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跌倒后果严重，影响生活甚至危及生命。研究人员为探究分带跑步机扰动强度（速度和持续时间组合）对滑倒跌倒相关指标的影响开展研究。结果发现跌倒率、最大加载力随滑倒速度增加而上升。该研究为设计防跌倒训练方案提供依据。
在日常生活中，跌倒就像隐藏在暗处的 “小怪兽”，随时可能给人们带来伤痛。对于各年龄段的人来说，跌倒的后果都不容小觑。它不仅会影响大家的生活质量，限制日常活动，还可能导致骨折、脑震荡，甚至夺走生命。据统计，超过 50% 的跌倒由滑倒引起，其中向后滑倒更是危险重重，常常引发严重的创伤性脑损伤、背部受伤和肢体骨折。
为了更好地应对跌倒这个 “小怪兽”，科学家们一直在努力探索。一方面，他们希望通过研究获取跌倒的生物力学特征，了解人体在跌倒过程中的各种变化；另一方面，也想通过系统训练，帮助人们降低跌倒风险。然而，现有的研究方法存在不少问题。像常用的机械障碍物、可移动平台等制造步态扰动的方法，无法精确控制扰动，在实际应用中难以推广。虽然有研究尝试用单带仪器化跑步机评估扰动强度，但存在局限性，而且此前很少有研究关注分带跑步机不同扰动强度对向后滑倒跌倒的影响。
在这样的背景下，首尔国立大学和休斯顿大学的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们利用分带跑步机系统，精心设计了不同的扰动强度，来探究其对跌倒的影响。研究人员招募了 24 名健康的年轻成年人（12 名女性和 12 名男性）参与实验。
研究人员用到的主要关键技术方法有：首先是基于先前的研究成果，对诱导跌倒系统的硬件和软件进行了优化。硬件方面，采用配备力板的分带仪器化跑步机，以及连接安全吊带和固定行走轨道的负荷传感器；软件方面，使用 C++ 开发定制软件，以 100Hz 的频率实时采集垂直地面反作用力（GRFs）、跑步机皮带速度和负荷传感器的加载力等数据。其次，实验设计了 16 次随机试验，包括 12 次扰动试验和 4 次假试验，以此减少学习效应。
下面来看看具体的研究结果：
- 跌倒和未跌倒的数量及其发生率：研究人员发现，整体跌倒率为 76%。随着速度和持续时间的增加，跌倒率呈现上升趋势。通过广义估计方程（GEE）分析表明，速度和持续时间对跌倒发生的主效应显著，但二者的交互效应不显著。在 300ms 持续时间下，0.5×PWS 的跌倒率显著低于 1×PWS 和 2×PWS；在 500ms 持续时间下，0.5×PWS 的跌倒率也显著低于 1×PWS 和 2×PWS，且 1×PWS 的跌倒率低于 2×PWS。另外，在 2×PWS 速度下，500ms 持续时间的跌倒率显著高于 300ms 持续时间。
- 跌倒导致的最大加载力：GEE 分析结果显示，速度对最大加载力有显著的主效应，而持续时间和二者的交互效应不显著。在 300ms 持续时间下，2×PWS 产生的最大加载力显著高于 0.5×PWS；在 500ms 持续时间下，0.5×PWS 产生的最大加载力显著低于 1×PWS 和 2×PWS，且 1×PWS 产生的最大加载力低于 2×PWS 。
综合研究结果和讨论部分，这项研究有着重要意义。它首次系统地评估了分带跑步机扰动强度对向后滑倒跌倒的影响，发现诱导滑倒的速度与跌倒率呈正相关，跌倒时的最大加载力也随滑倒速度增加而增加，但不受持续时间影响。这些发现为使用分带跑步机设计步态扰动的标准提供了初步依据，有助于研究跌倒生物力学，还能为设计逐步调整扰动的训练方案提供参考，从而促进平衡恢复，对预防跌倒具有重要的指导价值。未来，研究人员计划进一步改进研究，整合运动捕捉系统，纳入更多高跌倒风险人群，研究更多速度、持续时间和扰动波形对跌倒的影响，让我们对跌倒的认识更加深入，也为预防跌倒提供更有效的方法。
