Cieľom tejto diplomovej práce je posúdiť vplyv sekundárnej manuálnej úlohy na posturálnu stabilitu v stoji u mladých zdravých jedincov, hodnotenú pomocou entropie. Výskumu sa zúčastnilo 25 jedincov (12 mužov a 13 žien, vo veku 23,2 +/- 2,4 rokov). Na zaznamenávanie pohybu jedinca bol použitý inerciálny senzor Delsys Trigno (Trigno Wireless Systems, Delsys Inc., Natick, MA, USA, snímkovacia frekvencia 148 Hz), umiestnený na koži dolnej časti chrbta v oblasti tŕňového výbežku piateho lumbálneho stavca. Entropia bola hodnotená v stoji na stabilnej podložke a na nestabilnej podložke (Stability Platform model 16030, Lafayette Instrument, Lafayette, IN, USA) v štyroch testovacích úlohách v náhodnom poradí - stoj s rukami voľne vedľa tela, stoj s dvomi prázdnymi pohármi v rukách, stoj s jedným plným a jedným prázdnym pohárom v rukách a stoj s úlohou nepretržite prelievať vodu z jedného pohára do druhého. Výsledky ukázali, že hodnoty entropie v stoji na nestabilnej podložke boli nižšie oproti hodnotám v stoji na stabilnej podložke. Bolo pozorované tiež zvýšenie entropie pri vykonávaní manuálnej úlohy, avšak toto zvýšenie bolo výraznejšie v stoji na stabilnom povrchu. Pri úlohe prelievania vody bola entropia v stoji na stabilnom povrchu nižšia, než vo všetkých ostatných úlohách na tomto povrchu. Hodnoty entropie sa teda zmenili pri vykonávaní sekundárnej manuálnej úlohy, ktorej jedinec venoval pozornosť, a je možné, že táto zmena je dôsledkom zmeny distribúcie pozornosti pri vykonávaní sekundárnej manuálnej úlohy. Zároveň ale boli tieto zmeny závislé od náročnosti posturálnej úlohy, s ktorou sa jedinec v danej chvíli vyrovnával.
Anotace v angličtině
The aim of the Master's thesis is to evaluate the impact of a secondary manual task on postural stability of healthy young adults during quiet standing, assessed using entropy. Twenty-five subjects (12 males and 13 females aged 23.2 +- 2.4 years) participated in the study. The subjects' movement was recorded using an inertial Delsys Trigno sensor (Trigno Wireless Systems, Delsys Inc., Natick, MA, USA, sampling frequency 148 Hz) placed on the skin of the lower back in the area of the spinous process of the fifth lumbar vertebra. Entropy was assessed during quiet standing on a stable surface and on an unstable surface (Stability Platform model 16030, Lafayette Instrument, Lafayette, IN, USA) in four randomised testing conditions - standing with arms along the body, standing while holding an empty cup in each hand, standing while holding a water-filled cup in the dominant hand and an empty cup in the non-dominant hand, and standing while continuously pouring water from one cup to another. The results showed that the entropy values were lower when standing on an unstable surface compared to standing on a stable surface. The entropy values increased while performing a secondary manual task and such an increase was more apparent when standing on a stable surface. When performing the manual task of pouring water from one cup to another, the entropy value was lower than in all other conditions performed while standing on a stable surface. Hence, the values of entropy changed when performing a secondary manual task which the subject was paying attention to. It is possible that such changes were the result of a change in the distribution of attention during the performance of the secondary manual task. However, these changes were dependent on the difficulty of the postural task which the individual was performing at the time.
