On behalf of my co-author and myself, I would like to acknowledge Nordixx Canada for helping to fund this research, our participants for their time and patience, and our fellow colleagues, Jos&#233;e, Ria, Lei, and Nadia, for their help with various aspects of this study.

Este estudo foi realizado de acordo com as orientações do Conselho da Universidade de Ottawa de Ética em Pesquisa. 1. Apresentação de Procedimento <ol><li> Fornecer Side Show apresentações para grupos Área de passeios locais e pós recrutamento cartazes em centros comunitários e instalações públicas, a fim de recrutar um grupo de, adultos ativos residentes na comunidade mais velhos. </li><li> Após a primeira visita, em primeiro lugar saudar os participantes, apresentá-los para o laboratório, e dar-lhes tempo para se transformar em vestuário adequado (ou seja, calções, t-shirt, e tênis). Depois de pronto, fornecer a cada participante com uma descrição detalhada do estudo, obter o consentimento informado por escrito, e tela de cada indivíduo para a elegibilidade estudo utilizando vários questionários. NOTA: Os critérios de inclusão inclui: 55-80 anos de idade, novato para caminhada nórdica (NW), sem condições neurológicas, há deficiências cognitivas, não há condições cardíacas, nenhuma lesão ou cirurgia afetando a marcha anterior e superiormovimento extremidade, ea capacidade de andar sem ajuda. <ol><li> Tem o participante completar um estado geral de saúde e Physical Activity Questionnaire eo Readiness Physical Activity Questionnaire (PAR-Q), a fim de confirmar a idade, nível de atividade, quaisquer problemas neurológicos já existentes, e avaliar brevemente a saúde cardíaca. </li><li> Em seguida, tê-los concluir uma estabilidade postural auto-reportados e cai questionário (adaptado de Ashburn et al. 10) para determinar a prevalência de queda, se for o caso. Por último, completar a Avaliação Cognitiva Montreal (MOCA), com cada sujeito, a fim de controlar de comprometimento cognitivo leve 11, constituindo uma pontuação mínima de 26 em 30. </li></ol></li></ol> 2. Pólo Set-up e Instrução Nordic Walking <ol><li> Proporcionar a cada participante um conjunto de pólos, e instruí-los sobre como ajustar os pólos a um comprimento ideal em relação à sua altura. Certifique-se de que o ajustamento corresponde a cerca de seis5% da altura do corpo do indivíduo. <ol><li> Proporcionar a cada participante com as seguintes instruções relativas ao ajuste do pólo. Peça aos participantes para estar alto, os participantes devem colocar a ponta do pólo na frente dos dedos do pé, instruir os participantes para colocar o cotovelo e antebraço ao lado do corpo, e peça aos participantes para alongar os pólos de modo que o cotovelo forma um valor aproximado de 90 ° ângulo ao lado do corpo. Finalmente, aperte bem os pólos e ângulo das pontas de inicialização para trás. </li></ol></li><li> Instruir o participante os seguintes 4 passos básicos, a fim de minimizar a quantidade de informações para processar e garantir uma compreensão completa da técnica 12. Colocar cerca de 30 min para a instrução ea prática posterior da técnica. NOTA: As instruções de caminhadas nórdicas estão a ser dada por um instrutor de pólo caminhada nórdica certificado. <ol><li> Antes de fixar as pulseiras, instruir o participante para colocar seus pólos atrás da parte inferior das costas eestar alto. Peça aos participantes para ficar com o seu peito de altura e os ombros relaxados. NOTA: Explique ao participante que isto é feito para ganhar uma compreensão da postura corporal ereta necessário para caminhada nórdica. </li><li> Ter cada participante assegurar as pulseiras, coloque as pontas de polo por trás deles, e relaxar os braços ao lado do corpo. Mantendo suas mãos abertas (ou seja, não agarrar alças), instrua o assunto para começar a andar com o mínimo de balanço do braço por cerca de 100 m. NOTA: Nesta fase, os pólos estão simplesmente arrastando atrás do participante. </li><li> Enquanto ainda mantém as mãos abertas e arrastando os pólos atrás deles, instruir o participante para começar a andar mais rápido. Peça aos participantes para visualizar trazendo sua mão para cima, como se eles estão prestes a apertar a mão de alguém. NOTA: Nesta fase, explicam que o objetivo é promover as ações recíprocas e rítmicos naturais dos braços e pernas durante a marcha. </li><li> Finalmente,como o braço oscila para a frente, tem o participante suavemente agarrar a pega e aplicar uma força contra o chão. Com cada balanço do braço, instruir o indivíduo levante ligeiramente os pólos do chão e firmemente plantá-las a cada passo subsequente. NOTA: Nesta fase, explicam que as ajudas força aplicada na progressão da marcha e oferece resistência para a musculatura superior do corpo. </li></ol></li></ol> 3. Recolha de Dados e Protocolo de Teste <ol><li> Usando uma medida padrão fita, escala de peso, e paquímetro, tomar medidas antropométricas dos participantes, incluindo altura, peso, entre ASIS distância, à esquerda e comprimentos de perna direita, larguras joelho, larguras de tornozelo, deslocamentos de ombro, larguras de cotovelo, larguras de pulso, e espessuras de mão. <ol><li> Usando uma fita métrica, meça cada comprimento de perna, como a distância entre a espinha ilíaca ântero-superior (ASIS) para o centro do maléolo medial, bem como a distância entre a esquerda e direita ASIS (ie &lt;/ Em&gt; inter-ASIS distância). <ol><li> Em seguida, medir as larguras de cada uma das juntas utilizando um compasso de calibre, encontrando a distância entre as proeminências ósseas (por exemplo côndilos) de cada junta. Por último, medir a altura e peso do participante usando uma fita métrica padrão e escala, respectivamente. </li></ol></li></ol></li><li> A fim de avaliar padrões de marcha (por exemplo, medidas espaço-temporais) e alinhamento postural durante um longo período de tempo, use um sistema de acelerometria para coleta de dados durante a caminhada de 6 minutos Test (TC6), que é um teste válido e adequado na avaliação adulto mais velho resistência física 13. <ol><li> Para o sistema de acelerometria, garantir que ele é composto de pelo menos 6 sensores, cada um com acelerômetros e giroscópios incorporados-los, a fim de medir a aceleração (g) e velocidade angular (graus / seg) de cada segmento específico do corpo. <ol><li> Antes da colocação no participante, garantir que todos os sensores de are firmemente ancorado à estação de encaixe do sistema, a fim de sincronizá-los e calibrar o sistema e, finalmente, transmitir medições de dados precisos 14. </li></ol></li><li> Fixe os sensores usando ajustáveis ​​de gancho e laço cintas, garantir os sensores para o pulsos, tornozelos, coluna lombar (L5) e do tronco e recolher a uma taxa de amostragem de um mínimo de 100 Hz. <ol><li> Ao colocar os sensores, certifique-se de que eles são orientados de acordo com as diretrizes do sistema. Posicione os sensores de tornozelo anterior. Posicione os sensores de pulso posteriormente (quando na posição anatômica). Posicione o sensor de tronco no topo do esterno, e posicione o sensor de L5 diretamente na L5. NOTA: Os dados cinemática é transmitida sem fios a partir de destes sensores para um ponto de acesso, o qual é usado para precisamente o tempo de transmissão dos dados sincronizados. </li></ol></li><li> Montar o participante com