En ingeniørbaseret balancevurderings- og træningsplatform (BATP)

Denne undersøgelse omfatter to specifikke mål: SA-1) Udvikling af en balancevurderings- og træningsplatform (BATP) baseret på den eksisterende BRT; og SA-2) Evaluering af BATP Assessment Modulets test-retest reliabilitet og Træningsmodulets motoriske læringseffekt.

Metoder relateret til specifikt mål 1 SA-1.1: Udvikl en BATP baseret på BRT, der inkorporerer real-time computing og en Adaptive Staircase Algorithm til at etablere emners Limit of Balance. Ændre BRT's eksperimentelle kontrolalgoritme og hardwareopsætning, således at data fra vores eksisterende målesystemer kontinuerligt streames til en Real Time Computing Workstation og læses af den eksperimentelle kontrolalgoritme, hvilket gør det muligt for den at overvåge fodens bevægelse og beregne de vigtigste præstationsmål på en løbende basis. Disse foranstaltninger vil omfatte Root Mean Square tracking Error (RMSE) og Root Mean Squared Deviation (RMSD) mellem jordplansprojektionen af ​​Center of Mass (CoM) og midten af ​​Base of Support (BoS). Inkorporer en adaptiv trappealgoritme i den eksperimentelle kontrolalgoritme i realtid for at etablere de målpositioner, der svarer til Balancegrænse, baseret på fodbevægelse (dvs. trin).

SA-1.2: Udskift projektionsskærmen med Virtual Reality-briller. Den eksperimentelle kontrolalgoritme vil blive yderligere modificeret til at vise en virtuel kugle i virtual reality-brillerne. Virtual reality-brillerne vil give et direkte overblik over det faktiske fysiske miljø, men også vise kuglen, der følger den bane, der er specificeret af Adaptive Staircase Algorithm, eller vurderings- eller træningsmodulerne. Når motivets sporende fingerspids kommer i kontakt med midten af ​​målkuglen, vil den give visuel feedback ved at skifte farve.

SA-1.3: Udvikle BATP's vurderings- og træningsmoduler. Vurderingsmodulet består af måling af emnets balancegrænse, beregning af den manifold-grænsende målbevægelse og målets bevægelse i manifolden; som netop beskrevet. Det spændte emne sporer derefter disken i 90 sek. Efter 2 1/2 minuts hvile gentages processen endnu en gang. Sporings- og hvilevarigheder kan varieres for at optimere målekvaliteten og imødekomme individuelle emnebehov og muligheder.

Træningsmodulet fungerer i en loop, der præsenterer et operatørspecificeret antal træningskampe. Én træningskamp består af måling af Balancegrænse, beregning af manifolden og målbevægelsen, præsentation af sporingsmålet i fem minutter og pause i en hvileperiode på 2 1/2 minut, før operatøren signaleres om at begynde den næste kamp. Sporing og hviletid kan varieres for at optimere træningseffektiviteten og imødekomme individuelle emnebehov og evner. For dette forslag vil en træningssession bestå af fem kampe og vare cirka 60 minutter. Som i vurderingsmodulet vil forsøgspersoner blive udnyttet, mens de udfører sporingsopgaven for at beskytte sig mod at falde.

Vurderings- og træningsmodulerne indsamler begge de samme data (Alle data gemmes til offline-, post-test-analyser: a) Værdierne for r og svarende til hver Balancegrænse og Balancegrænse; b) Bevægelsen (position vs. tid) af målkuglen; c) Bevægelsen af ​​hvert af 13 kropssegmenter samt spidsen af ​​sporingsfingeren [disse data vil blive brugt til at beregne sporingsfejl (RMSE), balancestabilitet (RMSD) og til at informere Adaptive Staircase Algorithm, når stepping forekommer ]; d) Jordreaktionskræfter og momenter for hver fod.

Metoder relateret til specifikt mål 2 SA-2.1: Evaluer vurderingsmodulets test-gentest-pålidelighed og sammenlign emnets præstation i det med den i etablerede kliniske mål for balance, rækkevidde og frygt for at falde. Voksne med tyve slagtilfælde (STR) vil gennemgå to tests med vurderingsmodulet med 48 timers mellemrum. Kliniske foranstaltninger vil blive administreret før hver test. Test-gentest reliabilitet vil blive evalueret

SA-2.2: Evaluer Træningsmodulets motoriske læringseffekt af tre en-times træningssessioner over en uge. Ti tilfældigt udvalgte forsøgspersoner blandt dem, der deltog i SA-2.1, vil gennemgå tre en-times træningssessioner i en uge. SA-2.1 test-gentest-dataene vil også fungere her som dobbelte baseline-data for at etablere balancepræstationer før træning. Forsøgspersoner vil blive evalueret ved hjælp af de kliniske foranstaltninger i begyndelsen og umiddelbart efter træning. Motorisk læring vil blive vurderet ved hjælp af data fra baseline-vurderingerne, de kliniske mål og fra træningsmodulet taget fra de sidste 90 sekunder af den sidste træningskamp af hver træningssession.