步态期间上肢摆动的机械决定因素 (CLAPENDAS)
目前尚不清楚为什么人类通常在步态时摆动手臂。 迄今为止,关于如何摆臂的争论开始了(即 无论是由肩带加速还是肌肉活动引起)仍在继续。 需要就手臂摆动是主动控制还是仅仅是被动控制以及为什么人类在行走过程中摆动手臂(即。 手臂摆动的目的是什么,如果有的话)。 建议的原因包括最小化能耗、优化稳定性和优化神经控制。 中风后偏瘫、帕金森病、脑瘫、脊髓损伤和多发性硬化症等病症可能直接影响步态期间的手臂摆动。 新出现的证据表明,在步态康复中包括手臂运动可能有利于恢复肢间协调和减少能量消耗。
该项目假设手臂摆动(至少在低速和中速步行时)反映了身体的质心 (CoM) 加速度。 因此,手臂摆动可能主要取决于系统的内在机械特性(例如,重力和惯性)。 从这个角度来看,CoM 被视为相对于上肢移动,而不是相反。 将同时探讨主要下肢关节在注入身体运动的力量方面的贡献。
该研究旨在研究在跑步机上行走时手臂摆动的机制和功能。 为了模拟不对称行走,将要求健康受试者使用脚趾向上矫形器行走,以诱发跛行和脚踝力量不对称。 通过这种方式,可以在 3D 框架中突出手臂摆动、脚踝力量和 CoM 加速度之间的相关性。 此外,将要求受单侧运动障碍影响的受试者在力跑步机上行走以测试实验模型并突出显示上肢运动学参数的显着差异。
手臂摆动是主动控制还是被动控制以及手臂摆动与 CoM 总机械能之间的关系的问题将面临。
上肢的不对称振荡与 COM 运动和下肢运动的动态不对称有关。 此外,还将假设因果关系。 最后,上肢振荡的动态相关性将使临床观察成为适用于康复医学的可解释临床体征。
本研究的结果还将促进对许多人类神经疾病中步态不对称的实际康复训练的识别。
研究概览
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Milan、意大利、20145
- Istituto Auxologico Italiano
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
取样方法
研究人群
描述
纳入标准:
- 目视检查时存在跛行(后续步骤之间的时空不对称);
- 由于各种病理状况导致的单侧下肢运动障碍,例如(不限于):中风后偏瘫(缺血性或出血性)、帕金森氏病、多发性硬化症、单侧截肢和假肢矫正、外科骨科干预;
- 能够在没有支撑的情况下行走至少 100 米;接受假肢或矫形器。
- 有意识地签署知情同意书的能力
排除标准:
- 在招募前三个月进行药物治疗,对平衡和步态有影响;
- 影响平衡和步态的全身性病理或其他感觉或神经病理;
- 迷你精神状态 (MMSE) 得分 < 24/30;
- 上肢被动活动能力的改变;
- 可能改变运动的疼痛综合症;
- 怀孕
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
队列和干预
团体/队列 |
干预/治疗 |
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健康的参与者
至少 10 名年龄在 18 岁至 60 岁之间、在视觉分析中对称行走的健康参与者。
如果参与者怀孕、接受可能影响平衡和行走的药物治疗、以及患有(或目前患有)可能损害行走的骨科或神经系统疾病,则将被排除在外。
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以10米步行测试的方式,测试参赛者地面自主离地速度。 参与者将通过修订的滑铁卢足部问卷调查来测试他们的足优势。 参与者将在安装有力传感器的跑步机上行走。 测试顺序如下:
参与者将在非优势下肢上使用踝足矫形器重复最后一点 (n°3)。 每个部分将暂停 3 分钟。 |
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病理组
至少 15 名患有各种骨科或神经系统疾病(例如中风后偏瘫、帕金森病、多发性硬化症、单侧截肢、外科骨科干预)的参与者将被纳入。
参与者将出现单侧运动障碍,无法防止上肢被动摆动。
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参与者将在安装有力传感器的跑步机上行走。 他们将在严密监督下自由行走,但无需依靠任何支撑。 测试顺序如下: 4.熟悉。 参与者将在跑步机上行走,跑带以逐渐增加的速度运行,直至达到他们的自发行走速度。 速度将每 30 秒增加 0.1 m s-1。 随后会有大约 1 分钟的短暂停顿。 5.走路。 参与者将以 0.4 m s-1 的速度行走至少 30 秒。 参与者将在传送带速度变化前几秒钟收到口头警告。 |
研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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踝关节力量
大体时间:第一天
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关节运动学将根据戴维斯人体测量模型通过光电方法记录。
标记的 3D 位移将使用 10 个近红外频闪相机捕捉。
关节功率将通过地面反作用力矢量和关节旋转中心的时空同步来计算。
矢状面将仅被考虑用于分析。
关节功率将计算为关节扭矩和关节转速的乘积。
当关节力矩和旋转速度共享相同的方向(即。
即,当主动肌在缩短的同时收缩时)为负或以其他方式吸收。
正功将计算为随时间生成的(正)功率的积分。
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第一天
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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空间参数
大体时间:第一天
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步长:前足着地时前后足外踝上标记点之间的矢状距离。 步长以米 [m] 为单位测量。 |
第一天
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矢状面上的肩关节和肘关节角度
大体时间:第一天
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肩关节屈伸角度,肘关节屈伸角度。
角度以度数 (deg.) 测量
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第一天
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质心的能量
大体时间:第一天
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由于向前 (Ekf)、横向 (Ekl) 和垂直 (Ekv) 速度引起的动能变化;重力势能(Ep)的变化;垂直运动引起的机械能变化,Ev = Ekv+Ep;总机械能的变化(Etot = Ekf+Ekl +Ev)。
能量的量以焦耳/千克为单位测量。
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第一天
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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时间参数
大体时间:第一天
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单一站立时间:对于每个下肢,肢体确定垂直地面反应等于或超过 30 N 的时间间隔。 双站立时间:双下肢垂直地面反作用力等于或超过 30 N 的时间间隔。 时间参数以秒 [s] 为单位测量。 |
第一天
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质心的轨迹
大体时间:第一天
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质心的轨迹将在步幅期间在矢状面和额状面上进行研究。
将以米 [m] 为单位测量。
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第一天
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Luigi Tesio, MD、Istituto Auxologico Italiano
出版物和有用的链接
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (估计的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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