Aivohalvauksen jälkeisen kävelyn parannusten seuranta klinikalta kotiin

Tavoite 1 Selvitä kävelykapasiteetin ja kävelykyvyn välinen suhde kroonista aivohalvausta sairastavilla ihmisillä. Ensimmäinen kriittinen askel kohti kodin kävelyn suorituskyvyn parantamista aivohalvauksen jälkeen on paljastaa, kuinka eri tavalla ihmiset kävelevät tavallisessa klinikkaympäristössä verrattuna kotiinsa. Jokaisesta yksilöstä tutkijat saavat videotallenteita 6 minuutin kävelystä sekä klinikalla että kotiympäristössä. Tämän jälkeen tutkijat käyttävät asennon estimointialgoritmeja kvantifioidakseen askeleen pituuden epäsymmetrian, askelajan epäsymmetrian ja askelnopeuden kolme keskeistä ominaisuutta. Tutkijat olettavat, että klinikalla mitattu kävelykapasiteetti on parempi kuin kotona mitattu kävelykyky kullakin kolmella mittarilla.

Tavoite 2 Määrittele klinikalla tehtyjen kodin kävelyparannusten suuruus ja kestävyys. Nykyinen kliininen käytäntö perustuu uskomukseen, että kuntoutuksen aiheuttamat kävelykyvyn muutokset siirtyvät kävelysuorituskyvyn parantamiseen kotona. Täällä tutkijat testaavat suoraan tätä oletusta. Sama ryhmä osallistujia, joilla on aivohalvaus tavoitteesta 1, saa laboratoriossa yhden kerran liikkumissopeutumisharjoittelua – vakiintunutta interventiota, jonka on osoitettu parantavan nopeasti maan askelpituuden symmetriaa. Osallistujat nauhoittavat sitten videoita, kun he suorittavat kotona kävelykokeita ja opastavat jatkamaan kävelyä parannetuilla kävelytavoillaan neljässä aikapisteessä (sama päivä, seuraavana päivänä, kolmen päivän ja viikon kuluttua harjoittelusta). Tutkijat olettavat, että askelpituussymmetrian paraneminen kotona on puolet siitä, mitä klinikalla havaitaan samana päivänä ja putoaa nollaan seuraavana päivänä.

Tutkimussuunnitteluun osallistujat suorittavat yhteensä 5 tiedonkeruuistuntoa (kuva 1). Päivä 1 sisältää standardoidun neurologisen kliinisen tutkimuksen, videotallenteen klinikalla kävelystä (esim. perustason kapasiteetin arviointi) ja videotallenne kotona kävelystä (esim. lähtötason suorituskyvyn arviointi). Päivä 2 sisältää yhden 30 minuutin harjoittelun laboratoriossamme, jonka aikana osallistuja noudattaa vakiintunutta protokollaa, jonka tiedetään vähentävän askelpituuden epäsymmetriaa. He myös tallentavat videon kotona kävelystä (samapäiväisen siirtoarvioinnin) tunnin sisällä askelsymmetriakoulutuksen suorittamisesta. Päivinä 3, 5 ja 9 osallistuja lähettää videotallenteita kotona kävelystään.

Osallistujat Tutkijat rekrytoivat yhden 20 henkilön kohortin, jonka askelpituuden epäsymmetria vedon jälkeen on ≥ 4 cm. Tänne kerätyt tiedot ovat välttämättömiä alustavia tietoja laajemmille tutkimuksille, joissa selvitetään kotona kävelyn suorituskykyyn vaikuttavia tekijöitä, sekä tutkimuksiin, joissa testataan interventioita, joilla pyritään parantamaan kotona kävelyä.

Videotallennus Kävelykapasiteetin arvioimiseksi tutkijat tallentavat videoita (~30 Hz) osallistujien sagitaali- ja edestänäkymistä, kun he kävelevät maan päällä tasaisella laattapinnalla hyvin valaistussa ja häiriöttömässä kliinisessä ympäristössä. Kävelysuorituskyvyn arvioimiseksi osallistujat tai heidän kotitaloudensa jäsenet käyttävät yhtä kiinteää tablettia tai älypuhelinta 30 Hz:n näytteenottotaajuudella tallentaakseen osallistujan hänen kävellessä kotonaan (tämä on ihannetapauksessa sagitaalinen tallennus, mutta voi olla edestä, jos tilaa on rajallinen - tutkijoilla on asennon estimointianalyysin työnkulkuja, jotka pystyvät mittaamaan askelpituuksia molemmista näkymistä). Tietyn siirtotallenteen aikana osallistujat suorittavat viisi kävelykoetta haluamillaan kävelynopeuksilla.

Asennon estimointi Tutkijat ovat kehittäneet asennon estimointityönkulkuja ihmisen kävelyanalyysiin käyttämällä vapaasti saatavilla olevaa asennonestimointialgoritmia OpenPose. Nämä työnkulut voivat tarjota tarkkoja arvioita monista spatiotemporaalisista ja kinemaattisista kävelyparametreista sekä sagittaalisesta että frontaalisesta näkökulmasta, ja ne on validoitu kolmiulotteisten liikkeenkaappausmittausten perusteella aikuisille, joilla on aivohalvaus ja ilman. Nämä validointivaiheet on suoritettu myös sekä maan päällä että juoksumatolla kävelylle.