os 6 sensores e pedir-lhes para realizar dois ensaios do TC6, um com postes e one sem. Aleatoriamente atribuir esses dois ensaios para controlar para efeito de ordem. </li><li> Instruir o participante a andar para trás e para frente ao longo de uma passarela de 25 m em uma velocidade auto-selecionada para o TC6, tanto com e sem pólos. Neste momento, não se esqueça de clicar em &#39;Start&#39; para começar a coleta de dados com o sistema de acelerometria. NOTA: Durante os ensaios pólo, fornecer instruções adicionais para o participante para implementar sua instrução poling. </li></ol></li><li> Finalmente, avaliar os eventos duração da marcha curtas usando um sistema de captura de movimento 3-dimensional recolha a um mínimo de 100 Hz, com duas placas de força incorporados na via. Sincronizar as plataformas de força com o sistema de captura de movimento, garantir que as plataformas de força são zerados para evitar ruídos nos dados, e garantir que eles estão coletando a uma taxa de amostragem suficiente, por exemplo 1.000 Hz. <ol><li> Sincronizar as placas de força para o sistema de captura de movimento pela primeira conectando-os ao computador através dos fios fornecemd da empresa. Em segundo lugar, diretamente dentro do software do sistema de captura de movimento, é imperativo para &quot;adicionar&quot; as placas de força para o volume de captura, inserindo as dimensões, sensibilidades, taxas de amostragem, bem como qualquer outra informação necessária para o sistema. </li><li> Assegurar que as placas de força têm sido &quot;zerado&quot;. Faça isso em duas etapas: 1) clique direito em cada placa de força dentro do software e selecione &#39;Zero vigor placa&#39; e 2) pressione o botão &quot;zero&quot; que está diretamente na caixa de aquisição de dados das placas de força. NOTA: Certifique-se de que o sistema de captura de movimento recolhe informação em tempo real a partir de ambas as pernas esquerda e direita de greves pé em cada plataforma de força e permite a análise espacial-temporal, cinemática e cinética. </li></ol></li><li> Conclua uma calibragem dinâmica do sistema (que visa definir o volume de captura que é para ser usado durante a recolha de dados). Para fazer isso, uma varinha 3-marcador de uma maneira controlada através da Capture espaço. Em seguida, realize uma calibração estática do sistema para definir o sistema de coordenadas global (ou seja, ponto de referência de 0, 0, 0 (x, y, z), colocando um 4-marcador L-quadro em que o especificado ponto de referência e selecione &#39;Volume Defina «dentro dos programas de computador. NOTA: A calibração dinâmica depois auxilia na reconstrução da posição 3-dimensional de 39 marcadores reflectores utilizados para este modelo. <ol><li> Montar o participante com os 39 marcadores reflexivos, anexá-los usando fita dupla face e colocando-os em marcos específicos anatômicas, incluindo: metatarsos segundo, maléolo lateral, calcâneo, esquerda e direita no meio da haste, côndilos femorais laterais, esquerda e direita meio da coxa , ASIS, PSIS, T10, C7, de volta, clavícula, esterno, processos acrômio esquerda e direita meados de úmero, epicôndilos laterais, esquerda e meados de antebraço direito, pulsos medial e lateral, segundo metacarpos, cabeça ântero-lateral, e póstero-lateral da cabeça. </li><li> Instruir o participante para, em seguida,executar 6 ensaios de 5 m de caminhada através do volume de captura de sistemas, três com pólos e três sem. Aleatoriamente atribuir esses ensaios para controle de efeito de ordem e fornecer a mesma instrução de acordo com o TC6. </li></ol></li></ol> 4. Dados e Análise Estatística 14 <ol><li> Durante a análise do TC6, remova todas as curvas durante o julgamento, a fim de explicar curta estado estritamente constante Depois de retirar as voltas, use o software do sistema para extrair as medidas espaço-temporais, a gama de movimento do tronco (ROM) em todos os lugares, e velocidades tronco em todos os planos. NOTA: Isso é feito automaticamente durante este protocolo através de algoritmos usados ​​pelo próprio sistema 14. As etapas para extrair as variáveis ​​dependentes necessárias dentro deste sistema estão listados abaixo. <ol><li> Usando o software do sistema de acelerometria, primeiro clique em &#39;Data Monitor&#39;, selecione os testes de tempo carimbada apropriadas que tenham sido colhidos, clique direito sobre o trIALS e selecione &quot;Convert to CSV &#39;. Depois de fazer isso, abra o arquivo CSV e garantir que os dados de todos os 6 sensores foi exportada para análise posterior. </li><li> Em seguida, selecione o julgamento novamente e clique em &quot;Exportar para PDF &#39;. Observar o sistema gera um relatório em PDF com uma série de variáveis. A partir daqui, extrair variáveis ​​que são desejados para o estudo, neste caso, as medidas espaciais-temporais e cinemáticas. </li></ol></li><li> Para captura de movimento 3-dimensional, filtrar todos os ensaios utilizando um quarto de ordem zero lag filtro Butterworth para dispositivos analógicos com uma frequência de corte de 10 Hz, bem como um filtro Woltring para as trajetórias de marcadores com um MSE 15 mm Valor previsto. Para fazer isso, anexar os &#39;Butterworth e Woltring&#39; opções de filtragem para o pipeline operações dentro do software do sistema, selecione as frequências limite acima mencionados e valores MSE e clique em &quot;Executar&quot;. <ol><li> Adicionar um &quot;Exportar para um ficheiro ASCII &#39;operação para o gasoduto operações dentrodo sistema e selecione &quot;Executar&quot;. Salve a planilha ASCII recém-exportado (planilha) ao computador. </li><li> Abra os arquivos ASCII exportados e dentro de cada arquivo, localizar as saídas de potência e momentos de força (ou seja, cinética) para cada uma das articulações dos membros inferiores, incluindo o tornozelo, joelho e quadril. NOTA: Utilizando as funções mínimas e máximas dentro da planilha, calcular os picos superiores e inferiores correspondentes às diferentes fases de um ciclo único de marcha (por exemplo A1, K1, H1, etc.), conforme descrito por Winter 14. </li><li> Em seguida, extraia as medidas espaciais-temporal usando o software de sistema específico, que, neste caso, é calculada automaticamente através de algoritmos do sistema e de medidas antropométricas. Para extrair as variáveis ​​específicas, primeiro importe o julgamento desejado no software do sistema, selecione &#39;Eventos&#39; e clique sobre a variável desejada para obter a média variável de cada julgamento. </li></ol></li><li> euastly, utilizando os ficheiros ASCII, localizar as trajectórias para o marcador C7, bem como os marcadores sacrais / pélvicos. Usando estas trajectórias, calcular o alinhamento postural como o diferencial entre estes marcadores e trajectórias em ambas as direcções medial-lateral e ântero-posterior. </li><li> Abra o software estatístico e importar o julgamento específico. Em primeiro lugar, por meio do teste de Shapiro-Wilks para normalidade, certifique-se os dados são normalmente distribuídos. <ol><li> Para comparar com e sem pólos, o uso combinado t-testes quando os dados são normalmente distribuídos e Wilcoxon Signed Rank testes quando inclinado. Use Holm-Sidak múltiplos procedimentos de comparação aos pares quando necessário. O nível de significância foi fixado em p &lt;0,05. </li></ol></li></ol>

