転倒防止のためのリアクティブバランストレーニング
転倒防止のためのリアクティブ バランス トレーニング: 3 つの異なる摂動デバイスの比較研究
このパイロット研究の目的は、健康な若年成人、健康な高齢者、および神経障害のある脳卒中患者の反応バランス制御に対する 3 つの異なる摂動ベースのトレーニング デバイスの効果を評価および比較することです。 さらに、このプロジェクトは、SureFooted トレーナーを使用した 30 分間の摂動トレーニングの実現可能性と許容性を判断することを目的としています。 全体として、このプロジェクトは、転倒リスクの軽減と転倒防止に対するトレーニングの長期的な効果を見つけることを指示しています。
この研究では、摂動トレーニング (スリップとトリップ) の効果を、運動学習の原理に基づいて調査します。 3 つの異なるタイプの摂動デバイスによって引き起こされるスリップやトリップの形での摂動は、質量の中心を支持基盤の外側に移動させ、安定性に挑戦し、それによって落下を誘発し、それを防ぐために補償戦略を要求します。 そのような摂動訓練は、運動系を訓練して、安定性制御と垂直肢サポートを改善します。
プロジェクトの設計は、相反する種類の摂動によって引き起こされる安定性制御の干渉 (存在する場合) を緩和する中枢神経系の能力を調べることを目的としています。 この研究の仮説は、結果によって裏付けられた場合、3 つの異なる摂動デバイスでのトレーニングによる運動学習の違いを提供します。 さらに、コミュニティに住む高齢者や神経学的集団の転倒リスクを軽減するために必要な防御メカニズムを開発するのに、3 つのトレーニング デバイスのどれが最も効果的かを判断するのに役立ちます。
調査の概要
詳細な説明
地域に住む高齢者の約 34% が、毎年有害な転倒を経験しています。 さらに、脳卒中などの病的状態に苦しむ個人の 40% が転倒を経験しています。 加齢に伴う変化や脳卒中後の機能障害は、多くの場合、転倒との関連性が高いバランス障害や歩行障害につながります。 これらの転倒のほとんどは、歩行、日常生活の一部である物に手を伸ばすなどの動的で複雑な活動中に発生すると報告されています.
脳卒中を患っている個人のバランスを評価するために使用されるさまざまな臨床バランステストがあります。 しかし、ほとんどのテストは、自発的/自己生成活動を行っている間の静的バランス能力のみを測定します。 したがって、これらの対策は、予期しない摂動から回復するために使用される反応バランス制御または補償戦略を決定するのに失敗します。 Activestep トレッドミルなどのさまざまな摂動ベースのデバイスによって引き起こされる摂動、安定性への脅威を提示することによってバランスの喪失を引き起こすことを目的とした、電動でカスタム設計された自由に滑る地上歩道であり、それによって個人の反応バランス反応に挑戦します. この介入パラダイムは現在、高齢者や神経学的に影響を受けた集団の反応性バランス制御の質と訓練に広く使用されています。 トレッドミルを使用した摂動トレーニングと地上歩行に焦点を当てた新しい研究と多数の進行中の臨床試験とともに以前に研究されたものは、転倒のリスクを軽減する効果をすでに示しています. 文献によると、高齢者人口の半数以上が、地上歩行中に初めて滑った後、転倒を経験していません。 ただし、新しく導入された機器である Surefooted Trainer の有効性は、個人がハーネスで保護されて安全に歩く、カスタマイズされた移動可能な滑りやすいプラットフォームであり、まだ調査されていません。 Surefooted Trainer は、スリップのような摂動を引き起こすプラットフォームと、トリップの摂動を引き起こす障害物で構成されています。 さらに、Activestep と Surefooted トレーナーはどちらもよりコンパクトで、臨床現場に簡単に設置できます。 Activestep はトレッドミル ベースのシステムですが、Surefooted Trainer は地上の通路摂動システムです。 この研究は、最初にSurefooted Trainerの30分間の実現可能性と許容性を確立し、次にこれら3つの摂動トレーニングシステムの有効性を評価するためのパイロットデータを収集することを目的としています.
