條文本

下載PDF

協議
測試馬達的功效類比設計促進安全著陸老年人意外:一項研究協議的隨機對照研究
  1. Sana Oladi1,
  2. lii Uiga2,
  3. 金正日Hebert-Losier1,
  4. 豐富的年代W大師1
  1. 1Te Huataki Waiora學院健康、衛生部門、工程、計算和科學,懷卡托大學,漢密爾頓、新西蘭
  2. 2體育及運動科學係的,教師的科學和工程,曼徹斯特城市大學,曼徹斯特、英國
  1. 對應到教授豐富的S W大師;rich.masters在{}waikato.ac.nz

文摘

介紹下降與負麵影響老年人的健康。大多數研究老年人跌倒都集中在預防上,用更少的關注“如何安全地下降”。先前的研究表明,運動類比可以用來促進安全著陸的年輕人;然而,這種技術的功效為老年人仍然未知。本研究旨在確定一個汽車的類比是促進安全有用的年長的成年人口的下降。

和分析方法控製,研究采用隨機單盲研究設計。65歲及以上的人將被隨機分配給一個控製條件或電動機類比條件。他們將收到一個推動向前,向後或側向方向(隨機順序),它將開始下降。推動將發生在變量(隨機)的時間點,所以參與者將不知道當他們將會下降。參與者在運動類比條件將指示土地就像一根羽毛,而參與者的控製條件將指示“安全著陸”。主要結果參數最大衝擊力(由質量正常化)應用於不同的身體部分在影響和骨折風險的比率的手腕和臀部。雙向多元方差分析將檢查馬達之間的差異進行類比和控製條件不同變量的函數。

道德和傳播懷卡托大學的人類研究倫理委員會(健康2021 # 45)已經授予倫理審批。結果將通過在同行評審期刊上出版傳播和在會議上演講。

試驗注冊澳大利亞新西蘭ACTRN12621001189819臨床試驗注冊中心。注冊於2021年9月6日。

  • 老年醫學
  • 公共衛生
  • 康複醫學
  • 補充醫學
http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

這是一個開放的分布式條依照創作共用署名非商業性(4.0 CC通過數控)許可證,允許別人分發,混音,適應,建立這個工作非商業化,和許可他們的衍生產品在不同的協議,提供了最初的工作是正確地引用,給出合適的信用,任何更改表示,非商業使用。看到的:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

來自Altmetric.com的統計

請求的權限

如果你想重用任何或所有本文的請使用下麵的鏈接,這將帶你到版權稅計算中心的RightsLink服務。你將能夠獲得快速的價格和即時允許重用內容在許多不同的方式。

本研究的優點和局限性

  • 單盲隨機對照試驗(研究助理和參與者蒙蔽的條件,但不是首席研究員)。

  • 調查一個有前途的新方法減少老年人與跌倒有關的傷害。

  • 該方法可以很容易地實現與預防規劃或陷入參加老年人健康服務。

  • 本研究的一個限製是,虛弱的老年人不通過身體活動準備問卷被排除在研究之外。

介紹

意外摔倒會影響老年人的健康和僅次於交通事故死亡的最常見原因。1每年數以百萬計的老年人跌倒。不僅與個人成本高,如減少福利,但也嚴重負擔醫療行業。2 3例如,每年在新西蘭18%的受傷的總成本將下降。4政府估計,到2025年與跌倒有關的傷害將成本每年約4.18億美元。5研究人員和衛生保健專業人士調查各種幹預措施以減少跌倒的發生;盡管如此,據估計,每年-60%的老年人意外下降30%左右。6瀑布的複雜性質,結合固有的(例如,受損的平衡,減少認知狀態,視力低下,等等)和外部(例如,濕滑的地板,地毯,可憐的照明,等等)的風險因素,增加了難以建立有效的預防幹預措施。7

