<p><strong>Sammanfattning</strong></p><p><em>Syfte och frågeställningar</em></p><p>Syftet var att studera sambandet mellan GIH:s Gångtest och bestämd maximal syreupptagningsförmåga (VO_2max). En av frågeställningarna var om GIH:s Gångtest är ett alternativt test för att försöka predicera maximal syreupptagningsförmåga hos friska fysiskt aktiva unga vuxna.</p><p><em>Metod</em></p><p>I studien ingick 45 fysiskt aktiva personer (26 kvinnor och 19 män) i åldrarna 19-28 år. De två genomförda testerna är GIH:s Gångtest (ett 6-minuters gångtest) och bestämning av maximal syreupptagningsförmåga med löpning på ett motordrivet rullband.</p><p>GIH:s gångtest är ett shytteltest där testpersonen (Tp) går fram och tillbaka på en 50 meter lång sträcka och runda två koner. Tp får gå denna sträcka så många gånger som möjligt under 6 minuter. Vid testets slut mättes maximal gångsträcka, puls och ansträngningsgrad.</p><p>Testet för att bestämma maximal syreupptagningsförmåga utfördes med löpning på ett motordrivet rullband. Under testets första 2 minuter var lutningen på bandet 1 grad. Därefter höjdes lutningen med 1 grad per minut till dess att testpersonen nått sin maximala syreupptagningförmåga, varpå testet avbryts. Var 15 sekund registrerades testpersonens hjärtfrekvens, VO₂ (l/min), VCO₂ (l/min), kroppsvikt/min (ml/kg/min) med hjälp av ett syreupptagningsmätningssystem.</p><p><em>Resultat</em></p><p>Korrelationen mellan gångsträcka och VO_2max för samtliga 45st testpersoner i studien visade <em>r</em> = 0.16. Detta innebär att korrelationen mellan GIH:s Gångtest och maximal syreupptagningsförmåga inte är nämnvärd för detta material på friska fysiskt aktiva unga vuxna mellan 19-28 år. GIH:s Gångtest är således inte ett alternativ för att predicera syreupptagningsförmågan hos denna målgrupp.</p><p><em>Slutsats</em></p><p>GIH:s Gångtest uppvisar en mycket svag korrelation med bestämd maximal syreupptagningsförmåga, för friska fysiskt aktiva unga vuxna.</p> / <p><strong>Abstract</strong></p><p><em>Aim</em></p><p>The aim was to correlate the result on GIH:s walk test with the determined maximum oxygen uptake (VO_2max). The question was if GIH:s walk test can be used as an alternative to estimate maximum oxygen uptake in healthy physical active young adults?</p><p><em>Methods</em></p><p>In this study 45 physical active persons (26 women and 19 men) at the age of 19-28 years participated. The two tests that have been carried out are GIH:s walk test ( a 6-minute walk test) and determined maximum oxygen uptake during running on a treadmill.</p><p>GIH:s walk test is a shuttle test in which the participant (P) walks a 50 meters long distance back and forth between two cones. P shall walk this distance as many times as possible during 6 minutes. At the end of the test, maximum walk distance, pulse and rank of effort were measured.</p><p>The test to determine maximum oxygen uptake was performed running on a treadmill. During the first 2 minutes the treadmill was elevated 1 degree. The elevation increased 1 degree every minute until the participant reached her maximum oxygen uptake, whereupon the test was interrupted. Every 15 second the participants heart rate, VO₂(l/min), VCO₂ (l/min), bodyweight/min (ml/kg/min) was registered by means of an online system.</p><p><em>Results</em></p><p>The correlation coefficient between walked distance and VO_2max for all 45 participants in this study was 0.16. This means that the correlation between GIH:s walk test and maximum oxygen uptake is very weak in the present material of healthy physical active young adults between 19-28 years. Thus GIH:s walk test is not an alternative to use for determination of maximum oxygen uptake capacity in this group of persons. </p><p><em>Conclusion</em></p><p>GIH:s walk test prove to have a weak correlation with maximum oxygen uptake, for healthy physical active younger adults.</p>

Sammanfattning Syfte och frågeställningar Syftet var att studera sambandet mellan GIH:s Gångtest och bestämd maximal syreupptagningsförmåga (VO2max). En av frågeställningarna var om GIH:s Gångtest är ett alternativt test för att försöka predicera maximal syreupptagningsförmåga hos friska fysiskt aktiva unga vuxna. Metod I studien ingick 45 fysiskt aktiva personer (26 kvinnor och 19 män) i åldrarna 19-28 år. De två genomförda testerna är GIH:s Gångtest (ett 6-minuters gångtest) och bestämning av maximal syreupptagningsförmåga med löpning på ett motordrivet rullband. GIH:s gångtest är ett shytteltest där testpersonen (Tp) går fram och tillbaka på en 50 meter lång sträcka och runda två koner. Tp får gå denna sträcka så många gånger som möjligt under 6 minuter. Vid testets slut mättes maximal gångsträcka, puls och ansträngningsgrad. Testet för att bestämma maximal syreupptagningsförmåga utfördes med löpning på ett motordrivet rullband. Under testets första 2 minuter var lutningen på bandet 1 grad. Därefter höjdes lutningen med 1 grad per minut till dess att testpersonen nått sin maximala syreupptagningförmåga, varpå testet avbryts. Var 15 sekund