Отслеживание улучшения ходьбы после инсульта от клиники до дома

Цель 1 Установить взаимосвязь между способностью ходить и эффективностью ходьбы у людей с хроническим инсультом. Первым важным шагом на пути к улучшению показателей ходьбы в домашних условиях после инсульта является выявление различий в ходьбе людей в стандартных условиях клиники и дома. Для каждого человека исследователи получат видеозаписи 6-минутной ходьбы как в клинике, так и дома. Затем исследователи будут использовать алгоритмы оценки позы для количественной оценки трех ключевых характеристик асимметрии длины шага, асимметрии времени шага и скорости ходьбы. Исследователи предполагают, что способность к ходьбе, измеренная в клинике, будет превосходить эффективность ходьбы, измеренную дома, по каждому из трех показателей.

Цель 2 Количественно оценить масштабы и долговечность улучшений ходьбы в домашних условиях, полученных в клинике. Текущая клиническая практика основана на убеждении, что изменения способности ходить, вызванные реабилитацией, переходят в улучшение способности ходить в домашних условиях. Здесь следователи будут непосредственно проверять это предположение. Та же группа участников с инсультом из Цели 1 получит один сеанс тренировки двигательной адаптации - установленное вмешательство, которое, как показано, быстро улучшает симметрию длины шага по сравнению с землей - в лаборатории. Затем участники будут записывать видео, выполняя пробную ходьбу дома, с инструкциями продолжать ходить с улучшенными моделями походки в четыре временные точки (в тот же день, на следующий день, через три дня и через неделю после тренировки). Исследователи предполагают, что улучшение симметрии длины шага в домашних условиях составит половину того, что наблюдается в клинике в тот же день, и снизится до нуля на следующий день.

Дизайн исследования Участники проведут в общей сложности 5 сеансов сбора данных (рис. 1). День 1 будет включать в себя стандартизированное неврологическое клиническое обследование, видеозапись ходьбы в клинике (например, базовая оценка дееспособности) и видеозапись ходьбы в доме (например, базовая оценка эффективности). День 2 включает в себя одну 30-минутную тренировку в нашей лаборатории, во время которой участник выполняет установленный протокол, который, как известно, уменьшает асимметрию длины шага. Они также запишут видео о ходьбе дома (оценка перевода в тот же день) в течение часа после завершения обучения симметрии шагов. В дни 3, 5 и 9 участник представит видеозаписи своих домашних прогулок.

Участники Исследователи наберут одну группу из 20 человек с постинсультной асимметрией длины шага ≥ 4 см. Собранные здесь данные послужат необходимыми предварительными данными для более крупных исследований, изучающих факторы, влияющие на эффективность ходьбы в домашних условиях, и для исследований, направленных на тестирование вмешательств, направленных на улучшение ходьбы в домашних условиях.

Видеозапись Для оценки способности ходить исследователи будут записывать видео (~ 30 Гц) сагиттальных и фронтальных изображений участников, когда они ходят по земле по ровной поверхности плитки в хорошо освещенной клинической обстановке без отвлекающих факторов. Для оценки эффективности ходьбы участники или члены их домохозяйств будут использовать один стационарный планшет или смартфон с частотой 30 Гц, чтобы записывать участников, когда они ходят по дому (в идеале это будет сагиттальная запись, но может быть и фронтальной, если пространство ограничено). ограничено — у исследователей есть рабочие процессы анализа оценки позы, способные измерять длину шага с обеих сторон). Для данной записи перехода участники выполнят пять попыток ходьбы с предпочитаемой скоростью ходьбы.

Оценка позы Исследователи разработали рабочие процессы оценки позы для анализа походки человека с использованием свободно доступного алгоритма оценки позы OpenPose. Эти рабочие процессы могут обеспечить точную оценку многих пространственно-временных и кинематических параметров походки как с сагиттальной, так и с фронтальной точки зрения, и были проверены на основе реальных трехмерных измерений захвата движения для взрослых с инсультом и без него. Эти этапы проверки также были выполнены как для ходьбы по земле, так и для ходьбы на беговой дорожке.