係統回顧和薈萃分析的多因子的預防規劃,霍普韋爾(2020)發現,預防規劃可以降低利率下降,但不影響其他相關的後果,如骨折,住院醫療和健康相關的生活質量。8解決瀑布的多維性質和減輕其負麵影響健康,補充方法需要陪預防幹預措施。符合這個職位,一小部分研究者提出,與跌倒有關的傷害可以減少學習“如何安全著陸”時出現下降。9日10係統回顧了月亮和Sosnoff10顯示,隻有13個研究調查安全著陸技術,與大多數的研究(12 13)測試了年輕的成年人,而不是老年人。著陸技術根據下降的方向不同。例如,從側麵落安全著陸,參與者被要求使用卷的武術技術和耳光。11 - 14號不同的技術指示前進(如土地,稍微彎曲肘部的角度)15落後的(例如,臀部和膝蓋彎曲)。16

老年人通常比年輕人學習更慢,未能達到類似水平的專業知識,17日至19日所以他們的學習能力不同的各式各樣的安全著陸技術時,可以使用適當的下降是有問題的。例如,與年齡有關的存儲和管理信息的能力的下降(通過工作記憶)19日20做出明確的指令的理解(例如,如何安全著陸)學習期間更有挑戰性。此外,老年人一般顯示不良反應時間,21日22這就增加了困難與選擇和執行適當的技術在下降。需要大約0.3年代恢複平衡當從站的高度,大約0.7秒後如果發生與影響複蘇是不可能的,23所以很少有機會與地麵之間的平衡恢複階段和影響(即0.4 s)對老年人來顯式地選擇和使用一個適當的安全著陸的技術。

因此,安全著陸的方法是必需的,包括不明確的信息技術,可以更快地處理(即資源要求少)。汽車的類比可能實現這一目標。類比杠杆的概念早已為人們所熟知的學習者為了傳達運動技能的複雜結構。24日25日電動機類比通常用於傳授運動技能新手通過比較類似的動作,眾所周知的概念,如“想象你把餅幹在高架上的餅幹罐(籃球練習罰球)26或“擊球而把蝙蝠三角形的斜邊的(一個乒乓球上旋的正手擊球)。24這樣的類比被認為促進隱式運動學習,旨在減少利息有意識的知識潛在的規則運動的機製。25 27隱式運動學習已被證明對認知資源更少的要求比顯式運動學習-重要的是,已被證明導致老年人更好的學習。30 31

電動機類比已被證明是有益的技能學習的年長的成年人,導致保存技術水平隨著時間的推移和健壯的雙重任務條件下的性能。31日他們也被用於康複設置來改善動態平衡32帕金森病的患者和散步33和中風。34這些優勢歸因於從記憶中檢索類比的簡單性35快速部署和所發揮的作用的關注在運動。36潛在的類比為顯式授權給指示,便於長期記憶心理表征的發展,37減少與信息處理相關的要求(即低依賴工作記憶)28 37-39和加速處理時間25讓他們學習安全著陸的引人注目的選擇策略。

大師,40試圖開發一個簡單的電動機類比,促進安全著陸在發生下降。他們進行焦點小組討論與年長的跌幅,物理治療師、職業治療師、武術、體操運動員、舞蹈家、跑酷愛好者和健康和安全專家。焦點小組的分析記錄顯示三個共同主題是用來描述安全著陸:“軟”、“沉默”和“慢”。基於這些主題,兩個電動機的類比可能促進軟,緩慢,安靜著陸被確認:土地像雪花土地就像一根羽毛。在以前的實驗中,我們發現,指示的土地像雪花使年輕人更安全地土地比控製指令(“地麵上的土地”)當自引發瀑布。41在第二個實驗中,我們發現,指示“土地就像一根羽毛”導致年輕人土地更安全比控製指令(“安全著陸”)當意外下降。42評估的質量降落,我們附加慣性測量單元(imu)不同的身體部分的參與者和提取的措施,我們用來計算衝擊力和手腕骨折風險比率。參與者分配給電動機類比條件用更少的力和降落不太可能骨折的手腕手腕骨折率)(即低於參與者分配給控製條件,無論下降方向(前、後、側)。這些結果表明,參與者分配給電動機類比條件能更好地適應他們的運動安全著陸。

