Prevenzione delle cadute: misurazioni posturografiche dinamiche nella popolazione geriatrica

I risultati della posturografia dinamica computerizzata saranno ottenuti su soggetti geriatrici che parteciperanno alla riunione AARP di settembre 2008 a Washington, DC. Tutti i soggetti saranno volontari. La misurazione del risultato sarà ottenuta utilizzando la posturografia dinamica computerizzata, un test diagnostico standard della funzione dell'equilibrio. L'equilibrio del soggetto sarà testato utilizzando una piattaforma di forza a tre componenti (test CAPS) in una condizione sensoriale del test clinico modificato di interazione sensoriale sull'equilibrio (mCTSIB), gli occhi chiusi senza perturbazioni. Questa condizione è stata scelta poiché gli studi hanno dimostrato che è l'unico test che si correla meglio con la compromissione dell'equilibrio e le cadute. Il punteggio di stabilità, già utilizzato in diversi studi di altri autori, sarà utilizzato come misura di esito primaria in questa ricerca. È definito come 1 meno il rapporto tra l'oscillazione misurata durante il test (calcolata come l'asse maggiore di un'ellisse standard di confidenza del 95%) e la quantità di oscillazione che un soggetto normale della stessa altezza di quello sottoposto a test dovrebbe essere in grado di oscillazione prima della caduta (nota anche come massima oscillazione teorica o limite teorico di stabilità, calcolata mediante una formula di regressione basata sull'altezza del soggetto sviluppata dalla NASA nel 1962 e comunemente utilizzata in tutti i test posturografici). Per comodità, il punteggio di stabilità sarà espresso in percentuale. La sua definizione la rende una misura comoda e di facile comprensione da utilizzare in quanto un soggetto in grado di stare perfettamente fermo senza oscillazioni avrà un punteggio del 100%, mentre uno che oscilla tanto quanto il limite di stabilità avrà un punteggio dello 0% . Durante ogni test, l'oscillazione del soggetto sarà determinata dalla piattaforma di forza e dal relativo software. La piattaforma di forza a tre componenti CAPS utilizza 3 celle di carico disposte a triangolo per misurare la distribuzione della forza di reazione del suolo verticale sulla piattaforma. I segnali delle celle di carico analogiche vengono amplificati e simultaneamente campionati dall'elettronica della piattaforma utilizzando tre convertitori da analogico a digitale delta-sigma individuali a 24 bit sincronizzati che campionano a 312 kHz e decimano i campioni a una velocità dati di 64 Hz. L'utilizzo di tre convertitori A/D assicura che i segnali provenienti dalle 3 celle di carico vengano acquisiti simultaneamente senza errori di temporizzazione. L'elevata frequenza di campionamento con l'elevata decimazione e la bassa velocità dati dei convertitori sigma-delta elimina l'aliasing e fornisce una risoluzione di circa 4 parti per milione. I dati della cella di carico digitale verranno quindi inviati tramite una connessione USB al PC dove il software utilizza una matrice di calibrazione determinata dal produttore per calcolare la forza verticale totale ei due momenti orizzontali che agiscono sulla piattaforma. Da questi dati, il software calcolerà il punto di applicazione della forza verticale agente sulla piattaforma, comunemente indicato come Centro di Pressione (CoP). La collocazione del CoP coincide in condizioni statiche con la proiezione del Centro di Massa (CoM) del soggetto sulla pedana, e il suo movimento è correlato ai movimenti del CoM (sway) del soggetto. La determinazione dell'oscillazione effettiva richiederà la determinazione della posizione istantanea del CoM tramite la posizione e le proprietà inerziali di ciascun segmento corporeo del soggetto specifico sottoposto a test. Il test CAPS, come tutte le apparecchiature posturografiche, utilizza il movimento del CoP come approssimazione dell'oscillazione. Poiché si tratta di un'approssimazione, e poiché per ragioni cinetiche il CoP si sposta più del CoM, verrà considerato l'intervallo di confidenza al 95% del movimento