Human joint motion can be kinematically described in three planes, typically the frontal, sagittal, and transverse, and related to experimentally measured data. The selection of reference systems is a prerequisite for accurate kinematic analysis and resulting development of the equations of motion. Moreover, the development of analysis techniques for the minimization of errors, due to skin movement or body deformation, during experiments involving human locomotion is a critically important step, without which accurate results in this type of experiment are an impossibility. The traditional kinematic analysis method is the Angular-based method (ABM), which utilizes the Euler angle or the Bryant angle. However, this analysis method tends to increase cumulative errors due to skin movement. Therefore, the objective of this study was to propose a new kinematic analysis method, Position-based method (PBM), which directly applies position displacement data to represent locomotion. The PBM presented here was designed to minimize cumulative errors via considerations of angle changes and translational motion between markers occurring due to skin movements. In order to verify the efficacy and accuracy of the developed PBM, the mean value of joint dislocation at the knee during one gait cycle and the pattern of three dimensional translation motion of the tibiofemoral joint at the knee, in both flexion and extension, were accessed via ABM and via new method, PBM, with a Local Reference system (LRS) and Segmental Reference system (SRS), and then the data were compared between the two techniques. Our results indicate that the proposed PBM resulted in improved accuracy in terms of motion analysis, as compared to ABM, with the LRS and SRS.
Considerable noise is sometimes associated with degeneration of the hee joint surface. Such noise may indicate roughness or softening of the cartilage surfaces, and may be a useful index for early disease. In this study, we have evaluated arthritic pathology using the acoustical analysis of knee joint sounds. During sitting and standing periods, subjects' active knee flexion and extension were monitored. Fundamental frequency, mean amplitude of pitch, jitter and shimmer were analyzed according to the position and the joint angle. The result showed that the fundamental frequency of the 2nd patient group and standing position was higher than the others, and that the pitch of sounds changed unstably. These results suggest that an analysis of knee joint sound might assist non-invasive diagnosis of an articular pathology.
Objective: The purpose of this study was to develop a stretchable joint motion sensor that is based on silver nano-particle. Through this sensor, it can be utilized as an equipment for rehabilitation and analyze joint movement. Method: In this study, precursor solution was created, after that, nozel printer (Musashi, Image master 350PC) was used to print on a circuit board. Sourcemeter (Keithley, Keithley-2450) was used in order to evaluate changes of electric resistance as the sensor stretches. In addition, the sensor was attached on center of a knee joint to 2 male adults, and performed knee flexion-extension in order to evaluate accurate analysis; 3 infrared cameras (100 Hz, Motion Master 100, Visol Inc., Korea) were also used to analyze three dimensional movement. Descriptive statistics were suggested for comparing each accuracy of measurement variables of joint motions with the sensor and 3D motions. Results: The change of electric resistance of the sensor indicated multiple of 30 times from initial value in 50% of elongation and the value of electric resistance were distinctively classified by following 10%, 20%, 30%, 40% of elongation respectively. Through using the sensor and 3D camera to analyze movement variable, it showed a resistance of 99% in a knee joint extension, whereas, it indicated about 80% in flexion phase. Conclusion: In this research, the stretchable joint motion sensor was created based on silver nanoparticle that has high conductivity. If the sensor stretches, the distance between nanoparticles recede which lead gradual disconnection of an electric circuit and to have increment of electric resistance. Through evaluating angle of knee joints with observation of sensor's electric resistance, it showed similar a result and propensity from 3D motion analysis. However, unstable electric resistance of the stretchable sensor was observed when it stretches to maximum length, or went through numerous joint movements. Therefore, the sensor need complement that requires stability when it comes to measuring motions in any condition.
