Uma plataforma de treinamento e avaliação de equilíbrio baseada em engenharia (BATP)

Este estudo compreende dois Objetivos Específicos: SA-1) Desenvolvimento de uma Plataforma de Avaliação e Treinamento de Equilíbrio (BATP) baseada no BRT existente; e SA-2) Avaliação da confiabilidade teste-reteste do BATP Assessment Module e do efeito de aprendizagem motora do Training Module.

Métodos relacionados ao Objetivo Específico 1 SA-1.1: Desenvolva um BATP baseado no BRT que incorpore computação em tempo real e um Algoritmo de Escada Adaptativo para estabelecer o Limite de Equilíbrio dos sujeitos. Modifique o algoritmo de controle experimental do BRT e a configuração do hardware de modo que os dados de nossos sistemas de medição existentes sejam continuamente transmitidos para uma estação de trabalho de computação em tempo real e lidos pelo algoritmo de controle experimental, permitindo que ele monitore o movimento do pé e calcule as principais medidas de desempenho continuamente. Essas medidas incluirão o Raiz do Erro Quadrado Médio Quadrado (RMSE) e o Desvio Quadrado Médio Raiz (RMSD) entre a projeção do plano do solo do Centro de Massa (CoM) e o centro da Base de Suporte (BoS). Incorpore um Algoritmo de Escada Adaptativa no algoritmo de controle experimental em tempo real para estabelecer as posições de destino correspondentes ao Limite de Equilíbrio, com base no movimento do pé (ou seja, pisar).

SA-1.2: Substitua a tela de projeção por óculos de realidade virtual. O algoritmo de controle experimental será modificado para exibir uma esfera virtual nos óculos de realidade virtual. Os óculos de realidade virtual fornecerão uma visão direta do ambiente físico real, mas também mostrarão a esfera seguindo a trajetória especificada pelo Adaptive Staircase Algorithm ou pelos módulos de avaliação ou treinamento. Quando a ponta do dedo de rastreamento do sujeito entra em contato com o centro da esfera alvo, ele fornece feedback visual mudando de cor.

SA-1.3: Desenvolver os módulos de Avaliação e Treinamento do BATP. O Módulo de Avaliação consiste em medir o Limite de Equilíbrio do sujeito, calculando o movimento do alvo delimitador do coletor e o movimento do alvo dentro do coletor; como acabamos de descrever. O sujeito aproveitado rastreia o disco por 90 segundos. Após um descanso de 2 1/2 minutos, o processo é repetido uma segunda vez. As durações de rastreamento e descanso podem ser variadas para otimizar a qualidade da medição e acomodar as necessidades e capacidades individuais do indivíduo.

O Módulo de Treinamento opera em um loop que apresenta um número de sessões de treinamento especificado pelo operador. Uma sessão de treinamento consiste em medir o Limite de Equilíbrio, computar o múltiplo e o movimento do alvo, apresentar o alvo de rastreamento por cinco minutos e fazer uma pausa para um período de descanso de 2 minutos e meio antes de sinalizar ao operador para iniciar a próxima sessão. As durações de rastreamento e descanso podem ser variadas para otimizar a eficácia do treinamento e acomodar as necessidades e capacidades individuais do sujeito. Para esta proposta, uma sessão de treinamento será composta por cinco lutas e terá duração aproximada de 60 minutos. Assim como no Módulo de Avaliação, os sujeitos serão amarrados durante a execução da tarefa de rastreamento para evitar quedas.

Os módulos de Avaliação e Treinamento coletam os mesmos dados (Todos os dados serão salvos para análises off-line pós-teste: a) Os valores de re correspondentes a cada Limite de Equilíbrio e Limite de Equilíbrio; b) O movimento (posição vs. tempo) da esfera alvo; c) O movimento de cada um dos 13 segmentos do corpo, bem como a ponta do dedo rastreador [esses dados serão usados ​​para calcular o erro de rastreamento (RMSE), a estabilidade do equilíbrio (RMSD) e para informar o Algoritmo de Escada Adaptativa quando ocorre o degrau ]; d) Forças e momentos de reação do solo para cada pé.

Métodos relacionados ao Objetivo Específico 2 SA-2.1: Avalie a confiabilidade teste-reteste do Módulo de Avaliação e compare o desempenho do sujeito nele com as medidas clínicas estabelecidas de equilíbrio, alcance e medo de cair. Adultos com vinte AVC (STR) serão submetidos a dois testes com o Módulo de Avaliação com 48 horas de intervalo. Medidas clínicas serão administradas antes de cada teste. A confiabilidade teste-reteste será avaliada

SA-2.2: Avalie o efeito de aprendizagem motora do Módulo de Treinamento de três sessões de treinamento de uma hora durante uma semana. Dez sujeitos selecionados aleatoriamente entre os que participaram do SA-2.1 serão submetidos a três sessões de treinamento de uma hora durante uma semana. Os dados de teste-reteste SA-2.1 também servirão aqui como dados de linha de base dupla para estabelecer o desempenho do equilíbrio antes do treinamento. Os sujeitos serão avaliados por meio de medidas clínicas no início e imediatamente após o treinamento. A aprendizagem motora será avaliada usando dados das avaliações de linha de base, das medidas clínicas e do Módulo de Treinamento retirados dos últimos 90 segundos da última sessão de treinamento de cada sessão de treinamento.