Ανάλυση Βάδισης Optogait

Εφαρμογές

Βασικό σύστημα ενός μέτρου τοποθετημένο σε διάδρομο: Ο εξεταζόμενος περπατάει σε χαμηλή ταχύτητα και παρατηρούνται οι παράμετροι του κύκλου βάδισης σε πραγματικό χρόνο. Συγκρίσεις μπορούν να γίνουν μεταξύ δεξί και αριστερού χρόνου επαφής, χρόνου "πτήσης", αιώρησης κ.α. και μπορεί να παρατηρηθεί αν αυξάνονται ή μειώνονται οι ασυμμετρίες, αυξάνοντας την ταχύτητα στον διάδρομο. Στο σημείο που παρατηρείται η μέγιστη απόδοση, καταγράφονται οι ασυμμετρίες και η ταχύτητα του διαδρόμου. Αυτός ο αποδοτικός ‘ρυθμός βάδισης’ είναι ένα καλό αρχικό σημείο κλινικής παρέμβασης. Ανατομικοί πάτοι, ορθωτικά, βοηθητικές κ.α. μπορούν να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενίσχυση της συμμετρίας του εξεταζομένου. Ανάλογα με τις ανάγκες του εκάστοτε εξεταζομένου, τα πρωτόκολλα βάδισης μπορούν να εκτελεστούν σε οποιαδήποτε ταχύτητα.

Βασικό σύστημα ενός μέτρου τοποθετημένο στο πάτωμα:

1. Το βασικό τεστ του ενός βήματος μπορεί να εκτελεστεί για αξιολόγηση της εμβιομηχανικής απόδοσης. Οι χρόνοι επαφής και "πτήσης" αξιολογούνται για συμμετρία.
2. Το άλμα από ημικάθισμα μπορεί να αξιολογηθεί για την μέγιστη δύναμη. Πυελική γωνία μπορεί να μετρηθεί άμεσα. Πρωτόκολλα προσαρμογής μπορούν να βασιστούν σε αυτή τη γωνία.
3. Άλματα στο ένα πόδι, προς οποιαδήποτε κατεύθυνση, εκτελούνται για σύγκριση δύναμης δεξιού και αριστερού ποδιού. Η γνώση της συνολικής δύναμης είναι το ένα μέρος, αλλά η συμμετρία είναι το κλειδί σε όλα τα προγράμματα αποκατάστασης.
4. Η ευελιξία, δεξιά και αριστερά, μπορεί να μελετηθεί με ένα απλό τεστ "σκι". Οι χρόνοι επαφής και "πτήσης", δεξιά και αριστερά, μπορεί εύκολα να συγκριθούν. Μία αποτελεσματική θεραπεία εξασφαλίζει ότι δεν θα υπάρξει ευνοημένη πλευρά.

Μεγαλύτερες εγκαταστάσεις 5 μέτρων ή και μεγαλύτερες επιτρέπουν τον εξεταζόμενο να περπατήσει ή να τρέξει σε ουσιαστικά οποιαδήποτε επιφάνεια. Και πάλι, όλες οι παράμετροι βάδισης μετριούνται και αναλύονται εύκολα. Ανάλυση ασυμμετρίας κάθε κίνησης, ταχύτητα και επιτάχυνση κάθε ποδιού κ.α. Το μέγιστο πλάτος του συστήματος δεν μπορεί να ξεπεράσει τα 5,5 μέτρα ενώ το μήκος του μπορεί να φτάσει τα πολλά μέτρα. Αυτό επιτρέπει στον επιστήμονα υγείας να δημιουργήσει ακόμα και μία πορεία "μετ' εμποδίων" στην οποία μπορεί να αναλυθεί η βάδιση του εξεταζομένου.

Επιφανειακό EMG (ηλεκτρομυογράφος) μπορεί να ενσωματωθεί. Τα δεδομένα καταγράφονται και αξιολογούνται με ευκολία.

Οι παραπάνω εφαρμογές είναι μόνο λίγες από αυτές που μπορεί να εκτελέσει το σύστημα Optogait. Η ακρίβεια και η αποτελεσματικότητα του συστήματος εγγυάται την εξαγωγή αποτελεσματικής θεραπείας ακόμα και στις πιο δύσκολες περιπτώσεις τραυματισμού ή πάθησης.

Λογισμικό

Το λογισμικό με το οποίο επικοινωνεί το σύστημα OptoGait χωρίζεται σε τρεις τομείς: Δεδομένα εξεταζομένου, Τεστ και Αποτελέσματα.

