02/12/2014. Klinische bewegingsanalyse op een geïnstrumenteerde loopband: ready to roll? Overzicht

Transcriptie

1 Overzicht Klinische bewegingsanalyse op een geïnstrumenteerde loopband: ready to roll? Is lopen op een loopband vergelijkbaar met lopen over de grond? Loop je vergelijkbaar op een vaste en zelf-gestuurde snelheid? Beinvloed een virtuele omgeving het lopen op een loopband? Marjolein van der Krogt & Lizeth Sloot SMALLL - Nijmegen 28 november 2014 Overzicht Nadelen van over de grond Is lopen op een loopband vergelijkbaar met lopen over de grond? Loop je vergelijkbaar op een vaste en zelf-gestuurde snelheid? Beperkt aantal stappen Steeds stoppen en keren Beinvloed een virtuele omgeving het lopen op een loopband? Loopsnelheid opleggen lastig Precies mikken in de krachtplaat Voordelen van loopband Nadelen van loopband? Kleiner lab & meetvolume nodig VR mogelijkheden (omgevingen, feedback ) Heel veel stappen Continu doorlopen Gewenning Loopsnelheid opleggen Alle stappen op de krachtplaat Perturbatie mogelijkheden Moeilijker voor patiënten? Anders lopen?? Meetonnauwkeurigheid? 1

2 Doel Methode Buiten het lab Is lopen op een loopband vergelijkbaar met lopen over de grond? bij kinderen met en zonder CP Loop je vergelijkbaar op een vaste en zelf-gestuurde snelheid? Beinvloed een virtuele omgeving het lopen op een loopband? 11 normaal ontwikkelende kinderen (TD, leeftijd 8-15) 9 kinderen met cerebrale parese (CP, leeftijd 8-14, GMFCS I-II) 3D kinematica & kinetica (Optotrak, NDI) 5 schredes per conditie Uitkomsten: subjectieve scores, spatiotemporale parameters, kinematica, kinetica Statistiek: ANOVA herhaalde meting versus self-paced treadmill walking in a virtual environment in children with cerebral palsy, van der Krogt et al., 2014 Resultaten: subjectieve ervaring Resultaten: loopsnelheid Alle kinderen konden (na oefening) zonder hulp op de loopband lopen Eén val in harnas Individuele voorkeuren: TD: 6x loopband; 5x over de grond CP: 7x loopband; 2x geen voorkeur Subjectieve scores: Buiten lab TD 8.3 ± ± ± 0.9 CP 7.4 ± ± ± Buiten lab en loopband langzamer dan buiten lab Results: stapbreedte Resultaten: TD kinematica 0,200 0,160 TD CP Stapbreedte (m) 0,120 0,080 0,040 0,000 GRAIL Buiten GaitRite lab 3-4 cm bredere stappen op de loopband 2

3 Knee flexion % gait cycle Op loopband 7º meer knieflexie bij initial contact Pelvic tilt % gait cycle Op loopband 2º meer pelvic tilt Klinische gangbeeld analyse: loopband of overground? Op loopband: Bredere en (iets) kortere stappen In CP iets meer knie flexie bij IC, pelvic tilt en afwijkende enkelkinematica Kinetica: shift van enkel naar heup strategie Beide experimentele settings! Welke setting is beter voor diagnose en evaluatie?? 3

4 Verschillende manieren om te lopen op een loopband TAKE HOME (SO FAR) Kinematica vergelijkbaar OG-TM Kinetica geeft (iets) ander patroon OG-TM VR: Aan of uit? Snelheid: vast of zelfgestuurd? Verschillende manieren om te lopen op een loopband Self-paced lopen VR: Aan of uit? Instantane snelheid gebaseerd op: - Positie - Snelheid - Acceleratie Walking speed Δ position Snelheid: vast of zelfgestuurd? + Natuurlijke variatie lopen + Vermoeidheid meten + Automatische selectie van voorkeurssnelheid - controle is ingewikkelder Target position Belt speed Doel Methode Is lopen op een loopband vergelijkbaar met lopen over de grond? Loop je vergelijkbaar op een vaste en zelf-gestuurde snelheid? bij volwassenen Beinvloed een virtuele omgeving het lopen op een loopband? 20 gezonde volwassenen (leeftijd: 29±4 yr) 3D kinematica & kinetica (Optotrak, NDI) 5 minuten gewenning 3 min SP en 3 min FS (laatste minuut opgenomen) Uitkomsten: subjectieve scores, spatiotemporale parameters, kinematica, kinetica Statistiek: paired t-tests Self-paced versus fixed speed treadmill walking, Sloot et al., 2014 Energy exchange between subject and belt during treadmill walking, Sloot et al.,

