Sporing af gåforbedringer efter slagtilfælde fra klinikken ind i hjemmet

Mål 1 Etablere sammenhængen mellem gangkapacitet og gangpræstation hos mennesker med kronisk slagtilfælde. Det første kritiske skridt i retning af at forbedre gåydelsen i hjemmet efter slagtilfælde er at afdække, hvor forskelligt folk går i standard klinikmiljøet i forhold til i deres hjem. For hver enkelt person vil efterforskerne indhente videooptagelser af 6 minutters gang i både klinik- og hjemmemiljøer. Efterforskerne vil derefter bruge positur-estimeringsalgoritmer til at kvantificere tre nøgletræk ved gang-trinlængdeasymmetri, skridttidsasymmetri og ganghastighed. Efterforskerne antager, at gangkapacitet målt i klinikken vil være overlegen i forhold til gangydelse målt i hjemmet for hver af de tre målinger.

Mål 2 Kvantificere omfanget og holdbarheden af ​​klinikafledte gangforbedringer i hjemmet. Nuværende klinisk praksis er baseret på troen på, at ændringer i gangkapacitet fremkaldt gennem rehabilitering overføres til forbedringer i gangpræstationer i hjemmet. Her vil efterforskerne direkte teste denne antagelse. Den samme gruppe deltagere med slagtilfælde fra mål 1 vil modtage en enkelt session med lokomotorisk tilpasningstræning - en etableret intervention, der har vist sig hurtigt at forbedre trinlængdesymmetrien over jorden - i laboratoriet. Deltagerne vil derefter optage videoer, mens de udfører gåforsøg i hjemmet med instruktioner om at fortsætte med at gå med deres forbedrede gangmønstre på fire tidspunkter (samme dag, næste dag, tre dage efter træning og en uge efter træning). Efterforskerne antager, at forbedringen i trinlængdesymmetri i hjemmet vil være halvdelen af, hvad der observeres i klinikken samme dag og falde til nul den næste dag.

Studiedesign-deltagere vil gennemføre i alt 5 dataindsamlingssessioner (figur 1). Dag 1 vil involvere en standardiseret neurologisk klinisk undersøgelse, en videooptagelse af gang i klinikken (f.eks. baseline kapacitetsvurdering), og en videooptagelse af gang i hjemmet (f.eks. baseline præstationsvurdering). Dag 2 involverer en enkelt 30-minutters træningssession i vores laboratorium, hvor deltageren engagerer sig i en etableret protokol, der vides at reducere trinlængde-asymmetri. De vil også optage en video af gåture i hjemmet (overførselsvurdering samme dag) inden for en time efter at have gennemført trinsymmetritræningen. På dag 3, 5 og 9 vil deltageren indsende videooptagelser af deres gåture i hjemmet.

Deltagere Efterforskere vil rekruttere en enkelt kohorte på 20 personer med trinlængdeasymmetri efter slagtilfælde ≥ 4 cm. Data indsamlet her vil tjene som nødvendige foreløbige data til større undersøgelser, der undersøger faktorer, der påvirker in-home walking ydeevne og for undersøgelser, der tester interventioner rettet mod at forbedre in-home walking.

Videooptagelse For at vurdere gangkapaciteten vil efterforskerne optage videoer (~30 Hz) af sagittale og frontale visninger af deltagere, når de går over jorden på en plan fliseoverflade i et veloplyst og distraktionsfrit klinisk miljø. Til vurdering af gangpræstationer vil deltagere eller medlemmer af deres husstand bruge en enkelt stationær tablet- eller smartphone-sampling ved 30 Hz til at optage deltageren, mens de går i deres hjem (dette vil ideelt set være en sagittal optagelse, men kan være frontal, hvis plads er begrænset - efterforskerne har arbejdsgange til analyse af stillingsestimater, der er i stand til at måle trinlængder fra begge visninger). For en given overførselsoptagelse vil deltagerne udføre fem gangforsøg med deres foretrukne ganghastigheder.

Pose-estimering Efterforskerne har udviklet arbejdsgange til estimering af stilling til menneskelig ganganalyse ved hjælp af den frit tilgængelige positur-estimeringsalgoritme OpenPose. Disse arbejdsgange kan give nøjagtige estimater af mange spatiotemporale og kinematiske gangparametre fra både sagittale og frontale synspunkter og er blevet valideret mod jord-sandhed tredimensionelle motion capture-målinger for voksne med og uden slagtilfælde. Disse valideringstrin er også blevet udført for både overjordisk og løbebåndsgang.