Βάση δεδομένων

Σε αυτόν τον τομέα οι φάκελοι των εξεταζομένων δημιουργούνται και καταχωρούνται. Κάθε φάκελος μπορεί να περιέχει διάφορα δεδομένα (προσωπικά δεδομένα, σημειώσεις, φωτογραφία του εξεταζομένου κ.α.). Κάθε φάκελος μπορεί να καταχωρηθεί σε μία ή περισσότερες ομάδες ή υποομάδες. Όλα τα δεδομένα είναι συνεχώς διαθέσιμα προς αλλαγή ή μορφοποίηση, αναλόγως τις ανάγκες του χρήστη και αν χρειαστεί, δεδομένα μπορούν να εισαχθούν από άλλες μορφές αρχείων (π.χ. Excel).

Τεστ

Αυτό είναι το πιο σημαντικό μέρος του λογισμικού. Σε αυτό το σημείο μπορεί να δημιουργηθεί ένα καινούργιο τεστ (άλμα, αντανακλαστικά, τρέξιμο κ.α.) και να διεξαχθεί. Μπορεί επίσης να δημιουργηθεί αλληλουχία από τεστ έτσι ώστε ένας ή περισσότεροι εξεταζόμενοι να κάνουν πολλά τεστ.

Κατά την διάρκεια του τεστ, ο χρήστης παρακολουθεί σε πραγματικό χρόνο τα εξής: αριθμητικά δεδομένα, γραφικές απεικονίσεις και video (από μία ή δύο webcams). Με την ολοκλήρωση του τεστ, όλα τα δεδομένα αποθηκεύονται και παραμένουν διαθέσιμα οποιαδήποτε στιγμή αν ζητηθεί να ανακληθούν. Δεδομένα τα οποία δεν είναι ενδιαφέροντα, μπορούν να ελαχιστοποιηθούν για να αποδοθεί περισσότερος χώρος στην οθόνη του Η/Υ για τα υπόλοιπα (π.χ. αν το video είναι σημαντικό για τον χρήστη, αυτό μπορεί να απεικονιστεί σε πλήρη οθόνη και τα υπόλοιπα δεδομένα να είναι ελαχιστοποιημένα).

Αποτελέσματα και ανάλυση video

Σε αυτό το σημείο είναι δυνατόν να ανακληθούν παλιά τεστ ανά πάσα στιγμή. Οι εικόνες μπορούν να συγκριθούν με τα δεδομένα (αριθμητικά και γραφικά). Επιπλέον, το video βοηθάει πολύ τον χρήστη στην σύγκριση της τρέχουσας απόδοσης με αυτή παλαιοτέρων τεστ. Το video είναι συγχρονισμένο με τις λαμβανόμενα δεδομένα και έτσι μπορεί να αναγνωριστεί οποιαδήποτε ανωμαλία στα αριθμητικά δεδομένα (π.χ. αν ο χρόνος επαφής σε κάποια φάση φαίνεται πολύ μεγάλος, η αιτία μπορεί να βρεθεί παρατηρώντας τις εικόνες του video για την συγκεκριμένη χρονική περίοδο).

Η ταχύτητα του video μπορεί να μειωθεί σε επίπεδο "καρέ ανά καρέ" ή σε σταθερή φωτογραφία. Το ενσωματωμένο εργαλείο ανάλυσης video επιτρέπει ακόμα και να σχεδιαστεί πάνω στη σταθερή φωτογραφία οποιοδήποτε σχήμα (γραμμή, τόξο, κύκλος, χάρακας για μέτρηση απόστασης, γωνιόμετρο κ.α.). Στον τομέα των αποτελεσμάτων μπορούν να συγκριθούν 2 ή περισσότερα τεστ, του ίδιου λη διαφορετικών εξεταζομένων, χωρίς την χρήση ειδικού λογισμικού. Όλα τα δεδομένα (αριθμητικά και γραφικά) μπορούν να εκτυπωθούν ή να εξαχθούν σε κλασικές μορφές αρχείων.

Εκτύπωση - Αναφορά

Υπάρχουν πολλές εκτυπώσεις συμπεριλαμβανομένου και της συγκεντρωτικής "Gait Report", που επιτρέπουν την άμεση απόδοση των αποτελεσμάτων για σύγκριση μεταξύ δεξιού και αριστερού ποδιού και άλλων δεικτών ασυμμετρίας.

