Finished research projects

Research Prof. Dr. Herbert Peremans

De rol van echolocatie bij obstakeldetectie en -vermijding tijdens het wandelen voor mensen met een visuele beperking.

Echolocatie is een strategie met als doel de mobiliteit van blinden en slechtzienden te verbeteren. Als mensen luisteren naar de echo’s van tongklikgeluiden die ze zelf produceren, kunnen ze zich door middel van deze echo-geluiden een beeld vormen over bepaalde eigenschappen van de omgeving. Met deze studie willen we nagaan wat de toegevoegde waarde is (bovenop de taststok) van echolocatie bij het detecteren en vermijden van obstakels tijdens het wandelen.

----------

Research Paula H. Lobo da Costa

A neuromechanical approach to dynamic gait stability in children.

The objective of this study is to apply a neuromechanical approach to characterize the development of walking dynamic stability in typical children. For this purpose different methods for the quantification of gait dynamic stability will be explored. Convergent validity of each parameter measured with a gold standard clinical test for the assessment of dynamic balance and their sensitivity to distinguish between different developmental levels will be explored. The results may help to identify a parameter to better monitor changes in the ability to control stability during gait and in the clinical contexts it may be in the future used to distinguish dynamic balance disorders in children, to plan early interventions and to evaluate rehabilitation outcomes in children with different balance disorders.

----------

Research Astrid Lubeck

Visual Vestibular Mismatch project.

----------

Research Rudi Frankinouille

Het effect van hielverlaging op de biomechanica van het voor- en midvoetlopen tov hiellanden, gekoppeld aan blessurepreventieve maatregelen.

There are three different strike types in running: forefoot running, midfoot and heel running, depending on the initial contact of the foot towards the ground.  Forefoot running gained a lot of interest as a running technique in elite runners and in injury prevention for lower limb running related injuries.  The three techniques have different injury locations, but to change from one technique to another as injury prevention tool, only the transition from heel runner to forefoot running is frequently investigated.  To investigate the effect of heel height on running biomechanics, well-trained forefoot runners performed at a fixed speed of 12 km/h different strike types on an instrumented treadmill.  Suggestions were made to reduce running related injuries in forefoot runners using a different strike type.

-----------

PhD Sarah Michiels

Evaluation and treatment of cervical sensorimotor control in patients with tinnitus and dizziness.

Cervical sensorimotor control has become increasingly important in the assessment and treatment of patients with neck complaints, since rehabilitation programs, including cervical sensorimotor control exercises, have resulted in an improvement of cervical sensorimotor control, but also in alleviation of neck complaints. Several diseases are known or assumed to be accompanied by a certain amount of neck involvement, such as: tinnitus and dizziness.The goal of this study is to investigate the cervical sensorimotor control in tinnitus and dizziness patients, in order to improve the knowledge concerning cervical spine problems in these patients.

PhD Dr. Evi Verbecque

Evaluation of vestibular function and balance control in children who are preschoolers.

Documentation of vestibular (hypo)function in children with hearing impairment indicates that 20% to 70% of these children demonstrate an element of vestibular end-organ dysfunction. Vestibular function plays an important role in balance control and the acquisition of motor milestones. Literature reports on motor delays: children with congenital VH reach specific motor developmental milestones, such as head control, sitting and independent walking, later than typically developing children. These findings highlight the need for an adequate evaluation tool for vestibular function and balance in hearing impaired children allowing construction and monitoring of a purposeful training program to improve vestibular function and balance. This PhD project aims to reach this goal through several work packages.  The first objective is to develop an adequate test protocol for vertical Dynamic Visual Acuity (vDVA) in children and use this protocol, in combination with the classic electronystagmogram (ENG) test, to improve identification of children with vestibular hypofunction among hearing impaired children. Subsequently vestibular function will be linked to the performance on balance tests (clinical tests and postural sway) as well as to gait parameters (obtained through kinesiological analysis) in order to gain insight into the role of the vestibular system in the development of dynamic balance and identify possible adaptation strategies. After identification of the hearing impaired children with vestibular hypofunction, the next objective is to construct a child-friendly rehabilitation program for this population. The effects of the vestibular rehabilitation program on vestibular function, balance and gait will be evaluated  in a prospective controlled trial study.

----------

Research Prof. Dr. Steven Truijen, Dr. Wim Saeys, Prof. Dr. Luc Vereeck

Development and validation of a based on a movable 3D motion analysis system to measure trunk function and locomotion in a stroke patient.