摂動トレーニング パラダイムは、中枢神経系が摂動の以前の経験から適応して学習し、予測される摂動によって引き起こされるバランスの喪失に対して運動学習を採用するという原則に基づいています。 これにより、転倒の回数が減り、実験室での動的安定性が向上します。これは、後で実際の状況に反映されます。 運動学習を誘発するのに必要な用量と強度は明確に知られていないため、この研究の目的は、3 つのデバイスでの摂動トレーニングの結果を比較し、転倒の減少に即時的および長期的な影響を与える最も効果的なトレーニング プロトコルを特定することです。 この研究の結果が有望であると思われる場合、高齢者および脳卒中患者の臨床治療に最も有益なプロトコルを翻訳するのに役立つ可能性があります。 地域居住における長期的な影響を判断するために、この研究では、地域での歩行中の高齢者の身体活動と脳卒中人口を監視します。
この研究の目的は、ActiveStep トレッドミル、特注設計の地上通路、Sure-footed Trainer 間の摂動トレーニングの効果を、トレーニング直後と落下率の減少に長期的に。 さらに、Surefooted Trainer を使用した 30 分間のトレーニングの実現可能性と許容性を確立し、これら 3 つの摂動トレーニング システムの有効性を評価します。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Shamali Dusane, MPT
- 電話番号:3123552735
- メール:sdusan2@uic.edu
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Lakshmi Kannan, MS PT
- 電話番号:3124133175
- メール:lkanna2@uic.edu
研究場所
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Illinois
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Chicago、Illinois、アメリカ、60612
- 募集
- University of Illinois at Chicago
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コンタクト:
- Tanvi S Bhatt, PhD
- 電話番号:3123554443
- メール:tbhatt6@uic.edu
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コンタクト:
- Lakshmi Kannan, MS
- 電話番号:3124133175
- メール:lkanna2@uic.edu
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
健康な若い参加者
- 年齢層: 18 ~ 55 歳。
- -急性または慢性の神経学的、心肺的、筋骨格的または全身的な診断の欠如。
- -最近の大手術(< 6か月)または入院(< 3か月)はありません
- 鎮静剤ではありません。
- 英語で理解し、コミュニケーションできる
健康な高齢者
- 年齢層: 56 ~ 90 歳。
- -急性または慢性の神経学的、心肺的、筋骨格的または全身的な診断の欠如。
- -最近の大手術(< 6か月)または入院(< 3か月)はありません
- 鎮静剤ではありません。
- 補助具の有無にかかわらず 10 メートル歩く能力
- 英語で理解し、コミュニケーションできる
- バーグバランススケールスコア<45/56。
脳卒中の方
- 年齢層: 18 ~ 90 歳。
- -脳卒中を除く急性または慢性の神経学的診断の欠如(自己報告)
- 脳卒中の発症 (> 6 ヶ月)
- -心肺、筋骨格、または全身の診断がない。
- -最近の大手術(< 6か月)または入院(< 3か月)はありません
- 鎮静剤ではありません。
- 補助具の有無にかかわらず 10 メートル歩く能力
- 英語で理解し、コミュニケーションできる
除外基準:
健常者:
- ベースライン測定時に次のいずれかが発生した場合、被験者はテストを続行しません。安静時の 165 mmHg および/または拡張期血圧 (DBP) > 110 mmHg)、および 3) 安静時の酸素飽和度 (パルスオキシメーターで測定) < 95%。
- 体重 250 ポンド以上。
健康な高齢者:
- Tスコア<-2の踵骨密度を持つ個人は、骨粗鬆症に分類され、除外されます。
- 軽度認知障害のある個人 (Mini-mental State Exam スコア < 25/30) は除外されます。
- ベースライン測定時に次のいずれかが発生した場合、被験者はテストを続行しません。安静時の 165 mmHg および/または拡張期血圧 (DBP) > 110 mmHg)、および 3) 安静時の酸素飽和度 (パルスオキシメーターで測定) < 95%。
- 6分間の歩行テスト。 被験者は、6 分間の歩行テストで、息切れまたは制御不能な痛み (VAS で > 3/10) を訴える場合、または脈拍酸素の低下が 92% 未満である場合、または年齢指定の最小歩行距離を達成できない場合にも除外されます。
- 体重 250 ポンド以上。
脳卒中の人:
