高齢者の自転車シミュレーター トレーニング: 無作為化対照試験 (PerStBiRo)

転倒および転倒に関連する怪我は、一般的な高齢者の健康問題です。 転倒は、高齢者の致命的および非致命的な怪我の主な原因であり、可動性と自立性を低下させ、死亡のリスクを高めます。 地域に住む高齢者の 30 ～ 40% が、少なくとも年に 1 回は転倒します。通常は横向きに転倒し、股関節骨折の 95% を引き起こします。 米国では、2014 年に転倒に関連した負傷の推定直接医療費は 313 億ドルで、2030 年までに 677 億ドルに達すると予想されています。年齢に関連したバランス制御システムの変化により、転倒のリスクが高まります。 自発的であれ代償的であれ、迅速なステップを実行することは、転倒を防ぐための最も重要なバランス戦略です. 自発的な足踏みテストでは、足の接触時間 (すなわち、足踏み時間) と反応時間 (開始段階) は、将来の転倒と転倒による損傷を予測することができました。 反応的姿勢制御に関する研究では、高齢者は若い成人と比較して、より低いレベルの不安定性で足踏みを開始したり、複数のステップを使用したり、脚の衝突を経験したり、バランスを回復できなかったりすることが示されています。 目を閉じた状態での圧力変動範囲の中央 - 外側中心は、将来の転倒の最良の単一予測因子です。

研究によると、高齢者は動的安定性に関与するメカニズムに挑戦する摂動ベースのバランストレーニング (PBBT) に参加した後、反応的に適応できることが示されました。 これらの研究では、高齢者の転倒率とさまざまな転倒リスクの減少も示されました (自発的な足踏み時間、立ったり歩いたりする際のバランス制御、機能の改善、転倒の恐れの軽減)。 ただし、これらの研究では、トレーニング機器とプログラムは、トレーニングセッション全体で独立して歩くことができる参加者向けに設計されており、それぞれ20〜45分続き、一般的な高齢者集団のごく一部にのみ適しています. 実際、2014 年に米国で転倒を報告した地域在住の高齢者は、3 つの健康状態に均等に分けられました。各サブグループの転倒率は 33% で、悪い - 普通、良い、非常に良い - 非常に良いです。 この事実は、「最も強い」高齢者ではなく、より広い範囲の高齢者にアクセシビリティ PBBT を提供する動機となります。

サイクリングのよく知られている健康上の利点と、二輪自転車に乗っているときの内側と外側の姿勢制御の要求に触発されて、実現可能性の予備調査を実施することをお勧めします. この研究では、自転車に乗る習慣のある年配の高齢者は、立ったり足を踏み入れたりする際の姿勢制御メカニズムの反応的および予測的側面（特に中外側の姿勢制御）に利点があることを発見しました。暫定結果セクション）。 高齢者の側方転倒や股関節骨折を防ぐための内側外側バランス制御の特別な重要性のため、予備調査結果を考慮して、サイクリング中の予期しない摂動運動を含むトレーニングプログラムにさらされると、代償的および自発的な足踏み時間が大幅に改善されると仮定します。高齢者の内側と外側のバランス制御と同様に、転倒や転倒関連の怪我に関連する要因です。

目的: 第一に、予期しない摂動を提供する新しい自転車シミュレーター デバイスに乗っている間のトレーニングが、自立した高齢者の立位および歩行における転倒のリスクを軽減できるかどうかを調査すること。 第二に、もしそうなら、この自転車シミュレータ装置を調べて、より広い範囲の高齢者（つまり、独立して歩いていないか、短い距離しか歩いていないか、補助装置を使って歩いていないか、転倒や転倒の恐怖に苦しんでいる人）に予想外の摂動法を提供します。脳卒中またはその他の罹患後の歩行リハビリ段階）。

方法 研究デザイン: 二重盲検ランダム化比較試験。 参加者: 70 歳以上の比較的健康な地域在住の高齢者で、日常生活活動に自立しており、補助具なしで歩行しており、平衡能力に影響を与えるような病的状態がない。 この研究は、イスラエルのアシュケロンにあるバルジライ大学医療センターのヘルシンキ委員会によって承認されます。 すべての被験者は、インフォームド コンセント ステートメントに署名します。

