Využití metod nelineární analýzy při hodnocení bilaterálního dvojitého skoku a silového přemístění

Abstract

V této bakalářské práci bylo hodnoceno využití metod nelineární analýzy aplikovaných na data získaných dvojicí MoCap systémů založených na dvou odlišných principech. Systémy byly inerciální MoCap Delsys (Delsys Inc., Boston, MA, USA) a~zlatý standard, optický MoCap Qualisys (Qualisys AB, Göteborg, Švédsko). Rozdí-ly v parametrech nelineárních analýz: LE (Lyapunova exponentu), HE (Hurstova exponentu), MSP (Poincarého analýzy) a RQA (rekurentní kvatifikační analýzy), měře-ných dat o pohybu při BD (bilaterálním dvojskoku) a PC (power cleanu, silovém přemístění) byly staticticky vyhodnoceny pomocí Friedmanova testu a Wilcoxonova testu. Data BD byla nahraná na 24 probandech (6 žen a 18 mužů, věk: 22,6 ± 2,6 let; výška: 172,6 ± 10,3 cm; hmotnost: 72,2 ± 16,02 kg). Data PC byla nahraná na 37 probandech (věk: 21,5 ± 2,5 let; výška: 180 ± 12,0 cm; hmotnost: 78,3 ± 16,3 kg, váha RM: 52,8 ± 14,1 kg). Měřící senzory byly umístěny na dolních končetinách probandů. Diskuse se zaměřila na potenciální klinické využití a optimalizaci systému. Integrace výhod obou technologií v klinické praxi a výzkumu umožní komplexní monitorování pohybu i v terénním prostředí. Rovněž využití nelineárních analýz lze uplatnit v diagnostice pro rozlišování patologických vzorců od fyziologických. Závěrem práce bylo ověření shody informace o pohybu poskytnuté oběma systémy, na hladině významnosti 0,05 nelze vyvrátit H0. Nelineární analýzou bylo možné na hladině významnosti 0,001 odlišit získaná data úhlové rychlosti z IMU senzorů v osách x,y,z, jejich parametry vykazovaly v jednotlivých osách charakteristické rysy. U parametrů LLE, HE, TT a LAM aplikovaných na výsledný vektor lineárního zrychlení byl na hladině významnosti 0,05 prokázán statisticky významný rozdíl mezi daty ze senzorů umístěných na pravé a levé noze, který poukazuje na citlivost parametrů k lateralitě.In this bachelor thesis, the use of nonlinear analysis methods was evaluated for the~application of data processing needs obtained by a pair of MoCap systems based on two different principles. The systems were inertial MoCap Delsys (Delsys Inc., Boston, MA, USA) and the gold standard, optical MoCap Qualisys (Qualisys AB, Göteborg, Sweden). Differences in the parameters of the nonlinear analyses: the LE (Lyapunov exponent), HE (Hurst exponent), MSP (Poincaré analysis) and RQA (recurrent quantification analysis), and the measured motion data during BD (bilateral jump-landing task) and PC (power clean) were statically evaluated using Friedman's test and Wilcoxon's test. BD data were recorded on 24 probands (6 females and 18 males; age: 22.6 ± 2.6 years; height: 172.6 ± 10.3 cm; weight: 72.2 ± 16.02 kg). PC data were recorded on 37 probands (age: 21.5 ± 2.5 years; height: 180 ± 12.0 cm; weight: 78.3 ± 16.3 kg; RM weight: 52.8 ± 14.1 kg). Measuring sensors were placed on the lower limbs of the probands. The discussion focused on potential clinical applications and system optimization. The integration of the advantages of both technologies in clinical practice and research will enable comprehensive movement monitoring even in the field environment. Also, the use of non-linear analyses can be applied in diagnostics to distinguish pathological patterns from physiological ones. In conclusion, the study verified the agreement of the motion information provided by both systems, at a significance level of 0.05. Non-linear analyses were able to distinguish at a 0.001 significance level the obtained angular velocity data from IMU sensors in the x,y, and z axes, their parameters showed characteristic features in each axis. For the LLE, HE, TT, and LAM parameters applied to the resulting linear acceleration vector, a statistically significant difference between the data from sensors located on the right and left leg was demonstrated at the 0.05 significance level, indicating the sensitivity of the parameters to laterality.