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	<li>Parkatti, T., Wacker, P., Perttunen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvements+in+Functional+Capacity+from+Nordic+Walking:+A+Aandomized+Controlled+Trial+Among+Older+Adults.">Improvements in Functional Capacity from Nordic Walking: A Aandomized Controlled Trial Among Older Adults.</a> J Aging Phys Act. 20 (1), 93-105 (2012).</li><li>Schwameder, H., Roithner, R., Muller, E., Niessen, W., Raschner, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Knee+joint+forces+during+downhill+walking+with+hiking+poles.">Knee joint forces during downhill walking with hiking poles.</a> J Sports Sci. 17 (12), 969-978 (1999).</li><li>Willson, J., Torry, M. R., Decker, M. J., Kernozek, T., Steadman, J. 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E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Signal+processing+and+linear+systems+for+the+movement+sciences.">Signal processing and linear systems for the movement sciences.</a> Waterloo Biomechanics. , (1997).</li><li>Ali, N., Rouhi, G., Robertson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gender,+vertical+height+and+horizontal+distance+effects+on+single-leg+landing+kinematics:+implications+for+risk+of+non-contact+acl+injury.">Gender, vertical height and horizontal distance effects on single-leg landing kinematics: implications for risk of non-contact acl injury.</a> J Hum Kinet. 37 (1), 27-38 (2013).</li></ol>

Este trabalho é financiado em parte pelo Nordixx Canadá, fabricantes dos pólos a pé utilizados neste vídeo.

