und die selbststufige Eingewöhnungszeit des Laufbandes geachtet werden. In ähnlicher Weise sind die Positionierung der Teilnehmer, eine Praxisprüfung und verbale Ermutigung drei kritische Phasen bei Muskelkrafttests. Die aktuellen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass die in diesem Artikel beschriebene Methodik für die Bewertung der Biomechanik der unteren Gliedmaßen wirksam sein könnte.
Introduction
Die Disziplin der Biomechanik umfasst in erster Linie das Studium von Stress, Dehnung, Belastungen und Bewegung biologischer Systeme – fest und flüssig gleichermaßen. Es beinhaltet auch die Modellierung von mechanischen Auswirkungen auf die Struktur, Größe, Form und Bewegung des Körpers1. Seit vielen Jahren haben Entwicklungen in diesem Bereich unser Verständnis von normalem und pathologischem Gang, Mechanik der neuromuskulären Kontrolle und Mechanik des Wachstums und der Form2verbessert.
Das Hauptziel dieses Artikels ist es, eine umfassende Methodik zu zwei der neuesten verfügbaren Technologien zur Messung der Biomechanik der unteren Gliedmaßen von Individuen zu präsentieren. Das Ganganalysesystem misst und quantifiziert die Gangbiomechanik mithilfe eines selbstlaufenden (SP) Laufbandes in Kombination mit einer Augmented Reality-Umgebung, die einen SP-Algorithmus integriert, um die Geschwindigkeit des Laufbandes zu regulieren, wie von Sloot et al3beschrieben. Die Muskelkraftprüfgeräte werden als Bewertungs- und Behandlungswerkzeug für die Rehabilitation der oberen Extremität4verwendet. Dieses Gerät kann objektiv eine Vielzahl physiologischer Bewegungsmuster oder Jobsimulationsaufgaben im isometrischen und isotonischen Modus bewerten. Es ist derzeit als Goldstandard für die Stärke der oberen Gliedmaßen5 anerkannt, aber die Beweise speziell auf die untere Extremität beziehen sich unklar. In diesem Artikel wird das detaillierte Protokoll für die Beurteilung der Gang- und Isometriefestigkeit für die untere Extremität erläutert.
Innerhalb der biomechanischen Analyse ist es sinnvoll, Beurteilungen der funktionellen Leistung (z. B. Ganganalyse) mit spezifischen Tests der Muskelleistung zu kombinieren. Dies liegt daran, während es angenommen werden kann, dass erhöhte Muskelkraft verbessert die funktionelle Leistung, dies kann nicht immer offensichtlich sein6. Dieses Verständnis ist für die verbesserte zukünftige Gestaltung von Rehabilitationsprotokollen und Forschungsstrategien erforderlich, um diese Ansätze zu bewerten.
Protocol
Representative Results
Discussion
Der Beitrag dieser Studie besteht darin, die Techniken für kombinierte Ganganalyse und Muskelkrafttests, die bisher nicht zusammen beschrieben wurden, in einem Protokoll genau und umfassend zu beschreiben.
Um genaue Ergebnisse für die Ganganalyse zu erzielen, gibt es zwei Bereiche, die maximale Aufmerksamkeit erfordern: 1) Markerplatzierungen und 2) Akklimatisierungszeit. Die Genauigkeit der Messdaten hängt stark von der Genauigkeit des verwendeten Modells ab. Die anderen Schlüsselfaktoren…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Dr. Johnathan Williams für seine Beratung zur MATLAB Datenverarbeitung.
Materials
| 701 Small lever | Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE) | Not Available – Online link provided in description | The unique attachment designed for the Primus RS to measure Knee Extension/Flexion – https://store.btetech.com/collections/primus/products/701-small-lever |
| D-Flow Software – Vresion 3.26 | Motekforce Link | Not Available – Online link provided in description | Software used to control GRAIL system – https://summitmedsci.co.uk/products/motek-dflow-hbm-software/ |
| Gait Offline Analysis (GOAT) – Version 2.3 | Motekforce Link | Not Available – Online link provided in description | Software used for the analysis of the gait parameters – https://www.motekmedical.com/product/grail/ |
| Gait Real-time Analysis Interactive Lab (GRAIL) | Motekforce Link | Not Available – Online link provided in description | GRAIL system measures and quantifies gait biomechanics by using a virtual reality based self-paced (SP) treadmill – https://www.motekmedical.com/product/grail/ |
| Leg Pad for 701 | Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE) | Not Available – Online link provided in description | The unique attachment designed for the Primus RS to measure Knee Extension/Flexion – https://store.btetech.com/collections/primus/products/701-802-leg-pad |
| Positioning Chair | Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE) | Not Available – Online link provided in description | Participant Positioning Chair is designed for assessment and treatment of the lower exteremeties. The chair is designed for multiple positions. https://www.btetech.com/product/primus/ |
| Primus RS | Baltimore Therapeutic Equipment Company (BTE) | Not Available – Online link provided in description | Primus RS equipment captures and reports real time objective data in Isotonic, Isometric, and Isokinetic resistance modes – https://www.btetech.com/wp-content/uploads/BTE-Rehabilitation-Equipment-PrimusRS-Brochure-1.pdf |
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