registrerades testpersonens hjärtfrekvens, VO2 (l/min), VCO2 (l/min), kroppsvikt/min (ml/kg/min) med hjälp av ett syreupptagningsmätningssystem. Resultat Korrelationen mellan gångsträcka och VO2max för samtliga 45st testpersoner i studien visade r = 0.16. Detta innebär att korrelationen mellan GIH:s Gångtest och maximal syreupptagningsförmåga inte är nämnvärd för detta material på friska fysiskt aktiva unga vuxna mellan 19-28 år. GIH:s Gångtest är således inte ett alternativ för att predicera syreupptagningsförmågan hos denna målgrupp. Slutsats GIH:s Gångtest uppvisar en mycket svag korrelation med bestämd maximal syreupptagningsförmåga, för friska fysiskt aktiva unga vuxna. / Abstract Aim The aim was to correlate the result on GIH:s walk test with the determined maximum oxygen uptake (VO2max). The question was if GIH:s walk test can be used as an alternative to estimate maximum oxygen uptake in healthy physical active young adults? Methods In this study 45 physical active persons (26 women and 19 men) at the age of 19-28 years participated. The two tests that have been carried out are GIH:s walk test ( a 6-minute walk test) and determined maximum oxygen uptake during running on a treadmill. GIH:s walk test is a shuttle test in which the participant (P) walks a 50 meters long distance back and forth between two cones. P shall walk this distance as many times as possible during 6 minutes. At the end of the test, maximum walk distance, pulse and rank of effort were measured. The test to determine maximum oxygen uptake was performed running on a treadmill. During the first 2 minutes the treadmill was elevated 1 degree. The elevation increased 1 degree every minute until the participant reached her maximum oxygen uptake, whereupon the test was interrupted. Every 15 second the participants heart rate, VO2 (l/min), VCO2 (l/min), bodyweight/min (ml/kg/min) was registered by means of an online system. Results The correlation coefficient between walked distance and VO2max for all 45 participants in this study was 0.16. This means that the correlation between GIH:s walk test and maximum oxygen uptake is very weak in the present material of healthy physical active young adults between 19-28 years. Thus GIH:s walk test is not an alternative to use for determination of maximum oxygen uptake capacity in this group of persons.  Conclusion GIH:s walk test prove to have a weak correlation with maximum oxygen uptake, for healthy physical active younger adults.

京都大学 / 0048 / 新制・論文博士 / 博士(医学) / 乙第12956号 / 論医博第2098号 / 新制||医||1011(附属図書館) / 32355 / 明治鍼灸大学大学院鍼灸学研究科鍼灸学専攻 / (主査)教授 伊達 洋至, 教授 佐藤 俊哉, 教授 森田 智視 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Artificial intelligence (AI) algorithms for gait analysis rely on properly identified foot strikes for step-based feature calculation. Smartphone signals collected during movement assessments, such as the 6-minute walk test (6MWT), have been used to train AI models for foot strike identification and fall risk classification in able-bodied populations. However, there is limited research in populations with more asymmetrical gait. People with lower limb amputation can have high gait variability, adversely affecting automatic step detection algorithms. Hence, fall risk models for lower limb amputees have relied on manual foot strike labelling to calculate step-based features for model training, which is inefficient and impractical for clinical use. In this thesis, decision tree and long-short term memory (LSTM) models were developed, optimized, and their performance compared for automated foot strike identification in an amputee population. Eighty people with lower limb amputations (27 fallers, 53 non-fallers) completed a 6MWT with a smartphone at the posterior pelvis. Automated and manually labelled foot strikes from the full 6MWT and from the first two minutes of data were used to calculate step-based features. A random forest model was used to classify fall risk. The best foot strike identification model was an LSTM with 100 hidden nodes in the LSTM layer, 50 hidden nodes in the dense layer, and batch size of 64 (99.0% accuracy, 86.4% sensitivity, 99.4% specificity, 82.7% precision). Automated foot strikes from the full 6MWT data correctly classified more fallers (55.6% versus 48.1%), whereas automated foot strikes from 2-minute data classified more non-fallers (90.6% versus 81.1%). Feature calculation using manually labelled foot strikes resulted in the best overall performance (80.0% accuracy, 55.6% sensitivity, 92.5% specificity). This research created a novel method for automated foot strike identification in lower limb amputees that is equivalent to manual labelling and demonstrated that automated foot strikes can be used to calculate step-based features for fall risk classification. Integration of the foot strike identification model into a smartphone application could allow for immediate stride analysis after completing a 6MWT; however, fall risk classification model improvement is recommended to enhance clinical viability.