Το λογισμικό είναι διαθέσιμο σε 7 γλώσσες (αγγλικά, ιταλικά, γερμανικά, γαλλικά, ισπανικά, ιαπωνικά, κινέζικα).

Θεωρία

Η Ανάλυση Βάδισης εντάσσεται στην μελέτη της ανθρώπινης κίνησης, χρησιμοποιεί τα μάτια και το μυαλό των παρατηρητών, την μηχανική σώματος, την δραστηριότητα των μυών και επαυξάνεται με όργανα μέτρησης κίνησης. Η Ανάλυση Βάδισης χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση, σχεδιασμό και θεραπεία ανθρώπων με μειωμένη ικανότητα βάδισης. Επίσης, χρησιμοποιείται ευρέως στον αθλητισμό για βελτίωση της ικανότητας βάδισης και τρεξίματος των αθλητών αλλά και για την αναγνώριση προβλημάτων στάσης ή κίνησης του σώματος σε τραυματισμούς.

Αποκτώντας όλα τα σημαντικά στοιχεία της βάδισης του εξεταζομένου, το σύστημα OPTOGAIT επιτρέπει στον επιστήμονα υγείας να μετρήσει ποσοτικά και ποιοτικά μηχανικές ανεπάρκειες σε όποια περιοχή και αν εμφανιστούν. Με αυτά τα δεδομένα, μπορούν να αναπτυχθούν οι σωστές ασκήσεις για τις αντίστοιχες ανάγκες του εξεταζομένου.

Η εκτύπωση "Gait Report"

Στο διάγραμμα που ακολουθεί εμφανίζονται οι φάσεις του λεγόμενου "κύκλου βάδισης" και εξηγούνται οι παράμετροι που εμφανίζοτναι στο λογισμικό του συστήματος OptoGait.

Ο "κύκλος βάδισης" ξεκινάει όταν η φτέρνα του ποδιού ακουμπά στο έδαφος και κλείνει όταν το ίδιο πόδι, αφού κάνει ένα βήμα, ακουμπάει στο έδαφος. Η πρώτη φάση του κύκλου είναι η φάση Stance (η ακολουθία επαφής φτέρνας - δακτύλων του ποδιού) και συνεχίζει με την φάση Swing, στην οποία το πόδι αιωρείται και προχωρά στον αέρα (κατά μέσο όρο, η φάση stance καλύπτει το 60% του κύκλου και η φάση swing το 40%).

Όταν και τα δύο πόδια είναι σε επαφή με το έδαφος, αυτό ονομάζεται Double Support. Στο πρώτο Double Support, όπου το δεξί πόδι βρίσκεται από το αριστερό, αυτή η φάση ονομάζεται ‘Load Response’, ενώ στο δεύτερο Double Support ονομάζεται ‘Pre Swing’. Όταν μόνο ένα πόδι βρίσκεται σε επαφή με το έδαφος, αυτή η φάση ονομάζεται Single Support.

Το ΒΗΜΑ είναι η απόσταση ματαξύ των άκρων (δακτύλων) ή της φτέρνας του ενός ποδιού με τα άκρα(δάκτυλα) ή φτέρνα, αντίστοιχα, του άλλου, μετά την εκτέλεση ενός βήματος (στο λογισμικό υπάρχει δυνατότητα επιλογής αυτής της παραμέτρου για τον υπολογισμό του μήκους βήματος στο ‘Step length calculation’).

Ο Διασκελισμός είναι η απόσταση είναι η απόσταση ματαξύ των άκρων (δακτύλων) ή της φτέρνας, του ίδιου ποδιού, μετά την εκτέλεση ενός βήματος  (στο λογισμικό υπάρχει δυνατότητα επιλογής αυτής της παραμέτρου για τον υπολογισμό του μήκους βήματος στο ‘Step length calculation’).

Η Ταχύτητα είναι το κλάσμα μεταξύ της απόστασης μεταξύ των δύο ποδιών και του αθροίσματος του πρώτου χρόνου επαφής (Tc) και του χρόνου πτήσης (Tf).

Η Επιτάχυνση υπολογίζεται με την διαφορά ταχυτήτων δύο βημάτων προς το άθροισμα των χρόνων επαφής και πτήσης.

Η Γωνία Διασκελισμού είναι η γωνία της εφαπτωμένης ευθείας στην παραβολική τροχιά της κίνησης του ποδιού κατά τον βηματισμό (L=μήκος διασκελισμού, h=ύψος στο οποίο φτάνει το πόδι).