Monitoraggio dei miglioramenti della deambulazione post-ictus dalla clinica a casa

Obiettivo 1 Stabilire la relazione tra capacità di deambulazione e prestazioni di deambulazione nelle persone con ictus cronico. Il primo passo fondamentale verso il miglioramento delle prestazioni di deambulazione domiciliare dopo l'ictus è scoprire in che modo le persone camminano in modo diverso nell'ambiente clinico standard rispetto a casa propria. Per ogni individuo, gli investigatori otterranno registrazioni video di 6 minuti di cammino sia in clinica che in ambienti domestici. Gli investigatori utilizzeranno quindi algoritmi di stima della posa per quantificare tre caratteristiche chiave dell'asimmetria della lunghezza del passo, dell'asimmetria del tempo del passo e della velocità dell'andatura. I ricercatori ipotizzano che la capacità di deambulazione misurata in clinica sarà superiore alle prestazioni di deambulazione misurate a casa per ciascuna delle tre metriche.

Obiettivo 2 Quantificare l'entità e la durata dei miglioramenti della deambulazione derivati ​​dalla clinica in casa. L'attuale pratica clinica si basa sulla convinzione che i cambiamenti nella capacità di deambulazione provocati dalla riabilitazione si trasformino in miglioramenti nelle prestazioni di deambulazione a casa. Qui, gli investigatori verificheranno direttamente questa ipotesi. Lo stesso gruppo di partecipanti con ictus dell'Aim 1 riceverà una singola sessione di addestramento all'adattamento locomotore - un intervento consolidato dimostrato di migliorare rapidamente la simmetria della lunghezza del passo rispetto al suolo - in laboratorio. I partecipanti registreranno quindi video mentre eseguono prove di deambulazione a casa con le istruzioni per continuare a camminare con i loro schemi di andatura migliorati in quattro momenti (lo stesso giorno, il giorno successivo, tre giorni e una settimana dopo l'allenamento). I ricercatori ipotizzano che il miglioramento della simmetria della lunghezza del passo in casa sarà la metà di quanto osservato in clinica lo stesso giorno e decadrà a zero entro il giorno successivo.

I partecipanti al progetto di studio completeranno un totale di 5 sessioni di raccolta dati (Figura 1). Il giorno 1 comporterà un esame clinico neurologico standardizzato, una registrazione video della deambulazione in clinica (ad es. valutazione della capacità di base) e una registrazione video del cammino in casa (ad es. valutazione delle prestazioni di base). Il giorno 2 prevede una singola sessione di formazione di 30 minuti nel nostro laboratorio durante la quale il partecipante si impegna in un protocollo stabilito noto per ridurre l'asimmetria della lunghezza del passo. Registreranno anche un video della camminata a casa (valutazione del trasferimento nello stesso giorno) entro un'ora dal completamento dell'addestramento sulla simmetria del passo. Nei giorni 3, 5 e 9, il partecipante invierà le registrazioni video della propria camminata a casa.

Partecipanti Gli investigatori recluteranno una singola coorte di 20 persone con asimmetria della lunghezza del passo post-ictus ≥ 4 cm. I dati qui raccolti serviranno come dati preliminari necessari per studi più ampi che indagano i fattori che influenzano le prestazioni della deambulazione a domicilio e per gli studi che testano gli interventi volti a migliorare la deambulazione a domicilio.

Registrazione video Per le valutazioni della capacità di deambulazione, gli investigatori registreranno video (~ 30 Hz) di viste sagittali e frontali dei partecipanti mentre camminano in superficie su una superficie piana di piastrelle in un ambiente clinico ben illuminato e privo di distrazioni. Per le valutazioni delle prestazioni di deambulazione, i partecipanti o i membri della loro famiglia utilizzeranno un singolo tablet fisso o campionamento di smartphone a 30 Hz per registrare il partecipante mentre cammina nelle loro case (questa sarà idealmente una registrazione sagittale, ma può essere frontale se lo spazio è limitato: gli investigatori dispongono di flussi di lavoro di analisi della stima della posa in grado di misurare la lunghezza del passo da entrambe le viste). Per una data registrazione di trasferimento, i partecipanti eseguiranno cinque prove di camminata alle loro velocità di camminata preferite.

Stima della posa Gli investigatori hanno sviluppato flussi di lavoro di stima della posa per l'analisi dell'andatura umana utilizzando l'algoritmo di stima della posa disponibile gratuitamente OpenPose. Questi flussi di lavoro possono fornire stime accurate di molti parametri dell'andatura spaziotemporale e cinematica sia dal punto di vista sagittale che frontale e sono stati convalidati rispetto a misurazioni di motion capture tridimensionali realistiche per adulti con e senza ictus. Questi passaggi di convalida sono stati eseguiti anche per la camminata in superficie e su tapis roulant.