Syfte: att undersöka om resultatet vid 6-minuters gångtest (6MWT) påverkades av ökad grad av uppmuntran. Metod: 30 friska personer ≥60 år rekryterades via bekvämlighetsurval. Alla testpersoner genomförde tre 6MWT. Första testet var en försöksomgång. Ett test (test A) utfördes med standardiserad uppmuntran enligt American Thoracic Society(ATS). Ett test (test B) utfördes med ökad grad av uppmuntran. Variabler som undersöktes var gångsträcka, arbetspuls och upplevd ansträngningsgrad enligt Ratings of Percieved Exertion, Borgs-RPE-skala (6-20). Resultat: Av de 30 testpersonerna gick 19 personer (63 %) längre när ökad grad av uppmuntran gavs.  Medelvärdet för gångsträcka vid test A var 580 ±56 meter och vid test B 592 ±64 meter (p=0,01). Medelvärdet för puls vid test A var 116 ±15 slag/minut och vid test B 119 ±17 slag/minut (p=0,103).  Medianvärdet för upplevd ansträngning enligt Borgs-RPE-skala vid test A och test B var 13. Högsta/lägsta skattning var 18/8 vid både test A och test B med interkvartilavstånd 2,0 för test A och 3,3 för test B (p=0,12). Slutsats: Resultaten tyder på att ökad grad av uppmuntran vid 6MWT ger en längre gångsträcka. En hög grad av uppmuntran skulle bättre kunna visa testpersonens verkliga prestationsförmåga vid 6MWT. Fler och större studier krävs för att kunna fastställa vilken effekt ökad grad av uppmuntran har på friska och individer med olika typer av sjukdomar. / Aim: to examine whether or not the results from 6-minute walk test (6MWT) was effected by increased level of encouragement. Methods: 30 participants ≥60 years old was recruited by convenience sample. All participants performed three 6MWT. One test (test A) was a trial run and one was performed with standardized encouragement according to the American Thoracic Society (ATS). One test (test B) was performed with increased level of encouragement. Examined variables were walking distance, heart-rate and Ratings of Perceived Exertion according to Borg’s-RPE-scale (6-20). Results: Out of the 30 participants 19 of them (63 %) walked longer when given increased level of encouragement. The mean value for the walk distance in test A was 580 ±56 meters and in test B 592 ±64 meters (p= 0.01). The mean value for heart rate in test A was 116 ±15 beats/minute and in test B 119 ±17 beats/minute (p= 0.103). The median for ratings according to the Borg’s-RPE-scale in test A and test B was 13. Highest/lowest rating were 18/8 in both test A and test B with an interquartile range of2.0 in test A and3.3 in test B  (p= 0.12). Conclusions: The results suggest that an increased level of encouragement leads to a longer walking distance in 6MWT. A high level of encouragement might give a more true picture of the test persons capability in the 6MWT. Further and larger studies are needed to determine the effect increased level of encouragement might have on healthy subjects and on subjects with different diseases.