A importância de manter a consistência em termos de utilização pólo é fundamental dentro deste protocolo. Em particular, as medidas adequadas para a técnica poling adequada, bem como pólo adequada criados são importantes para manter a consistência entre diferentes estudos. Portanto, as diretrizes e instruções de uma organização específica caminhada nórdica devem ser respeitados para protocolos como este. Além disso, e especialmente quando se utiliza acelerometria, o uso de um conjunto de corpo inteiro d...

Caminhada nórdica (NW) é considerado como uma forma simples e segura de andar de fitness usando pólos especialmente concebidos 1. Sugere-se que os pólos fornecer estabilidade acrescida, melhorar a postura, e reduzir o estresse nas articulações das extremidades inferiores. No entanto, evidências limitadas ou contraditória existe respeita ao carregamento em comum e alinhamento postural. Por um lado, Schwameder et al. 2, Willson et al. 3, e Koizumi et al. 4 melhorias relatório em medidas cinemáticas e / ou reduções de reação do solo, compressão e forças de cisalhamento com seus estudos pólo pé. Por outro lado, o declínio medidas cinemáticas e aumento da carga conjunto em termos de travagem / forças propulsoras e momentos de força foram relatados por Hansen et al. 5, Stief et al. 6, e Hagen et al. 7, enquanto pólo de caminhada. Além disso, as reivindicações de melhor alinhamento postural parecem ter ido entirely não suportado por pesquisas científicas a este ponto. Semelhante aos resultados contraditórios encontrados com padrões de marcha, diferentes métodos e equipamentos têm sido empregadas nesta linha de pesquisa, bem. Vários estudos têm utilizado sistemas de movimento 3-dimensional de captura de 4,6 e 2,5 câmaras de vídeo digitais, todos com placas de força incorporados no sistema, a fim de avaliar adequadamente a marcha. Enquanto Além disso, outros estudos têm utilizado outros meios de avaliação da marcha poling Nordic incluindo o uso de eletrogoniometria 7, eletromiografia (EMG) 8, e medidores de tensão montados em postes 2,9. Com a técnica utilizada neste protocolo, apresenta a vantagem específica de ser capaz de demonstrar uma representação mais adequada (ciclos de marcha ou seja, repetidas) da marcha poling Nordic de um indivíduo sobre técnicas alternativas que se concentraram mais em curtos períodos de tempo e ciclos de marcha individuais. Além disso, este método utilizaacelerometria, uma ferramenta válida, que a este ponto tem sido pouco utilizado em pesquisas caminhada nórdica. Dependendo do objectivo de projectos de investigação, a aplicação do presente protocolo pode ser apropriado para situações como descrito neste protocolo, particularmente para a marcha curta e longa duração. É importante observar que tanto a captura de movimento e acelerometria são adequados para a obtenção de uma variedade de características da marcha, incluindo: espacial-temporal (por exemplo, comprimento da passada, a velocidade de marcha, etc), cinemático (por exemplo, amplitude de movimento), e cinética (por exemplo, forças , saídas de potência, etc.) parâmetros. E apesar do uso desses vários equipamentos, somente os eventos da marcha curta duração (isto é único ciclo da marcha) foram avaliados, deixando dúvidas em relação ao melhor avaliar a longa duração da marcha (ou seja, ciclos de marcha repetidas). Portanto, a justificativa para o desenvolvimento e uso desta técnica baseia-se no importance de formar um quadro completo da marcha poling nórdica. O objetivo deste estudo era duplo. Em primeiro lugar, o objetivo principal é determinar e fundamentar o uso de ambos os sistemas acelerometria e sistemas de captura de movimento 3-dimensional na avaliação da marcha e da postura sobre ambos os períodos curtos e longos. Secundariamente, o objetivo é determinar o efeito global de pólos para caminhadas nórdicas sobre padrões de marcha, incluindo medidas espaciais-temporais e cinéticos, bem como o alinhamento postural de adultos mais velhos. Até à data, a investigação mínima tem se concentrado em adultos mais velhos NW e do que foi publicado, a função (ou seja, força, equilíbrio, flexibilidade) tem representado as variáveis ​​de resultado primário. Portanto, o conhecimento pertinente o papel de pólos de pé sobre as variáveis ​​da marcha mensuráveis ​​é necessário e pode fornecer insights sobre como pólos pode jogar nos nossos padrões de marcha à medida que envelhecemos.

<table><tbody><tr><td>Nordic walking poles</td><td>Nordixx Canada</td><td>Nordixx Global Traveler or Walker</td><td>Alternative poles may be used</td></tr><tr><td>APDM accelerometry system</td><td>APDM</td><td>Opal system</td><td>Alternative systems may be used</td></tr><tr><td>Vicon motion capture system</td><td>Vicon</td><td></td><td>Alternative systems may be used</td></tr><tr><td>Kistler force platforms</td><td>Kistler</td><td></td><td>Alternative platforms may be used</td></tr><tr><td>Vicon Nexus &amp;amp; Polygon</td><td>Vicon</td><td></td><td>Used in data analysis</td></tr><tr><td>14 mm reflective markers</td><td>Vicon</td><td></td><td>Number or markers depends on model</td></tr><tr><td>Tape measure</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Weight scale</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Caliper</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

substantiating appropriate motion capture techniques for the assessment of nordic walking gait and posture in older adults

