Statistical parametric mapping of ground reaction forces during walking of aged adults

Abstract

O mapeamento estatístico paramétrico (SPM) atua ao longo da janela temporal de aquisição e detecta mudanças ao longo das dimensões de um campo contínuo n-dimensional. Objetiva-se investigar a usabilidade do SPM em dados experimentais de forças de reação do solo (FRS) durante a caminhada de idosas assim como contribuir para a expansão do uso do método na biomecânica. Para tal realizou-se o estudo e execução de uma etapa preliminar de preparação de dados, seguido da análise tradicional com análise de pontos discretos e da análise contínua (SPM), e por fim a comparação dos resultados entre os métodos e entre os grupos etários (jovens, adultas e idosas). Dados experimentais de dois laboratórios foram incluídos neste estudo.Concluindo que é possível aplicar o método de análise continua em dados experimentais de FRS da marcha desde que se garanta uma boa preparação dos dados, bem como a expansão dos resultados numéricos para aplicações que auxiliem os profissionais das áreas de análise do movimento. Os métodos apresentaram conclusões convergentes, entretanto o método contínuo expande a análise, resultando em uma gama maior de informação a partir de um teste único. Observou-se uma redução na amplitude da FRS para as idosas do conjunto de dados interno (Laboratório de Avaliação e Pesquisa em Atividade Física (LAPAFI - PUCRS)) quando comparado aos grupos de jovens e adultas do conjunto externo de dados (GaitRec) durante as fases de desaceleração e aceleração do apoio, e um aumento na fase de apoio simples (apoio médio), nos levando a acreditar que essas participantes confiam mais no grupo de músculos estabilizadores durante a marcha. Faz-se necessária a ampliação da aplicação do método e de suas dependências (aquisição, preparação, e gerenciamento de dados por exemplo).

Statistical parametric mapping (SPM) acts along the acquisition time window and detects changes along the dimensions of a continuous n-dimensional field. The objective is to investigate the usability of the SPM in experimental data of ground reaction forces (GRF) during walking in elderly women, as well as to contribute to the expansion of the use of the method in biomechanics. For this, the study and execution of a preliminary stage of data preparation was carried out, followed by the traditional analysis with analysis of discrete points and continuous analysis (SPM), and finally the comparison of results between the methods and between the age groups (young, adult and elderly). Experimental data from two laboratories were included in this study. Concluding that it is possible to apply the method of continuous analysis in experimental data of GRF of the gait after a good preparation of the data is guaranteed, as well as the expansion of the numerical results for applications that help professionals in the areas of movement analysis.The methods presented convergent conclusions; however the continuous method expands the analysis, resulting in a greater range of information from a single test. There was a reduction in the amplitude of the GRF for elderly women in the internal data set (Laboratory of Assessment and Research in Physical Activity (LAPAFI - PUCRS)) when compared to groups of young people and adults in the external data set (GaitRec) during the phases of deceleration and acceleration of stance, and an increase in the phase of simple stance (medium stance), leading us to believe that these participants rely more on the stabilizing muscle group during gait. It is necessary to expand the application of the method and its dependencies (acquisition, preparation, and data management, for example).