No description available.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:16:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataCF_DISSERT.pdf: 1884253 bytes, checksum: 242ade1c330f7bacb146d513badd6f21 (MD5) Previous issue date: 2012-02-10 / Backgroud: Obesity is a major public health problem and is related to the low physical capacity when obese are compared to no-obese people, however the cause of this limitation is not completely understood. The measurement associated of physiological response to the telemetric 6MWT adds information of metabolic and respiratory system for diagnose of the functional limitation. Objective: Analyze physiological, metabolic and ventilatory responses in women with different body fat during the 6MWT. Methods: 32 women (8 non-obese, 8 Overweight, 8 Obese and 8 morbidly obese) were evaluated for anthropometry, lung function and exercise capacity. Results: Morbidly obese walked the shortest distance (400.2?38.7m), had lower VO2/Kg (12.75?3.20l/Kg/min) and lower R (0.74? 0.11) in the 6MWT compared to other groups. Analyses of metabolic (VO2 and VCO2) and respiratory (VE, VT and BF) during the test did not identify differences between groups. The evaluation of cardiac function (O2 pulse) found higher values in the OM (12.3 ? 4.9ml/bat). Conclusion: The OM had worse performance in the 6MWT compared to other groups. The physical performance may be reduced in this population related to a protocol-dependent response because the speed of 6MWT is self-adjusted allows the individual himself select the intensity of the test, making it set at a speed where there is energy saving / Introdu??o: A obesidade ? um importante problema de sa?de p?blica sendo relacionada ao baixo rendimento em atividades f?sicas quando obesos s?o comparados a normopesos, entretanto a causa dessa limita??o n?o ? totalmente esclarecida. A associa??o de medidas telem?tricas da resposta fisiol?gica ao TC6M agrega informa??es do sistema metab?lico e respirat?rio para o diagn?stico da limita??o funcional. Objetivo: analisar as respostas fisiol?gicas metab?lica, ventilat?ria e cardiovascular de mulheres com diferentes perfis de adiposidade durante o TC6M. M?todo: 32 mulheres (8 normopeso-NP, 8 Sobrepeso-SP, 8 Obesas-OB e 8 Obesas M?rbidas-OM) foram avaliadas quanto ? antropometria, fun??o pulmonar e capacidade de exerc?cio. Resultados: As OM caminharam a menor dist?ncia (400.2?38.7m), obtiveram menor VO2/Kg (12.75?3.20l/Kg/min) e menor R (0.74?0.11) no TC6M em rela??o aos demais grupos. A an?lise do comportamento metab?lico (VO2 e VCO2) e respirat?rio (VE, VC e FR) durante o teste n?o identificou diferen?a entre os grupos. A avalia??o da fun??o card?aca (pulso de O2) encontrou maiores valores nas OM (12.3?4.9ml/frequ?ncia). Conclus?o: As OM apresentaram pior desempenho no TC6M em rela??o aos demais grupos. O desempenho f?sico reduzido nessa popula??o pode estar relacionado a uma resposta protocolo-dependente, pois a velocidade auto-ajustada do TC6M permite que o pr?prio indiv?duo selecione a intensidade do teste, fazendo com que seja selecionada uma velocidade onde haja economia energ?tica

La méthode de référence pour l’évaluation de la capacité d’exercice est l’Exploration Fonctionnelle d’eXercice (EFX). En pratique, pour des problèmes de coût, de matériel et d’expertise médicale, l’EFX n’est pas réalisée chez tous les sujets dont la capacité d’exercice mérite d’être explorée. Le test de marche de 6 minutes (6MWT) ne présente pas ces inconvénients mais ne donne pas d’informations sur les adaptations physiologiques au cours de cet exercice. L’objectif de ce travail de thèse était de concevoir une méthode non invasive de monitorage des adaptations ventilatoires et locomotrices. L’accent a été porté sur le respect du caractère spontané de ces adaptations. La pléthysmographie respiratoire d’inductance (RIP) et l’accélérométrie ont été choisies pour l’évaluation de ces adaptations. Les performances de ces nouvelles méthodes de monitorage sont acceptables pour ces deux dimensions. La confrontation de notre méthode RIP au pneumotachographe, outil de référence, objective des coefficients de corrélations compris entre 0,81 et 0,96 pour le volume courant(Vt), les temps inspiratoires (Ti) et expiratoires (Te). De même, la confrontation de notre méthode accélérométrique avec le contrôle vidéographique montre des coefficients de corrélations de 0,99 pour les paramètres locomoteurs : cadence, longueur moyenne du pas et détermination automatique des distances parcourues (6MWD). La comparaison des profils ventilatoires et locomoteurs entre contrôles et sujets obèses révèle qu’une discrimination est possible (p<0,01 pour Vt, Ti, Te et p<0 ,001 pour cadence, longueur moyenne de pas et 6MWD). Ainsi, même une population sans pathologie respiratoire comme la population obèse sans comorbidités, choisie comme modèle d’étude dans ce travail, peut être discriminée par notre méthode de monitorage. Ces résultats sont encourageants au regard de l’amélioration de la prise en charge des sujets obèses et laissent entrevoir des perspectives tant au niveau technologique qu’à un niveau