Videnskabelige

Aspekter af instant aging og alders simulation

En gammel alder simulation suit, Age Suit eller Senior Suit er et Jumpsuit, der giver yngre mennesker mulighed for at udforske de ældres levevilkår, når mange af deres fysiske evner er forsvundet. De er redskaber til sensibilisering af offentligheden til de ældres behov, til uddannelse af sygeplejersker og sundhedspersonale, til test af brugervenlighed og barrierefrie designs og til udvikling af ergonomiske produkter og miljøer. I følgende artikel beskrives den teknologiske udvikling i forbindelse med alders simulering og aktuelle applikationer.

Interessen for de ældres evner er stigende, da deres andel i den vestlige befolkning bliver større. Det forventes, at gruppen af personer i alderen mellem 50 og 100 år snart vil etablere halvdelen af befolkningen i Europa. Og her giver alders simulerings dragter indblik i forskning billigere, hurtigere og på en mere direkte måde end andre metoder, fx computermodeller. Gennem selv-oplevelse kan alders dragter skabe en intuitiv forståelse, som giver mere indsigt, end der ville være muligt ved teori alene. Derfor anvendes alders simulerings dragter nu over hele verden af ergonomer, arkitekter, produkt designere, ingeniører, markeds forskere, politikere, undervisere, personalechefer og mange andre.

Hver gang i et stykke tid en politiker eller en journalist mener, at han kunne bruge en alders simulerings dragt til at bevise, at ældre generelt ikke skal køre biler. Men alders simulerings dragter giver hurtige og præcise resultater inden for dette forskningsområde. Alders dragter forudsige de ældres problemer med præcision, men ikke at udelukke dem fra at køre. De ældres køreevner viser meget specifikke problemer, såsom vanskeligheder med at komme ind og ud af en bil og dreje hovedet, når man kører baglæns. (Det er derfor, mange bilproducenter nu tilbyder back View-kameraer). På den anden side, magt styring, magt bremser og automatisk transmission gør det muligt for mange seniorer til at køre en afstand i bil (for at se en læge eller shoppe), som de ikke kunne gå til fods mere. Og som en kendsgerning, undersøgelser viser, at ulykkesfrekvensen falder over alder indtil en alder af 75 mindst [1]. Unge og lærende chauffører mellem 18 og 25 er langt mere ulykkes udsat.

F. eks. er ergonomer interesseret i virkningen af aldrings effekter på jobeffektivitet. Men for dem, der har fysisk krævende job, såsom tagdækkere, fliselæggere, murere, brandmænd og politibetjente, fører den voksende alder til et perspektiv med reduceret ydeevne, der er forbundet med specifikke farer. På mange områder er det derfor vigtigt at tænke på løsninger, såsom en intern jobrotation til andre aktiviteter i samme virksomhed. Alders simulerings dragter kan bidrage til at identificere farlige aktiviteter for ældre på et tidligt tidspunkt, og de kan bidrage til at udvikle en forståelse for ældre mennesker i yngre beslutningstagere.

Simulerings dragter hjælper også ingeniører og ergonomer med at vurdere arbejds linjens opsætninger for ældre mennesker. Virksomheder har bygget produktionslinjer som træmodeller og brugte alders simulerings dragter til at kontrollere de problematiske områder. De vanskeligheder, der blev fundet, var inden for finmontage arbejde, og de blev ændret, før den endelige opførelse.

Arkitekter og også nogle politiker er interesserede i at forstå, hvordan aldersbegrænsninger påvirker udformningen af bygninger, offentlig transport og byudviklingen. For blinde og kørestolsbrugere er der etableret regler som barrierefrit design. Men selv om de fysiske begrænsninger af ældre mennesker er stort set kendt teoretisk, da der findes en standard til deres overvejelse, ISO 20282, er der stadig en mangel på tilsvarende reaktioner [2]. Flere offentlige aktiviteter med en SD&C Senior Suit har vist, at der stadig er behov for en indsats for at tilpasse verden til de ældre, f. eks. flere undersøgelser med alders simulerings dragter viste, at mærkningen af klokkerne og intercom-systemerne i et hus, tilgængeligheden af fordørene og utilstrækkelig belysning ofte var problemer for testpersonerne. Med hensyn til indretningen af lejligheder og hotelværelser, nogle badekar var sande fælder for ældre mennesker. I flere kunne tilfælde ingen af testpersonerne tænde for fjernsynet i et hotelværelse, fordi fjernbetjeningen var umulig at håndtere for dem. Etage bygninger uden elevator er et ofte dokumenteret problem for aldrende beboere.

Borgmestre og byråd i flere byer har udforsket og evalueret potentielle problemer med alders simulerings dragter fra SD&C for at finde løsninger og forebygge farezoner. De opdagede for eksempel behovet for at forlænge varigheden af den gule fase i trafiklys og for at starte den grønne blinkende et sekund tidligere for at afspejle den reducerede reaktions frekvens for ældre brugere [3]. Indtil nu mangler der stadig at blive gennemført passende foranstaltninger i flere lande, selv om nogle har reageret.