這些研究的一個主要的限製是,年輕人口運動類比測試;還有待觀察電機是否類比可以用來促進老年人安全著陸。眾所周知,老齡化與功能能力的逐步喪失。43例如,老年人經常顯示一個下降的功能平衡,44學習能力的技能45和運動計劃。46因此,考慮到平衡狀態的個體差異在擬議的研究中,主要研究人員(一個理療師)將管理一個簡短的版本的資產評估係統測試(Mini-BESTest),這是一個臨床平衡工具用於確定平衡功能障礙。47參與者也將完成一個Activities-specific平衡信心(ABC)的規模,這是一個有效的和可靠的工具來自動判斷評估老年人的平衡狀態對下降。48 49此外,運動具體投資規模(msr)50將管理洞察的個體差異運動規劃;的傾向,老年人運動具體再投資與未來需要更多的時間來計劃的動作。51與生物力學變量用於評估安全著陸,功能平衡的評估(Mini-BESTest, ABC量表)和再投資傾向(msr)將提供有價值的信息來理解我們的電機的有效性類比對老年人。

本研究的目的是確定老年人土地更安全(即減少受傷的風險),當他們被鼓勵使用電動機類比,“土地就像一根羽毛”,如果他們跌倒。基於我們之前的實驗,我們假設:

  1. 最大加速度(力恢複到正常水平質量影響)的各個身體部分(上臂、手腕、手、臀部、大腿和腿)將顯著降低所有下降方向(前進、後退、橫向)電動機類比條件與控製條件。

  2. 骨折風險比(比除以載荷力的影響必須引起骨折)的臀部和手腕將大大降低汽車的類比條件與控製條件。

方法

研究設計

本研究是一個隨機,控製,單盲研究65歲及以上的參與者。經過評估的認知、功能平衡和身體活動準備,參與者將被隨機分配給一個汽車的類比條件或控製條件。數據收集的開始和結束日期是預計下降2023年1月1日至2023年12月30日。

人口

研究人口將老年人沒有腿和/或腳截肢的人沒有走艾滋病能夠站立和走動。參與者將被要求有能力站沒有幫助1分鍾,走沒有走對6米的援助。此外,所有的參與者應該能夠用英語交流,無精神或神經係統障礙,禁止參與。屏幕癡呆,分值在3分以上,迷你認知測試需要。迷你認知測試驗證了癡呆篩選(1和3之間的分數被認為可能受損,和分值3分以上被認為是“可能正常”)。52屏幕身體活動限製,研究者將管理一個體育活動準備問卷(PARQ+)。的PARQ+提供安全檢查之前的老年人參與鍛煉或體力活動。53 54參與者的回答“是的”PARQ的兩個或兩個以上+問題(即需要醫生谘詢身體活動)將被排除在外。

隨機過程和致盲

隨機過程

所有參與者滿足入選標準將被隨機分配到汽車的類比條件或使用一個隨機發生器計算機程序控製條件。隨機過程和結果將隻提供給首席研究員,誰也不會把這個信息分享給參與者或研究助理。

基礎墊層

研究助理將交付的推動,使參與者在墊表麵將盲目的參與者是否被分配給電動機類比條件和控製條件。參與者將不會被告知他們被分配的實驗條件(電動機的類比或控製)。參與者也會忽視他們將推動的方向(向前/向後/側)。

測量和儀表

2 d視頻相機(佳能、每秒25幀)和Delsys Trigno(美國馬薩諸塞州Delsys, Natrick)艾莫斯將用於數據采集。攝像機將從左邊定位3 m的參與者在三腳架上(身高1.3米)。研究人員將IMU傳感器在15個不同的身體部分。從烏茲別克斯坦伊斯蘭運動傳感器加速度數據將被記錄在148.15赫茲的頻率使用EMGworks采集軟件(V.4.5.4)。一個手持測功器(MyoMeter M550;範圍:0-50公斤)將用於記錄促使參與者采取每年秋季時所施加的力。