del CoP. Ciò consentirà al software CAPS di calcolare l'ellisse che rappresenta la posizione di tutti i campioni di ondeggiamento raccolti durante il test con una confidenza del 95%. L'asse maggiore di questa ellisse rappresenterà l'oscillazione massima del soggetto in qualsiasi direzione durante il test e sarà utilizzato per calcolare il punteggio di stabilità. Per valutare l'accuratezza e la risoluzione della catena di misura, al centro della pedana di forza (come se fosse un soggetto) verranno posizionati pesi calibrati da 75 kg e 100 kg e verranno effettuate acquisizioni di 20 sec: La precisione del peso deve rientrare nelle specifiche di fabbrica dello strumento (+2N). Pertanto l'accuratezza per la posizione dichiarata dal produttore di +1 mm per un peso di 75 kg sarà accettata come corretta in quanto la sua determinazione avrebbe richiesto attrezzature e software specializzati disponibili solo per il produttore. Va notato che l'accuratezza complessiva della posizione del CoP fornita dallo strumento non sarà rilevante in questo studio in quanto il movimento del CoP determinerà l'oscillazione. L'errore di misura dell'oscillazione sarà stimato considerando il fatto che durante la prova ad entrambi i pesi il peso morto non si muoverà, ma la catena di misura indicherà un ''oscillazione'' inferiore a 0.05 mm (rumore di misura), quindi la risoluzione di la catena di misurazione e l'errore di misurazione dell'oscillazione saranno considerati pari a 0,05 mm. Per verificare la ripetibilità della catena di misura, lo stesso tipo di test verrà ripetuto due volte. Gli autori hanno ottenuto risultati simili (entro l'accuratezza e la risoluzione specificate) in un altro studio. Dato l'errore di misurazione dell'oscillazione, verrà determinato l'errore di misurazione nel punteggio di stabilità. Dalla definizione del punteggio di stabilità è chiaro che minore è il limite teorico di stabilità, più pronunciato sarà l'effetto dell'errore di misurazione dell'oscillazione. Poiché il limite teorico di stabilità è calcolato utilizzando la formula 0.556altezza626sin(6.258), più basso è il soggetto, più il punteggio di stabilità è sensibile agli errori di misura. Per stimare l'errore di misurazione del punteggio di stabilità verrà considerata l'altezza di un soggetto di 1,6 m. Tale soggetto avrebbe un limite teorico di stabilità di 191,6 mm. Per un tale soggetto, un errore di misurazione dell'oscillazione di 0,05 mm significa un errore di misurazione del punteggio di stabilità di 0,05/191,6 o, se il punteggio è espresso in percentuale, di 0,026%. Pertanto, qualsiasi cambiamento nel punteggio di stabilità maggiore di quello è una conseguenza dell'oscillazione del soggetto e non di errori di misurazione. Un test CAPS sit to stand in cui al soggetto verrà chiesto di stare in piedi sulla piattaforma di forza da una posizione seduta seguito da un test di posturografia nella posizione degli occhi chiusi sarà ottenuto su tutti i soggetti. Ai soggetti verrà istruito che si siederanno su una sedia e poi si alzeranno senza usare le mani o una struttura per il supporto. Verranno quindi istruiti a stare su una piattaforma di forza computerizzata senza perturbazioni e chiudere gli occhi mentre i dati vengono ottenuti dalla piastra di forza computerizzata. Ai soggetti verranno fornite sessioni di pratica in modo che acquisiscano familiarità con il test prima della raccolta dei dati. Il test CAPS, incluso il test da seduto a stare in piedi e gli occhi chiusi, si verifica in 90 sec. Divideremo il grado di oscillazione osservato durante la prima metà del test in piedi a occhi chiusi (10 secondi) e la seconda metà del test in piedi a occhi chiusi (10 secondi) e otterremo i rapporti. Se l'oscillazione di un soggetto aumenta nella seconda metà del test rispetto alla prima metà, lo chiameremo rapporto di affaticabilità. Quando gli individui dimostrano meno oscillazione nella seconda metà del test, lo chiameremo rapporto di adattabilità che riteniamo possa essere correlato a qualche tipo di apprendimento motorio.