caminhada nórdica (NW) tornou-se uma forma simples e segura de exercício, nos últimos anos, e em estudar este padrão de marcha, têm sido empregadas diversas técnicas de coleta de dados, cada um com pontos positivos e negativos. O objetivo foi determinar o efeito de NW na velha marcha adulto e postura e determinar uma utilização óptima dos diferentes sistemas de recolha de dados em análise a curto e longo duração. Marcha e postura durante a NW e andando normal foram avaliadas em 17 idosos saudáveis ​​(idade: 69 ± 7,3). Os participantes realizaram dois estudos de 6 testes minutos (TC6) (1 com pólos (WP) e 1 sem pólos (NP)) e 6 testes de uma caminhada 5m (3 WP e 3 NP). Movimento foi gravado utilizando dois sistemas, um sistema de acelerometria 6 sensores e um sistema 3-dimensional de captura de movimento 8-câmera, a fim de quantificar espacial-temporal, cinemático, e os parâmetros cinéticos. Com ambos os sistemas, os participantes demonstraram maior comprimento do passo e apoio de casal e decreased velocidade da marcha ea cadência WP comparação com NP (p &lt;0,05). WP Além disso, com captura de movimento, maior tempo de apoio simples foi encontrada (p &lt;0,05). Com a captura de 3-D, menor geração de energia quadril e momentos de força foram encontrados em contato do calcanhar e pré-balanço, bem como menor absorção de potência do joelho no contato do calcanhar, pré-swing, e WP balanço do terminal em comparação com NP, quando avaliada por um ciclo (p &lt;0,05). Além disso, WP rendeu menores momentos de vigor no contato do calcanhar e swing do terminal, juntamente com momentos de maior dimensão em meados de postura de um ciclo de marcha (p &lt;0,05). Não foram encontradas alterações de postura. NW parece apropriada para promover um padrão de marcha normal em adultos mais velhos. Captura de movimento tridimensional deve ser utilizada principalmente durante a análise da marcha curta duração (isto é único ciclo da marcha), enquanto acelerometria sistemas deve ser empregada principalmente em casos que requerem análise de duração mais longa, como no TC6.

Parâmetros da marcha espaço-temporal Ao caminhar com bastões de caminhadas nórdicas e avaliada usando placas de captura de movimento e força, comprimento do passo (p &lt;0,01), o tempo de duplo apoio (p &lt;0,001) e tempo de apoio simples (p &lt;0,001) são significativamente mais em comparação a andar sem pólos . Além disso, a velocidade de marcha (p &lt;0,05) é significativamente mais lenta e cadência (p &lt;0,001...

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Substantiating Appropriate Motion Capture Techniques for the Assessment of Nordic Walking Gait and Posture in Older Adults

Fundamentar Técnicas Movimento de captura adequados à avaliação da marcha Nordic Walking e postura em adultos mais velhos

O objetivo era comprovar a utilização óptima das técnicas de coleta de dados para a marcha caminhada nórdica e análise de postura. Captura de movimento tridimensional deve ser usado durante a análise de curta duração (isto é único ciclo da marcha), enquanto acelerometria deve ser empregado para análise de duração mais longa (ou seja repetidos ciclos) como um teste de caminhada de 6 minutos.

Nordic walking (NW) has become a safe and simple form of exercise in recent years, and in studying this gait pattern, various data collection techniques ...

substantiating-appropriate-motion-capture-techniques-for-assessment

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

8.7K visualizações.  University of Ottawa.  O objetivo era comprovar a utilização óptima das técnicas de coleta de dados para a marcha caminhada nórdica e análise de postura. Captura de movimento tridimensional deve ser usado durante a análise de curta duração (isto é único ciclo da marcha), enquanto acelerometria deve ser empregado para análise de duração mais longa (ou seja repetidos ciclos) como um teste de caminhada de 6 minutos. 

Vídeo: Substantiating Appropriate Motion Capture Techniques for the Assessment of Nordic Walking Gait and Posture in Older Adults

Sit-to-stand-and-walk from 120% Knee Height: A Novel Approach to Assess Dynamic Postural Control Independent of Lead-limb

Individuals with sensorimotor pathology e.g., stroke have difficulty executing the common task of rising from sitting and initiating gait (sit-to-walk: STW). Thus, in clinical rehabilitation separation of sit-to-stand and gait initiation - termed sit-to-stand-and-walk (STSW) - is usual. However, a standardized STSW protocol with a clearly defined analytical approach suitable for pathological assessment has yet to be defined.
Hence, a goal-orientated protocol is defined that is suitable for healthy and compromised individuals by requiring the rising phase to be initiated from 120% knee height with a wide base of support independent of lead limb. Optical capture of three-dimensional (3D) segmental movement trajectories, and force platforms to yield two-dimensional (2D) center-of-pressure (COP) trajectories permit tracking of the horizontal distance between COP and whole-body-center-of-mass (BCOM), the decrease of which increases positional stability but is proposed to represent poor dynamic postural control.
BCOM-COP distance is expressed with and without normalization to subjects&#39; leg length. Whilst COP-BCOM distances vary through STSW, normalized data at the key movement events of seat-off and initial toe-off (TO1) during steps 1 and 2 have low intra and inter subject variability in 5 repeated trials performed by 10 young healthy individuals. Thus, comparing COP-BCOM distance at key events during performance of an STSW paradigm between patients with upper motor neuron injury, or other compromised patient groups, and normative data in young healthy individuals is a novel methodology for evaluation of dynamic postural stability.