Cieľom tejto diplomovej práce je posúdiť vplyv sekundárnej manuálnej úlohy na posturálnu stabilitu v stoji u mladých zdravých jedincov, hodnotenú pomocou entropie. Výskumu sa zúčastnilo 25 jedincov (12 mužov a 13 žien, vo veku 23,2 +/- 2,4 rokov). Na zaznamenávanie pohybu jedinca bol použitý inerciálny senzor Delsys Trigno (Trigno Wireless Systems, Delsys Inc., Natick, MA, USA, snímkovacia frekvencia 148 Hz), umiestnený na koži dolnej časti chrbta v oblasti tŕňového výbežku piateho lumbálneho stavca. Entropia bola hodnotená v stoji na stabilnej podložke a na nestabilnej podložke (Stability Platform model 16030, Lafayette Instrument, Lafayette, IN, USA) v štyroch testovacích úlohách v náhodnom poradí - stoj s rukami voľne vedľa tela, stoj s dvomi prázdnymi pohármi v rukách, stoj s jedným plným a jedným prázdnym pohárom v rukách a stoj s úlohou nepretržite prelievať vodu z jedného pohára do druhého. Výsledky ukázali, že hodnoty entropie v stoji na nestabilnej podložke boli nižšie oproti hodnotám v stoji na stabilnej podložke. Bolo pozorované tiež zvýšenie entropie pri vykonávaní manuálnej úlohy, avšak toto zvýšenie bolo výraznejšie v stoji na stabilnom povrchu. Pri úlohe prelievania vody bola entropia v stoji na stabilnom povrchu nižšia, než vo všetkých ostatných úlohách na tomto povrchu. Hodnoty entropie sa teda zmenili pri vykonávaní sekundárnej manuálnej úlohy, ktorej jedinec venoval pozornosť, a je možné, že táto zmena je dôsledkom zmeny distribúcie pozornosti pri vykonávaní sekundárnej manuálnej úlohy. Zároveň ale boli tieto zmeny závislé od náročnosti posturálnej úlohy, s ktorou sa jedinec v danej chvíli vyrovnával.
Anotace v angličtině
The aim of the Master's thesis is to evaluate the impact of a secondary manual task on postural stability of healthy young adults during quiet standing, assessed using entropy. Twenty-five subjects (12 males and 13 females aged 23.2 +- 2.4 years) participated in the study. The subjects' movement was recorded using an inertial Delsys Trigno sensor (Trigno Wireless Systems, Delsys Inc., Natick, MA, USA, sampling frequency 148 Hz) placed on the skin of the lower back in the area of the spinous process of the fifth lumbar vertebra. Entropy was assessed during quiet standing on a stable surface and on an unstable surface (Stability Platform model 16030, Lafayette Instrument, Lafayette, IN, USA) in four randomised testing conditions - standing with arms along the body, standing while holding an empty cup in each hand, standing while holding a water-filled cup in the dominant hand and an empty cup in the non-dominant hand, and standing while continuously pouring water from one cup to another. The results showed that the entropy values were lower when standing on an unstable surface compared to standing on a stable surface. The entropy values increased while performing a secondary manual task and such an increase was more apparent when standing on a stable surface. When performing the manual task of pouring water from one cup to another, the entropy value was lower than in all other conditions performed while standing on a stable surface. Hence, the values of entropy changed when performing a secondary manual task which the subject was paying attention to. It is possible that such changes were the result of a change in the distribution of attention during the performance of the secondary manual task. However, these changes were dependent on the difficulty of the postural task which the individual was performing at the time.
Entropie sú jedným z mnohých prostriedkov, využívaných na hodnotenie posturálnej stability. Sú to premenné, ktoré nám poskytujú informáciu o pravidelnosti a komplexnosti testovaného systému. O entropiách píše množstvo autorov, v českej literatúre je však o nich informácií veľmi málo. Jedným z cieľov tejto práce bude zoznámiť s možnosťami využitia entropie pri posudzovaní posturálnej stability, predstaviť jej rôzne druhy a to, na akom princípe fungujú. Tiež budeme hovoriť o tom, v akej miere sú entropie ovplyvnené rôznymi vonkajšími či vnútornými vplyvmi. V praktickej časti sa budeme zaoberať hodnotením entropií pri testovaní posturálnej stability. Je množstvo štúdií, ktoré sa zaoberajú ovplyvnením posturálnej stability vplyvmi, ako je napríklad vek jedinca, jeho zdravotný stav, fyzická kondícia, prípadne kognitívna či manuálna úloha. Manuálna úloha a jej vplyv na posturálnu stabilitu je téma, ktorá v dostupných štúdiách nie je rozobratá vo veľmi veľkej miere, preto sme sa rozhodli sa v praktickej časti tejto diplomovej práce zamerať na hodnotenie posturálnej stability a jej ovplyvnenia manuálnou úlohou v priebehu stoja.