- Tスコア<-2の踵骨密度を持つ個人は、骨粗鬆症に分類され、除外されます。
- 軽度認知障害のある個人 (Mini-mental State Exam スコア < 25/30) は除外されます。
- ベースライン測定時に次のいずれかが発生した場合、被験者はテストを続行しません。安静時の 165 mmHg および/または拡張期血圧 (DBP) > 110 mmHg)、および 3) 安静時の酸素飽和度 (パルスオキシメーターで測定) < 95%。
- 6分間の歩行テスト。 被験者は、6 分間の歩行テストで、息切れまたは制御不能な痛み (VAS で > 3/10) を訴える場合、または脈拍酸素の低下が 92% 未満である場合、または年齢指定の最小歩行距離を達成できない場合にも除外されます。
- 体重 250 ポンド以上。
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:処理
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:トレッドミルトレーニング
トレッドミル トレーニングに無作為に割り当てられた被験者は、スタンスまたは歩行摂動トレーニング プロトコルのいずれかを受けます。
脳卒中の被験者と高齢者は、スタンスまたは歩行摂動トレーニング プロトコルのいずれかに割り当てられます。
すべての参加者は、摂動トレーニングの前と後の両方の手足で、前後に自発的なステップを実行するように求められます。
また、すべての参加者は、氷、ビーチ、群衆の 3 つの条件下で、ヘッド マウントされたバーチャル リアリティ システムを使用してウォーキング トライアルを実行します。
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参加者には、スタンスとウォーキングで 13 回のスリップと 13 回のトリップが行われ、その後、より高い強度で 2 回のスリップと 2 回のトリップが行われます (事後テスト)。
被験者は、訓練前および訓練後に fMRI を受けることを希望する場合に同意します。
イメージングを希望しない参加者は除外されません。
さまざまな強度の 5 つの連続歩行スリップのブロックで構成される 3 日間のトレーニングが提供されます。
脳卒中のある人は追加のセッションを受けます (4 週間にわたって合計 4 つのトレーニング セッション (1 セッション/週)。これらの個人は疲れやすく、反応的適応を誘導するために十分な休息間隔でより多くのトレーニング セッションが必要になる可能性があるためです。)
特定のレベルでのトレーニングは、被験者が 1 つのブロックで少なくとも 3/5 の試行で回復ステップの反応を示すまで持続します。
被験者がこのレベルにうまく適応すると、少なくとも 3/5 の試行で回復反応が見られるまで、摂動強度が増加します。
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実験的:地上訓練
オーバーグラウンド スリップに無作為に割り当てられた被験者は、計測器を備えた歩道 (7 m 1.5 m) で 5 ~ 8 回の試行のために、快適な自然な歩行速度で、自分で選択した優先速度で歩くようになります。
すべての参加者は、氷、ビーチ、群衆の 3 つの条件下で、ヘッド マウントされたバーチャル リアリティ システムを使用してウォーキング トライアルを実行します。
ベースラインの歩行能力を確立した後、ベースライン スリップ テストとそれに続くトリップ プレートの形でのトリップを含むスリップが警告なしに導入されます。
これに続いて、スリップ トレーニングの 8 つの試行のブロック、トリップ トレーニングの 8 つの試行のブロック、およびウォーキング トライアルが点在するスリップとトリップの試行からなる混合ブロックが続きます。
いずれかの手足の下でスリップやつまずきが誘発される可能性があります。
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いずれかの手足の下でスリップやつまずきが誘発される可能性があります。
専用の通路は 2 つのスライド プラットフォームで構成され、それぞれが 2 列の低摩擦リニア ベアリング (摩擦係数 = 0.02) に取り付けられています。
各プラットフォームのベース プレートは、床に埋め込まれたフォース プラットフォームの上部に別々にボルトで固定されています。
電子機械式ラッチ システムを使用して、サポート プラットフォームの 2 つの状態を制御します。つまり、通常の歩行のための「ロック」状態と、スリップを開始するための「リリース」状態を慎重に制御します。
かかとが当たった後、プラットフォームのスライディング トップが解放されます (体重の 2% を超える垂直力)。
すべり距離は、人口と身体能力に応じて 30 ~ 60 センチメートルの間で調整されます。
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実験的:しっかりとしたトレーニング
Surefooted (Surefooted LLC) に無作為に割り当てられた被験者は、安全ハーネスを着用し、「スリップのような動きやつまずきのような動きを経験した場合は、プラットフォームを歩き続けるようにしてください」と指示されます.
