The use of exergames to improve balance in elderly: Can we challenge COM displacements?

Jente Willaert Julie Tavernier
Een zelf-ontwikkeld exergame, VirBal genaamd, werd getest bij ouderen om na te gaan of het zorgde voor een uitdaging in evenwicht. Lichaamszwaartepunt verplaatsingen relatief ten opzichte van de individuele limieten waren hoger in het VirBal spel in vergelijking met het KInect Ski spel, wat uit voorgaand onderzoek het beste exergame voor balanstraining bleek te zijn. Het VirBal spel zou gebruikt kunnen worden als evenwichtstraining tool bij ouderen.

VirBal – de nieuwe training voor ouderen

VirBal – de nieuwe training voor ouderen

1 op 3 senioren valt elk jaar. Dit heeft grote gevolgen voor de persoon in kwestie en legt daarnaast ook druk op de sociale gezondheidszorg. Om dit cijfer te doen dalen zijn er reeds verschillende trainingsprogramma’s voor senioren ontwikkeld. Het effect blijft echter uit wegens grote drop-out cijfers. Trainingen worden als saai, repetitief en niet relevant beschouwd. Met deze scriptie willen we aantonen dat het ook anders kan.     

 

Trainen is saai

Iedereen zal ooit in zijn of haar leven met een val geconfronteerd worden, bij zichzelf of in de familie. Een val kan fysieke, sociale en psychologische gevolgen hebben. Om het risico op vallen te verminderen, zijn er reeds verschillende trainingsprogramma’s ontwikkeld. Het nut van deze programma’s is al bewezen bij senioren die trouw het schema en de oefeningen voor een lange tijd volgen. Daar wringt echter het schoentje. De gemiddelde senior beschouwt de trainingen als saai, repetitief en zinloos. Hij of zij zal de trainingen dan ook vroegtijdig stoppen, met alle gevolgen van dien.

Of toch niet?

Met de opkomst van Wii, Xbox, Kinect en andere exergames, spellen waarbij het lichaam gebruikt wordt om het spel te spelen, is er meer interesse ontstaan in het opstellen van trainingen die gebruik maken van deze technologie. Uit voorgaand onderzoek is gebleken dat deze trainingen gekenmerkt worden door een hogere intrinsieke motivatie en meer enthousiasme bij de senioren in vergelijking met klassieke evenwichtstraining. Aangezien deze spellen in de eerste plaats werden ontwikkeld voor het plezier, is het noodzakelijk om na te gaan of ze ook werkelijk het evenwicht kunnen verbeteren.

VirBal is de naam

Een belangrijke component van evenwichtstraining is het verplaatsen van het lichaamszwaartepunt. Voorafgaand aan deze scriptie heeft er een vergelijkende studie plaatsgevonden tussen actuele exergames om na te gaan welk spel de meeste lichaamszwaartepunt verplaatsingen kon induceren.  Het meest efficiënte spel, het Kinect Ski game, werd gebruikt als referentie voor het testen van een eigen ontwikkeld exergame, VirBal genaamd. In dit nieuw ontwikkelde spel werden noodzakelijke componenten voor evenwichtstraining bij senioren verwerkt. Het VirBal spel bestaat uit verschillende sub-spelen, die elk een andere component trainen.

Image removed.Het Wespenspel wordt gespeeld door het lichaamszwaartepunt te verplaatsen over een bepaalde lijn. Vanaf dit punt zal het waterpistool water chieten en kunnen de wespen verjaagd worden

 

 

Het Wespenspel, onderdeel van VriBal, focust op het oefenen van snelle lichaamszwaartepunt verplaatsingen.

 

 

 

 

 

Concreet werden 16 senioren uitgenodigd voor het spelen van de twee exergames waarbij hun lichaamsbewegingen werden geregistreerd aan de hand van reflecterende markers op hun lichaam. Een Kinect camera registreert deze bewegingen en laat toe om de avatar, een figuurtje dat de speler representeert, in real life te besturen. Om een duidelijk beeld te krijgen van de uitdaging per persoon werd er ook een test afgenomen voor de functionele limieten van evenwicht te bepalen. Deze test kan gezien worden als een spel waarbij er wordt gekeken naar hoe ver een speler zijn lichaam kan bewegen in een bepaalde richting zonder zijn voeten te verplaatsen.

