En ingeniørbasert plattform for balansevurdering og opplæring (BATP)

Denne studien omfatter to spesifikke mål: SA-1) Utvikling av en balansevurderings- og treningsplattform (BATP) basert på eksisterende BRT; og SA-2) Evaluering av BATP Assessment Modules test-retest reliabilitet og Treningsmodulens motoriske læringseffekt.

Metoder knyttet til spesifikt mål 1 SA-1.1: Utvikle en BATP basert på BRT som inkluderer sanntidsdatabehandling og en adaptiv trappealgoritme for å etablere fagenes grense for balanse. Endre BRTs eksperimentelle kontrollalgoritme og maskinvareoppsett slik at data fra våre eksisterende målesystemer kontinuerlig strømmes til en sanntidsdataarbeidsstasjon og leses av den eksperimentelle kontrollalgoritmen, slik at den kan overvåke fotbevegelser og beregne nøkkelytelsesmål på en kontinuerlig basis. Disse tiltakene vil inkludere Root Mean Square tracking Error (RMSE) og Root Mean Squared Deviation (RMSD) mellom bakkeplanprojeksjonen til Center of Mass (CoM) og midten av Base of Support (BoS). Inkorporer en adaptiv trappealgoritme i den eksperimentelle kontrollalgoritmen i sanntid for å etablere målposisjonene som tilsvarer Balansegrense, basert på fotbevegelse (dvs. trinn).

SA-1.2: Bytt ut projeksjonsskjermen med Virtual Reality-briller. Den eksperimentelle kontrollalgoritmen vil bli ytterligere modifisert for å vise en virtuell sfære i virtual reality-brillene. Virtual reality-brillene vil gi en direkte oversikt over det faktiske fysiske miljøet, men også vise sfæren som følger banen spesifisert av Adaptive Staircase Algorithm, eller vurderings- eller treningsmodulene. Når motivets sporende fingertupp kommer i kontakt med midten av målsfæren, vil den gi visuell tilbakemelding ved å endre farge.

SA-1.3: Utvikle BATPs vurderings- og opplæringsmoduler. Vurderingsmodulen består av å måle emnets grense for balanse, beregne den manifoldbegrensende målbevegelsen og målets bevegelse innenfor manifolden; som nettopp beskrevet. Det benyttede motivet sporer deretter disken i 90 sek. Etter 2 1/2 minutts hvile gjentas prosessen en gang til. Sporings- og hvilevarighetene kan varieres for å optimalisere målekvaliteten og imøtekomme individuelle emnebehov og evner.

Treningsmodulen opererer i en loop som presenterer et operatørspesifisert antall treningskamper. Én treningskamp består av måling av balansegrense, beregning av manifolden og målbevegelsen, presentasjon av sporingsmålet i fem minutter, og pause i en hvileperiode på 2 1/2 minutt før han signaliserer operatøren om å begynne neste kamp. Sporings- og hvilevarighetene kan varieres for å optimalisere treningseffektiviteten og imøtekomme individuelle fagbehov og evner. For dette forslaget vil en treningsøkt bestå av fem kamper og vare i ca. 60 minutter. Som i vurderingsmodulen, vil fagene bli utnyttet mens de utfører sporingsoppgaven for å beskytte mot fall.

Vurderings- og opplæringsmodulene samler begge inn de samme dataene (Alle data vil bli lagret for offline, etter-testanalyser: a) Verdiene av r og som tilsvarer hver Limit of Balance, og Limit of Balance; b) Bevegelsen (posisjon vs. tid) til målsfæren; c) Bevegelsen til hvert av 13 kroppssegmenter, samt tuppen av sporingsfingeren [disse dataene vil bli brukt til å beregne sporingsfeil (RMSE), balansestabilitet (RMSD), og for å informere Adaptive Staircase Algorithm når stepping forekommer ]; d) Bakkereaksjonskrefter og momenter for hver fot.

Metoder knyttet til spesifikt mål 2 SA-2.1: Evaluer Assessment Modules test-retest reliabilitet og sammenlign fagets ytelse i den med den i etablerte kliniske mål for balanse, rekkevidde og frykt for å falle. Tjue slag (STR) voksne vil gjennomgå to tester med vurderingsmodulen med 48 timers mellomrom. Kliniske tiltak vil bli administrert før hver test. Test-retest reliabilitet vil bli evaluert

SA-2.2: Evaluer Treningsmodulens motoriske læringseffekt av tre en-times treningsøkter over en uke. Ti tilfeldig utvalgte forsøkspersoner fra de som deltok i SA-2.1 vil gjennomgå tre en-times treningsøkter i en uke. SA-2.1-test-retestdataene vil også her tjene som doble baselinedata for å etablere balanseytelse før trening. Fagene vil bli evaluert ved hjelp av de kliniske tiltakene i begynnelsen og umiddelbart etter trening. Motorisk læring vil bli vurdert ved hjelp av data fra baseline-vurderingene, de kliniske målene og fra treningsmodulen tatt fra de siste 90 sekundene av den siste treningskampen av hver treningsøkt.