Prevence pádů: Dynamická posturografická měření u geriatrické populace

Výsledky počítačové dynamické posturografie budou získány na geriatrických subjektech, které se zúčastní setkání AARP v září 2008 ve Washingtonu, DC. Všechny subjekty budou dobrovolníky. Měření výsledku bude získáno pomocí počítačové dynamické posturografie, standardního diagnostického testu funkce rovnováhy. Rovnováha subjektu bude testována pomocí třísložkové silové platformy (CAPS test) za jedné senzorické podmínky modifikovaného klinického testu senzorické interakce při rovnováze (mCTSIB), oči zavřené bez poruchy. Tento stav je zvolen, protože studie ukázaly, že jde o jediný test, který nejlépe koreluje s poruchou rovnováhy a pády. Jako primární měřítko výsledku v tomto výzkumu bude použito skóre stability, které již bylo použito v několika studiích jinými autory. Je definována jako 1 mínus poměr mezi naměřeným kýváním během testu (vypočteným jako hlavní osa standardní elipsy s 95% spolehlivostí) a mírou kývání, které by měl být schopen normální subjekt o stejné výšce jako testovaný. houpání před pádem (také známé jako teoretické maximální houpání nebo teoretická mez stability, vypočítané pomocí regresního vzorce založeného na výšce subjektu vyvinutého NASA v roce 1962 a běžně používaného ve všech posturografických testech). Pro usnadnění bude skóre stability vyjádřeno v procentech. Jeho definice z něj činí pohodlné a snadno srozumitelné měřítko, které lze použít jako subjekt schopný stát dokonale nehybně bez kývání, bude mít skóre 100 %, zatímco ten, který se kýve natolik, jak je limit stability, bude mít skóre 0 %. . Během každého testu bude kývání subjektu určeno silovou platformou a jejím souvisejícím softwarem. Třísložková silová plošina CAPS využívá 3 siloměry uspořádané do trojúhelníku k měření rozložení svislé zemní reakční síly na plošinu. Analogové signály snímače zatížení jsou zesíleny a současně vzorkovány elektronikou platformy pomocí tří synchronizovaných individuálních 24bitových delta-sigma analogově-digitálních převodníků vzorkování na 312 kHz a decimování vzorků na datovou rychlost 64 Hz. Použití tří A/D převodníků zajišťuje, že signály ze 3 snímačů zatížení jsou získávány současně bez chyby v časování. Vysoká vzorkovací frekvence s vysokou decimací a nízkou datovou rychlostí sigma-delta převodníků eliminuje aliasing a poskytuje rozlišení asi 4 části na milion. Data digitálního siloměru budou poté odeslána přes USB připojení do PC, kde software používá kalibrační matici určenou výrobcem k výpočtu celkové vertikální síly a dvou horizontálních momentů působících na plošinu. Z těchto dat software vypočítá bod působení vertikální síly působící na platformu, běžně označovaný jako Center of Pressure (CoP). Umístění CoP se ve statických podmínkách shoduje s projekcí těžiště subjektu (CoM) na plošinu a jeho pohyb souvisí s pohyby CoM (houpání) subjektu. Určení skutečného výkyvu bude vyžadovat určení okamžité polohy CoM prostřednictvím umístění a inerciálních vlastností každého segmentu těla konkrétního testovaného subjektu. Test CAPS, stejně jako všechna posturografická zařízení, používá pohyb CoP jako aproximaci kývání. Protože se jedná o aproximaci a protože z kinetických důvodů se CoP pohybuje více než CoM, bude uvažován 95% interval spolehlivosti pohybu CoP. To umožní softwaru CAPS vypočítat elipsu, která představuje umístění všech kolísavých vzorků odebraných během testu s 95% spolehlivostí. Hlavní osa této elipsy bude představovat maximální kývání subjektu v jakémkoli směru během testu a bude použita k výpočtu skóre stability. Pro posouzení přesnosti a rozlišení měřicího řetězce se do středu silové plošiny umístí kalibrovaná závaží 75 kg a 100 kg (jako by to byl předmět) a provedou se 20sekundové akvizice: Přesnost závaží musí odpovídat továrním specifikacím přístroje (+2N). Proto přesnost pro polohu uváděnou výrobcem +1 mm pro hmotnost 75 kg bude považována za správnou, protože její určení by vyžadovalo specializované vybavení a software dostupný pouze výrobci. Je třeba poznamenat, že celková přesnost polohy CoP dané přístrojem nebude v této studii relevantní, protože pohyb CoP bude určovat výkyv. Chyba měření výkyvu bude odhadnuta s ohledem na skutečnost, že během testu při obou závažích se mrtvé závaží nepohne, ale měřicí řetězec bude indikovat „kývání“ menší než 0,05 mm (šum měření), proto rozlišení měřicí řetězec a chyba měření výkyvu budou považovány za 0,05 mm. Pro ověření opakovatelnosti měřicího řetězce bude stejný typ testů opakován dvakrát. K podobným výsledkům (v rámci stanovené přesnosti a rozlišení) dospěli autoři v jiné studii. Vzhledem k chybě měření výkyvu bude určena chyba měření ve skóre stability. Z definice skóre stability je zřejmé, že čím je nejmenší teoretická mez stability, tím výraznější bude vliv chyby měření kolísání. Vzhledem k tomu, že teoretický limit stability je vypočítán pomocí vzorce 0,556výška626sin(6,258), čím kratší je subjekt, tím je skóre stability citlivější na chyby měření. Pro odhad chyby měření skóre stability bude uvažována výška subjektu 1,6 m. Takový předmět by měl teoretickou mez stability 191,6 mm. Pro takový subjekt znamená chyba měření kolébání 0,05 mm chybu měření skóre stability 0,05/191,6 nebo, je-li skóre vyjádřeno v procentech, 0,026 %. Jakékoli změny ve skóre stability vyšší než uvedené jsou tedy důsledkem houpání subjektu a nikoli chyb měření. U všech subjektů bude proveden test CAPS sed-to vstoj, ve kterém bude subjekt požádán, aby se postavil na silovou plošinu ze sedu, následovaný posturografickým testem ve stoji se zavřenýma očima. Subjekty budou poučeny, že si sednou na židli a poté vstanou, aniž by k tomu použili ruce nebo konstrukci. Poté budou instruováni, aby se postavili na počítačově řízenou platformu silové desky bez pertubace a zavřeli oči, zatímco budou data získávána z počítačové silové desky. Subjektům budou poskytnuta praktická cvičení, aby se s testem seznámili ještě před sběrem dat. Testování CAPS, včetně testu ze sedni do stoje a se zavřenýma očima ve stoje, probíhá po dobu 90 sekund. Rozdělíme stupeň kývání pozorovaný během první poloviny testu se zavřenýma očima ve stoje (10 sekund) a druhé poloviny testu se zavřenýma očima ve stoje (10 sekund) a získáme poměry. Pokud se počet subjektů v druhé polovině testu oproti první polovině zvýší, budeme tomu říkat poměr únavy. Když jednotlivci prokážou méně houpavosti v druhé polovině testu, budeme to nazývat poměrem adaptability, o kterém se domníváme, že by mohl souviset s nějakým typem motorického učení.