Een op engineering gebaseerd balansbeoordelings- en trainingsplatform (BATP)

Deze studie omvat twee specifieke doelstellingen: SA-1) Ontwikkeling van een Balance Assessment and Training Platform (BATP) op basis van de bestaande BRT; en SA-2) Evaluatie van de test-hertestbetrouwbaarheid van de BATP Assessment Module en het motorisch leereffect van de Training Module.

Methoden gerelateerd aan specifiek doel 1 SA-1.1: Ontwikkel een BATP op basis van de BRT met real-time computing en een Adaptive Staircase-algoritme om de evenwichtslimiet van proefpersonen vast te stellen. Wijzig het experimentele besturingsalgoritme en de hardware-setup van de BRT zodanig dat gegevens van onze bestaande meetsystemen continu worden gestreamd naar een Real Time Computing Workstation en gelezen door het experimentele besturingsalgoritme, zodat het voetbewegingen kan volgen en belangrijke prestatiemetingen voortdurend kan berekenen. Deze maatregelen omvatten Root Mean Square tracking Error (RMSE) en Root Mean Squared Deviation (RMSD) tussen de grondvlakprojectie van het zwaartepunt (CoM) en het midden van de Base of Support (BoS). Neem een ​​adaptief trapalgoritme op in het real-time experimentele besturingsalgoritme om de doelposities vast te stellen die overeenkomen met de limiet van de balans, op basis van voetbewegingen (d.w.z. stappen).

SA-1.2: Vervang het projectiescherm door Virtual Reality brillen. Het experimentele besturingsalgoritme zal verder worden aangepast om een ​​virtuele bol weer te geven in de virtual reality-bril. De virtual reality-bril geeft een direct beeld van de daadwerkelijke fysieke omgeving, maar toont ook de bol die het traject volgt dat is gespecificeerd door het Adaptive Staircase Algorithm, of de beoordelings- of trainingsmodules. Wanneer de volgvingertop van het onderwerp contact maakt met het midden van de doelbol, geeft dit visuele feedback door van kleur te veranderen.

SA-1.3: Ontwikkel de evaluatie- en opleidingsmodules van de BATP. De beoordelingsmodule bestaat uit het meten van de evenwichtslimiet van de proefpersoon, het berekenen van de veelvoudige begrenzende doelbeweging en de beweging van het doel binnen het verdeelstuk; zoals zojuist beschreven. Het geharnaste onderwerp volgt vervolgens de schijf gedurende 90 seconden. Na een rust van 2 1/2 minuut wordt het proces een tweede keer herhaald. De volg- en rustduur kan worden gevarieerd om de meetkwaliteit te optimaliseren en tegemoet te komen aan de individuele behoeften en mogelijkheden van het onderwerp.

De trainingsmodule werkt in een lus die een door de operator opgegeven aantal trainingssessies presenteert. Een trainingssessie bestaat uit het meten van de limiet van het evenwicht, het berekenen van de beweging van het verdeelstuk en het doel, het presenteren van het volgende doel gedurende vijf minuten, en een pauze van 2 1/2 minuut rust voordat de operator wordt gesignaleerd om aan het volgende gevecht te beginnen. De duur van volgen en rusten kan worden gevarieerd om de trainingsefficiëntie te optimaliseren en tegemoet te komen aan de individuele behoeften en mogelijkheden van het onderwerp. Voor dit voorstel zal een trainingssessie uit vijf periodes bestaan ​​en ongeveer 60 minuten duren. Net als in de beoordelingsmodule worden proefpersonen tijdens het uitvoeren van de volgtaak ingespannen om te voorkomen dat ze vallen.

De Assessment- en Trainingsmodules verzamelen beide dezelfde gegevens (alle gegevens worden opgeslagen voor offline analyses na de test: a) De waarden van r en corresponderen met elke Balanced Limit en Limit of Balance; b) De beweging (positie versus tijd) van de doelbol; c) De beweging van elk van de 13 lichaamssegmenten, evenals het topje van de volgvinger [deze gegevens zullen worden gebruikt om de volgfout (RMSE), balansstabiliteit (RMSD) te berekenen en om het Adaptive Staircase Algorithm te informeren wanneer stappen plaatsvinden ]; d) Grondreactiekrachten en -momenten voor elke voet.

Methoden gerelateerd aan specifiek doel 2 SA-2.1: Evalueer de test-hertestbetrouwbaarheid van de beoordelingsmodule en vergelijk de prestaties van de proefpersoon daarin met die in vastgestelde klinische metingen van evenwicht, reikwijdte en valangst. Volwassenen met twintig beroertes (STR) ondergaan twee tests met de beoordelingsmodule met een tussenpoos van 48 uur. Voor elke test worden klinische maatregelen genomen. De test-hertestbetrouwbaarheid wordt geëvalueerd

SA-2.2: Evalueer het motorische leereffect van de trainingsmodule van drie trainingssessies van een uur gedurende een week. Tien proefpersonen die willekeurig zijn geselecteerd uit degenen die hebben deelgenomen aan SA-2.1, ondergaan gedurende een week drie trainingssessies van een uur. De SA-2.1 test-hertestgegevens dienen hier ook als dubbele basislijngegevens om de balansprestaties vóór de training vast te stellen. Onderwerpen zullen worden geëvalueerd met behulp van de klinische maatregelen aan het begin en onmiddellijk na de training. Motorisch leren zal worden beoordeeld met behulp van gegevens van de basisbeoordelingen, de klinische maatregelen en van de trainingsmodule, genomen van de laatste 90 seconden van de laatste trainingsperiode van elke trainingssessie.