Here, we present a novel protocol to measure positional stability at key events during the sit-to-stand-to-walk using the center-of-pressure to the whole-body-center-of-mass distance. This was derived from the force platform and three-dimensional motion-capture technology. The paradigm is reliable and can be utilized for the assessment of neurologically compromised individuals.

Sit-to-stand-e-pé do 120% joelho Altura: uma nova abordagem para avaliar Dinâmica Postural Independente de Controlo de Chumbo-limb

Individuals with sensorimotor pathology e.g., stroke have difficulty executing the common task of rising from sitting and initiating gait (sit-to-walk: ...

Comportamento

Gait Analysis of Age-dependent Motor Impairments in Mice with Neurodegeneration

Motor behavior tests are commonly used to determine the functional relevance of a rodent model and to test newly developed treatments in these animals. Specifically, gait analysis allows recapturing disease relevant phenotypes that are observed in human patients, especially in neurodegenerative diseases that affect motor abilities such as Parkinson&#39;s disease (PD), Alzheimer&#39;s disease (AD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS), and others. In early studies along this line, the measurement of gait parameters was laborious and depended on factors that were hard to control (e.g., running speed, continuous running). The development of ventral plane imaging (VPI) systems made it feasible to perform gait analysis at a large scale, making this method a useful tool for the assessment of motor behavior in rodents. Here, we present an in-depth protocol of how to use kinematic gait analysis to examine the age-dependent progression of motor deficits in mouse models of neurodegeneration; mouse lines with decreased levels of endophilin, in which neurodegenerative damage progressively increases with age, are used as an example.

In this study, we demonstrate the use of kinematic gait analysis based on ventral plane imaging to monitor the subtle changes in motor coordination as well as the progression of neurodegeneration with advancing age in mouse models (e.g., endophilin mutant mouse lines).

Análise de marcha de idade-dependente de perturbações Motor em camundongos com neurodegeneração

Motor behavior tests are commonly used to determine the functional relevance of a rodent model and to test newly developed treatments in these animals. ...

Biologia do Desenvolvimento

Computerized Dynamic Posturography for Postural Control Assessment in Patients with Intermittent Claudication

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic conditions. As part of a diagnostic assessment, the early detection of postural deficits is important so that appropriate and targeted interventions can be prescribed. The Sensory Organization Test (SOT) on the EquiTest determines an individual&#39;s use of the sensory systems (somatosensory, visual, and vestibular) that are responsible for postural control. Somatosensory and visual input are altered by the calibrated sway-referenced support surface and visual surround, which move in the anterior-posterior direction in response to the individual&#39;s postural sway. This creates a conflicting sensory experience. The Motor Control Test (MCT) challenges postural control by creating unexpected postural disturbances in the form of backwards and forwards translations. The translations are graded in magnitude and the time to recover from the perturbation is computed.
Intermittent claudication, the most common symptom of peripheral arterial disease, is characterized by a cramping pain in the lower limbs and caused by muscle ischemia secondary to reduced blood flow to working muscles during physical exertion. Claudicants often display poor balance, making them susceptible to falls and activity avoidance. The Ankle Brachial Pressure Index (ABPI) is a noninvasive method for indicating the presence of peripheral arterial disease and intermittent claudication, a common symptom in the lower extremities. ABPI is measured as the highest systolic pressure from either the dorsalis pedis or posterior tibial artery divided by the highest brachial artery systolic pressure from either arm. This paper will focus on the use of computerized dynamic posturography in the assessment of balance in claudicants.

Individuals with intermittent claudication exhibit poor balance compared to healthy controls. Computerized dynamic posturography is an objective method for measuring an individual's postural responses to balance disturbances. This provides an objective reflection of the person&#x2019;s ability to respond to situations under which sensory stimuli are altered and unexpected perturbations occur.

Posturografia Dinâmica Computadorizada para Avaliação do controle postural em pacientes com claudicação intermitente

Computerized dynamic posturography with the EquiTest is an objective technique for measuring postural strategies under challenging static and dynamic ...

Medicina

Clinical Assessment of Spatiotemporal Gait Parameters in Patients and Older Adults

Spatial and temporal characteristics of human walking are frequently evaluated to identify possible gait impairments, mainly in orthopedic and neurological patients1-4, but also in healthy older adults5,6. The quantitative gait analysis described in this protocol is performed with a recently-introduced photoelectric system (see&#160;Materials table) which has the potential to be used in the clinic because it is portable, easy to set up (no subject preparation is required before a test), and does not require maintenance and sensor calibration. The photoelectric system consists of series of high-density floor-based photoelectric cells with light-emitting and light-receiving diodes that are placed parallel to each other to create a corridor, and are oriented perpendicular to the line of progression7. The system simply detects interruptions in light signal, for instance due to the presence of feet within the recording area. Temporal gait parameters and 1D spatial coordinates of consecutive steps are subsequently calculated to provide common gait parameters such as step length, single limb support and walking velocity8, whose validity against a criterion instrument has recently been demonstrated7,9. The measurement procedures are very straightforward; a single patient can be tested in less than 5 min&#160;and a comprehensive report can be generated in less than 1&#160;min.

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.

Avaliação Clínica de espaço-temporal parâmetros da marcha em pacientes mais velhas e adultos

Spatial and temporal characteristics of human walking are frequently evaluated to identify possible gait impairments, mainly in orthopedic and ...