De resultaten

Image removed.Resultaten toonden aan dat het VirBal spel meer lichaamszwaartepunt verplaatsingen, relatief ten opzichte van de individuele limieten, induceert dan het Kinect Ski spel en dit voor acht verschillende bewegingsrichtingen waardoor het spel een efficiënte vorm van evenwichtstraining kan zijn. Daarnaast kan het VirBal spel ingesteld worden op de individuele capaciteiten van de deelnemer zodat er op verschillende moeilijkheidsniveaus gewerkt kan worden. Bovendien wordt het spel als leuk en aangenaam om te spelen ervaren. In een volgende stap zal het spel getest worden tijdens een interventiestudie bij een grote populatie senioren om de effectiviteit van het spel als valpreventie na te gaan.

 

Lichaamszwaartepunt verplaatsingen uitgezet ten opzichte van de maximale limieten van evenwicht voor een bepaalde deelnemer.

 

 

 

Lichaamszwaartepunt verplaatsingen tijdens het Katapult spel, onderdeel van het VirBal spel, uitgedrukt ten opzichte van de individuele limieten van een deelnemer.

 

 

 

 

 

Cadeautip?

Het VirBal spel toont veelbelovende resultaten als valpreventie tool bij senioren. Het daagt het evenwicht van senioren uit in verschillende bewegingsrichtingen, is aangepast aan het niveau van de speler, werkt motiverend en is relatief goedkoop. Klinkt dit niet als een ideaal verjaardagscadeau voor je oma en opa?

 

Bibliografie

References

[1]         ONU, World population, ageing, WHO. (2015) 164. doi:ST/ESA/SER.A/390.

[2]         American medical association, Public health and Aging : Trends in Aging — United States and, Cent. Dis. Control Prev. 289 (2003) 1371–1373.

[3]         P. Kannus, H. Sievänen, M. Palvanen, T. Järvinen, J. Parkkari, Prevention of falls and consequent injuries in elderly people, Lancet. 366 (2005) 1885–1893. doi:10.1016/S0140-6736(05)67604-0.

[4]         F. Mazharizad, S. Dadipoor, A. Madani, A.S. Moradabadi, Investigating the prevalence and causes of events leading to falls among the elderly hospitalized in {Bandar} {Abbas} hospitals, J Educ Heal. Promot. 4 (2015) 11. doi:10.4103/2277-9531.151920.

[5]         N. Nagaratnam, K. Nagaratnam, G. Cheuk, Diseases in the elderly: Age-related changes and pathophysiology, 2016. doi:10.1007/978-3-319-25787-7.

[6]         P. Kannus, K. Uusi-Rasi, M. Palvanen, J. Parkkari, Non-pharmacological means to prevent fractures among older adults, Ann. Med. 37 (2005) 303–310. doi:10.1080/07853890510007197.

[7]         A. Bogaerts, S. Verschueren, C. Delecluse, A.L. Claessens, S. Boonen, Effects of whole body vibration training on postural control in older individuals: A 1 year randomized controlled trial, Gait Posture. 26 (2007) 309–316. doi:10.1016/j.gaitpost.2006.09.078.

[8]         F. Li, P. Harmer, K.J. Fisher, E. Mcauley, Tai Chi: Improving functional balance and predicting subsequent falls in older persons, Med. Sci. Sports Exerc. 36 (2004) 2046–2052. doi:10.1249/01.MSS.0000147590.54632.E7.

[9]         R.W. Granacher, Urs; Muehlbauer, Thomas; Zahner, Lukas; Gollhofer, Albert; Kressig, Comparison of traditional and recent aproaches in the promotion of balance and strength in older adults.pdf, Sport. Med. 41 (2011) 377–400.

[10]      C. Sherrington, A. Tiedemann, N. Fairhall, J.C.T. Close, S.R. Lord, Exercise to prevent falls in older adults: an updated meta-analysis and best practice recommendations., N. S. W. Public Health Bull. 22 (2011) 78–83. doi:10.1071/NB10056.

[11]      M. Agmon, B. Belza, H.Q. Nguyen, R. Logsdon, V.E. Kelly, A systematic review of interventions conducted in clinical or community settings to improve dual-task postural control in older adults, Clin. Interv. Aging. 9 (2014) 477. doi:10.2147/CIA.S54978.

[12]      U. Granacher, T. Muehlbauer, M. Gruber, A qualitative review of balance and strength performance in healthy older adults: Impact for testing and training, J. Aging Res. 2012 (2012). doi:10.1155/2012/708905.

[13]      S.L. Wolf, H.X. Barnhart, N.G. Kutner, E. McNeely, C. Coogler, T. Xu, Selected As the Best Paper in the 1990s: Reducing Frailty and Falls in Older Persons: An Investigation of Tai Chi and Computerized Balance Training, J. Am. Geriatr. Soc. 51 (2003) 1794–1803. doi:10.1046/j.1532-5415.2003.51566.x.

