Reactieve voetplaatsing in balanshandhaving tijdens staan en lopen in gezonde jongeren en mensen met een cerebrovasculaire aandoening.

In het dagelijks leven is het menselijk lichaam continu onderhevig aan
verstoringen, zowel door de zwaartekracht als door interactie met de omgeving.
Deze verstoringen kunnen leiden tot het verliezen van de balans. Hier moet
adequaat op gereageerd worden om een val te voorkomen. Voetplaatsing is
cruciaal voor de balans handhaving in zowel staan als lopen. Het is echter
onduidelijk waarom mensen na een bepaalde verstoring er voor kiezen de voet op
een specifieke plaats en op een specifiek tijdstip neer te zetten. Een model
dat deze locatie en tijd kan voorspellen kan veel toegevoegde waarde hebben in
de kliniek, maar ook in de robotica. Het onderzoeken van voetplaatsing in
patienten met een cerebrovasculaire aandoening kan inzicht geven in hoe de
bijkomende beperkingen invloed hebben op voetplaatsing, en hoe deze beperkingen
het best gecompenseerd kunnen worden of balans ondersteunende hulpmiddelen. Er
zijn draagbare hulpmiddelen ontwikkeld die een val kunnen voorkomen doordat ze
detecteren wanneer een persoon uit balans raakt en die aan de hand daarvan
corrigerende acties kunnen uitvoeren. Hoe effectief deze apparaten zijn in het
ondersteunen van de menselijke balans is nog een open onderzoeksvraag.

Het voornaamste doel is het onderzoeken van stap responsies die volgen uit het
aanbrengen van balans verstoringen tijdens staan en lopen. Deze data zal worden
gebruikt voor het ontwikkelen van voorspellende modellen van voetplaatsing. Een
ander doel van deze studie is uitvinden hoe de balans van proefpersonen
verandert wanneer ze een balans ondersteunend hulpmiddel gebruiken. Een
draagbaar geactueerd vliegwiel is ontwikkeld op de UT om proefpersonen te
helpen balanceren in het frontale vlak. De effectiviteit van het apparaat wordt
geëvalueerd door de balans met en zonder geactueerd vliegwiel te vergelijken.

Het betreft een non-invasief cross-sectioneel onderzoek. Het onderzoek bestaat
uit 2 hoofd experimenten, 1 in staan en 1 in lopen. Er is geen randomisatie;
proefpersonen behoren tot een van de twee groepen (gezond, patient). Alle test
condities binnen een experiment zullen in een willekeurige volgorde worden
aangebracht. Gezonde proefpersonen kunnen worden gevraagd om deel te nemen aan
een extra experiment met alternatieve condities welke niet aan bod zijn gekomen
in het hoofd experiment.

De balans zal worden verstoord door het op de heup aanbrengen van plotselinge krachten van verschillende magnitude en duratie en door plotselinge loopband verplaatsingen van verschillende groottes en snelheden. De verstoringen worden aangebracht met de >pelvis perturbator> en een loopband. De verstoringen zijn groot genoeg om de proefpersonen een correctieve stap te laten zetten, maar zijn niet bedoeld om mensen te laten vallen. Deze krachten worden aangebracht tijdens staan of lopen, met behulp van een extern apparaat. De verstoringen zullen altijd sub-maximaal zijn, wat wil zeggen dat proefpersonen worden aangezet tot het maken van een correctieve stap, maar niet als doel heeft de proefpersoon te laten vallen.

Alle experimenten zijn non-invasieve procedures met verstoringen welke ook in
het dagelijks leven zouden kunnen voorkomen.
Een enkel experiment kost een gezonde proefpersoon ongeveer 45 minuten aan
actieve deelname. Van een patient wordt niet meer dan 12 minuten actieve
deelname verwacht. Dit zal naar verwachting geen zware last zijn voor de
proefpersoon. Alle proefpersonen krijgen de kans om te rusten tijdens het
experiment, en kunnen naar eigen inzicht verder gaan (of stoppen). Gezien de
veiligheidsmaatregelen zijn de risico's op verwondingen laag. Het onderzoek
leidt niet tot direct voordeel voor de proefpersoon, maar biedt mogelijkheden
tot het beter begrijpen van voetplaatsing tijdens menselijke balans handhaving
het kan aantonen dat een geactueerd vliegwiel de menselijke balans kan
verbeteren. Deze kennis zou kunnen worden toegepast zowel in de robotica als
klinisch gebied.
De experimenten met CVA patienten kunnen enkel met deze patient groep worden
uitgevoerd, aangezien deze zich richten op de beperkingen in voetplaatsing ten
gevolge van een cerebrovasculaire aandoening.