Cieľ práce:
Hlavným cieľom diplomovej práce je zhodnotiť vplyv manuálnej úlohy na posturálnu stabilitu mladých zdravých jedincov v stoji pomocou entropie.
Metodika:
Výskumný súbor bude tvoriť 30 zdravých dospelých vo veku od 18 do 30 rokov, každý proband absolvuje jedno meranie pomocou inerciálnych senzorov Trigno wireless system (Delsys Inc., Natick, MA, USA). Počas merania bude úlohou probanda stáť s rukami voľne pri tele, stáť s dvomi prázdnymi pohármi v rukách, stáť s plným pohárom v dominantnej ruke a prázdnym v nedominantnej, následne s plným pohárom v nedominantnej a prázdnym v dominantnej a nakoniec stáť a prelievať vodu z jedného pohára do druhého. Všetky tieto úlohy absolvuje v náhodnom poradí na zemi a na balančnej plošine.
Harmonogram:
Október 2019 - December 2019: Štúdium odbornej literatúry, spracovanie teoretickej časti diplomovej práce
Október 2019 - November 2019: Realizácia merania
November 2019 - December 2019: Analýza a spracovanie výsledkov
Január 2020 - Marec 2020: Interpretácia výsledkov a kompletácia diplomovej práce
Apríl 2020: Odovzdanie diplomovej práce.
Zásady pro vypracování
Entropie sú jedným z mnohých prostriedkov, využívaných na hodnotenie posturálnej stability. Sú to premenné, ktoré nám poskytujú informáciu o pravidelnosti a komplexnosti testovaného systému. O entropiách píše množstvo autorov, v českej literatúre je však o nich informácií veľmi málo. Jedným z cieľov tejto práce bude zoznámiť s možnosťami využitia entropie pri posudzovaní posturálnej stability, predstaviť jej rôzne druhy a to, na akom princípe fungujú. Tiež budeme hovoriť o tom, v akej miere sú entropie ovplyvnené rôznymi vonkajšími či vnútornými vplyvmi. V praktickej časti sa budeme zaoberať hodnotením entropií pri testovaní posturálnej stability. Je množstvo štúdií, ktoré sa zaoberajú ovplyvnením posturálnej stability vplyvmi, ako je napríklad vek jedinca, jeho zdravotný stav, fyzická kondícia, prípadne kognitívna či manuálna úloha. Manuálna úloha a jej vplyv na posturálnu stabilitu je téma, ktorá v dostupných štúdiách nie je rozobratá vo veľmi veľkej miere, preto sme sa rozhodli sa v praktickej časti tejto diplomovej práce zamerať na hodnotenie posturálnej stability a jej ovplyvnenia manuálnou úlohou v priebehu stoja.
Cieľ práce:
Hlavným cieľom diplomovej práce je zhodnotiť vplyv manuálnej úlohy na posturálnu stabilitu mladých zdravých jedincov v stoji pomocou entropie.