Walk with Me Hybrid Virtual/In-Person Walking for Older Adults with Neurodegenerative Disease

This study presents a protocol for virtual and in-person walking groups for older adults with neurodegenerative diseases and addresses the decline in physical activity and social connectivity during the pandemic. Physical activity, specifically moderate-intensity walking, has been shown to have multiple health benefits for older adults. This methodology was created during the COVID-19 pandemic, contributing to lower physical activity levels and social isolation in older adults. Both the in-person and virtual classes utilize technology such as fitness tracking apps and video platforms. Data are presented from two groups of older adults with neurodegenerative disease: people with prodromal Alzheimer's disease and people with Parkinson's disease. Participants in the virtual classes were screened for balance impairments before the walk, and any person deemed at risk for falls was not eligible to participate virtually. As COVID vaccines became available and restrictions were lifted, in-person walking groups became feasible. Staff and caregivers were trained in balance management, roles/responsibilities, and delivering walking cues. Both walks, virtual and in-person, consisted of a warm up, a walk, and a cool down, and posture, gait, and safety cues were given throughout. Measures of the rate of perceived exertion (RPE) and heart rate (HR) were taken pre-warm up, post-warm up, and at 15 min, 30 min, and 45 min time points. Participants also used a walking application (app) on their phones to record the distance walked and the number of steps taken. The study showed a positive correlation between HR and RPE in both groups. The participants in the virtual group rated the walking group favorably in terms of improving their quality of life during a period of social isolation and contributing to physical, mental, and emotional well-being. The methodology shows a safe and feasible way to implement virtual and in-person walking groups for older adults with neurological diseases.

The present protocol aims to inform rehabilitation specialists and fitness instructors in safe, feasible, and evidence-based methods of delivering virtual and in-person walking classes to older adults with neurodegenerative diseases.

Caminhada Híbrida Virtual/Presencial para Idosos com Doença Neurodegenerativa

This study presents a protocol for virtual and in-person walking groups for older adults with neurodegenerative diseases and addresses the decline in ...

Home-Based Monitor for Gait and Activity Analysis

Current outcomes in neuromuscular disorder clinical trials include motor function scales, timed tests, and strength measures performed by trained clinical evaluators. These measures are slightly subjective and are performed during a visit to a clinic or hospital and constitute therefore a point assessment. Point assessments can be influenced by daily patient condition or factors such as fatigue, motivation, and intercurrent illness. To enable home-based monitoring of gait and activity, a wearable magneto-inertial sensor (WMIS) has been developed. This device is a movement monitor composed of two very light watch-like sensors and a docking station. Each sensor contains a tri-axial accelerometer, gyroscope, magnetometer, and a barometer that record linear acceleration, angular velocity, the magnetic field of the movement in all directions, and barometric altitude, respectively. The sensors can be worn on the wrist, ankle, or wheelchair to record the subject&#8217;s movements during the day. The docking station enables data uploading and recharging of sensor batteries during the night. Data are analyzed using proprietary algorithms to compute parameters representative of the type and intensity of the performed movement. This WMIS can record a set of digital biomarkers, including cumulative variables, such as total number of meters walked, and descriptive gait variables, such as the percentage of the most rapid or longest stride that represents the top performance of patient over a predefined period of time.

This innovative device uses magneto-inertial sensors to permit gait and activity analysis in uncontrolled environments. Currently in the qualification process as an outcome measure in the European Medical Agency, one of the applications will be to serve as a clinical endpoint in clinical trials in neuromuscular diseases.

Monitor Home-Based para a marcha e a análise da atividade

Current outcomes in neuromuscular disorder clinical trials include motor function scales, timed tests, and strength measures performed by trained clinical ...

Bioengenharia

Exergaming in Older People Living with HIV Improves Balance, Mobility and Ameliorates Some Aspects of Frailty

Approximately 1.2 million people in the United States live with HIV infection. Medical advancements have increased the life expectancy and this cohort is aging. HIV-positive individuals have a high incidence of frailty (~20%) characterized by depression and sedentary behavior. Exercise would be healthy, but due to the frail status of many HIV-positive individuals, conventional exercise is too taxing. The aim of this study was to evaluate the effectiveness and acceptability of a novel game-based training program (exergame) in ameliorating some aspects of frailty in HIV-infected individuals. Ten older people living with HIV were enrolled in an exergame intervention. Patients performed balance exercises such as weight shifting, ankle reaching, and obstacle crossing. Real-time visual/audio lower-extremity joint motion feedback was provided using wearable sensors to assist feedback and encourage subjects to accurately execute each exercise task. Patients trained twice a week for 45 min for 6 weeks. Changes in balance, gait, psychosocial parameters and quality of life parameters were assessed at the beginning, midterm and at conclusion of the training program. Ten patients completed the study and their results analyzed. The mean age was 57.2 &#177; 9.2 years. The participants showed a significant reduction in center of mass sway (78.2%, p = .045) during the semi-tandem balance stance with eyes closed and showed a significant increase in gait speed during a dual task motor-cognitive assessment (9.3%, p = .048) with an increase in stride velocity of over 0.1 m/sec. A significant reduction in reported pain occurred (43.5%, p = .041). Preliminary results of this exergame intervention show promise in improving balance and mobility while requiring older people living with HIV to be more active. The exergame can be continued at home and may have long term as well as short-term benefits for ameliorating frailty associated with HIV infection.

