2026-04-05T12:34:10Zhttps://recercat.cat/oai/request

oai:recercat.cat:2117/4468762025-12-11T21:20:23Zcom_2072_1033col_2072_452951

2025-12-11T21:20:23Z urn:hdl:2117/446876 Walking crisscross: a novel method to assess lower limb proprioception using motion capture Artigas Trayter, Maria Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria biomèdica Proprioception Neurology -- Wounds and injuries Human locomotion Rehabilitation Proprioception Locomotion Motion capture Treadmill walking Walking Crisscross task Proprioceptive error Gait analysis Lower limb Swing phase Neurorehabilitation Propiorecepció Neurologia -- Ferides i lesions Locomoció humana Rehabilitació La propiocepció és crucial per caminar i s’associa amb la recuperació de la marxa en lesions neurològiques. No obstant això, la majoria de les avaluacions clíniques i investigacions interroguen una sola articulació en postures assegudes o dretes, oferint una visió limitada de la funció propioceptiva durant la locomoció. Aquí presentem Walking Crisscross, una tasca amb cinta de córrer que quantifica la percepció de la posició de tota la cama mentre els participants caminen, i en caracteritza el rendiment en adults sans. Requereix que els participants premin un botó quan perceben el creuament de les seves cames. Catorze voluntaris van caminar a velocitats lentes i ràpides sota dues condicions visuals: (1) visió de la cinta (amb les cames ocultes) i (2) visió de l’entorn (amb la cinta i les cames ocultes). Premien un botó manual quan creien que les cames es creuaven a mitja fase de swing. La captura de moviment va determinar l’error espacial (separació entre els mal·leols medials en prémer) i l’error temporal (diferència entre la pulsació i el creuament real). L’error mitjà de posició va ser de 19,4 ± 7,4 cm i l’error de cronometratge de 28 ± 82 ms. Els errors van ser molt variables, amb desviacions estàndard per participant de 11,1 ± 2,0 cm i 92 ± 20 ms respectivament. Ni els errors espacials ni els temporals van augmentar amb la velocitat de marxa més alta. L’alçada del pas va augmentar de 4,2 ± 1,5 cm a 4,5 ± 1,5 cm durant Walking Crisscross (t(13) = -2,98, p = 0,011), i la durada del swing de 0,50 ± 0,04 s a 0,53 ± 0,05 s (t(13) = -3,80, p = 0,002). L’error a Walking Crisscross no es va correlacionar amb el d’una prova de propiocepció robòtica del turmell en posició asseguda (p > 0,48). Walking Crisscross mostra que la percepció conscient de la posició de les extremitats durant el swing és sorprenentment imprecisa, i que centrar l’atenció en el moviment de les cames modifica subtilment la marxa. Aquesta avaluació de cos sencer, ecològicament vàlida, obre una nova via per avaluar la integritat propioceptiva durant la locomoció funcional i pot ser útil en investigacions sobre la rehabilitació de la marxa. La propiocepción es crucial para caminar y se asocia con la recuperación de la marcha en lesiones neurológicas. Sin embargo, la mayoría de las evaluaciones clínicas e investigaciones interrogan una sola articulación en posturas sentadas o de pie, brindando una visión limitada de la función propioceptiva durante la locomoción. Aquí presentamos Walking Crisscross, una tarea en cinta de correr que cuantifica la percepción de la posición de toda la pierna mientras los participantes caminan y caracteriza su desempeño en adultos sin discapacidad. Requiere que los participantes presionen un botón cuando perciben el cruce de sus piernas. Catorce voluntarios caminaron a velocidades lentas y rápidas bajo dos condiciones visuales: (1) vista de la cinta (piernas ocluidas) y (2) vista del entorno (cinta y piernas ocluidas). Presionaron un botón manual cuando creyeron que sus piernas se cruzaban a mitad del balanceo. La captura de movimiento determinó el error espacial (separación de los maléolos mediales al pulsar) y el error temporal (diferencia entre la pulsación y el cruce). El error promedio de posición fue 19,4 ± 7,4 cm y el de cronometraje 28 ± 82 ms. Los errores fueron muy variables, con desviaciones estándar por participante de 11,1 ± 2,0 cm y 92 ± 20 ms respectivamente. Ni los errores espaciales ni temporales aumentaron con mayor velocidad de marcha. La altura del paso aumentó de 4,2 ± 1,5 cm a 4,5 ± 1,5 cm durante Walking Crisscross (t(13) = -2,98, p = 0,011), y la duración del balanceo de 0,50 ± 0,04 s a 0,53 ± 0,05 s (t(13) = -3,80, p = 0,002). El error en Walking Crisscross no se correlacionó con el de una prueba de propiocepción robótica del tobillo en posición sentada (p > 0,48). Walking Crisscross muestra que la percepción consciente de la posición de las extremidades durante el balanceo es sorprendentemente burda y que centrar la atención en el movimiento de las piernas modifica sutilmente la marcha. Esta evaluación de cuerpo completo, ecológicamente válida, abre una nueva vía para evaluar la integridad propioceptiva durante la locomoción funcional y puede ser útil en investigaciones sobre rehabilitación de la marcha. Proprioceptive ability is crucial for walking and associated with gait recovery in neurologic injuries. Yet most clinical and research assessments interrogate a single joint in seated or standing postures, providing limited insight into proprioceptive function during locomotion. Here, we introduce Walking Crisscross, a treadmill-based task that quantifies whole-leg position sense while participants walk, and characterize its performance in unimpaired adults. The Walking Crisscross task requires participants to press a button when they perceive the crossing of their legs as they walk on a treadmill. Fourteen unimpaired volunteers walked at slow and fast speeds under two visual conditions: (1) view of the treadmill belt (legs occluded) and (2) view of the surrounding room (belt and legs occluded). Participants pressed a handheld button when they believed their legs crossed mid-swing. Motion capture determined spatial error (medial malleoli separation at the button press) and temporal error (time difference between the button press and the actual crossing). Participants had an average position error of 19.4 ± 7.4 cm and timing error of 28 ± 82 ms. Errors were highly variable, with a mean of the standard deviations for each participant of 11.1 ± 2.0 cm, and for timing error, 92 ± 20 ms. Neither position nor timing errors increased at the higher gait speed. Individuals significantly increased their step height from 4.2 ± 1.5 cm in normal walking to 4.5 ± 1.5 cm during Walking Crisscross walking (t(13) = -2.98, p = 0.011), and their swing duration from 0.50 ± 0.04 s to 0.53±0.05 (t(13) = -3.80, p = 0.002). Walking Crisscross error was not correlated with the error from a seated robotic ankle proprioception test (p > 0.48). Walking Crisscross reveals that conscious perception of limb position during swing is surprisingly coarse and that directing attention to leg movement subtly but significantly modifies gait. This ecologically valid, full-body assessment offers a new avenue for evaluating proprioceptive integrity during functional locomotion and may aid investigations of gait rehabilitation. Outgoing 2025-12-11T21:20:23Z 2025-12-11T21:20:23Z 2025-10-31 Bachelor thesis http://hdl.handle.net/2117/446876 Open Access Universitat Politècnica de Catalunya