トレーニング プログラム: 2 台の同一のエクササイズ バイクを使用します。1 台はコントロール グループ用の固定自転車デバイスのままであり、実験グループ用の自転車シミュレーターの乗車中に予期しない摂動を提供する自転車シミュレーター デバイスです。 介入グループは、予想外の摂動セッションを提供する 24 台の自転車シミュレーター デバイスを週 2 回、12 週間 (約 20 分. 各）。 被験者は「自分の好きなペースで自転車に乗り、体を安定させる」ように指示されます。 サイクリング中にバランスが失われた場合の怪我を防ぐために、被験者は落下を止めることができる緩い安全ハーネスを着用します。 予想外の摂動プログラムを提供する自転車シミュレーター デバイスは、摂動のレベルが高くなる (つまり、並進の変位、速度、および加速度が増加する) と、24 レベルの難易度を持ちます。 対照群は、24 セッション、週 2 回、12 週間、静止装置に約 20 分間自転車に乗り、被験者自身の好みのペースで摂動せずにペダルを漕ぎ、緩い安全ハーネスを着用します。 両方のグループが 2 台の同一のエクササイズ バイクでトレーニングを行うため、介入グループまたは対照グループへの割り当てがわかりません。

評価: 1) 立位および歩行中の代償ステップ実行テスト: 被験者は自然に反応するように指示されます。 10 段階の摂動レベルは、立ったり歩いたりするシングルベルト トレッドミル中に、制御された予想外の前後および中外側のプラットフォームの移動を提供するデバイスによって誘発されます。 合計 40 回の摂動試行のための各レベルのランダムな順序での 4 つの方向摂動 (右/左/前方/後方)。 運動学的分析: 3 次元の運動学的データが光学モーション キャプチャによって収集され、モーション シーケンスの運動学的分析が提供されます。 16 台の赤外線カメラは、200 Hz の周波数で、ラボ スペースのサンプルを同時にカバーし、35 個の反射マーカーが体の解剖学的ランドマークに配置され、別の 2 個が移動プラットフォームに配置されます。 次の補償運動学パラメーターのバランスを取る: (1) プラットフォームの摂動。 (2) 最初のステップの開始時間 (ミリ秒); (3) 足の接触時間 (ミリ秒); (4) 補正ステップの実行時間 (ミリ秒); (5) ステップスイング時間 (ミリ秒); (6) 歩幅 (センチメートル); (7) 補正ステップ終了時間 (ミリ秒); (8) 作られた重心の合計距離 (センチメートル); (9) ステップ開始点における脚から重心までの距離(センチメートル); 10) アーム リフト開始時間 (ミリ秒); 11) 最大腕スイング振幅/長さ (センチメートル); 12) 腕のスイング時間 (ミリ秒)。 観察分析: 各トレイル ビデオを観察し、代償反応を特定します (暫定結果を参照)。 2) 随意ステップ実行テスト: 参加者は、片足に無作為に与えられた体性感覚合図に従って、できるだけ早く随意ステップを実行するように指示されます。 シングル タスクおよびデュアル タスク条件で合計 8 回の試行が行われます (変更されたストループ タスクを実行しながら)。 ステップ実行データから特定の時間イベントが抽出されました。(a) 反応時間。 (b) 足の接触時間。 (c) 準備時間。 (d) スイング時間。 3) 姿勢の安定性: 被験者は、標準化された姿勢でフォース プラットフォームにできるだけ静止して裸足で立つように指示されます。 目を開けた状態で 30 秒間の 5 回の静かに立った試験と、目隠しをした状態での 5 回のトレイル。 バランス制御の評価は、伝統的な姿勢の揺れの尺度（例： 内外側動揺、前後動揺、動揺速度、および動揺面積)、および圧力データの中心からスタビログラム拡散分析パラメーターを計算します。 さらに、臨床測定とアンケートは、二次的な結果の測定として実施されます。バーグバランススケール（BBS）。 6 分間歩行テスト (6MWT);病歴フォーム;晩年機能および障害インスツルメント (LLFDI); Falls Efficacy Scale-International (FES);ミニ精神状態検査 (MMSE)。