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从跌倒中学习:预防老年人跌倒的基于扰动的训练

2023年5月9日 更新者:Montana State University

研究人员将评估老年人普遍接受的平衡训练 (BT) 范式与更具动态和任务特定形式的平衡训练、基于扰动的训练 (PBT) 之间的差异。 BT 是预防老年人跌倒的关键循证策略,但需要定期(每周 2 小时)和长期(>6 个月),而平均效果仅为中等 (24%)。 对跌倒产生适度影响的原因可能是 BT 期间出现的非特定刺激。 也就是说,训练往往是准静态和缓慢的,并且主要基于被描述为力量训练的动作。 然而,当一个人失去平衡时,他们通常需要做出快速和动态的反应。 此外,虽然无法很好地恢复平衡的老年人通常力量较弱,但我们最近的研究表明,限制他们的并不是他们的力量产生能力。 相反,它是在恢复平衡的成功与失败恢复步骤中非常快速和早期获得中等水平肌肉力量的能力。 重要的是,产生有效和快速恢复步骤的能力是避免未来现实世界跌倒的预测。

一种新兴的跌倒预防训练方案是基于扰动的训练 (PBT)。 PBT 涉及快速破坏平衡,要求参与者快速采取措施恢复平衡。 这通常是在配备安全带的实验室跑步机上实现的,以防止在训练期间实际跌倒。 通过模拟滑倒和绊倒等“现实世界”平衡挑战,PBT 提供了一种学习如何恢复平衡和避免跌倒的直接方法。 事实证明,仅通过几次 PBT 课程,老年人就可以在平衡恢复性能方面取得快速而显着的改善,长期保持技能,并可能在长时间内减少跌倒。 这项研究建立在 PI 先前发表的工作的基础上,该工作描述了与平衡恢复性能差异相关的关键因素、成功和不成功恢复期间使用的神经运动协调策略,以及目前未发表的表明 PBT 功效的试点研究。 迄今为止,研究尚未直接比较美国运动医学会 (ACSM) 推荐的 BT 方案与 PBT,也未评估训练对现实世界跌倒发生率的影响。 这部分可能是因为 PBT 目前需要使用昂贵的实验室跑步机,因此普通独立的社区老年人无法使用。 需要一项特定的随机研究,我们这项研究的总体目的是比较老年人在 BT 或 PBT 后的平衡恢复表现,评估现实世界跌倒发生率的差异,并开发一种安全、有效和便携的设备在未来的社区 PBT 培训研究中使用。 短期目标是确定 PBT 与 BT 的效果以及改善恢复行为的神经运动机制。

目标 1:评估老年人在接受平衡训练 (BT) 和微扰训练 (PBT) 后平衡恢复行为的差异,以及现实世界跌倒的发生率。

H1:平衡恢复性能在 BT 和 PBT 组中都会有所改善,但与 BT 相比,完成 PBT 的人会明显更好。

H2:平衡恢复行为的改善与协调和神经运动控制策略的改善有关。

H3:在 BT 和 PBT 中,真实世界的失去平衡事件将是相似的,但 PBT 组中由此导致的跌倒发生率较低。

研究概览

详细说明

方法

1) 主要研究 调查 BT 和 PBT 之间差异的主要研究是一项平行组随机对照试验,从基线开始随访 6 个月,以确定 PBT 项目对社区老年人的踩踏行为和跌倒发生率的影响人们。 该研究是根据报告试验综合标准 (CONSORT) 声明设计的 48。

参与者、招募和筛查 参与者将由 65 岁以上且近期没有跌倒史(过去 12 个月内跌倒过一次或多次)的社区成年人组成。 在参与研究之前,所有参与者都需要从他们的全科医生那里获得医疗许可。 排除标准将是对平衡产生不利影响或限制参与干预的神经、心血管或肌肉骨骼损伤、痴呆症诊断、认知障碍(根据年龄和受教育年限调整后的简易精神状态检查得分<2449)、功能障碍/限制日常生活活动(拜耳日常生活活动量表 50 评分>3)、骨质疏松症、使用影响平衡或导致头晕的药物(例如 精神药物)和每周参加一次或多次有监督的锻炼。

随机分配和隐藏 将在不参与招募、培训或评估的人员进行基线评估后进行随机化。 参与者将被告知他们将接受两种治疗中的一种。 由于干预的性质,管理治疗的研究人员不能对分组分配视而不见。 然而,执行预期跌倒评估的人员将不知道组分配。

干预BT组。 该小组将根据 ACSM 指南进行为期 12 周的每周两次 BT。 培训将在培训师的监督下以小组形式进行。 训练将涉及移动性、阻力和平衡训练部分。

PBT组。 PBT 协议使用多向表面平移来激发快速补偿性步进响应以恢复平衡。 该协议是 Mansfield 等人描述的 PBT 程序的步进(但不是抓握)组件的修改版本,旨在根据包括个性化在内的公认的运动学习原则,改善快速步进反应并最大限度地减少足部碰撞、特异性、渐进超负荷和训练的可变性。 在每次训练中,PBT 小组将经历通过电动跑步机的平移传递的对站立姿势(向前、向后、向左、向右)的多方向干扰。 将以随机顺序进行 24 次扰动(在时间、幅度和方向上有变化),并穿插 30 秒的跑步机步行。 训练期间成功恢复后难度会增加,而连续失败将导致恢复到之前成功执行的扰动强度。 我们的试点测试表明,在我们的电动跑步机上可以实现规定的峰值加速度,误差在 ±3% 以内。 实际坠落的发生将通过使用连接到架空电缆的定制安全带来防止,该电缆装有以前使用的力传感器。 在第一次训练开始时,将以 50% 的强度在每个扰动方向进行一次熟悉试验。 当参与者完成计划的试验次数或如果参与者选择不继续(例如, 感到疲倦、不舒服或不适)。