Park, Hyung-Ki;Kim, Tack-Hoon;Choi, Houng-Sik;Roh, Jung-Suk;Cynn, Heon-Seock;Kim, Jong-Man
한국전문물리치료학회지
/
제20권1호
/
pp.64-73
/
2013
The purposes of this study were to develop a new orthosis controlling ankle and knee joint motion during the gait cycle and to identify the effects of the newly designed orthosis on gait kinematics and tempospatial parameters, including coordination of the extremities in stroke patients. Fifteen individuals who had sustained a stroke, onset was 16 months, participated in this study. Before application of the measurement equipment the subjects were accustomed to walking on the ankle-foot orthosis (AFO) or stance control knee with knee flexion assisted-oil damper ankle-foot orthosis (SCKAFO) for 5 minutes. Fifteen patients were investigated for 45 days with a 3-day interval between sessions. Measurements were walking in fifteen stroke with hemiparesis on the 3D motion analysis system. Comparison of AFO and SCKAFO are gait pattern. The difference between the AFO and SCKAFO conditions was significant in the gait velocity, step length of the right affected side, stance time of both legs, step-length asymmetry ratio, single-support-time asymmetry ratio, ${\phi}$-thigh angle and ${\phi}$-shank angle in the mid swing (p<.001). Using a SCKAFO in stroke patients has shown similar to normal walking speeds can be attained for walking efficiency and is therefore desirable. In this study, the support time of the affected leg with the SCKAFO was longer than with the AFO and the asymmetry ratio of single support time decreased by more than with the AFO. This indicates that the SCKAFO was effective for improving gait symmetry, single-support-time symmetry. This may be due to the decrease of gait asymmetry. Thus, the newly designed SCKAFO may be useful for promoting gait performance by improving the coordination of the extremity and decreasing gait asymmetry in chronic stroke patients.
Background: Flexion-relaxation phenomenon (FRP) was a term which refers to a sudden onset of myoelectric silence in the erector spinae muscles of the back during standing full forward flexion. Hamstring muscle length may be related to specific pelvic and trunk movements. Many studies have been done on the FRP of the erector spinae muscles. However, no studies have yet investigated the influence of hamstring muscle flexibility on the FRP of the hamstring muscle and lumbopelvic kinematics during forward bending. Objects: The purpose of this study was to examine the flexion-relaxation ratio (FRR) of the hamstring muscles and lumbopelvic kinematics and compare them during forward bending in subjects with different hamstring muscle flexibility. Methods: The subjects of two different groups were recruited using the active knee extension test. Group 1-consisted of 13 subjects who had a popliteal angle under $30^{\circ}$; Group 2-consisted of 13 subjects who had a popliteal angel above $50^{\circ}$. The kinematic parameters during the trunk bending task were recorded using a motion analysis system and the FRRs of the hamstring muscles were calculated. Differences between the groups were identified with an independent t-test. Results: The subjects with greater hamstring length had significantly less lumbar spine flexion movement and more pelvic flexion movement. The subjects with greater pelvic flexion movement had a higher rate of flexion relaxation during full trunk bending (p<.05). Conclusion: The results of this study suggest that differences in hamstring muscle flexibility might cause changes in people's hamstring muscle activity and lumbopelvic kinematics.
Objective: The purpose of this study was to investigate the test-retest reliability and concurrent validity of the joint angle of the lower extremities during sit-to-stand movements with wearable sensors based on a portable gait analysis system (PGAS), and the results were compared with a analysis system (MAS) to predict the clinical potential of it. Design: Cross-sectional study. Methods: Sixteen persons with stroke (9 males, 7 females) participated in this study. All subjects had the MAS and designed PGS applied simultaneously and eight sensor units of designed PGAS were placed in a position to avoid overlap with the reflexive markers from MAS. The initial position of the subjects was 90º of hip, knee, and ankle joint flexion while sitting on a chair that was armless and backless. The height of the chair was adjusted to each individual. After each trial, the test administrator checked the quality of data from both systems that measured sit-to-stand for test-retest reliability and concurrent validity. Results: As a result, wearable sensor based designed PGAS and MAS demonstrated reasonable test-retest reliability for the assessment of joint angle in the lower extremities during sit-to-stand performance. The intra-class correlation coefficients (ICCs) for wearable sensor based designed PGAS showed an acceptable test-retest reliability, with ICCs ranging from 0.759 to 0.959. In contrast, the MAS showed good to excellent test-retest reliability, with ICCS ranging from 0.811 to 0.950. In concurrent validity, a significant positive relationship was observed between PGAS and MAS for variation of joint angle during sit-to-stand movements (p<0.01). A moderate to high relationship was found in the affected hip (r=0.665), unaffected hip (r=0.767), affected knee (r=0.876), unaffected knee (r=0.886), affected ankle (r=0.943) and unaffected ankle (r=0.823) respectively. Conclusions: The results of this study indicated that wearable sensor based designed PGAS showed acceptable test-retest reliability and concurrent validity in persons with stroke for sit-to-stand movements and wearable sensors based on developed PGAS may be a useful tool for clinical assessment of functional movement.