clinique plus large pour, par exemple, les sujets atteints de pathologies respiratoires susceptibles de limiter leur capacité d’effort. / The reference method for assessment of exercise capacity is the cardio-pulmonary exercise testing (CPET). Nevertheless, CPET is expensive, time consuming, requires specifics skills and is not used for all subjects needing exercise capacity assessment. The 6 minute walk test (6MWT) is free of these disadvantages but does not give basic information about physiological adaptation induced by walking. The aim of this study was to design a non-invasive method for ventilatory and locomotor monitoring. Respect of the spontaneous aspects of these adaptations was considered. Respiratory inductive plethysmography (RIP) was considered for ventilatory evaluation whereas locomotor adaptation was assessed with a tri-axial accelerometer. These new methods provided acceptable results for ventilatory and locomotor dimensions. Confronting our new RIP method with a pneumotachograph as a reference device, we found correlation coefficients from. 0.81 to 0.96 for determination of tidal volume (Vt), inspiratory (Ti) and expiratory time (Te). Confronting our accelerometric method with video recordings as control, we found significant correlation coefficients (r=0.99 and p< 0.001) for determination of cadence, mean step length and automatic distance covered (6MWD) during the 6MWT. Comparisons of ventilatory and locomotor pattern of control and obese without comorbidities showed that discriminating their pattern was possible (p<0.01 for Vt, Ti, Te and p<0.001 for cadence, mean step length and 6MWD). These results imply that even a population without respiratory disorders as the obese population considered in this study, can be discriminated with our monitoring method. It can be concluded that this method is promising for improvement of care to obese subjects and raises technological and clinical perspectives for subjects with respiratory disorders

Introduktion: Kroniskt obstruktiv lungsjukdom (KOL) är en sjukdom som kännetecknas av ihållande luftvägssymtom och begränsningar i luftflöde. Personer med KOL är betydligt mindre aktiva än friska individer. Sänkt fysisk aktivitet är en stark prediktor för mortalitet för personer med KOL.   Syfte: Syftet med denna studie var att undersöka om motiverande samtal om fysisk aktivitet kan användas som intervention för personer med KOL för att påverka self-efficacy (ESES) för fysisk aktivitet samt nivå av ångest och depression. Syftet är även att undersöka om det finns ett samband mellan förändring i self-efficacy samt förändring av fysisk förmåga.   Metod: Studien inkluderar data från 83 deltagare. Under en 6 månader lång interventionsfas har testdeltagarna fått motiverande samtal om fysisk aktivitet. Vår statistiska analys inkluderar hypotesprövning av skillnader på utvalda enkäter. Hypotesprövning av samband har gjorts med Pearsons r.    Resultat: Motiverande samtal ledde till en signifikant ökad self-efficacy gällande fysisk aktivitet efter intervention (m=23.8; sd=7.43) jämfört med före intervention (m=22.3; sd=7.04) med motiverande samtal (p=0.025). Ingen effekt påvisades beträffande ångest och depression. Det finns ett statistiskt signifikant samband (p = &lt;0.001) mellan självskattad self-efficacy gällande fysisk aktivitet och fysisk förmåga mätt med 6-minuters gångtest efter 6 månader. Sambandet var svagt positivt (Pearsons r = 0.410).   Konklusion: Motiverande samtal har visats förbättra self-efficacy, det vill säga tilltro till egen förmåga att utföra fysisk aktivitet. Det finns ett samband mellan tilltro till egen förmåga samt fysisk kapacitet, vilket kan betyda att motiverande samtal är en bra intervention för svårt sjuka personer med KOL.

This thesis explores the use of machine learning (ML) and smartphone sensors to improve indoordistance estimation, a critical aspect of healthcare tests like the 6-minute walk test (6MWT). In order to make tests like the 6MWT more available, and lower the barrier for a patient toget tested, there are multiple problems which need to be solved: How can the distance data needed for these tests be collected reliably and remotely, and without having to rely on the patient reporting correct data; How can these tests be performed indoors, without relying on GPS or other GNSS, which are unreliable indoors. To tackle these challenges a convolutional neural network (CNN) trained on a dataset containing continuous ground truth was employed. An enhancement of an existing CNN model was done by collecting more training data, tuning hyper parameters, and testing it on a diverse dataset. The results of this thesis shows that when predicting distance walked on data from participants the CNN model has seen before, the precision meets clinical minimum for being able to show a change in the health condition. On real world data the performance suffers. Despite limitations due to the scope of data collection, the results still underscores the potential of ML for accurate and efficient indoor distance estimation and points to future research directions. / <p></p><p></p><p></p>