Fallforebygging: Dynamiske posturografiske målinger i den geriatriske befolkningen

Datastyrte dynamiske posturografi-resultater vil bli oppnådd på geriatriske emner som deltar på AARP-møtet i september 2008 i Washington, DC. Alle fag vil være frivillige. Resultatmålingen vil bli oppnådd ved hjelp av datastyrt dynamisk posturografi, en standard diagnostisk test av balansefunksjon. Individets balanse vil bli testet ved hjelp av en tre-komponent kraftplattform (CAPS-test) under en sensorisk tilstand av den modifiserte Clinical Test of Sensory Interaction on Balance (mCTSIB), øynene lukket uten forstyrrelser. Denne tilstanden er valgt ettersom studier har vist at det er den enkelttesten som best korrelerer med balansesvikt og fall. Stabilitetsskåren, som allerede er brukt i flere studier av andre forfattere, vil bli brukt som det primære utfallsmålet i denne forskningen. Den er definert som 1 minus forholdet mellom den målte svaiingen under testen (beregnet som hovedaksen for en standard 95 % konfidensellipse) og mengden svai et normalt forsøksperson med samme høyde som det som testes skal kunne svaie før du faller (også kjent som den teoretiske maksimale svaiingen eller den teoretiske grensen for stabilitet, beregnet ved hjelp av en regresjonsformel basert på personens høyde utviklet av NASA i 1962 og vanligvis brukt i alle posturografiske tester). For enkelhets skyld vil stabilitetspoengsummen bli uttrykt i prosent. Definisjonen gjør det til et praktisk og lettfattelig mål å bruke, da et motiv som kan stå helt stille uten svai vil ha en poengsum på 100 %, mens en som svaier så mye som grensen for stabilitet vil ha en poengsum på 0 % . Under hver test vil forsøkspersonens svai bli bestemt av kraftplattformen og tilhørende programvare. CAPS tre-komponent kraftplattform bruker 3 lastceller arrangert i en trekant for å måle fordelingen av den vertikale bakkereaksjonskraften på plattformen. De analoge belastningscellesignalene forsterkes og samples samtidig av plattformelektronikken ved å bruke tre synkroniserte individuelle 24-bits delta-sigma analog til digital omformere som sampler ved 312 kHz og desimerer samplene til en datahastighet på 64 Hz. Bruken av tre A/D-omformere sikrer at signalene fra de 3 lastcellene mottas samtidig uten tidsfeil. Den høye samplingshastigheten med den høye desimeringen og den lave datahastigheten til sigma-delta-omformerne eliminerer aliasing og gir en oppløsning på ca. 4 deler per million. De digitale veiecelledataene vil deretter sendes via en USB-tilkobling til PC-en hvor programvaren bruker en kalibreringsmatrise bestemt av produsenten for å beregne den totale vertikale kraften og de to horisontale momentene som virker på plattformen. Fra disse dataene vil programvaren beregne brukspunktet for den vertikale kraften som virker på plattformen, ofte referert til som Center of Pressure (CoP). Plasseringen av CoP sammenfaller under statiske forhold med projeksjonen av subjektets Massesenter (CoM) på plattformen, og dens bevegelse er relatert til bevegelsene til subjektets CoM (sway). Bestemmelsen av den faktiske svaiingen vil kreve bestemmelse av den øyeblikkelige plasseringen av CoM via plasseringen og treghetsegenskapene til hvert kroppssegment av den spesifikke personen som testes. CAPS-testen, som alt posturografisk utstyr, bruker bevegelsen til CoP som en tilnærming av svaiingen. Fordi det er en tilnærming, og fordi CoP av kinetiske årsaker beveger seg mer enn CoM, vil 95 % konfidensintervallet til CoP-bevegelsen bli vurdert. Dette vil tillate CAPS-programvaren å beregne ellipsen som representerer plasseringen av alle svaiprøvene samlet under testen med 95 % sikkerhet. Hovedaksen til denne ellipsen vil representere den maksimale svaiingen til motivet i alle retninger under testen, og den vil bli brukt til å beregne stabilitetspoengsummen. For å vurdere nøyaktigheten og oppløsningen til målekjeden, vil kalibrerte vekter på 75 kg og 100 kg plasseres i midten av kraftplattformen (som om den var et motiv) og 20 sek. innsamlinger vil bli utført: Nøyaktigheten til vekten må falle innenfor instrumentets fabrikkspesifikasjoner (+2N). Derfor vil nøyaktigheten for posisjonen som er hevdet av produsenten på +1 mm for en vekt på 75 kg bli akseptert som korrekt ettersom det ville ha krevd spesialisert utstyr og programvare som kun er tilgjengelig for produsenten. Det skal bemerkes at den generelle nøyaktigheten av posisjonen til CoP gitt av instrumentet ikke vil være relevant i denne studien, da bevegelsen til CoP vil bestemme svaiingen. Svaimålefeilen vil bli estimert med tanke på det faktum at under testen ved begge vekter vil egenvekten ikke bevege seg, men målekjeden vil indikere en ''sveiing'' på mindre enn 0,05 mm (målestøy), derfor oppløsningen på målekjeden og svaimålefeilen vil bli vurdert til å være 0,05 mm. For å verifisere repeterbarheten til målekjeden, vil samme type tester bli gjentatt to ganger. Forfatterne har oppnådd lignende resultater (innenfor spesifisert nøyaktighet og oppløsning) i en annen studie. Gitt svaimålefeilen, vil målefeilen i stabilitetspoengsummen bli bestemt. Fra definisjonen av stabilitetsskåren er det klart at minst den teoretiske grensen for stabilitet, jo mer uttalt vil effekten av svaimålefeilen være. Ettersom den teoretiske grensen for stabilitet beregnes ved å bruke formelen 0.556height626sin(6.258), jo kortere emnet er, desto mer er stabilitetspoengene følsomme for målefeilene. For å estimere stabilitetsscore-målefeilen vil en persons høyde på 1,6 m bli vurdert. Et slikt emne ville ha en teoretisk grense for stabilitet på 191,6 mm. For et slikt emne betyr en svaimålefeil på 0,05 mm en målefeil for stabilitetsscore på 0,05/191,6 eller, hvis poengsummen er uttrykt i prosent, på 0,026 %. Dermed er eventuelle endringer i stabilitetsskåren større enn det en konsekvens av forsøkspersonens svai og ikke av målefeil. En CAPS sitt-til-stå-test der forsøkspersonen blir bedt om å stå på kraftplattformen fra sittende stilling etterfulgt av en posturografitest i lukket øyne, vil bli oppnådd på alle forsøkspersoner. Forsøkspersonene vil bli instruert om at de skal sitte på en stol og deretter reise seg uten å bruke hendene eller en struktur for støtte. De vil deretter bli bedt om å stå på en datastyrt kraftplateplattform uten pertubasjon og lukke øynene mens data innhentes fra den datastyrte kraftplaten. Forsøkspersonene vil få treningsøkter slik at de blir kjent med testen før innsamling av data. CAPS-testingen, inkludert sitte-å-stå og stå-testen med lukkede øyne, skjer over 90 sek. Vi vil dele graden av svai observert under den første halvdelen av øynene lukket stående test (10 sekunder) og andre halvdel av øynene lukket stående testen (10 sekunder) og oppnå forhold. Hvis et forsøkspersons svai øker i andre halvdel av testen i forhold til første halvdel, vil vi kalle dette et utmattelsesforhold. Når individer viser mindre svai i andre halvdel av testen, vil vi kalle dette et tilpasningsforhold som vi anser kan være relatert til en eller annen type motorisk læring.