Summary

La valutazione clinica di spazio-temporali del cammino parametri in pazienti adulti e anziani

Published: November 07, 2014
doi:

Summary

This protocol is used to evaluate spatial and temporal gait variables of neurological/orthopedic patients and older persons by means of a recently-introduced floor-based photocell system.

Abstract

Caratteristiche spaziali e temporali del cammino umano sono spesso valutati per identificare eventuali perdite di valore deambulazione, principalmente in pazienti ortopedici e neurologici 1-4, ma anche in soggetti sani adulti più anziani 5,6. L'analisi quantitativa del cammino descritto in questo protocollo è eseguita con un sistema fotoelettrica recentemente introdotta (vedi tabella Materials) che ha il potenziale per essere usato in clinica perché è portatile, facile da installare (nessuna preparazione soggetto richiesto prima un test ), e non richiede manutenzione e calibrazione del sensore. Il sistema fotoelettrica consiste serie di fotocellule basati pavimento ad alta densità con diodi emettitori di luce e la luce di ricezione che sono posti paralleli tra loro per creare un corridoio, e sono orientati perpendicolarmente alla linea di progressione 7. Il sistema rileva semplicemente interruzioni nel segnale luminoso, ad esempio a causa della presenza dei piedi all'interno dell'area di registrazione. Temporaleparametri dell'andatura e 1D coordinate spaziali di fasi consecutive sono successivamente calcolate per fornire parametri dell'andatura comuni come la lunghezza del passo, il supporto singolo arto e la velocità a piedi 8, la cui validità nei confronti di un strumento di criterio è stato recentemente dimostrato 7,9. Le procedure di misurazione sono molto semplici; un singolo paziente può essere testato in meno di 5 minuti e un rapporto completo può essere generato in meno di 1 minuto.

Introduction

Camminare è una delle più importanti attività fisica nella vita di tutti i giorni, ed è un fattore determinante principale della qualità della vita delle popolazioni anziane e pazienti, che possono presentarsi con alterazioni dell'andatura. La valutazione clinica della funzione andatura è quindi importante per rivelare potenziali alterazioni indotte dall'invecchiamento e / o patologie neurologiche / ortopediche, ma anche per dimostrare i vantaggi funzionali di un trattamento. Diversi strumenti sono stati sviluppati per la valutazione quantitativa dei parametri di andatura, ad esempio, piattaforme di forza, di analisi del movimento 3D video-based, accelerometri montati sul telaio 10,11, e strumentato stuoie passerella o tapis roulant 12. Tuttavia, questi sistemi sono utilizzati principalmente per studi di ricerca piuttosto che per scopi clinici, perché sono complessi da usare, avere una bassa accessibilità e sensori fragili.

Un sistema basato fotoelettrica piano è stato recentemente introdotto, che è in grado di fornire una valida calcal- delle caratteristiche temporali e 1D coordinate spaziali di passi a piedi. Questo strumento di misura ha diversi vantaggi rispetto ai sistemi preesistenti: è facile da maneggiare, i dati sono raccolti molto velocemente, è semplice da creare una relazione dettagliata ed è un sistema modulare che significa che la lunghezza del sistema può essere cambiato . Quindi, può essere usato con sicurezza per misurare all'interno del gruppo i cambiamenti nelle valutazioni longitudinali e differenze tra i gruppi nei confronti trasversali. Gli obiettivi del protocollo descritto sono di concentrarsi sulle attrezzature e la sua installazione, e di obiettività e semplicemente descrivere le procedure di valutazione per la valutazione dei parametri spazio-temporali del cammino in popolazioni di anziani e di pazienti.

Protocol

Il protocollo segue le linee guida del Comitato Etico locale umana a Zurigo (KEK Zurigo). 1. Installazione hardware (Figura 1) Utilizzare due 10-m gruppi di barre pavimento-based e posizionarli parallele tra loro (e alla linea di progressione) per creare un corridoio con interasse set di circa 1 m. NOTA: Questa distanza può essere aumentata fino a 8 m. Ogni barra ha una lunghezza di 1 m ed è costituito da 96 diodi. Effettuare una distinzione tra luce-trasmission…

Representative Results

Uno studio recente ha dimostrato la validità del sistema fotoelettrico contro uno strumento criterio (un tappeto elettronico convalidato) per la valutazione dei parametri spazio-temporali del cammino in pazienti ortopedici e controlli sani anziani 7. Le stesse differenze tra i gruppi nelle variabili andatura sono stati rilevati dai due sistemi. Anche se validità concorrente era eccellente, con coefficienti di correlazione intraclasse compresi tra 0,933 e 0,999 (p <0,001), un errore sistematico (p <0,0…