Biomechanical gait analyses have contributed to the knowledge of movement patterns.  However, movement analysis in rehabilitation centers, home situations or outdoors will increase its added value.  In this project we will develop a model linking 7 motion sensors to study trunk function and locomotion.  Subsequently, the reliability and validity of this Xsens model will be checked by comparison with a Vicon camera system.

----------

Research Stijn Verwulgen, Prof. Dr. Steven Truijen, Dr. Wim Saeys

Accuraatheid van vibrotactiele feedforward voor houdings- en bewegingssturing.

De huid is het grootste orgaan van ons lichaam en vormt een barrière met de uitwendige omgeving die ons beschermt tegen uitdroging, infecties en kwetsuren. Ze bevat diverse mechanoreceptoren die instaan voor tastzin. Onze tastzin kan zowel passief omgevingsinformatie opnemen, bijvoorbeeld waarneming van aanraking, textuur en omgevingstemperatuur, als informatie verstrekken ten gevolge van eigen motorische manipulaties van onze omgeving, bijvoorbeeld een voorwerp vastnemen en controleren. Dit bimodale karakter van tastzin maakt de huid potentieel zeer interessant om artificiëel gegenereerde instructies voor motorische acties te verstrekken. De hypodermis (onderste huidlaag) bevat over ons gehele lichaam Pacini-receptoren die zich bij deformatie van de huid snel aanpassen aan de geïnduceerde drukverschillen. Daardoor kunnen trillingen via de huid adequaat waargenomen worden. Deze vibrotactiele stimuli zijn goed begrepen in termen van frequentie, intensiteit, ritme en resolutie in functie van de plaats op het lichaam waar ze worden toegediend. Met gespecialiseerde actuatoren kan informatie van diverse aard via het lichaam overgebracht worden: ter vervanging/ondersteuning/imitatie van tactiele waarnemingen via statische druk, en voor communicatie van omgevings- en/of lichaamsinformatie. Met trillingsactuatoren kan houding (zitten, staan, liggen,...) of beweging (bijvoorbeeld houdingsveranderingen) van een persoon gestuurd worden. Binnen de literatuur zijn toepassingen van houdingsmonitoring en –sturing geïdentificeerd in diverse domeinen zoals onder meer bewegingstraining, sport, revalidatie, assistieve producten, musiceren en choreografie. Om deze toepassingen te ontsluiten zijn gevalideerde accurate draagbare systemen voor lichaamssturing met vibrotactiele stimuli nodig. Een eerste stap is dan ook onderzoeken wat de meest accurate manier is om houdings- en bewegingsinstructies te verstrekken via vibrotactiele signalen. In dit project onderzoeken en valideren we hoe we vibrotactiele stimuli kunnen aanwenden om door feedforward mechanismen houding en beweging te sturen, dat is, door informatie te verstrekken over de gewenste toekomstige houding een vaste tijd vooruit. Proefpersonen voeren eerst de referentiebeweging uit die via onder meer gewrichtshoeken geregistreerd wordt in het M²OCEAN bewegingslabo. Binnen dit labo wordt de houding en beweging van personen accuraat geregistreerd. De proefpersonen dienen deze referentiebeweging opnieuw uit te voeren in het M²OCEAN labo, enige tijd later. Daarbij wordt de referentiebeweging synchroon met de eigenlijke beweging opgeroepen. Op basis van het verschil tussen respectieve gewrichtshoeken van de huidige houding en de toekomstige referentiehouding worden vibrotactiele signalen gegenereerd om de actuele houding naar de toekomstige referentiehouding te sturen. We introduceren een metriek voor accuraatheid van houdings- en bewegingssturing op basis van het verschil tussen de huidige houding en huidige referentiehouding en onderzoeken voor welke feedforward tijd de sturing met trillingsactuatoren het meest accuraat is. Dit onderzoek anticipeert op lopende ontwikkelingen van betrouwbare systemen voor off-site bewegingsregistratie, die we dan kunnen uitbreiden met vibrotactiele stimuli om geregistreerde houding en beweging te sturen naar een gewenste referentie. Het systeem zal het mogelijk maken om een waaier van nieuwe producten te ontwikkelen voor draagbare automatische, op het terrein inzetbare houdings- en bewegingsoptimalisatie en zo verdere toepassingen in de productontwikkeling en onderzoek in bewegings- en revalidatiewetenschappen induceren.

PhD Dr. Joke De Pauw

Sensorimotorische controle in idiopathische cervicale dystonie.