過程

合格的參與者將被邀請人類績效科學實驗室懷卡托大學的數據收集會議將持續大約70 - 80分鍾。圖1提供了一個流程圖來說明數據收集的階段。描述的每個連續組件圖是在隨後的部分(如人口統計資料、調查問卷、傳感器位置等)。

圖1

流程圖的數據收集。

人口統計資料

在會議的開始數據收集,將收集的統計信息:年齡、性別、身高(厘米),質量(公斤),秋天的曆史,走艾滋病和教育水平。建立曆史的瀑布,以下問題會問:你了嗎?如果是這樣,在過去一年多少次?你經曆了下降附近嗎?如果是這樣,在過去一年多少次?你有沒有去過醫院,家庭醫生或其他保健專業,因為在過去一年中下跌?

調查問卷

兩個心理問卷管理:

  1. Activities-specific平衡信心(ABC)規模:這16-item規模評估的信心保持平衡的能力在一係列室內和室外的功能活動(例如,“你有多自信,你不會失去平衡或變得不穩定,當你走在房子周圍嗎?”)。項目規模的評價從0%(最低水平的信心)100%(最高水平的信心)。這種規模是一個有效的和可靠的測量工具平衡對老年人的信心。55

  2. 運動具體投資規模(msr):這種規模包括10項分為兩個分量表。有意識的運動處理內部氧化物措施傾向有意識地控製動作(例如,“我想想我運動實施的)。運動自我意識內部氧化物措施監控的風格傾向運動(例如,“我意識到我當我看移動的)。項目是額定的6個李克特量表從強烈不同意(1)強烈同意(6)。因此,累積分數範圍從10到60,得分越高反映提高movement-specific再投資的傾向。msr已被證明具有較高的內部一致性和兩次試驗法的可靠性。56

傳感器的位置

15 IMU傳感器將被附加在接下來的身體部分使用雙麵膠帶:頭部、胸部(與胸骨),背部(與L3)、上臂(背),手腕(背)、手(背),臀部(大轉子),大腿(橫向)和小腿(橫向)。圖2演示了IMU的位置傳感器的參與者。

圖2

慣性測量單元的定位在不同的身體部分。

Mini-BESTest

研究者Mini-BESTest將管理一個簡短的版本,這是一個標準化的臨床平衡工具用來評估功能的平衡。年度這個測試有一個最高的28分,得分越高表明更好的平衡。

縱橫字謎遊戲

參與運動類比條件將被要求完成一個三字縱橫字謎旨在'他們如何羽毛土地地上:柔軟、緩慢、沉默(圖3一)。參與者的控製條件將被要求完成一個類似的縱橫字謎,使用的鳥的名字是中性的質數:燕子,粗毛和天鵝(圖3 b)。填字遊戲已經被用於研究激活概念/質數。61年

圖3

填字遊戲的參與者啟動。(一)軟,緩慢,沉默和(B)吞下,蓬鬆,天鵝。

實驗條件

參與者在運動類比條件將指示土地就像一根羽毛,而參與者的控製條件將指示“安全著陸”。他們將站在一個表麵平台(27厘米×32厘米)麵臨一個完全填充降落區。研究助理將溫柔的衝動(推動)左肩的參與者,誰將指示下降的方向推動。如果推不收益率下降試驗將不會重複(隨後的試驗序列將啟動)。向前,向後推動將應用於一個或橫向方向。下降方向的順序將使用一個隨機發生器隨機。研究助理將蒙蔽狀態(運動類比/控製)和每個推動使用手持測功器將被應用。負載細胞將被放置在參與者的肩膀和研究助理將推動通過測力計的表麵。力對時間的積分計算(即脈衝)。所需的脈衝啟動每年秋季將被記錄,作為協變量的統計分析來控製潛在的差異推動力量。 To reduce the likelihood that participants will anticipate the nudge, they will be required to count backwards in 3’s during each trial (a concurrent secondary task). Nudges will occur at variable time points during counting. To familiarise participants with the experimental procedure, one practice trial will be conducted. The direction of the fall during the practice trial (forward, backward, sideways) will be randomised across participants. Afterwards, the experimental procedure will be repeated twice (with a different order of falls on each occasion). Hence, each participant will fall six times during the experimental procedure.

