Una plataforma de capacitación y evaluación de equilibrio basada en ingeniería (BATP)

Este estudio comprende dos Objetivos Específicos: SA-1) Desarrollo de una Plataforma de Entrenamiento y Evaluación de Equilibrio (BATP) basada en el BRT existente; y SA-2) Evaluación de la confiabilidad test-retest del Módulo de Evaluación BATP y el efecto de aprendizaje motor del Módulo de Entrenamiento.

Métodos relacionados con el Objetivo Específico 1 SA-1.1: Desarrolle un BATP basado en el BRT que incorpore computación en tiempo real y un algoritmo de escalera adaptable para establecer el límite de equilibrio de los sujetos. Modifique el algoritmo de control experimental y la configuración del hardware del BRT de modo que los datos de nuestros sistemas de medición existentes se transmitan continuamente a una estación de trabajo de computación en tiempo real y sean leídos por el algoritmo de control experimental, lo que le permite monitorear el movimiento del pie y calcular medidas clave de rendimiento de manera continua. Estas medidas incluirán el error de seguimiento de raíz cuadrática media (RMSE) y la desviación cuadrática media de raíz (RMSD) entre la proyección del plano de tierra del centro de masa (CoM) y el centro de la base de apoyo (BoS). Incorpore un algoritmo de escalera adaptativo en el algoritmo de control experimental en tiempo real para establecer las posiciones de destino correspondientes al límite de equilibrio, en función del movimiento del pie (es decir, pasos).

SA-1.2: Reemplazar la pantalla de proyección con gafas de Realidad Virtual. El algoritmo de control experimental se modificará aún más para mostrar una esfera virtual en las gafas de realidad virtual. Las gafas de realidad virtual proporcionarán una vista directa del entorno físico real, pero también mostrarán la esfera siguiendo la trayectoria especificada por el algoritmo de escalera adaptable, o los módulos de evaluación o formación. Cuando la punta del dedo de seguimiento del sujeto haga contacto con el centro de la esfera objetivo, proporcionará información visual cambiando de color.

SA-1.3: Desarrollar los módulos de Evaluación y Capacitación del BATP. El módulo de evaluación consiste en medir el límite de equilibrio del sujeto, calcular el movimiento del objetivo que delimita la variedad y el movimiento del objetivo dentro de la variedad; como se acaba de describir. El sujeto enganchado sigue el disco durante 90 segundos. Después de un descanso de 2 1/2 minutos, el proceso se repite por segunda vez. Las duraciones de seguimiento y descanso se pueden variar para optimizar la calidad de la medición y adaptarse a las necesidades y capacidades individuales del sujeto.

El módulo de entrenamiento opera en un bucle que presenta un número de sesiones de entrenamiento especificado por el operador. Una sesión de entrenamiento consiste en medir el límite de equilibrio, calcular la variedad y el movimiento del objetivo, presentar el objetivo de seguimiento durante cinco minutos y hacer una pausa para un período de descanso de dos minutos y medio antes de señalar al operador que comience la siguiente serie. Las duraciones de seguimiento y descanso se pueden variar para optimizar la eficacia del entrenamiento y adaptarse a las necesidades y capacidades individuales del sujeto. Para esta propuesta una sesión de entrenamiento constará de cinco combates y tendrá una duración aproximada de 60 minutos. Al igual que en el módulo de evaluación, los sujetos estarán sujetos mientras realizan la tarea de seguimiento para evitar caídas.

Los módulos de Evaluación y Capacitación recopilan los mismos datos (Todos los datos se guardarán para análisis posteriores a la prueba fuera de línea: a) Los valores de r y correspondientes a cada Límite de equilibrio y Límite de equilibrio; b) El movimiento (posición versus tiempo) de la esfera objetivo; c) El movimiento de cada uno de los 13 segmentos del cuerpo, así como la punta del dedo de seguimiento [estos datos se utilizarán para calcular el error de seguimiento (RMSE), la estabilidad del equilibrio (RMSD) y para informar al Algoritmo de escalera adaptable cuando se produzca un paso ]; d) Fuerzas y momentos de reacción del suelo para cada pie.

Métodos relacionados con el Objetivo Específico 2 SA-2.1: Evalúe la fiabilidad test-retest del módulo de evaluación y compare el rendimiento de los sujetos con el de las medidas clínicas establecidas de equilibrio, alcance y miedo a caerse. Veinte adultos con accidente cerebrovascular (STR) se someterán a dos pruebas con el módulo de evaluación con 48 horas de diferencia. Se administrarán medidas clínicas antes de cada prueba. Se evaluará la fiabilidad test-retest

SA-2.2: Evaluar el efecto de aprendizaje motor del módulo de capacitación de tres sesiones de capacitación de una hora durante una semana. Diez sujetos seleccionados al azar de los que participaron en SA-2.1 se someterán a tres sesiones de entrenamiento de una hora durante una semana. Los datos de test-retest de SA-2.1 también servirán aquí como datos de referencia doble para establecer el rendimiento del equilibrio antes del entrenamiento. Los sujetos serán evaluados utilizando las medidas clínicas al inicio e inmediatamente después del entrenamiento. El aprendizaje motor se evaluará utilizando los datos de las evaluaciones de referencia, las medidas clínicas y del Módulo de entrenamiento tomados de los últimos 90 segundos del último turno de entrenamiento de cada sesión de entrenamiento.