Un dispozitiv de feedback vibrotactil pentru evaluarea echilibrului așezat și protocol de antrenament (tradus în
rezumat
A fost dezvoltată și asamblată o platformă de șezut care destabilizează pasiv poziția șezând la oameni. În timpul sarcinii de stabilizare a utilizatorului, o unitate de măsurare inerțială înregistrează mișcările dispozitivului și elementele vibrante efectuează feedback-ul bazat pe performanță la scaun. Dispozitivul portabil și versatil poate fi utilizat în paradigme de reabilitare, evaluare și instruire.
Abstract
Introducere
Așezarea în poziție verticală este o condiție prealabilă pentru alte funcții senzorimotorii umane, inclusiv mișcări calificate (de exemplu, tastarea) și echilibrul perturbat al sarcinilor (de exemplu, călătoria cu trenul). Pentru reabilitarea și îmbunătățirea funcțiilor de ședere și a funcțiilor conexe, sunt folosite tehnici moderne de formare a echilibrului: suprafețele instabile perturbă sesiunea 1, 2 și urmărirea mișcării cuantifică echilibrul abilităților 3, 4. Rezultatele înregistrărilor se îmbunătățesc atunci când vibrațiile sunt transmise corpului folosind modele care se potrivesc cu performanța 5. Acest feedback senzorial este evident eficient ca metodă de reabilitare și antrenament; Cu toate acestea, metodele actuale de feedback senzorial sunt orientate spre echilibrul permanent și necesită echipamente de laborator 6, 7 .
Scopul lucrării prezentate aici este de a construi un dispozitiv portabil care să poată fi așezat și destabilizat pasiv la diferite grade, în timp ce instrumentele integrate își înregistrează poziția și furnizează feedback de vibrații pe suprafața de așezare. Această combinație de instrumente încorporează lucrări anterioare privind scaunele de oscilație 2, 4 și feedback-ul vibrațiilor 5, 6, 7, făcând beneficiile acestor instrumente mai puternice și accesibile. Sunt prezentate, de asemenea, o procedură pentru formarea unui scaun vertical și o analiză a rezultatelor cantitative, în urma documentației stabilite pe măsurătorile posturografice 8. Aceste metode nu sunt potrivite pentru studierea efectelor exercițiului de echilibrare cu o suprafață instabilă atunci când sunt combinate cu feedback-ul vibrațiilor. Aplicațiile planificate includ pregătirea atletică, îmbunătățirea generală a coordonării motorii, evaluarea echilibrului prejudiciului al abilităților și reabilitarea ulterioară a scheletului, a mușchilor sau a neurologiei.
Abonament necesar. Vă rugăm să recomandați JoVE bibliotecarului dvs.
Protocol
Toate metodele descrise aici au fost aprobate de Health Research Ethics Board de la Universitatea din Alberta.
1. construcția și asamblarea componentelor structurale
2. instrumentația dispozitivului
3. Exemplu de evaluare și protocol de instruire
Abonament necesar. Vă rugăm să recomandați JoVE bibliotecarului dvs.
Rezultate reprezentative
masa 2 arată, pentru fiecare condiție experimentală, măsurătorile posturografice derivate din observațiile înclinării suprafeței suportului AP și ML, în medie mai mult de 144 de teste de echilibru efectuate de 12 participanți (2 x 2 x 3 studii pe participant).
Efectul modificării condiției de echilibru: Starea inițială a fost aleasă pentru a depinde de starea ochiului (adică, atunci când ochii sunt închiși, linia de bază a fost mai stabilă). Astfel, starea inițială și ochii împreună au fost considerați o variabilă independentă (starea de echilibru). Observațiile de înclinare AP au fost semnificativ diferite între cele două condiții de echilibru pentru frecvența pătrată-medie, frecvența neutră și dispersia frecvenței (conform testelor F de variație estimată, α = 0,05). Schimbarea calculată în fiecare dintre măsurători (deviația medie și standard) este prezentată în Figura 7 și Figura 8. În conformitate cu alte rapoarte, aceste măsuri posturografice pot distinge între sarcini de echilibru 4 .
Efectul modificării stării comentariilor dvs.: În timpul testării cu sistemul de feedback vibrotactil activ, frecvența neutră a observațiilor înclinării AP este semnificativ mai mare în timpul testării de control (pe baza testelor F ale modificării estimate, α = 0,05). Schimbarea calculată în fiecare dintre măsurătorile posturografice (deviația medie și standard) este prezentată în Figura 9 și Figura 10. Compatibil cu alte rapoarte, acest protocol de feedback vibrotactil are un efect măsurabil asupra performanței echilibrului 17 .
Figura 2: vedere laterală a unui modul de bază curbat. Fiecare dintre cele cinci module are o înălțime totală de 63 mm și o rază de curbură unică, care modulează dificultatea menținerii echilibrului pe suprafața de așezare. Faceți clic aici pentru a vizualiza o versiune mai mare a acestei figuri.
Figura 3: Vedere explodată a atașamentului de sprijinire a picioarelor. Suportul picioarelor, format dintr-o prindere, clemă și locul dopului de finisare, are o lungime de 600 mm și poate fi îndepărtat în timpul transportului dispozitivului sau pentru a permite utilizatorului să balanseze liber picioarele în timpul exercițiului de echilibrare. Pentru dimensiunile părții detaliate, consultați fișiere suplimentare 1 (desene) și 2 (modele solide 3D). Faceți clic aici pentru a vizualiza o versiune mai mare a acestei figuri.