[14]      M. Lesinski, T. Hortobágyi, T. Muehlbauer, A. Gollhofer, U. Granacher, Effects of Balance Training on Balance Performance in Healthy Older Adults: A Systematic Review and Meta-analysis, Sport. Med. 45 (2015) 1721–1738. doi:10.1007/s40279-015-0375-y.

[15]      E. Deci, H. Eghrari, B. Patrick, D. Leone, Facilitating internalization: The selfdetermination theory perspective, J. Pers. 62 (1994) 119–142.

[16]      E.M. Simek, L. McPhate, T.P. Haines, Adherence to and efficacy of home exercise programs to prevent falls: A systematic review and meta-analysis of the impact of exercise program characteristics, Prev. Med. (Baltim). 55 (2012) 262–275. doi:10.1016/j.ypmed.2012.07.007.

[17]      D. Fitzgerald, N. Trakarnratanakul, B. Smyth, B. Caulfield, Effects of a Wobble Board-Based Therapeutic Exergaming System for Balance Training on Dynamic Postural Stability and Intrinsic Motivation Levels, J. Orthop. Sport. Phys. Ther. 40 (2010) 11–19. doi:10.2519/jospt.2010.3121.

[18]      D. Levac, D. Espy, E. Fox, S. Pradhan, J.E. Deutsch, Game Use in Rehabilitation, 95 (2015).

[19]      M. Agmon, C.K. Perry, E. Phelan, G. Demiris, H.Q. Nguyen, A Pilot Study of Wii Fit Exergames to Improve Balance in Older Adults, J. Geriatr. Phys. Ther. 34 (2011) 161–167. doi:10.1519/JPT.0b013e3182191d98.

[20]      E. Vanautgaerden, L. Vanermen, A. De Vries, S. Verschuren, Virtual reality games to improve balance and prevent falls in healthy elderly: exploring muscle activity, Ku Leuven, 2016.

[21]      D.J. Goble, B.L. Cone, B.W. Fling, Using the Wii Fit as a tool for balance assessment and neurorehabilitation: the first half decade of “Wii-search,” J. Neuroeng. Rehabil. 11 (2014) 12. doi:10.1186/1743-0003-11-12.

[22]      M. van Diest, C.J. Lamoth, J. Stegenga, G.J. Verkerke, K. Postema, Exergaming for balance training of elderly: state of the art and future developments, J. Neuroeng. Rehabil. 10 (2013) 101. doi:10.1186/1743-0003-10-101.

[23]      I. Cikajlo, M. Rudolf, N. Goljar, H. Burger, Z. Matjačić, Telerehabilitation using virtual reality task can improve balance in patients with stroke, Disabil. Rehabil. 34 (2012) 13–18. doi:10.3109/09638288.2011.583308.

[24]      L. Donath, R. Rössler, O. Faude, Effects of Virtual Reality Training (Exergaming) Compared to Alternative Exercise Training and Passive Control on Standing Balance and Functional Mobility in Healthy Community-Dwelling Seniors: A Meta-Analytical Review, Sport. Med. 46 (2016) 1293–1309. doi:10.1007/s40279-016-0485-1.

[25]      N. Skjæret, A. Nawaz, T. Morat, D. Schoene, J. Lægdheim, B. Vereijken, Exercise and rehabilitation delivered through exergames in older adults : An integrative review of technologies , safety and efficacy, Int. J. Med. Inform. 85 (2016) 1–16.

[26]      L. Verheijden Klompstra, T. Jaarsma, A. Strömberg, Exergaming in older adults: A scoping review and implementation potential for patients with heart failure, Eur. J. Cardiovasc. Nurs. 13 (2014) 388–398. doi:10.1177/1474515113512203.

[27]      C. Duclos, C. Miéville, D. Gagnon, C. Leclerc, Dynamic stability requirements during gait and standing exergames on the wii fit® system in the elderly, J. Neuroeng. Rehabil. 9 (2012) 28. doi:10.1186/1743-0003-9-28.

[28]      A.W. de Vries, G. Faber, I. Jonkers, J.H. Van Dieen, S.M.P. Verschueren, Virtual reality balance training for elderly: Similar skiing games elicit different challenges in balance training, Gait Posture. 59 (2018) 111–116. doi:10.1016/j.gaitpost.2017.10.006.

[29]      T. Howe, L. Rochester, F. Neil, D. Skelton, C. Ballinger, Exercise for improving balance in older people ( Review ), Cochrane Database Syst. Rev. (2011). doi:10.1002/14651858.CD004963.pub3.www.cochranelibrary.com.

