Spåra gångförbättringar efter stroke från kliniken till hemmet

Syfte 1 Etablera sambandet mellan gångkapacitet och gångprestanda hos personer med kronisk stroke. Det första kritiska steget mot att förbättra gångprestanda i hemmet efter stroke är att avslöja hur olika människor går i den vanliga klinikmiljön jämfört med i deras hem. För varje individ kommer utredarna att få videoinspelningar av 6 minuters promenad i både klinik och hemmiljö. Utredarna kommer sedan att använda ställningsuppskattningsalgoritmer för att kvantifiera tre nyckelfunktioner av gång-steglängdsasymmetri, stegtidsasymmetri och gånghastighet. Utredarna antar att gångkapaciteten mätt på kliniken kommer att vara överlägsen gångprestanda mätt i hemmet för var och en av de tre mätvärdena.

Syfte 2 Kvantifiera omfattningen och hållbarheten hos klinik-härledda gångförbättringar i hemmet. Nuvarande klinisk praxis bygger på tron ​​att förändringar i gångkapacitet framkallade genom rehabilitering överförs till förbättringar av gångprestanda i hemmet. Här ska utredarna direkt testa detta antagande. Samma grupp av deltagare med stroke från Mål 1 kommer att få ett enda pass med rörelseanpassningsträning - en etablerad intervention som har visat sig snabbt förbättra över markens steglängdssymmetri - i laboratoriet. Deltagarna kommer sedan att spela in videor när de utför gångförsök i hemmet med instruktioner om att fortsätta gå med sina förbättrade gångmönster vid fyra tidpunkter (samma dag, nästa dag, tre dagar och en vecka efter träning). Utredarna antar att förbättringen av steglängdssymmetri i hemmet kommer att vara hälften av vad som observeras på kliniken samma dag och avta till noll nästa dag.

Study Design-deltagare kommer att genomföra totalt 5 datainsamlingssessioner (Figur 1). Dag 1 kommer att involvera en standardiserad neurologisk klinisk undersökning, en videoinspelning av promenader på kliniken (t.ex. baslinjekapacitetsbedömning) och en videoinspelning av att gå i hemmet (t.ex. baslinjebedömning). Dag 2 innebär ett enda 30-minuters träningspass i vårt laboratorium under vilket deltagaren engagerar sig i ett etablerat protokoll som är känt för att minska steglängdsasymmetri. De kommer också att spela in en video med promenader i hemmet (bedömning av överföring samma dag) inom en timme efter att de har slutfört stegsymmetriträningen. På dag 3, 5 och 9 kommer deltagaren att skicka in videoinspelningar av sin promenad i hemmet.

Deltagare Utredarna kommer att rekrytera en enskild kohort på 20 personer med steglängdsasymmetri efter stroke ≥ 4 cm. Data som samlas in här kommer att fungera som nödvändiga preliminära data för större studier som undersöker faktorer som påverkar prestanda för promenader i hemmet och för studier som testar interventioner som syftar till att förbättra promenader i hemmet.

Videoinspelning För bedömningar av gångkapacitet kommer utredarna att spela in videor (~30 Hz) av sagittala och frontala vyer av deltagarna när de går över marken på en plan yta i en väl upplyst och distraktionsfri klinisk miljö. För bedömningar av gångprestanda kommer deltagare eller medlemmar av deras hushåll att använda en enda stationär surfplatta eller smarttelefonsampling vid 30 Hz för att spela in deltagaren när de går i sina hem (detta kommer helst att vara en sagittal inspelning, men kan vara frontal om utrymme är begränsad - utredarna har arbetsflöden för analys av positionsuppskattningar som kan mäta steglängder från båda vyerna). För en given överföringsinspelning kommer deltagarna att utföra fem gångförsök med deras föredragna gånghastigheter.

Pose-uppskattning Utredarna har utvecklat arbetsflöden för positionsuppskattning för mänsklig gånganalys med hjälp av den fritt tillgängliga positionsuppskattningsalgoritmen OpenPose. Dessa arbetsflöden kan ge korrekta uppskattningar av många spatiotemporala och kinematiska gångparametrar ur både sagittal och frontal synvinkel och har validerats mot marksanning tredimensionella rörelsefångningsmätningar för vuxna med och utan stroke. Dessa valideringssteg har också utförts för både överjord och löpbandsgång.