Śledzenie postępów w chodzeniu po udarze z kliniki do domu

Cel 1 Ustalenie zależności między zdolnością chodu a wydajnością chodu u osób z przewlekłym udarem mózgu. Pierwszym krytycznym krokiem w kierunku poprawy wydajności chodzenia w domu po udarze jest odkrycie, jak różnie chodzą ludzie w standardowym środowisku klinicznym w porównaniu z własnym domem. Dla każdej osoby badacze uzyskają nagrania wideo z 6 minutami marszu zarówno w środowisku klinicznym, jak i domowym. Następnie badacze wykorzystają algorytmy szacowania pozycji, aby określić ilościowo trzy kluczowe cechy asymetrii długości kroku, asymetrii czasu kroku i szybkości chodu. Badacze postawili hipotezę, że zdolność chodu mierzona w klinice będzie lepsza niż wydolność chodzenia mierzona w domu dla każdego z trzech wskaźników.

Cel 2 Określenie ilościowe wielkości i trwałości usprawnień w zakresie chodzenia w domu uzyskanych w warunkach klinicznych. Obecna praktyka kliniczna opiera się na przekonaniu, że zmiany zdolności chodzenia wywołane rehabilitacją przekładają się na poprawę wydajności chodzenia w domu. Tutaj badacze bezpośrednio sprawdzą to założenie. Ta sama grupa uczestników z udarem z Celu 1 przejdzie pojedynczą sesję treningu adaptacyjnego lokomotorycznego – uznaną interwencję, która szybko poprawia symetrię długości kroku nad ziemią – w laboratorium. Następnie uczestnicy będą nagrywać filmy podczas wykonywania prób chodzenia w domu z instrukcjami, aby kontynuować chodzenie z ulepszonymi wzorcami chodu w czterech punktach czasowych (tego samego dnia, następnego dnia, trzy dni i tydzień po treningu). Badacze stawiają hipotezę, że poprawa symetrii długości kroku w domu będzie o połowę mniejsza niż obserwowana w klinice tego samego dnia i spadnie do zera następnego dnia.

Uczestnicy projektu badania przeprowadzą łącznie 5 sesji zbierania danych (Rysunek 1). Dzień 1 obejmie wystandaryzowane neurologiczne badanie kliniczne, nagranie wideo spaceru w klinice (np. ocena wydolności wyjściowej) oraz nagranie wideo spaceru po domu (np. ocena wydajności bazowej). Dzień 2 obejmuje pojedynczą 30-minutową sesję treningową w naszym laboratorium, podczas której uczestnik wykonuje ustalony protokół znany z zmniejszania asymetrii długości kroku. Nagrają również film z chodzenia w domu (ocena transferu tego samego dnia) w ciągu godziny od ukończenia szkolenia z symetrii kroków. W dniach 3, 5 i 9 uczestnik prześle nagrania wideo z chodzenia po domu.

Uczestnicy Badacze zrekrutują pojedynczą kohortę 20 osób z asymetrią długości kroku po udarze ≥ 4 cm. Zebrane tutaj dane posłużą jako niezbędne dane wstępne do większych badań dotyczących czynników wpływających na wydajność chodzenia w domu oraz do badań testujących interwencje mające na celu poprawę chodzenia w domu.

Nagrywanie wideo W celu oceny zdolności chodu badacze nagrywają filmy (~30 Hz) przedstawiające strzałkowe i czołowe widoki uczestników podczas chodzenia nad ziemią po równej powierzchni płytek w dobrze oświetlonym i wolnym od zakłóceń otoczeniu klinicznym. W celu oceny wydajności chodu uczestnicy lub członkowie ich gospodarstw domowych użyją pojedynczego stacjonarnego tabletu lub smartfona próbkującego z częstotliwością 30 Hz w celu zarejestrowania uczestnika podczas chodzenia po swoich domach (najlepiej będzie to rejestracja strzałkowa, ale może być czołowa, jeśli przestrzeń jest ograniczona — badacze dysponują przepływami pracy do analizy szacowania pozycji, które umożliwiają pomiar długości kroków z obu widoków). Dla danego nagrania transferu uczestnicy wykonają pięć prób marszu z preferowaną przez siebie prędkością.

Szacowanie pozycji Badacze opracowali procedury szacowania pozycji do analizy chodu człowieka przy użyciu ogólnodostępnego algorytmu szacowania pozycji OpenPose. Te przepływy pracy mogą dostarczyć dokładnych szacunków wielu czasoprzestrzennych i kinematycznych parametrów chodu zarówno z punktu widzenia strzałkowego, jak i czołowego, i zostały zweryfikowane na podstawie rzeczywistych trójwymiarowych pomiarów przechwytywania ruchu u dorosłych z udarem i bez udaru. Te etapy walidacji zostały również przeprowadzone zarówno w przypadku chodzenia po ziemi, jak i chodzenia na bieżni.