Cervicale Dystonie (CD) is een ideopathische focale dystonie die gekenmerkt wordt door onwillekeurige spiercontracties van de cervicale musculatuur en pijn. Prevalentiecijfers variëren van 2.3/100 000 tot 390/100 000 (1-3) en de impact van CD op de activiteiten van het dagelijks leven en de levenskwaliteit is groot (4-6). Er zijn aanwijzingen dat in de pathofysiologie van CD een gestoorde integratie van de cervicale, vestibulaire en visuele informatie een rol speelt (7-9). De intergratie van cervicale, vestibulaire en visuele afferentie is echter belangrijk voor de motorische controle van het hoofd, posturale controle en de opbouw van het intern egocentrisch referentiestelsel (10,11). Verschillende studies tonen aan dat de integratie van cervicale en vestibulaire afferentie gestoord is bij patiënten met Cervicale Dystonie (9-11). Klinisch lijkt dit te leiden tot problemen met het dynamisch evenwicht (12) en het intern egocentrisch referentiestelsel (9) waarin de cervicale sensorimotorische controle een vooraanstaande rol blijk te spelen (9).Tot op heden werd de cervicale afferentie bij cervikale dystonie patiënten onderzocht door middel van vibratie thv. de nekmusculatuur of via transcraniale stimulatie. Tot zover ons bekend werden geen studies uitgevoerd waarbij de cervicale afferentie gemeten werd via hoofd repositioneringstaken. Nochtans is dit de aanvaarde en geëigende manier om dit te testen (13,14). Gezien de functionele repercussies wensen we de proprioceptie na te gaan dmv. de houdings- en bewegingszin bij patiënten met Cervicale Dystonie. In de behandeling van idiopatische Cervicale Dystonie is de eerste keuze behandeling het toedienen van Botulinum Toxin injecties in de dystone spieren (15). Indien een stoornis in de cervicale sensorimotorische controle kan aangetoond worden, kan dit een link zijn naar een therapeutische optie middels oefentherapie. Tot op heden zijn voorzichtig positieve effecten aangetoond van een aanvullend kinesitherapeutisch programma bij de injecties (16). Met de extra informatie omtrent cervicale sensorimotorische controle kan dit een onderwerp zijn van vervolgstudies met een sterke vertaalslag naar de kinesitherapetische praktijk.De primaire doelstelling van voorliggend onderzoeksproject is dan ook het evalueren van de cervicale sensorimotorische controle en de integratie ervan bij patiënten met CD.  Dit leidt tot volgende onderzoeksvraag :Is de cervicale sensorimotorische controle gestoord bij patiënten met CD in vergelijking met deze van asymptomatische controlepersonen?

----------

Research Prof. Dr. Ilse Jonckers

A simulation platform to predict walking performance after orthopedic surgery in children with cerebral palsy.

The motivations behind this project are (1) the observation that it is very difficult to predict the functional outcome of a clinical treatment in children with cerebral palsy (CP), which often leads to follow-up treatments with an important socio-economic impact; and (2) the recent scientific progress in the domain of subject-specific neuro-musculoskeletal modeling which enables the development of computer simulations to predict the functional outcomefor individual patients. Therefore, this project aims at creating SimCP, a simulation platformthat will enable the clinician to compare the effect of different treatments and to determine which treatment has the highest potential of improving gait performance before the intervention.

PhD Emmanuel Jacobs

Research on optimization of the expressive power of actors / dancers on the basis of the method of Biological ActingPhysiological performing exercises.

Jan Fabre (Antwerp, 1958) is one of the creative minds of the so-called Flemish Wave in the performing arts of the 1980s, a generation of directors, choreographers, actors and dancers who have developed a highly individual language on stage, breaking through the purist boundaries of theatre, opera, dance and performance art. Fabre, who started his career as a performance artist (1976-1981), was especially interested in working with and from ‘the harsh reality’ of his own body, thereby exploring what he has termed physiological performing. From his desire to create a performative language that takes the body and its physical sensory apparatus as the main instrument, he has developed a practice-based method through which to train his company of performers.  In this article, we want to underscore how his physiological training method can be a relevant and enriching addendum to the training of contemporary actors, dancers and performers of various educational backgrounds. We will support this claim by going in depth into the specificity of Fabre’s training method and analyze how it reformulates the classic paradox of acting (as described amongst others by Aristotle and Diderot) via the introduction of a ‘performance art quality’ or what Fabre calls the transition between act and acting. Next to that we illustrate a selection of exercises by means of the underlying performative principles, such as ‘spacing’, ‘anatomical awareness’, ‘transformation’ and ‘duration’. We conclude by formulating some arguments by which to pinpoint the relevance of Fabre’s training method within the broad field of contemporary performance training.