Purpose: Recent development and advances in the arthroscopic surgical techniques for anterior cruciate ligament(ACL) reconstruction have led to the ideal location for more oblique anatomic point of the femur from 10 to 10:30 o'clock(in the right knee) and from 2 to 1:30 o'clock(in the left knee) in the frontal plane. This study was performed to compare the operative methods and the radiologic results of the femoral tunnels made through the tibial tunnel(trans-tibial approach) and the anteromedial portal. Materials and Methods: From January 2003 to May 2004, on hundred reconstructions of ACL were performed. Group I(the femoral tunnel made through the tibial tunnel) consisted of 50 cases and group I(the femoral tunnel made through the anteromedial portal) consisted of 50 cases. The operative methods and the radiographic results of the femoral tunnels were compared. Results: Femoral tunnel was made more easily at more oblique anatomic point in group II than in group I. In group II, better visual field was achieved at the angle of 100? flexion of the knee joint, the risks of the posterior cortical breakage and the tunnel-graft mismatching were reduced more, and the divergence of femoral interference screw from the radiograph decreased more than in group I(p<0.05). The angle between the femoral tunnel and the longitudinal axis of ACL increased in group II. Conclusion: Anteromedial portal technique was useful for femoral tunneling toward 10 to 10:30 o'clock(in the right knee) and 2 to 1:30 o'clock(in the left knee) in ACL reconstruction. Level of Evidence:Level III, case-control study.
본 연구의 목적은 허벅다리걸기 시 유도 선수들의 무릎 관절 부상 경험이 운동학적 요인과 압력 중심 요인들에 미치는 영향을 분석하는데 있었다. 본 연구에는 허벅다리걸기를 특기로 하는 오른손잡이 남자 대학 유도 선수 중 최근 2년 이내 무릎 관절 부상 경험이 있었던 13명(연령, 20.69.1±0.75 세; 신장, 172.85±4.81 cm; 체중, 74.92±5.51 kg; 경력, 8.92±0.95 세)과 상해 경험이 없었던 13명(연령, 21.08.1±0.76 세; 신장, 172.54±6.32 cm; 체중, 76.62±9.09 kg; 경력, 9.46±0.94 세)이 두 그룹으로 나뉘어 피험자로 참여하였다. 두 그룹의 발목, 무릎, 힙 관절각도 변인과 압력 중심 가동범위와 속도 요인들의 차이를 분석하였다. 그 결과, 부상 경험 그룹은 부상 경험이 없었던 그룹에 비해 허벅다리걸기 기술 발휘 시 한발 지지 구간 중 E3에서의 무릎 관절 굴곡 각도와 E4에서의 힙 관절 신전 각도에서 작은 수치를 나타내었다. 더불어 부상 경험 그룹은 부상 경험이 없었던 그룹에 비해 한발 지지 구간에서 압력 중심 가동범위와 전방 이동 속도 요인에서도 낮은 수치를 나타내었다.
The purpose of this study was to compare kinematic data between experts and novices, and identify difference kinematic parameters changing direction to kick in penalty kick of soccer play. Novice subjects were 5 high school students Who has never been experienced a soccer player, and expert subjects were 5 competitive high school soccer players. The 3-d angle was calculated by Euler's Angle by inertial axis and local axis with three-dimensional cinematography. Kinematic parameters in this study consisted of angles of knee joints, hip joints, lower trunk and upper trunk when the support foot was contacted on ground and kicking foot impacted the ball. The difference of angle of knee joints in the flexion/extension was insignificantly showed below $4{\sim}9^{\circ}$ in groups and directions of ball at the time of support and impact. But the difference of angle of hip joint was significant in groups and directions of ball at the time of support and impact. Specially the right hip joint of experts were more flexed about $12^{\circ}$($43.99{\pm}6.17^{\circ}$ at left side, $31.87{\pm}4.49^{\circ}$ at right side), less abducted about $10^{\circ}$ ($-31.27{\pm}4.49^{\circ}$ at left side, $-41.97{\pm}6.67^{\circ}$ at right side) at impact when they kicked a ball to the left side of goalpost. The difference of amplitude angle in the trunk was significantly shown at upper trunk not lower trunk. The upper trunk was external rotated about $30^{\circ}$ (novice' angle was $-16.3{\pm}17.08^{\circ}$, expert's angle was $-43.73{\pm}12.79^{\circ}$) at impact. Therefore the significant difference of kinematic characteristics could be found at the right hip joint and the upper trunk at penalty kick depending on the direction of kicking.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.