被験者は、6 つの異なる条件のそれぞれで 4 分間のトレーニング ブロックを受けます。
最初の 3 つのトレーニング ブロックは、単方向の摂動 (スリップまたはトリップ) であり、その後、被験者がプラットフォームを歩いている間の混合方向の摂動の 3 つのトレーニング ブロックが続きます。
3 つの表面条件 - 滑りやすい (ビニール表面プレート)、障害物との通常の摩擦 (高さ 6 インチの構造物が埋め込まれた表面プレート)、および障害物が埋め込まれたフォーム表面が使用されます。
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各ブロックの最初の 1 分間、被験者は摂動をまったく経験せず、その後 3 分間、単一方向または多方向の摂動が続きました。
各条件の間に 1 分間の休憩が設けられます。
被験者の疲労は、疲労重症度スケールによって評価され、30 分間のトレーニング プロトコルの許容性が判断されます。
テストを完了するために予想される所要時間は、準備とトレーニングの時間を含めて最大 1 時間です。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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安定性の増減の変化
時間枠:ベースライン (最初の新規スリップ、第 1 週) および直後のトレーニング後 (摂動トレーニング セッションを繰り返した後、第 1 週)
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安定性は、人の支持基底面 (BOS) に対する重心 (COM) の位置と速度の両方によって定義されます。
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ベースライン (最初の新規スリップ、第 1 週) および直後のトレーニング後 (摂動トレーニング セッションを繰り返した後、第 1 週)
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四肢サポートの増減の変化
時間枠:ベースライン (最初の新しいスリップ、第 1 週) およびトレーニング直後 (摂動トレーニング セッションを繰り返した後、第 1 週)
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地面の反力から発生する上向きのインパルスの量が不十分であるためにタイムリーな四肢サポートを提供できないと、四肢の虚脱を引き起こす可能性があります。最終的な秋。
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ベースライン (最初の新しいスリップ、第 1 週) およびトレーニング直後 (摂動トレーニング セッションを繰り返した後、第 1 週)
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実験室誘発転倒の変化
時間枠:ベースライン (最初の新しいスリップ、第 1 週) およびトレーニング直後 (摂動トレーニング セッションを繰り返した後、第 1 週)
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摂動は、保護された実験室環境での不注意な落下を再現するために、正常かつ安全に誘導されます。
転倒は、全身ハーネス システムによってサポートされる体重の量によって測定され、このシステムに取り付けられたロード セルによって測定されます。
回復ステップのタッチダウン前の体の COM の不安定性と不十分な四肢のサポートは、実験室の設定で、シット トゥ スタンド スリップとゲイト スリップの両方で、その後の転倒 (約 500 ミリ秒後に発生) の 90 ~ 100% を占めます。 .
介入は、トレーニング直後に実験室で誘発された落下の変化を誘発し、最初のトレーニングセッション後にその保持を調べるための摂動トレーニングを繰り返すことで構成されています。
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ベースライン (最初の新しいスリップ、第 1 週) およびトレーニング直後 (摂動トレーニング セッションを繰り返した後、第 1 週)
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実生活での転倒数
時間枠:今後 12 か月間のトレーニング後の予測 (トレーニング後 12 か月で追跡および報告された転倒の合計は、グループ間で比較されます)
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実際の転倒を測定して、トレーニング効果を日常生活の設定に変換できるかどうかを判断します。
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今後 12 か月間のトレーニング後の予測 (トレーニング後 12 か月で追跡および報告された転倒の合計は、グループ間で比較されます)
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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重心偏角
時間枠:ベースライン (自然な歩行) (1 週目)、および 1 週目の仮想現実歩行試験
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矢状面に対する質量中心の偏差
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ベースライン (自然な歩行) (1 週目)、および 1 週目の仮想現実歩行試験
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重心の中外側移動
時間枠:ベースライン (自然な歩行) (1 週目)、および 1 週目の仮想現実歩行試験
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歩行方向に垂直な COM のピーク エクスカーション
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ベースライン (自然な歩行) (1 週目)、および 1 週目の仮想現実歩行試験
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歩数の変化
時間枠:プレテストの 1 か月前から、トレーニングの 12 か月後の見込みまで
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毎日の総歩数と距離は、患者のウェアラブル センサーと補助デバイスのセンサーによって計算されます。
このパラメーターは、患者の身体活動の改善を分析し、補助装置への依存を減らすために使用されます。
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プレテストの 1 か月前から、トレーニングの 12 か月後の見込みまで
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Tanvi Bhatt, PhD、University of Illinois at Chicago
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
その他の研究ID番号
- 2017-1069
個々の参加者データ (IPD) の計画
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医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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