نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای بیومکانیک، دانشکده مهندسی پزشکی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی

2 دانشیار گروه مهندسی و فیزیک پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی

3 استادیار دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی پزشکی، دانشگاه شاهد

10.22041/ijbme.2008.13435

چکیده

در این مطالعه ضمن بررسی نوسان های پوسچرال یک فرد جوان سالم و یک بیمار همی پلژی حین ایستادن کامل با استفاده از سری های زمانی نوسان های مرکز فشار به روش تک آزمودنی، سعی شد سلامت سیستم کنترل پوسچر با استفاده از معیارهای دینامیکی غیرخطی ارزیابی گردد. پیچیدگی، ابعاد و پایداری سیستم دینامیکی حاکم بر کنترل پوسچر با استفاده از شاخص های زمان وقوع اولین مینیمم موضعی تابع اطلاعات متقابل، بعد همبستگی و بزرگترین نمای لیاپانوف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده بیانگر بالاتر بودن تاخیر زمانی سری های زمانی نوسان های مرکز فشار (افزایش قطعیت) و پایین تر بودن بعد همبستگی (کاهش درجات آزادی فعال) و پایین تر بودن بزرگترین نمای لیاپانوف (افزایش پایداری موضعی) در بیمار همی پلژی نسبت به فرد سالم است. این معیارها علاوه بر اینکه می توانند به عنوان معیارهای پاتولوژیک برای تشخیص بیماران از افراد سالم به کار گرفته شوند، دریچه های جدیدی را برای کشف دینامیک حاکم بر سیستم کنترل پوسچر می گشایند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Dynamical Structure of Postural Balance Control System During Quiet Standing in Normal and C.V.A Subjects

نویسندگان [English]

  • Hamed Ghomashchi 1
  • Ali Esteki 2
  • Ali Motie Nasrabadi 3

1 PhD Candidate, Biomedical Engineering School, Science and Research Branch, Islamic Azad University

2 Associate Professor, Department of Biomedical Engineering, Medicine School, Shahid Bebeshti University (Medical Campus)

3 Assistant Professor, Biomedical Engineering Department, Faculty of Engineering, Shahed University

چکیده [English]

In this study, the underlying dynamics of postural control system during quiet standing were investigated. Single-subject (SS) analysis was used as the statistical technique to compare the results. Center of pressure (COP) trajectories of 21 trials of a standing healthy subject and 24 trials of a cerebrovascular attacked (CVA) patient were considered in our analysis. Complexity, dimensionality and stability of postural balance control system were evaluated using the first local minimum of auto mutual information (AMI) function, correlation dimension (Dc) and largest lyapunov exponent (LLE), respectively. The results indicated higher time delays (higher determinism), lower correlation dimension (lower active dynamical degrees of freedom) and lower LLE (increase of local stability) in the postural steadiness time series of the CVA patient in compare with the normal subject. The results showed that these measures not only can be used as pathologic measures to distinguish healthy subjects from CVA patient but also provide us new openings to disclose the postural control mechanism during a quiet standing. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Postural control
  • Center of pressure fluctuations
  • Nonlinear dynamics
  • Stroke
  • Single subject analysis