[30]      Z. Clasen, Mall, (2011). http://faber.kuleuven.be/MALL/posture-analysis.php.

[31]      M. Chatfield, F.E. Matthews, C. Brayne, Using the mini-mental state examination for tracking cognition in the older population based on longitudinal data, J. Am. Geriatr. Soc. 55 (2007) 1066–1071. doi:10.1111/j.1532-5415.2007.01216.x.

[32]      Seniam, (n.d.). http://www.seniam.org/.

[33]      Intrinsic Motivation Inventory (IMI), (1994) 1–3. doi:www.selfdeterminationtheory.org.

[34]      A.L. Hof, M.G.J. Gazendam, W.E. Sinke, The condition for dynamic stability, J. Biomech. 38 (2005) 1–8. doi:10.1016/j.jbiomech.2004.03.025.

[35]      D.A. Winter, Human blance and posture control during standing and walking, Gait Posture. 3 (1995) 193–214. doi:10.1016/0966-6362(96)82849-9.

[36]      D.A. Winter, Biomechanics and Motor Control of Human Movement. Motor Control., Vol 2, 2009. doi:10.1002/9780470549148.

[37]      Zatiorski, Kinematics of Human Motion, 1998.

[38]      M. Woollacott, A. Shumway-Cook, Concepts and methods for assessing postural instability., J. Aging Phys. Act. 4(3) (1996) 214–233.

[39]      D.A. Winter, A.E. Patla, M. Ishac, W.H. Gage, Motor mechanisms of balance during quiet standing, J. Electromyogr. Kinesiol. 13 (2003) 49–56. doi:10.1016/S1050-6411(02)00085-8.

[40]      D. a Winter, F. Prince, J.S. Frank, C. Powell, K.F. Zabjek, D. a Winter, F. Prince, J.I.M.S. Frank, C. Powell, K.F. Zabjek, Unified theory regarding A / P and M / L balance in quiet stance Unified Theory Regarding A / P and M / L Balance in Quiet Stance, J. Neurophysiol. 75 (2013) 2334–2343.

[41]      Y. Laufer, G. Dar, E. Kodesh, Does a Wii-based exercise program enhance balance control of independently functioning older adults? A systematic review, Clin. Interv. Aging. 9 (2014) 1803–1813. doi:10.2147/CIA.S69673.

[42]      M. van Diest, J. Stegenga, H.J. Wörtche, K. Postema, G.J. Verkerke, C.J.C. Lamoth, Suitability of Kinect for measuring whole body movement patterns during exergaming, J. Biomech. 47 (2014) 2925–2932. doi:10.1016/j.jbiomech.2014.07.017.

[43]      N.E. Allen, C.G. Canning, C. Sherrington, S.R. Lord, M.D. Latt, J.C.T. Close, S.D. O’Rourke, S.M. Murray, V.S.C. Fung, The effects of an exercise program on fall risk factors in people with Parkinson’s disease: A randomized controlled trial, Mov. Disord. 25 (2010) 1217–1225. doi:10.1002/mds.23082.

[44]      A. Michalski, C.M. Glazebrook, A.J. Martin, W.W.N. Wong, A.J.W. Kim, K.D. Moody, N.M. Salbach, B. Steinnagel, J. Andrysek, R. Torres-Moreno, K.F. Zabjek, Assessment of the postural control strategies used to play two Wii FitTM videogames, Gait Posture. 36 (2012) 449–453. doi:10.1016/j.gaitpost.2012.04.005.

[45]      A. Nawaz, N. Skjæret, J.L. Helbostad, B. Vereijken, E. Boulton, D. Svanaes, Usability and acceptability of balance exergames in older adults: A scoping review, Health Informatics J. 22 (2016) 911–931. doi:10.1177/1460458215598638.

[46]      M.G. Jorgensen, U. Laessoe, C. Hendriksen, O.B.F. Nielsen, P. Aagaard, Efficacy of nintendo wii training on mechanical leg muscle function and postural balance in community-dwelling older adults: A randomized controlled trial, Journals Gerontol. - Ser. A Biol. Sci. Med. Sci. 68 (2013) 845–852. doi:10.1093/gerona/gls222.

 

Universiteit of Hogeschool
Master in lichamelijke opvoeding en bewegingswetenschappen, major research in biomedical kinesiology, minor clinical movement analysis
Publicatiejaar
2018
Promotor(en)
Prof. Sabine Verschueren, Aijse de Vries
Kernwoorden
Share this on: