OTKA 115894
Kutatás címe: Járásvizsgáló rendszer a medence és a csípő mozgásainak rögzítésére
Vezető kutató: Dr. Kiss Rita, egyetemi tanár, az MTA doktora
Kutatási terv:
Az aktív népesség elöregedésének következménye az ízületi artrózis előfordulásának megnövekedése mellett a combnyaktörések egyre gyakoribb megjelenése is. A combnyaktörések kezelésének hagyományos módszere az oszteoszintézis elvén alapuló csavarozás [5]. Egyre elterjedtebbé vált, hogy a combnyaktörés kezelésére, különösen nagy elmozdulások vagy 24 órán túli ellátás esetén a csípőízület eltávolítása után mérnökök és orvosok által tervezett fémanyagú implantátumokat, endoprotéziseket építenek be (ma a combnyaktörések 15-40%-a ily módon kerül ellátásra) [6.7]. Az endoprotézisek visszaállítják a fiziológiáshoz közeli mozgástartományt, ízületi mozgást és megfelelő ellenállást biztosítanak a mozgás során fellépő dinamikus erőkkel szemben. Az ízületet körülölelő szalagok és izmok segítségével megfelelő ízületi stabilitás biztosítanak. A csoportunk korábbi kutatatásai a csípőízületi endoprotézis beültetésnek a járás és a járásszabályosság paramétereire történő hatásvizsgálatát végezték [2,8], de a traumás ellátásban beépített protézisek hatásmechanizmusára nem tértek ki (a vizsgálatba történő bevonásnak kizáró oka volt).
A medencegyűrű-sérülések ellátása nagy kihívást jelent a traumatológusoknak. A motorizáció fejlődésével a nagy energiájú balesetek hatására bekövetkező sérülések, így a medencesérülések száma egyre növekszik, ma a traumatológiai sérülések 3-6%-t jelentik [9]. Korábbi kutatás numerikus (végeselemes) módszerekkel vizsgálta a különböző kezelési módok hatását [9, 10]. A kutatások megállapították, hogy a stabilitás növekedésével a mobilizáció, a rehabilitáció hamarabb indítható, de a kutatások nem tértek arra ki, hogy a stabilabb rögzítés hogyan módosítja a járás kinematikai, kinetikai paramétereit [10].
Mindkét traumás sérülés ellátása és az azt követő rehabilitáció igen költséges (450000-750000 Ft), így az ilyen típusú beavatkozások utáni rehabilitáció eredményessége népegészségügyi szempontból kiemelkedő fontosságú. A rehabilitáció eredményességének numerikus elemzése egyre inkább a kutatások fókuszába kívánkozik. A korábbi kutatás bizonyította, hogy az alsó végtagot érintő ortopédia műtétek utáni a rehabilitáció eredményessége numerikusan jól leírható a járásvizsgálattal meghatározott paraméterekkel [1-4,8,11]. Hazánkban lévő két járáslaboratóriumban (SE Ortopédiai Klinika, Szolnoki MÁV Kórház) használt optikai alapú VICON és ultrahang- alapú Zebris mozgásvizsgáló rendszerek beszerzési és fenntartási költsége egyaránt magas, az ott használt eszközök helyigénye nagy. Az országban lévő két járásvizsgáló laboratórium nem tudja kiszolgálni (költségek, szállítási nehézségek, stb.) a mindennapi igényeket. A kutatás első témája egy olyan olcsó járásvizsgáló rendszer (mérési módszer és feldolgozó programcsalád) fejlesztése, amely alkalmas járás kinematikai (távolság-, idő-, szögjellegű) és kinetikai paramétereinek meghatározására.
A korábbi kutatások azt is igazolták [1-4,8], hogy a műtéti kezelés utáni rehabilitáció fontos feladata a járás szabályossága és az ehhez tartozó egyensúlyozó képessége visszaállítása. A járásszabályosság elemzéséhez a mozgás több ciklusának rögzítése és elemzése szükséges, amely futószalag alkalmazásával is megoldható. A piacon kapható futószalagok szabályozható kinetikai kényszerrel működő rendszerek, amelyek nem a valódi járást, hanem a vizsgált személy kényszer reakcióját vizsgálják. A kutatás második témája Intelligens futószalag fejlesztése, amely a mozgásvizsgáló rendszerrel mért adatok alapján a futószalagot a személy mozgásának megfelelően mozgatja.
