転倒予防: 高齢者集団における動的姿勢計測

コンピュータ化された動的ポスチュログラフィーの結果は、2008 年 9 月にワシントン DC で開催された AARP 会議に参加している高齢者の被験者から得られます。 すべての被験者はボランティアになります。 結果の測定は、バランス機能の標準的な診断テストであるコンピューター化された動的ポスチュログラフィーを使用して取得されます。 被験者のバランスは、バランスに関する感覚相互作用の修正された臨床テスト（mCTSIB）の1つの感覚条件下で、3成分力プラットフォーム（CAPSテスト）を使用してテストされ、目を摂動せずに閉じます。 この状態が選択されたのは、バランス障害および転倒と最もよく相関する単一のテストであることが研究で示されているためです。 他の著者によるいくつかの研究ですでに使用されている安定性スコアは、この研究の主要な結果の尺度として使用されます。 これは、テスト中に測定された揺れ (標準的な 95% 信頼楕円の長軸として計算) と、テストされている人と同じ身長の正常な被験者ができるはずの揺れの量との比率を 1 から引いたものとして定義されます。落下前の揺れ (理論上の最大揺れまたは安定性の理論的限界とも呼ばれ、NASA が 1962 年に開発した被験者の身長に基づく回帰式を使用して計算され、すべてのポストウログラフィー テストで一般的に使用されます)。 便宜上、安定性スコアはパーセンテージで表されます。 その定義は、揺れがなく完全に静止している被験者を100%、安定限界まで揺れた被験者を0%とする便利でわかりやすい尺度です。 . 各テスト中、被験者の動揺はフォース プラットフォームとそれに関連するソフトウェアによって決定されます。 CAPS 3 分力プラットフォームは、三角形に配置された 3 つのロードセルを使用して、プラットフォーム上の垂直地面反力の分布を測定します。 アナログ ロード セル信号は、312 kHz でサンプリングし、サンプルを 64 Hz のデータ レートにデシメートする 3 つの同期された個別の 24 ビット デルタ シグマ アナログ - デジタル コンバーターを使用して、プラットフォームの電子機器によって増幅され、同時にサンプリングされます。 3 つの A/D コンバーターを使用することで、3 つのロード セルからの信号がタイミング エラーなしで同時に取得されることが保証されます。 シグマ デルタ コンバータの高デシメーションと低データ レートによる高サンプリング レートにより、エイリアシングが排除され、約 4 ppm の分解能が得られます。 デジタル ロード セルのデータは、USB 接続を介して PC に送信されます。PC では、ソフトウェアが製造元によって決定されたキャリブレーション マトリックスを使用して、プラットフォームに作用する合計垂直力と 2 つの水平モーメントを計算します。 これらのデータから、ソフトウェアは、プラットフォームに作用する垂直力の適用点を計算します。これは、一般に圧力の中心 (CoP) と呼ばれます。 CoP の位置は、静的な状態では被験者の重心 (CoM) のプラットフォームへの投影と一致し、その動きは被験者の CoM (揺れ) の動きに関連しています。 実際の揺れの決定には、テストされている特定の被験者の各身体セグメントの位置と慣性特性を介して、CoM の瞬間的な位置を決定する必要があります。 CAPS テストは、すべての posturographic 機器と同様に、揺れの近似として CoP の動きを使用します。 これは近似値であり、運動上の理由から CoP は CoM よりも多く動くため、CoP モーションの 95% 信頼区間が考慮されます。 これにより、CAPS ソフトウェアは、テスト中に収集されたすべての揺れサンプルの位置を 95% の信頼度で表す楕円を計算できます。 この楕円の長軸は、テスト中の被験者のあらゆる方向への最大揺れを表し、安定性スコアの計算に使用されます。 測定チェーンの精度と分解能を評価するために、75 kg と 100 kg の校正済みの重りをフォース プラットフォームの中央に配置し (被験者のように)、20 秒間の取得を実行します。測定器の工場仕様 (+2N) 内に収まる必要があります。 したがって、75 kg の重量に対して +1 mm という製造業者が主張する位置の精度は、製造業者だけが利用できる特殊な装置とソフトウェアを必要とする決定であるため、正しいものとして受け入れられます。 CoPの動きが揺れを決定するため、機器によって与えられたCoPの位置の全体的な精度は、この研究では関係ないことに注意してください。 揺れ測定誤差は、両方の重りでの試験中に自重が動かないという事実を考慮して推定されますが、測定チェーンは 0.05 mm (測定ノイズ) 未満の「揺れ」を示します。測定チェーンと揺れ測定誤差は 0.05 mm と見なされます。 測定チェーンの再現性を検証するために、同じタイプのテストが 2 回繰り返されます。 著者は、別の研究で (指定された精度と分解能の範囲内で) 同様の結果を得ています。 揺れ測定誤差が与えられると、安定性スコアの測定誤差が決定されます。 安定性スコアの定義から、安定性の理論的限界が最小であるほど、揺れ測定誤差の影響がより顕著になることは明らかです。 安定性の理論的限界は式 0.556height626sin(6.258) を使用して計算されるため、被験者の身長が低いほど、安定性スコアは測定誤差の影響を受けやすくなります。 安定性スコアの測定誤差を推定するために、被験者の身長 1.6 m が考慮されます。 このような被写体の理論上の安定限界は 191.6 mm です。 このような被験者の場合、揺れ測定誤差 0.05 mm は、安定性スコア測定誤差 0.05/191.6、またはスコアがパーセンテージで表される場合は 0.026% を意味します。 したがって、それよりも大きな安定性スコアの変化は、被験者の揺れの結果であり、測定誤差の結果ではありません。 対象者が座位からフォースプラットフォームに立つように求められるCAPS座位試験と、続いて目を閉じた姿勢での姿勢検査試験がすべての対象者で得られます。 被験者は、椅子に座ってから、手や支えを使わずに立ち上がるように指示されます。 次に、コンピューター化されたフォース プレート プラットフォーム上に摂動なしで立ち、コンピューター化されたフォース プレートからデータが取得されるまで目を閉じるように指示されます。 被験者には、データ収集の前にテストに慣れるための練習セッションが与えられます。 立って座って、目を閉じて立っているテストを含むCAPSテストは、90秒以上行われます。 閉眼立位試験の前半（10秒）と閉眼立位試験の後半（10秒）で観測された揺れの程度を割り、比率を求めます。 被験者がテストの前半を基準にしてテストの後半で揺れが増加する場合、これを疲労率と呼びます。 個人がテストの後半で揺れが少ないことを示す場合、これを適応率と呼び、ある種の運動学習に関連している可能性があると考えます.