經驗的活動,如跳舞、體操、體育運動(如橄欖球、衝浪、跑酷等)、武術(如太極、柔道、跆拳道等)可能會影響參與者的著陸策略。因此,數據收集後,實驗者將記錄信息關於這些活動的參與者的經驗(例如,類型的活動,多年的參與水平的能力,策略學習類型的下降,等等)。這些信息將被用於解釋我們的研究結果的支持。

公眾參與的聲明

最初,人們有興趣的下降(如老年人、醫療專家、物理治療師、專家,等等)通過焦點小組谘詢關於安全著陸。主題被用來設計電動機類比與潛在促進安全著陸在發生下降。測試後的療效馬達使用年輕人的類比,我們征詢了秋天預防領導人在新西蘭測試老年人的類比。我們還與社區通過預防類和養老院,一個目標來確定水平感興趣的老年人在安全著陸,並考慮他們的反饋在設計提出了研究。我們計劃推廣我們的發現秋天預防領導人和感興趣的老年人提供了我們與他們的聯係信息。

主要的結果

加速度艾莫斯將記錄的數據導出excel格式和處理使用Matlab(美國Natic R2017b, MathWorks)。秋天開始(Start)和結束(結束)將從一維信號幅度提取加速度向量(SMV)背部的單位。圖4顯示範例數據從一個落後的下降。

圖4

西門子中壓開關技術(無錫)有限公司的背部慣性測量單元在一個落後的下降。開始下降(StartFall)、時間的影響(Ti)和結束(EndFall)顯示。西門子中壓開關技術(無錫)有限公司,信號幅度向量。

確定的開始和結束,一個閾值將使用100女士移動窗口計算應用於SMV數據。隨後,相對標準偏差(RSD)的窗戶將被計算。生成的rsd為將平均和用作閾值確定的開始和結束下跌為每個審判。RSD為曾被用來計算閾值識別腫瘤細胞,62年視覺神經信號63年在各種人類運動動力學研究。64年秋天的開始之前將被定義為海溝SMV達到最大值(SMV)馬克斯)65 66概述了SMV越過閾值。秋天的結束將被定義為SMV越過閾值達到最大值(SMV後馬克斯)。的開始和結束下跌識別方法將使用錄像核實。最大加速度(SMV馬克斯,g)將從所有15艾莫斯。

不同身體部位的骨折風險取決於影響的嚴重性和骨骼抵抗衝擊的能力。67年因此,骨折風險比率將被定義為力影響的比率除以必要的負載造成骨折。68 69計算力應用於手腕和臀部,手腕的SMV單位時將乘以比例因子影響前臂和股骨頭杜馬斯所提供的質量(質量百分比),70年然後乘以9.807 (g m⁄s轉換)。2最後,力量應用於參與者的手腕和臀部艾莫斯將除以半徑骨頭斷裂所需的負載和股骨基於屍體的研究。71年這種測量不包括力的方向應用到手腕和臀部;因此,這是一個估計的骨折風險比率。

樣本大小

樣本量估計進行了使用一個可定製的統計表格(xSampleSize.xlsx,www.sportsci.org)。樣本容量需求計算標準的雙尾假設方程使用80%電力(β= 0.20),5%的顯著性水平(α= 0.05),和關鍵值f分布的多元方差分析。從我們以前的研究數據和年輕的成年人(最小差異= 0.22 m / s2;受試SD = 0.28 m / s2;主客體之間SD = 0.32 m / s2),最大加速度(由質量衝擊力正常化)作為我們的主要結果。計算了最低組32參與者/條件的大小。占20%的損耗率,本研究旨在招募參與者38 /條件。