----------

PhD Femke Danckaers

Opstellen van een articulerend 3D vormmodel voor een beter zitcomfort.

Er is een grote verscheidenheid aan lichaamsvormen. Het doel van dit project is om een statistisch vormmodel van de populatie op te stellen aan de hand van 3D scans van de buitenkant van het lichaam. Dit virtueel model kan volledig ingesteld worden, zowel in pose als in lichaamsvorm, waarbij de kenmerken ook instelbaar zijn. Hierdoor kan het gebruikt worden door productontwikkelaars om betere, comfortabelere, semi-gepersonaliseerde ontwerpen te leveren.

PhD Dr. Nolan Herssens

Opsporen van balans strategieën tijdens het stappen bij gezonde volwassenen, patiënten met een vestibulair deficit en patiënten na een cerebrovasculair accident.

Deze doctoraatstudie richt zich op dynamische evenwichtscontrole bij gezonde volwassenen, patiënten met een vestibulaire dysfunctie en patiënten na een beroerte. De focus ligt op het identificeren van verschillende strategieën om de gang aan te passen aan verminderde dynamische balanscontrole. Hierbij worden biomechanische maten van gangstabiliteit gehanteerd als primaire uitkomstmaten. Secundaire uitkomstmaten zijn posturale instabiliteit, vallen en valangst, bevraagd aan de hand van de "Dizziness Handicap Inventory" (DHI) en de "Activities specific Balance Confidence scale" (ABC). Valrisico wordt bepaald aan de hand van gestandaardiseerde klinische testen. Het doel van dit onderzoek is dus om meer inzicht te krijgen in de relatie tussen de variabiliteit in de voetplaatsing, biomechanische stabiliteitsmaten en posturale stabiliteit, risico op vallen en valincidenten. Verschillende populaties worden meegenomen in het onderzoek, bestaande uit volwassenen uit de algemene populatie, patiënten met een vestibulair deficit en CVA-patiënten. Patiënten met een vestibulair deficit zijn een interessante populatie om het aanpassingsvermogen tijdens de gang te bestuderen, omdat ze, ondanks het verlies van vestibulaire functie, en in geval van een unilateraal deficit, geen verhoogd risico op vallen vertonen. Bij patiënten met een beroerte, anderzijds, meldt tot 50 procent jaarlijks een val. Verschillen in aanpassingsstrategieën tussen de drie populaties zullen onderzocht worden aan de hand van een case-controle design. Om het voorspellende vermogen van biomechanische stabiliteitsmaten te onderzoeken zal een prospectieve cohortstudie opgezet worden. Inzicht in strategieën om de gang aan te passen aan balansproblemen creëert mogelijkheden om betere richtlijnen voor diagnose van balansproblemen en revalidatie te ontwikkelen.

----------

Stimpro Charlotte Johnson

Balans controle bij jonge kinderen: een synergetische benadering die functionele beoordeling en neuromechanica combineert om balanscontrolemechanismen te ontrafelen.

Adequate balanscontrole is een vereiste om houdingen in het vroege leven en meer complexe grove en fijne motorische vaardigheden later in de kindertijd te bereiken.  Balanstekorten zijn een veelvoorkomend probleem bij kinderen met verschillende pathologieën zoals hersenverlamming, ontwikkelingscoördinatiestoornis of sensorineuraal gehoorverlies.  Vanwege de potentiële impact van deze balanstekorten op de motorische ontwikkeling, moeten ze vroeg in de kinderjaren worden opgespoord.  Balanscontrole is echter complex en omvat verschillende mechanismen zoals voorspellende, proactieve en reactieve controle mechanismen.  Momenteel is geen van de beschikbare pediatrische balanstesten in staat het totale concept van balanscontrole in kaart te brengen.  De meeste tests richten zich op balanscontrole in statische en voorspelbare omgevingen, waarbij de bijdrage van reactieve balansmechanismen wordt genegeerd.  Dit is een ondervertegenwoordiging van de dagelijkse levenssituatie waarbij objectinteracties en veranderende fysieke omgevingen de realiteit zijn.  Daarom is het doel van dit project om een geïntegreerde benadering te ontwikkelen voor het beoordelen van de balanscontrole bij kinderen van 5 tot 7 jaar waarbij het volledige concept van balanscontrole wordt behandeld.  Een synergetische benadering, waarbij functionele beoordelingsmethoden voor evenwichtsprestaties worden gecombineerd met meer diepgaande neuromechanische analyse, zal worden toegepast.  Neuromechanica concentreert zich op het samenspel tussen de neurale processen (bijvoorbeeld reactietijden) en de mechanische aspecten van balanscontrole (bijvoorbeeld de mate van posturale zwaai) en laat op die manier toe balanscontrolestrategieën te ontrafelen.  Op deze manier zullen fundamentele inzichten worden verkregen over het construct van balanscontrole en de bijdrage van de verschillende mechanismen bij kinderen van 5 tot 7 jaar oud.  Deze inzichten zullen resulteren in een gevalideerde test waarmee de clinicus de balanstekorten in het algemeen en de specifieke domeinen van de evenwichtscontrole die verstoord zijn, kan identificeren.  Identificatie van deze domeinen maakt specifieke kinesitherapeutische interventieplanning mogelijk.  Bovendien zal een beter begrip van de mechanismen voor evenwichtscontrole bij jonge kinderen nieuwe perspectieven openen voor onderzoek naar de bijdrage van balanstekorten aan ontwikkelingsgebonden (motorische) problemen bij kinderen.

