Summary

Klinisk vurdering av Spatiotemporal Gangart parametere hos pasienter og eldre voksne

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

Romlige og tidsmessige kjennetegn ved mennesket som går ofte evaluert for å identifisere mulige ganglag nedskrivninger, hovedsakelig i ortopediske og nevrologiske pasienter 1-4, men også hos friske eldre voksne 5,6. Den kvantitative gangart-analyse er beskrevet i denne protokollen er utført med en nylig innført fotoelektriske-system (se Materialer tabell) som har potensiale til å bli brukt i klinikken, fordi den er bærbar, lett å sette opp (ingen gjenstand preparatet er nødvendig før en test ), og som ikke krever vedlikehold og sensorkalibrering. Den fotoelektriske systemet består av serier av høy tetthet gulv-baserte fotoelektriske celler med lys-emitterende og lysmottakende dioder som er plassert parallelt med hverandre for å skape en korridor, og er orientert vinkelrett på linjen av progresjon 7. Systemet detekterer bare avbrudd i lyssignal, for eksempel på grunn av tilstedeværelsen av føttene i opptaksområdet. Temporalganglag parametere og 1D romlige koordinatene påfølgende trinnene er senere beregnet å gi felles ganglag parametere som skrittlengde, enkelt lem support og ganghastighet 8, hvis gyldighet mot et kriterium instrument har nylig blitt vist 7,9. Måleprosedyrer er veldig grei; en enkelt pasient kan testes i mindre enn 5 min og en omfattende rapport kan genereres på mindre enn 1 min.

Introduction

Turgåing er en av de viktigste fysiske aktiviteter i dagliglivet, og er en viktig faktor for livskvaliteten for eldre og pasientgrupper som kan presentere med ganglag forverringer. Klinisk evaluering av gangart funksjon er derfor viktig å avsløre mulige endringer indusert ved aldring og / eller neurologiske / ortopediske patologi, men også for å påvise de funksjonelle fordelene ved en behandling. Ulike virkemidler har blitt utviklet for kvantitativ vurdering av ganglag parametre, f.eks force plater, videobasert 3D bevegelsesanalyse, karosserimonterte akselerometre 10,11, og instrumentert gangvei matter eller tredemøller 12. Imidlertid er disse systemene i hovedsak brukes til forskningsstudier i stedet for kliniske formål, fordi de er kompliserte å bruke, har lav tilgjengelighet, og skjøre sensorer.

En gulvbasert optisk system har nylig blitt introdusert, som er i stand til å gi et gyldig calningen av timelige funksjoner og 1D romlige koordinatene gang trinn. Dette måleinstrumentet har flere fordeler i forhold til eksisterende systemer: det er lett å håndtere, data er innsamlet meget raskt, er det enkelt å lage en detaljert rapport, og det er et modulsystem som betyr at lengden av systemet kan endres . Dermed kan den brukes med selvtillit å måle innenfor-gruppen endringer i langsgående vurderinger og mellom-gruppe forskjeller i tverrsnitts sammenligninger. Målene for den beskrevne protokollen er å fokusere på utstyr og installasjon, og å objektivt og oversiktlig beskrive vurderingsprosedyrer for å vurdere tid og rom gangart parametere i eldre og pasientgrupper.

Protocol

Protokollen følger retningslinjene til den lokale menneskelig etikk-komité i Zürich (KEK Zürich). 1. Hardware Installation (figur 1) Bruk to 10-m sett av gulvbaserte barer og plassere dem parallelle med hverandre (og til linjen av progresjon) for å skape en korridor med en inter-sett avstand på ca. 1 m. MERK: Denne avstanden kan økes opp til 8 m. Hver søyle har en lengde på 1 m og består av 96 lysdioder. Gjøre et skille mellom lys-sending (T) og lysmott…

Representative Results

En fersk studie viste gyldigheten av den fotoelektriske system mot et kriterium instrument (en validert elektronisk gangvei) for vurdering av tid og rom gangart parametere i ortopediske pasienter og friske eldre kontroller 7. De samme mellom gruppene forskjeller i ganglag variabler ble oppdaget av de to systemene. Selv samtidige validitet var utmerket, med intra korrelasjonskoeffisienter varierer mellom 0,933 og 0,999 (p <0,001), en systematisk skjevhet (p <0,001) ble observert mellom de to måleinstrum…

Discussion

Protokollen som presenteres her kan brukes til å evaluere romlige og tids ganglag parametere av pasientene (ortopediske, nevrologiske, cardiorespiratory, etc.) og friske eldre voksne med en nylig innført fotoelektriske system. Den totale lengde og bredde av systemet kan bli modulert avhengig av den tilgjengelige plass og budsjett. Den estimerte kostnaden (i Europa) er ca 2800 USD per meter for en 10-meter system og minimum anbefalt lengde er tre meter for gulvbasert ganganalyse. En ny funksjon i den fotoelektriske sys…

Disclosures

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)

References

  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/51878?article_type=t

Play Video

Cite This Article
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