數據完整性和分析

首席研究員將監控數據完整性的定期檢查數據文件遺漏和錯誤。人口統計,問卷分數和結果的措施將被用於比較的條件(電動機的類比與控製)。變量的手段和SD將計算和差異條件檢查使用IBM SPSS統計V.25 (IBM SPSS統計軟件)。雙向團體之間將進行多元方差分析以探討條件的影響(電動機類比,控製)和方向(前進、後退、橫向)落在以下變量的興趣:髖部骨折風險比率,手腕和SMV的骨折風險比率馬克斯(g)的15艾莫斯位於身體段中顯示圖2。顯著的主效應和交互作用將進一步審查單獨使用方差分析的變量。控製造成的多重性問題進行多個統計測試,該Benjamini-Hochberg (b - h)方法將用於控製α水平連續使用Bonferroni調整修改。72年所有參與者都將包含在分析和將一個匿名參與保護保密的ID。隻有研究人員將訪問原始數據。使用的所有數據或分析在此研究可從相應的作者以合理的要求。

道德和傳播

懷卡托大學的人類研究倫理委員會(衛生2021 # 45)批準了研究方案。審判的結果將提交國際同行評審的期刊和會議。

討論

對老年人跌倒會造成嚴重的健康問題和可能導致虛弱,靜止和功能能力下降。電動機的使用類比來促進安全著陸(r)是一種很有前途的方法,可能減少傷害的嚴重程度,發生在意外下跌。在本文中,我們描述的方法隨機對照單盲研究調查使用電動機類比的功效促進老年人安全著陸。

這個項目需要與年長的人;因此,需要極其謹慎,確保參與者的安全。參與這項研究的條件之一是,參與者可以走不援助至少6米(兩倍的長度三米走測試Min-BESTest)在受約束的實驗室環境。老年人不能行走6米沒有援助,或站沒有走援助至少1分鍾,將被排除在研究之外。因此,排除標準需要舒適當參與者獨立行走和站立。此外,我們將管理PARQ+和參與者回答‘是的’兩個或兩個以上的問題將被排除在外。的PARQ+敏感的基礎條件,如骨質疏鬆症、心血管疾病、呼吸係統疾病、手術前、關節炎、慢性疾病、高血壓、背部疾病、中風等等。因此,如果一個參與者不是在一個健康的身體狀況,他們不會參與。這種方法因此排除了虛弱的老年人從我們的參與者池,這是必要的,因為與我們相關的受傷的風險減少幹預。

在研究分析老年人,標準往往是為了排除患有認知障礙。然而,先前的研究已經報道,運動學習的幹預措施可以有效的為人們認知和/或交際障礙。73年在這項研究中,因此我們試圖包含一個示例更具代表性的老年人。一個迷你認知測試(迷你認知)將管理評估老年癡呆症的可能性。1和3之間的分數被認為可能受損,而且分值3分以上被認為可能“正常”。52隻有參與者得分低於3的分界點是免稅的;因此,這將為我們提供一個機會來評估運動類比對老年人的影響在不同的認知範圍,這與我們的最終目標是一致的,開發一個簡單的解決方案,安全著陸,適用於盡可能廣泛的觀眾。

倫理語句

病人同意出版

引用

腳注

  • 推特@OladiSana

  • 貢獻者的想法和理由支撐著RSWM生成的工作。所以是一位博士生監督RSWM(首席主管)、陸(二級主管),和KH-L(二級主管)。所以寫的手稿在RSWM的支持下,陸和KH-L。所有的作者都建議在研究設計和方法,將有助於分析、解釋和傳播的結果。

  • 資金這項工作是由RSWM領導的一個研究項目的一部分,這是支持慈善捐款從共濟會的新西蘭。獎授予N / A。

  • 相互競爭的利益沒有宣布。

  • 病人和公眾參與病人和/或公眾參與設計,或行為,或報告或傳播本研究計劃。是指部分進一步了解細節的方法。

  • 出處和同行評議不是委托;外部同行評議。