Discussion

Il protocollo qui presentato può essere utilizzato per valutare i parametri dell'andatura spaziali e temporali dei pazienti (ortopedica, neurologica, cardio, ecc) e sani adulti più anziani con un sistema fotoelettrico di recente introduzione. La lunghezza e la larghezza totale del sistema può essere modulata a seconda dello spazio disponibile budget. Il costo stimato (in Europa) è di circa 2.800 dollari al metro per un sistema di 10 metri e la lunghezza minima consigliata è di 3 metri per l'analisi del camm…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name of Equipment Company Catalog Number Comments/Description
-Optogait system (10 meters) Microgate, Bolzano, Italy www.optogait.com
-Optogait software www.optogait.com/Support/Downloads
-Laptop
The Optogait system contains the following equipment:
-10 light-transmitting (T) bars (1 as a first meter)
-10 light-receiving (R) bars (1 as a first meter)
-18 caps to connect the bars within a set (9 for T and 9 for R bars) and 2 special caps for the last T and R bar
-1 camera with its tripod
-1 cable for connecting the Optogait to the laptop
-1 cable for connecting the camera to the laptop
-2 power supplies (one for each set of bars)

Referências

  1. Chow, J. W., Yablon, S. A., Horn, T. S., Stokic, D. S. Temporospatial characteristics of gait in patients with lower limb muscle hypertonia after traumatic brain injury. Brain. Inj. 24, 1575-1584 (2010).
  2. Esser, P., Dawes, H., Collett, J., Feltham, M. G., Howells, K. Assessment of spatio-temporal gait parameters using inertial measurement units in neurological populations. Gait Posture. 34, 558-560 (2011).
  3. Maffiuletti, N. A., et al. Spatiotemporal parameters of gait after total hip replacement: anterior versus posterior approach. Orthop. Clin. North Am. 40, 407-415 (2009).
  4. Webster, K. E., Wittwer, J. E., Feller, J. A. Quantitative gait analysis after medial unicompartmental knee arthroplasty for osteoarthritis. J. Arthroplasty. 18, 751-759 (2003).
  5. Chui, K. K., Lusardi, M. M. Spatial and temporal parameters of self-selected and fast walking speeds in healthy community-living adults aged 72-98 years. J. Geriatr. Phys. Ther. 33, 173-183 (2010).
  6. Hollman, J. H., McDade, E. M., Petersen, R. C. Normative spatiotemporal gait parameters in older adults. Gait Posture. 34, 111-118 (2011).
  7. Lienhard, K., Schneider, D., Maffiuletti, N. A. Validity of the Optogait photoelectric system for the assessment of spatiotemporal gait parameters. Med. Eng. Phys. 35, 500-504 (2013).
  8. Perry, J. Gait analysis, normal and pathological function. First edn, Slack Inc. , (1992).
  9. Lee, M. M., Song, C. H., Lee, K. J., Jung, S. W., Shin, D. C., Shin, S. H. Concurrent validity and test-retest reliability of the OPTOGait photoelectric cell system for the assessment of spatio-temporal parameters of the gait of young adults. J. Phys. Ther. Sci. 26, 81-85 (2014).
  10. Item-Glatthorn, J. F., Casartelli, N. C., Petrich-Munzinger, J., Munzinger, U. K., Maffiuletti, N. A. Validity of the intelligent device for energy expenditure and activity accelerometry system for quantitative gait analysis in patients with hip osteoarthritis. Arch. Phys. Med. Rehabil. 93, 2090-2093 (2012).
  11. Maffiuletti, N. A., et al. Concurrent validity and intrasession reliability of the IDEEA accelerometry system for the quantification of spatiotemporal gait parameters. Gait Posture. 27, 160-163 (2008).
  12. Reed, L. F., Urry, S. R., Wearing, S. C. Reliability of spatiotemporal and kinetic gait parameters determined by a new instrumented treadmill system. BMC Musculoskelet. Disord. 14, 249 (2013).
  13. Kressig, R. W., Beauchet, O. Guidelines for clinical applications of spatio-temporal gait analysis in older adults. Aging Clin. Exp. Res. 18, 174-176 (2006).
  14. Dubost, V., et al. Relationships between dual-task related changes in stride velocity and stride time variability in healthy older adults. Hum. Mov. Sci. 25, 372-382 (2006).
  15. Hausdorff, J. M. Gait variability: methods, modeling and meaning. J. Neuroeng. Rehabil. 2, (2005).
  16. Blin, O., Ferrandez, A. M., Serratrice, G. Quantitative analysis of gait in Parkinson patients: increased variability of stride length. J. Neurol. Sci. 98, 91-97 (1990).
  17. Webster, K. E., Merory, J. R., Wittwer, J. E. Gait variability in community dwelling adults with Alzheimer disease. Alzheimer. Dis. Assoc. Disord. 20, 37-40 (2006).
  18. Bejek, Z., Paroczai, R., Illyes, A., Kiss, R. M. The influence of walking speed on gait parameters in healthy people and in patients with osteoarthritis. Knee Surg. Sports Traumatol. Arthrosc. 14, 612-622 (2006).
check_url/pt/51878?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Item-Glatthorn, J. F., Maffiuletti, N. A. Clinical Assessment of Spatiotemporal Gait Parameters in Patients and Older Adults. J. Vis. Exp. (93), e51878, doi:10.3791/51878 (2014).

View Video