主要结果测量 tether-release54 测试将用于确定训练效果是否概括为平衡不属于干预的一部分的恢复反应。 根据 PI 先前工作组发布的程序,将参与者从相当于其体重 15%、20% 和 25% 的静态前倾姿势释放到水平约束绳上,将导致失去平衡。 将指示参与者尝试通过快速迈出一步来恢复平衡。 在所有平衡恢复任务期间,将使用 3D 运动捕捉系统(12 摄像机运动分析)和嵌入地面的力平台(AMTI,美国沃特敦)记录全身运动学和地面反作用力。 结果测量将是跨步腿触地时的稳定性裕度、跨步腿运动学(步长和速度)和躯干运动学(躯干角度和躯干角速度)。 所有分析都将根据 PI 及其之前研究单位发布的方法使用 OpenSim57 进行。

次要结果测量跌倒频率将在干预的 3 个月内监测,并在随访 3 个月后每月记录跌倒日志。 参与者将每月返回跌倒日记(每日条目)以确定跌倒的频率、时间、位置和原因以及相关伤害,按照跌倒试验的共识建议 52。

总体总结

拟议的调查构成了提高对平衡恢复训练方法的理解的基础,并且是正在进行的研究平衡恢复训练模式相对于减少跌倒发生率的功效的重要步骤。 特别是,拟议的研究是一项大型前瞻性研究的必要前提,该研究旨在评估平衡恢复训练对蒙大拿农村地区健康和福祉的影响。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

16

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Montana
      • Bozeman、Montana、美国、59717
        • Montana State University, Department of Health and Human Development

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

60年 至 80年 (成人、年长者)

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准:

  • 为了参与这项研究,您必须满足以下所有条件:

    • 年龄在 60 至 80 岁之间
    • 住在社区
    • 不吸烟
    • 最近没有肌肉或关节受伤
    • 没有进行性肌肉骨骼疾病(关节炎、骨质疏松症等)

排除标准:

  • 如果您符合以下任何一项标准,您将不能参加本研究:

    • 如果您经常服用任何镇痛药或抗炎药,无论是处方药还是非处方药。 如果您不确定您正在服用的药物,请询问我们。
    • 您服用的药物可能会使您头晕或感觉不平衡,请向我们咨询您可能正在服用的任何处方药。 根据药物的不同,我们可能需要将您排除在研究之外,或者要求您在被接受进入研究之前获得您的医生的许可。
    • 有骨骼、关节、神经、肌肉问题或当前受伤史且无法获得医生批准。 这包括踝关节、髋关节或膝关节的关节置换或重建手术。
    • 如果您中风或患有心脏病,而禁忌进行中度至剧烈运动。
    • 如果您的医生告诉您您不应该做运动。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:基础科学
  • 分配:随机化
  • 介入模型:并行分配
  • 屏蔽:单身的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:动态的
动态臂内的参与者将接受 ACSM 指南中的传统平衡训练或称为基于扰动训练 (PBT) 的动态步进训练。 评估的结果指标将是在向前失去平衡时动态步恢复期间的稳定性裕度,以及静态姿势摇摆(一种不需要步恢复的姿势控制措施)。 将在干预前和干预后 6 个月评估参与者的动机、心理健康、运动态度和对跌倒的恐惧。

通过踏步恢复平衡确定参与者在向前方向失去平衡时恢复的能力。

对运动的态度、对跌倒的恐惧和心理健康是一种心理社会措施,用于确定感知和身体能力之间的关系。

其他名称:
  • 对运动的态度
  • 害怕跌倒
  • 心理健康
实验性的:静止的
静态臂内的参与者将仅接受 ACSM 指南中的传统平衡训练。 静态手臂内的结果测量仅限于静态姿势摇摆。 将在干预前和干预后 6 个月评估参与者的动机、心理健康、运动态度和对跌倒的恐惧。

姿势摇摆是姿势控制的一种伪静态测量,可在扰动不需要动态步恢复时评估参与者的平衡恢复能力。

对运动的态度、对跌倒的恐惧和心理健康是一种心理社会措施,用于确定感知和身体能力之间的关系。

其他名称:
  • 对运动的态度
  • 害怕跌倒
  • 心理健康

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
稳定边际
大体时间:3个月
稳定边际描述了个体在步进过程中的动态稳定性。 它量化了与支撑底座相比的速度调整质心的位置。 正数反映稳定,负数反映不稳定。 平衡恢复期间的稳定边际与未来下跌有关。
3个月
步长
大体时间:3个月
恢复步骤长度的差异区分了能够成功恢复平衡的人与不能成功恢复平衡的人。
3个月
步进时间
大体时间:3个月
采取恢复步骤所需时间的差异将能够成功恢复平衡的个体与不能成功恢复平衡的个体区分开来。
3个月

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
跌倒发生率
大体时间:6个月
一个人每天在现实世界中跌倒或险些跌倒的次数。
6个月
害怕跌倒
大体时间:6个月
与在一般体育活动中摔倒有关的恐惧或忧虑的量表
6个月
运动态度
大体时间:6个月
评估参与者对定期进行锻炼或身体活动的态度的量表
6个月

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2021年1月11日

初级完成 (实际的)

2022年4月30日

研究完成 (实际的)

2022年6月30日

研究注册日期

首次提交

2021年2月22日

首先提交符合 QC 标准的

2021年2月22日

首次发布 (实际的)

2021年2月25日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2023年5月10日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2023年5月9日

最后验证

2023年5月1日

更多信息

与本研究相关的术语

关键字

其他研究编号

  • DG020320

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

未定

IPD 计划说明

我们尚未就数据共享做出决定

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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