座位バランス評価と訓練のための触覚フィードバック装置

多くの人々は、機能的な独立性を損ない、二次的な健康合併症につながる可能性があり、座っている不安定さに苦しんでいます。当社のプロトコルは、座っている間のバランスを評価し、挑戦し、改善する可能性を秘めています。当社の技術は、既存のバランス研究ツールの要素を、臨床使用とアクセシビリティに最適化された1つの新しいデバイスに組み合わせたものです。

新しい筋肉障害の下で苦しむ個人は、座ったバランスを維持するために苦労するかもしれません。当社のプロトコルは、バランスのリハビリテーションの成果に利益をもたらすことが知られている評価とトレーニング技術へのアクセスを提供します。このプロトコルは、バランス制御機構を調査し、感覚的フィードバック方法を最適化するために適用することができる。

このプロトコルの新しいユーザーは、デバイスの作業レプリカを生成するために、補足図面とソリッド モデル ファイルを使用する必要があります。最初に、鋼板にベースナットを溶接して、交換可能な半球型ベース用の接続インタフェースを構築します。数値制御されたコンピュータ(CNCミリング機)を使用して、ポリエチレンから円筒状のシャーシ、蓋、ベースを構築し、ベースプレートをベースにボルトで固定し、シャーシをベースに配置します。

フライス盤を使用して、長さ37mm、外径32mmの円筒状のポリ塩化ビニルスリーブをねじ棒に取り付けます。鋼フランジをスチールヒッチの両側に溶接した後、ヒッチをベースの前面にボルトで固定します。CNC旋回機を使用して、高さ63mmの高さ152mmの5つのポリエチレンシリンダーを構築します。

各シリンダーの上面の中央に、32mmの穴を38mmの深さにカットして、円筒形のスリーブに干渉を合わせています。各シリンダーの底面に、CNCターニングマシンを使用して、5つの各シリンダーのそれぞれについて、曲率の半径が一定の均一に湾曲したベースを切断し、全体の高さ63mmを維持します。脚支持アタッチメントを構築するには、最初に70mmスチールヒッチを575mmスチール押出の一端に垂直に溶接します。

もう一方の端では、300mm円筒形の鉄製のフットレストを押し出しにクランプします。バンドソーを使用して、長方形の29×100mmのスチールバーを約160mmの長さにカットして、重さ3.6kgにします。シャーシの背面にスチールバーを挿入して、脚のサポートアタッチメントのバランスを取り、デバイスを組み立てます。

クッチとヒッチインサートを通してクレビスピンを挿入して、脚の支持を接続します。次に、クランプの位置を希望のフットレストの高さに調整します。ロッドをベーススタッドに通し、約35mmのロッドがベースから突き出るような、突出したロッドを所望の湾曲したベースに挿入します。

グリップテープを蓋に貼り付け、蓋でデバイスを覆います。装置を計測するには、慣性測定ユニットと8台の振動タッカーをマイクロコントローラに接続します。慣性測定ユニットから前部および平凡な傾斜角を読み取り、傾斜角に基づいて振動するタクターをオンまたはオフにするようなマイクロコントローラをプログラムします。

慣性測定ユニットをシャーシの中央に固定し、振動するタッカーをシャーシの中心の中心の8cmの前部を中心とする半径10cmの通常の八角形に配置し、平均的なサイズの人の座席の下に横たわるようにします。次に、マイクロコントローラをコンピュータに接続し、ソフトウェアのユーザーインターフェイスを開きます。バランス実験を行うために、神経学的および筋骨格系の障害、急性または慢性の腰痛のない同意参加者を募集し、各参加者の年齢、体重、身長を記録します。

次に、ユーザー インターフェイスを開きます。コンパスグラフは、デバイスの傾き角度に加えて、後方および平凡な方向におけるデバイスの傾き速度の半分を示しています。各バランストライアルの前に、参加者にノイズキャンセリングヘッドフォンを使用し、胸に腕を組み、可能な限り直立姿勢を維持し、準備ができたら口頭で手掛けするように指示します。

ユーザー インターフェイスの [試用版] パラメーター セクションのドロップダウン メニューを使用して、現在の難易度と目の状態をラベル付けし、[レコード] をクリックしてトライアルを開始します。目を開けた試練の場合は、バランスを保つために、まっすぐ前に固定点に焦点を当てるように参加者に指示します。目を閉じたトライアルでは、目隠しを使用して、参加者が視覚的なフィードバックを完全に奪われていることを確認します。

疲労を避けるために保証された休憩を取り、必要に応じていつでも停止して、シリーズで20 30秒の着席バランス試験を実行します。アルゴリズムは、使用する前受追および平凡なフィードバックのしきい値を計算し、ユーザー インターフェイスの Q3 列にしきい値を表示します。vibrotactile フィードバックのしきい値は、特定のタスクまたは目標に合わせて調整された方向とタイミングに関するフィードバックの手掛かりを提供するように最適化できます。

4 回の慣例試験の後、Q3 列の値を右の列にコピーし、[更新] をクリックして、4 回目の慣れ親しんだ試行に基づいてコンパス グラフに表示されるフィードバックのしきい値を更新します。後部および平凡な傾きの角度は、分析のためにテキストファイルにリアルタイムで自動的に格納されるように、後方および平凡な信号を分析して、それぞれの実験条件の座り込み性能を特徴付ける。この表は、144のバランス試験で平均した後眼および平凡な支持面傾きから得られた後方および平凡な支持面の傾きから得られた後の図の尺度を示し、各実験条件の下で12人の参加者によって行われる。

後眼傾きの観察は、根平均平方、重心周波数、および周波数分散の眼開閉バランス条件と眼閉鎖バランス条件の間で有意に異なっていた。他の報告と一致して、これらの後グラフィック対策は、vibrotactileフィードバックシステムがアクティブであった試験中にバランスタスクを区別することができます。後部傾斜観測の中心周波数は、対照試験中よりも有意に高かった。

他のレポートと一致して、このvibrotactileフィードバックプロトコルは、バランス性能に測定可能な影響を与えます。すべての構造コンポーネントには、対応するソリッド モデルと図面があり、ダウンロード可能で、構築プロセスを複製するために使用できます。この手順は、動的直立座位の基本的性質とバランストレーニング技術としてのvibrotactileフィードバックの有効性に関する仮説をテストするために使用することができる。

この研究は、着席バランスの障害を持つ集団が生活の質を向上させるための臨床評価とトレーニングツールに関する将来の作業のための重要な基盤を提供します。この装置を構築するために使用される電動工具は、身体的危害を引き起こす可能性があります。すべての安全プロトコルに従ってください。