----------

PhD Dr. Tamaya Van Criekinge

Examining the interaction between gait and trunk performance in both healthy individuals and stroke patients.

The aim of this project is quadripartite.  At first, age-related differences in gait and trunk kinematics across the entire gait cycle will be examined in healthy individuals.  Since aging affects dynamic stability and introduces a more cautious walking pattern, the biomechanical interaction between the trunk and gait performance could be altered.  Secondly, the biomechanical interaction between trunk and gait performance in healthy individuals and stroke subjects will be compared. People after stroke often have an impaired trunk function, resulting in balance and gait disorders.  Pathological movement patterns after stroke can be compared with age-matched normative data as motion capture systems provide more sensitive data to explore the interaction between trunk performance and gait in contrast to the clinical measures used in literature.  Thirdly, despite of the evidence demonstrating the importance of trunk performance after stroke, studies about the effects of trunk exercises on gait and trunk performance are inconsistent.  The use of clinical outcome measures used in literature cannot explain the underlying mechanisms of the therapeutic effects in contrast to motion tracking systems.  Therefore, this research project further explores the effects of additional customized trunk exercises based new scientific insights in people suffering from stroke submitted to a rehabilitation hospital.  At last, no studies are conducted in community-dwelling people with stroke regarding the efficacy of trunk exercise programs on trunk and gait performance.  Patients who are 2 to 4 years post stroke onset are rarely receiving intense rehabilitation.  Therefore, the effects on gait and trunk performance will be investigated after patients received a therapy boost consisting of trunk exercises.

----------

Research Prof. Dr. Willem De Hertogh

Tinnitus and the cervical spine: The role of the physical therapist in diagnosis and management of cervicogenic somatic tinnitus.

Many different types and causes of tinnitus have been described, but one specific type, somatic tinnitus, is particularly interesting for physical therapists. In somatic tinnitus patients, the intensity and the character of the tinnitus are altered, for instance by forceful muscle contractions of the neck or jaw musculature.  This project focused on cervical spine related somatic tinnitus (cervicogenic somatic tinnitus CST), assessing several cervical functions and investigating the effect of a standardized cervical physical therapy treatment program on tinnitus complaints.

Karen Verheyen, Lore Wyers

T-GaiD: Behandeling van gangafwijkingen bij het syndroom van Dravet.

Eindgebruikers die moeten kunnen profiteren van de resultaten van deze studie zijn patienten met het syndroom van Dravet. Uiteindelijk moet de mobiliteit en de kwaliteit van het Ieven in deze patientenpopulatie verbeteren. Dit project tracht deze doelstelling te bereiken door de ontwikkeling van een klinisch kader voor differentieel diagnose van mobiliteitsproblemen bij patienten met het syndroom van Dravet gebaseerd op 3D ganganalyse. Dit kader zal er toe bijdragen dat de biomechanische oorzaken van het pathologische gangpatroon in deze populatie correct ge'identificeerd worden. Clinici, zoals neurologen, orthopedisch chirurgen, kinesiologen en kinesitherapeuten vormen de intermediaire gebruikers. Het klinisch kader voor differentieel diagnose is erop gericht deze clinici te ondersteunen in hun zoektocht naar een geschikte behandeling voor de mobiliteitsproblemen in deze populatie.