Mind a combnyaktörés, mind a medencetörések ellátására többféle műtéti eljárás és hozzákapcsolódó rehabilitációs protokoll ismert. Mindkét traumás sérülés eredményességének sarokköve a megfelelő járáskép, járásszabályosság és a hozzá tartozó helyes izomműködés visszatérésre, melyet a műtéti technika megválasztása mellett a rehabilitáció megválasztása befolyásol. A különböző műtéti technikák, rehabilitációs protokollok összehasonlítása, hatékonysága nem bizonyított, numerikus adatok nem állnak rendelkezésre a járáskép és a járásszabályosság jellemzésre. A járáskép analízisével a csípőprotézisek mellett a szintén egyre gyakrabban alkalmazott térdprotézisek hatása és geometriai kialakításuk járásmódosító szerepe is vizsgálható. A kutatás harmadik és negyedik témája a combnyaktörés és a medence törések ellátására alkalmazott műtéti eljárások hatásának összehasonlító elemzése a járás- és járásszabályossági paraméterek alapján, különös tekintettel a medence, csípőízület és a kompenzációban fontos szerepet játszó térdízület mozgásának elemezésére.
Publikációk: 2018. február 1. - 2019. január 31.
- Evaluation of anatomical landmark calibration accuracy of a motion capture based analysis protocol
- Reliability analysis of a sensitive and independent stabilometry parameter set
- Does bad posture affect the standing balance?
- Motion capture system validation with surveying techniques
- Analysing human balance recovery action using calculated torques of a double pendulum model
- Effect of bad posture on the standing balance?
- The role of head movement in human balancing
- Accuracy of anatomical landmark placement methods for gait analysis
- A novel validation and calibration method for motion capture systems based on micro-triangulation
- Application of OptiTrack motion capture systems in human movement analysis A systematic literature review
- Investigation of the design aspects of running suits applying motion analysis
- Performance measurement of sailors with custom hiking bench and motion tracking system
- Anatómiai pont kijelölés precizitása
- Effectiveness and recovery action of a perturbation balance test – a comparison of single-leg and bipedal stances
- Examination of sailors’ balancing ability considering the role of the head movement
- Gait analysis using augmented reality markers
Publikációk: 2017. február 1. - 2018. január 31.
- Augmented Reality markereken alapuló mozgásvizsgáló rendszer validálása
- Az emelkedő teljesítményű futás hatása a mozgásparaméterekre
- Optikai-alapú mozgásvizsgáló módszer kalibrációs pontosságának vizsgálata anatómiai pontok kijelölése esetén
- A fejmozgás szerepe az egyensúlyozó képességben
- Zebris ultrahang-alapú mozgásvizsgáló eszköz mérési pontosságának meghatározása scoliosissal kezelt gyermekek körében
- MOTION CAPTURE SYSTEM VALIDATION WITH SURVEYING TECHNIQUES
- EVALUATION OFANATOMICAL LANDMARK CALIBRATION ACCURACY OFAMOTION CAPTURE BASED GAIT ANALYSIS SYSTEM
- LYMPHEDEMA TREATMENT’S EFFECT OF GAIT PARAMETERS
Publikációk: 2016. február 1. - 2017. január 31.
- Állásstabilitást vizsgáló stabilometriás mérőrendszer fejlesztése erőszenzorok felhasználásával
- Univerzális biomechanikai mozgásvizsgáló szoftver fejlesztése az OptiTrack motion capture redszeréhez
- EFFECT OF ANATOMICAL LANDMARK PLACEMENT VARIATION ON THE ANGULAR PARAMETERS OF THE LOWER EXTREMITIES
- Mozgásvizsgáló labor kamerarendszerének hitelesítése geodéziai referencia használatával
- Geometriai markerdetektálás mélységképből mozgásvizsgálatokhoz