5 Resultaten: subjectieve ervaring Resultaten: variaties loopsnelheid Walking speed (typical example) Power spectrum Subjectieve scores: FS SP Vergelijkbaarheid: - Normaal lopen - Vermoeidheid - Comfortabele loopsnelheid 7.0 ± ± 1.0 SP en FS vergelijkbaar beoordeeld SP: hogere loopsnelheid en stap lengte variatie Resultaten: energy exchange loopband Resultaten: loopsnelheid Propulsion phase Walking speed Stride length Step width Braking phase FS SP FS SP FS SP SP: verhoogde interactie braking phase (0.2% P COM ) propulsion phase (0.1% P COM ) SP: even snel, <1% kleinere en 5.2% wijdere stappen Resultaten: kinematica Resultaten: kinematica FS SP FS SP SP: verminderde ROM (<1 ) 5

6 Resultaten: kinetica Resultaten: kinetica FS SP FS SP SP: verminderd knee moment (<0.2Nm) verminderd enkel & heup power (0.2W/kg) Gangbeeld analyse GRAIL: SP of FS? Kleine verschillen gangbeeld SP lijkt te resulteren in een iets voorzichter looppatroon Binnen de klinische context geen verschil < 60% stap variatie binnen persoon Geen voorkeur SP resulteerde in grotere variatie in loopsnelheid: Short-term: verwaarloosbare interactie TM (adequate band controle) Long-term: vergelijkbaar overground 9,10 TAKE HOME (SO FAR) Kinematica vergelijkbaar OG-TM Kinetica geeft (iets) ander patroon OG-TM Kinematica & kinetica vergelijkbaar SP-FS Voordeel SP: snelheidsvariaties 9 Hausdorff et. al., Dingwell et. al., 2001 Verschillende manieren om te lopen op een loopband VR: Aan of uit? + Real-life suggestie + Stimulerende omgeving + Gebruik feedback Doel Is lopen op een loopband vergelijkbaar met lopen over de grond? Loop je vergelijkbaar op een vaste en zelf-gestuurde snelheid? Beinvloed een virtuele omgeving het lopen op een loopband? bij volwassenen Snelheid: vast of zelfgestuurd? Effects of adding a virtual environment to different modes of treadmill walking, Sloot et al.,

7 Methode Resultaten: subjectieve ervaring 20 gezonde volwassenen (leeftijd: 29±4 yr) 3D kinematica & kinetica (Optotrak, NDI) 5 minuten gewenning 3 min SP en 3 min FS (laatste minuut opgenomen): met en zonder VR Uitkomsten: subjectieve scores, spatiotemporale parameters, kinematica, kinetica Statistiek: linear generalized estimating equations (GEE) Subjectieve scores: + VR - VR Vergelijkbaarheid: - Normaal lopen - Vermoeidheid - Comfortabele loopsnelheid VR hoger beoordeeld niet afhankelijk van SP/FS 7.1 ± ± 1.4 Resultaten: spatio-temp Resultaten: kinematica & kinetica Stride length (m) Stride time (s) (s) Step width (m) +VR -VR +VR -VR +VR -VR Effect VR afhankelijk van manier lopen (SP/FS) % stride cycle Resultaten: kinematica & kinetica Gangbeeld analyse GRAIL: use VR? Effect VR verschillend voor SP en FS lopen FS: meer zoals overground 1,2,3 SP: meer voorzichtig verminderde bewustzijn van positie Binnen de klinische context geen verschil < 50% stap variatie binnen persoon VR hogere scores effect kinderen en patienten?? Effect VR afhankelijk van SP/FS % stride cycle (<0.5 ; <3mW/kg) 1 Riley et. al., Kautz et. al., Lee et. al.,

8 TAKE HOME Kinematica vergelijkbaar OG-TM Kinetica geeft (iets) ander patroon OG-TM Klinische bewegingsanalyse op een geïnstrumenteerde loopband: ready to roll? Kinematica & kinetica vergelijkbaar SP-FS / VR Voordeel SP: snelheidsvariaties Voordeel VR: beter ervaren Marjolein van der Krogt & Lizeth Sloot SMALLL - Nijmegen 28 november