Metodika:
Výskumný súbor bude tvoriť 30 zdravých dospelých vo veku od 18 do 30 rokov, každý proband absolvuje jedno meranie pomocou inerciálnych senzorov Trigno wireless system (Delsys Inc., Natick, MA, USA). Počas merania bude úlohou probanda stáť s rukami voľne pri tele, stáť s dvomi prázdnymi pohármi v rukách, stáť s plným pohárom v dominantnej ruke a prázdnym v nedominantnej, následne s plným pohárom v nedominantnej a prázdnym v dominantnej a nakoniec stáť a prelievať vodu z jedného pohára do druhého. Všetky tieto úlohy absolvuje v náhodnom poradí na zemi a na balančnej plošine.
Harmonogram:
Október 2019 - December 2019: Štúdium odbornej literatúry, spracovanie teoretickej časti diplomovej práce
Október 2019 - November 2019: Realizácia merania
November 2019 - December 2019: Analýza a spracovanie výsledkov
Január 2020 - Marec 2020: Interpretácia výsledkov a kompletácia diplomovej práce
Apríl 2020: Odovzdanie diplomovej práce.
Seznam doporučené literatury
Bizovská, L., Janura, M., Míková, M., & Svoboda, Z. (2017). Rovnováha a možnosti jejího hodnocení. Olomouc: Univerzita Palackého.
Bizovská, L. et al. (2017). Multiscale and Shannon entropies during gait as fall risk predictors - A prospective study: Gait and Posture, 52, 5 - 10.
Fino, P. C. et al. (2016). Comparing Postural Stability Entropy Analyses to Differentiate Fallers and Non-Fallers: Annals of Biomedical Engineering, 44 (5), 1636 - 1645.
Lee, C. H., & Sun, T. L. (2018). Evaluation of postural stability based on a force plate and inertial sensor during static balance measurements: Journal of Physiological Anthropology, 37 (1), 1 - 16.
McIsaac, T. L., Lamberg, E. M., & Muratori, L. M. (2015). Building a framework for a dual task taxonomy: BioMed Research International, 2015, 1 - 10.
Nurwulan, N. R., Jiang, B. C., & Iridiastadi, H. (2015). Posture and texting: Effect on balance in young adults: PLOS ONE, 10 (7), 1 - 10.
Papegaaij, S. et al. (2012). Keeping your balance while balancing a cylinder: Interaction between postural and voluntary goals: Experimental Brain Research, 223 (1), 79 - 87.
Ramdani, S. et al. (2013). Reccurence Quantification Analysis of Human Postural Fluctuations in Older Fallers and Non-fallers: Annals of Biomedical Engineering, 41 (8), 1713 - 1725.
Seznam doporučené literatury
Bizovská, L., Janura, M., Míková, M., & Svoboda, Z. (2017). Rovnováha a možnosti jejího hodnocení. Olomouc: Univerzita Palackého.
Bizovská, L. et al. (2017). Multiscale and Shannon entropies during gait as fall risk predictors - A prospective study: Gait and Posture, 52, 5 - 10.
Fino, P. C. et al. (2016). Comparing Postural Stability Entropy Analyses to Differentiate Fallers and Non-Fallers: Annals of Biomedical Engineering, 44 (5), 1636 - 1645.
Lee, C. H., & Sun, T. L. (2018). Evaluation of postural stability based on a force plate and inertial sensor during static balance measurements: Journal of Physiological Anthropology, 37 (1), 1 - 16.
McIsaac, T. L., Lamberg, E. M., & Muratori, L. M. (2015). Building a framework for a dual task taxonomy: BioMed Research International, 2015, 1 - 10.
Nurwulan, N. R., Jiang, B. C., & Iridiastadi, H. (2015). Posture and texting: Effect on balance in young adults: PLOS ONE, 10 (7), 1 - 10.
Papegaaij, S. et al. (2012). Keeping your balance while balancing a cylinder: Interaction between postural and voluntary goals: Experimental Brain Research, 223 (1), 79 - 87.
Ramdani, S. et al. (2013). Reccurence Quantification Analysis of Human Postural Fluctuations in Older Fallers and Non-fallers: Annals of Biomedical Engineering, 41 (8), 1713 - 1725.