Persons infected with HIV are often frail, depressed and live a sedentary lifestyle for which conventional exercise is too taxing. Here, we present an exercise protocol that ameliorates aspects of frailty in HIV-infected persons. An exergame integrating cognitive control was developed using biosensors that measured balance, weight-shifting and obstacle crossing.

Exergaming em pessoas idosas que vivem com HIV melhora o equilíbrio, mobilidade e melhora alguns aspectos da fragilidade

Approximately 1.2 million people in the United States live with HIV infection. Medical advancements have increased the life expectancy and this cohort is ...

Motor Dual-Tasks for Gait Analysis and Evaluation in Post-Stroke Patients

Eighteen stroke patients were recruited for this study involving the evaluation of cognition and walking ability and multitask gait analysis. Multitask gait analysis consisted of a single walking task (Task 0), a simple motor dual-task (water-holding, Task 1), and a complex motor dual-task (crossing obstacles, Task 2). The task of crossing obstacles was considered to be equivalent to the combination of a simple walking task and a complex motor task as it involved more nervous system, skeletal movement, and cognitive resources. To eliminate heterogeneity in the results of the gait analysis of the stroke patients, the dual-task gait cost values were calculated for various kinematic parameters. The major differences were observed in the proximal joint angles, especially in the angles of the trunk, pelvis, and hip joints, which were significantly larger in the dual motor tasks than in the single walking task. This research protocol aims to provide a basis for the clinical diagnosis of gait function and an in-depth study of motor control in stroke patients with motor control deficits through the analyses of dual-motor walking tasks.

This paper presents a protocol specifically for dual motor task gait analysis in stroke patients with motor control deficits.

Dupla tarefa motora para análise e avaliação da marcha em pacientes pós-AVE

Eighteen stroke patients were recruited for this study involving the evaluation of cognition and walking ability and multitask gait analysis. Multitask ...

Neurociência

Comprehensive Understanding of Inactivity-Induced Gait Alteration in Rodents

It is well known that disuse affects neural systems and that joint motions become altered; however, which outcomes properly exhibit these characteristics is still unclear. The present study describes a motion analysis approach that utilizes three-dimensional (3D) reconstruction from video captures. Using this technology, disuse-evoked alterations of walking performances were observed in rodents exposed to a simulated microgravity environment by unloading their hindlimb by their tail. After 2 weeks of unloading, the rats walked on a treadmill, and their gait motions were captured with four charge-coupled device (CCD) cameras. 3D motion profiles were reconstructed and compared to those of control subjects using the image processing software. The reconstructed outcome measures successfully portrayed distinct aspects of distorted gait motion: hyperextension of the knee and ankle joints and higher position of the hip joints during the stance phase. Motion analysis is useful for several reasons. First, it enables quantitative behavioral evaluations instead of subjective observations (e.g., pass/fail in certain tasks). Second, multiple parameters can be extracted to fit specific needs once the fundamental datasets are obtained. Despite hurdles for broader application, the disadvantages of this method, including labor intensity and cost, may be alleviated by determining comprehensive measurements and experimental procedures.

The present protocol describes three-dimensional motion tracking/evaluation to depict gait motion alteration of rats after exposure to a simulated disuse environment.

Compreensão abrangente da alteração da marcha induzida pela inatividade em roedores

It is well known that disuse affects neural systems and that joint motions become altered; however, which outcomes properly exhibit these characteristics ...

Postural Organization of Gait Initiation for Biomechanical Analysis Using Force Platform Recordings

Gait initiation (GI), the transient phase between orthograde posture and steady-state locomotion, is a functional task and an experimental paradigm that is classically used in the literature to obtain insight into the basic postural mechanisms underlying body motion and balance control. Investigating GI has also contributed to a better understanding of the physiopathology of postural disorders in elderly and neurological participants (e.g., patients with Parkinson&#39;s disease). As such, it is recognized to have important clinical implications, especially in terms of fall prevention.
This paper aims to provide scholars, clinicians, and higher education students information on the material and method developed to investigate GI postural organization via a biomechanical approach. The method is based on force platform recordings and the direct principle of mechanics to compute the kinematics of the center of gravity and center of pressure. The interaction between these two virtual points is a key element in this method since it determines the conditions of stability and whole-body progression. The protocol involves the participant initially standing immobile in an upright posture and starting to walk until the end of an at least 5 m track.
It is recommended to vary the GI velocity (slow, spontaneous, fast) and the level of temporal pressure - gait may be initiated as soon as possible after the deliverance of a departure signal (high level of temporal pressure) or when the participant feels ready (low level of temporal pressure). Biomechanical parameters obtained with this method (e.g., duration and amplitude of anticipatory postural adjustments, step length/width, performance, and stability) are defined, and their computation method is detailed. In addition, typical values obtained in healthy young adults are provided. Finally, critical steps, limitations, and significance of the method with respect to the alternative method (motion capture system) are discussed.

This paper describes the material and method developed to investigate the postural organization of gait initiation. The method is based on force platform recordings and on the direct principle of mechanics to compute center of gravity and center of pressure kinematics.

Organização Postural da Iniciação da Marcha para Análise Biomecânica Utilizando Registros da Plataforma de Força

Gait initiation (GI), the transient phase between orthograde posture and steady-state locomotion, is a functional task and an experimental paradigm that ...