振动器“顶针”可以减少老年人摔倒

建议的用于人体平衡支持的可穿戴轻触设备概述。

资料来源：横滨国立大学

日本研究人员已经开发并测试了一种原型装置-可穿戴在指尖上——融合了“轻触”的概念，以增强平衡感。如果广泛使用，该设备将显著降低老年人跌倒的发生率。

随着年龄的增长，我们的平衡感可能会受损。由此产生的姿势摆动增加反过来又增加了跌倒和受伤的风险。与此同时，在高度发达国家，老年人在人口中所占比例很大，而且还在不断增加。这使得减少姿势摆动影响的努力变得更加迫切。

拐杖和助行器等辅助工具有很大帮助，但研究表明，在某些情况下，如在楼梯上或上下车时使用或误用它们，实际上会加剧平衡感问题，并增加受伤的风险。

为了应对老年人对人体平衡的挑战，近年来大量研究集中在被称为“轻触”的现象上。即使闭上眼睛，一个被试者只要用指尖轻轻触碰他们面前的窗帘或一张纸，就会得到足够的刺激线索来减少他们的摇摆。即使窗帘或一张纸不能像手杖或步行架那样提供任何姿势支撑，也会发生这种情况。

横滨国立大学(YNU)和广岛县大学的研究人员想要测试一种创造“虚拟光触摸”(VLT)系统的方法，以达到同样的效果——实际上创造了一个虚拟的窗帘。

第一步是一个基本的VLT系统，该系统集成了一个小装置，可以套在被摄对象的指尖上——就像戴着顶针一样——当他们开始摇摆时，会发出振动旋转的“轻推”。在VLT的首次尝试中，摇摆的评估是由3D运动捕捉系统执行的，类似于电影行业特效专业人员使用的系统。

对使用这种概念验证系统的受试者进行的初步测试显示，测试结果相当于使用物理窗帘。YNU工程学院副教授、该研究的主要作者Keisuke Shima说：“在日常生活中，使用如此大型复杂的运动捕捉系统并不比窗帘更实用。”。

“但在活体上的测试表明，这一概念是有效的，”该论文的合著者、YNU研究员坂田真美(Mami Sakata)补充说。“下一步是将VLT转变为一种可以用于日常生活的系统。”

研究人员将运动捕捉系统换成了加速计——一种测量加速度的机电设备——类似于大多数智能手机中的装置。振动式触碰棒仍然由振动式顶针装置输送。

然后，对150名年龄从60岁到90岁的志愿者进行了加速计和振动旋转顶针VLT系统测试，再次发现姿势摆动与物理窗帘一样显著减少。

基于加速度的VLT装置在日常生活中作为一种平衡辅助装置非常实用，因为它包括一个简单、轻便、紧凑的传感器和电机。它应该得到老年人的广泛接受。

然而，研究人员希望进一步改进他们的系统，使该设备更轻、更紧凑，并增强其减少姿势摆动的能力。对于后一种增强，他们将需要精确地探索仍然鲜为人知的轻触效应是如何支持人体平衡的。

研究结果发表在科学报告.