シンプルな落下防止ハーネスと調節可能なハーネス

転倒のリスクは年齢とともに増加し、転倒の恐れは、活動、可動性、および将来の転倒のリスクに大きな影響を与える可能性があります。 バランスを助けるように特別に設計された運動は、可動性、歩行、およびその他の日常活動のバランスと姿勢制御を改善するのに効果的です. 転倒防止のためのバランス トレーニングは、積極的または受動的に行うことができます。 プロアクティブ バランス トレーニングは、予測的で自発的な動きの練習です。 一方、リアクティブ トレーニングには、バランスの喪失を引き起こす予期しない動きへの反応が含まれます。 安全ハーネス システムは、実際の落下を防止するためのリアクティブ バランス プロトコルに使用されます。 それらは、より脆弱な、虚弱な、または恐れのある参加者のための強力な積極的なプロトコルで使用されることもあります. 治療環境では、歩行および可動性トレーニング用のハーネスは、体重支持 (BWS) または転倒防止用です。

研究者は、はるかに高価な市販の BWS システムよりも多くのサポート パラメータをより適切に制御できるハーネス システムを設計および構築しました。 このハーネス システムは、落下距離の制限、降下に対するサポートの反応の調整、スタンドへの復帰の補助、すべての体の動きの記録などの側面をより適切に制御します。 これにより、姿勢制御の学習とパフォーマンスに対するハーネス システムの影響、およびバランス トレーニングにおけるハーネスの効果的な使用に関する質問の調査が可能になります。

調査員は、Kinect を使用して Xbox システムで広範な作業を行い、Kinect を使用して高強度の積極的なバランス トレーニングを提供するゲームとサーフェスのプロトコルと進行を設計しました。 研究者はまた、スリップ トレーナー (MASS Rehab、オハイオ州デイトン) と呼ばれる特注のプラットフォームを使用して、落下防止用ハーネスと負荷測定装置を使用して、反応バランスをトレーニングします。 これにより、一貫した既知の強度のスリップ摂動を安全かつ効率的に繰り返し行うことができます。

まだ回答が必要な質問には次のようなものがあります。 ハーネスによって提供されるサポートは、バランス作業の運動学習に影響または干渉しますか? トレッドミル歩行トレーニングで理論化されているように、転倒を止める「バックアップ」だけではなく、ある程度のサポートを使用してタスク学習のバランスをより効果的にすることができますか? もしそうなら、どのタイプとパラメータが最も効果的ですか? この種のサポートにより、運動能力が低く、傷つきやすい、虚弱である、または恐怖心が強い人、他の方法では効果的なバランストレーニングに参加できない人に、より激しいトレーニングを拡張することができますか?

この研究は、受動的プロトコルにおける高齢者および予防的プロトコルにおける若年成人によるハーネスシステムの有効性と受容に関する最初の質問に答え、はるかに大きなグループの間でより広範な質問を調査するためのより大規模な外部助成金のパイロットデータを提供します。人の。 より大きな影響は、テクノロジーを翻訳し、その影響を臨床的に理解することです。これにより、リスクのある集団に対して、はるかに強度が高く、より効果的なバランストレーニングが可能になります.

研究者は、単一平面内のサポートを細かく制御および測定できるハーネス システムを構築することを提案しています。 このハーネスには次の機能があります: 高さ/落下を事前に設定された垂直制限に制限し、落下防止の運動学を調整する機能、動的部分体重サポート - 重心 (COM) の動きで一定に保つ、事前に調整するサポートが降下にどのように反応するかのしきい値を設定し、スタンドに戻るのを支援します - 事前設定されたしきい値とアシストのレベルで、監視/測定/記録: ボディ COM の動きの垂直および水平成分、およびユーザーにフィードバックを提供: 提供されるサポートまたは re: 潜在的にさまざまなモード (触覚、視覚、聴覚) の他のパラメーター。

この研究の個々の目的は、(1) 装備され作動するハーネスとサポート システムのプロトタイプを効果的に使用すること、(2) このシステムが、誘発された落下 (リアクティブ) およびその場でのゲーム (プロアクティブ) 中に設計どおりに使用できることを実証することです。設計どおりにパラメーターを調整する能力を備えたバランストレーニングプロトコル、ハーネスシステムの測定値は正確であり、システムの結果の出力は意図したパラメーターと一致し、（3）このシステムの使用により、さまざまなバランストレーニングの提供と研究が可能になることを実証しますプロトコルには、システムの測定、参加者へのシステムのフィードバック、タスクの実行、学習、転送に対するハーネス システムのサポート パラメータの影響が含まれます。

20人の参加者（合計40人の参加者）の2つの別々のグループが研究されます。 参加者は、以下に概説する手順に従って、学生、教職員、および研究者に知られているコミュニティメンバーから募集されます。 最初のグループには、18 歳から 40 歳までの 20 人が含まれ、転倒歴も転倒の恐れもありません。 最初のグループは、ビデオ ゲームを利用したバランス トレーニングの 2 つのセッションを完了します。 2 番目のグループには、55 歳以上の高齢者で、自己申告による転倒または転倒の恐れがある人が含まれます。 高齢者の 2 番目のグループは、リアクティブ (スリップ) トレーニング プロトコルの 2 つのセッションを完了します。 どちらのグループでも、最初のセッション参加者は、標準の落下防止ハーネスまたは新しい BWS ハーネス システムを使用するようにランダムに割り当てられます。 BWS ハーネスは、事前に決められた体重の部分をサポートし、セッション全体でそのサポートを維持するように設定できます。 2回目のセッションでは、使用するハーネスを切り替えます。 プロトコルには、直前の試行に対する参加者の反応に基づいて、アルゴリズムによって高度なバランス トレーニングが含まれます。 これにより、姿勢制御、摂動応答、運動学習、および 2 つのハーネス タイプ間のシステムの信頼性を比較できます。