Selv om de ældre er fysisk svagere og mindre smidige, de tager aktivt del i livet mere end nogensinde før, takket være medicinske fremskridt. På ingen måde lever denne gruppe kun i plejehjem. Mange af dem er pensionister, der rejser for at besøge deres børnebørn eller går ud for koncerter, de er ofte aktive i ulønnede kontorer og byråd, og de dyrker deres haver eller udfører kunsthåndværk for at pynte deres hjem.

Hertil kommer, at markeds forskerne fandt, at de fleste luksus ferier er reserveret af ældre, og at ældre mennesker er også dem, der køber de dyreste biler og produkter med den højeste kvalitet. I mellemtiden har også de erhvervsdrivende og flyfabrikanterne testet deres produkter med alders simulerings dragter. For bilindustrien er kvaliteten af alders simulerings dragten for eksempel en afgørende faktor for fremskridt, fordi alders simuleringen viser, hvor der stadig er innovationer nødvendige. Tests ført af SD&C i samarbejde med bilindustrien påpegede forskellige problemområder af både biler og lastbiler, der stadig har brug for en løsning.

Siemens fandt ud af, at ældre mennesker ikke køber husholdningsapparater, hvis de ikke er sikker på, hvordan man håndterer dem. Derfor har virksomheden gjort en stor indsats for at udvikle produkter, der er nemme at betjene, ved hjælp af alders simulation. Gennem mange års forskning, er manualer og retningslinjer blevet skabt om, hvordan produkter skal udformes til at være bedre anvendelig af de ældre. Anvendeligheden af Siemens husholdningsapparater til ældre mennesker er blevet forhøjet til et højt niveau, som de internationale forbrugersammenslutninger har bekræftet. SD&C værdsætter og anvender nu disse retningslinjer.

Det er ikke overraskende, at ideen om ergonomisk alders simulering har sin begyndelse i ergonomi afdeling af Siemens. Fra 1999 var de ergonomiske eksperter i Siemens begyndt at forske i de ældres problemer. Simulerings dragter har vist sig at være fremragende værktøjer til forskning, og også at overbevise udøvende ledere, når det kunne påvises, at de selv ikke var i stand til at bruge deres egne produkter, mens de var iført en alders simulerings dragt. Mange nye produktforbedringer i dag skyldes alders simulerings dragter.

Et andet stort område af interesse for alder simulation kan findes i uddannelsen af medicinske studerende og (geriatriske) sygeplejersker. I mellemtiden er selv-oplevelsen af at være gammel i en simulerings dragt en del af uddannelsen i mange gode uddannelsescentre. Efter at have iført sig en simulerings dragt, ligger de studerende ned på en seng og forsøger at få fat i værktøjerne rundt, trykke på nødknappen, så stå op og gå med rollator, gå trapper eller pakke og sortere piller. Læse etiketten af medicin emballager og åbne kasser er stadig et stort problem for de ældre. Selv om nogle farmaceutiske virksomheder har foretaget tests med alders simulerings dragter, er den almindelige etiket, der beskriver medicin stadig meget lille og behovet for alders-passende design fortsætter.

Anvendelsen spektrum af Senior dragter i uddannelsessektoren er en meget stor en. Nogle førsteklasses hoteller træne deres medarbejdere med dragter til at lade dem bedre forstå behovene hos de ældre. Endelig opdagede forsikringsselskaber og banker brugen af Age simulation som en unik måde at overbevise yngre mennesker til også at spare nogle penge for alderdommen.

Kategorier af alders simulering

Efter et første internationalt møde om alders simulering i Siemens ' design afdeling i 1999, kom der et japansk patent på en Age simulation SUIT (se fig. 3). Og efter den første offentlige optræden i München i 2004 er der ansøgt om et tysk patent (se fig. 2). Begge patenter var forsøg på at erobre et nyt felt af forskning, som så stadig manglede erfaring. Begge patenter fandtes at være upraktiske og havde ingen succes på markedet. I dag er der mindst tyve forskellige Age simulation Suits i verden, flere af dem i Tyskland, men mange er blot kopier af de første forsøg. De grundlæggende ideer synes at være let at gennemføre: briller forsynet med et ark plastik indeni for nedsat syn, vægt veste fra sportsudstyr til at simulere tabet af kraft, og ortopædiske kraver til at reducere mobiliteten. Men mens det seemes at være let at bygge en første simulation suit, der producerer en god simulering, der følger de reelle kurver af funktionelle tab, viste sig at være meget vanskeligt. Ved bestilling af de eksisterende simulerings dragter langs en skala til måling af, hvilket beløb de skaber en realistisk alders simulering, SD&C Senior Suit Delta kunne placeres som den mest avancerede simulation Suit på markedet. Det er i det mindste, hvad en afhandling ved universitetet i Dresden fandt ud af i 2007.

Dag SD&C skelner mellem tre forskellige præstationsklasser, der kræver forskellige positioner på realismen skala.: 1) bevidstgørelse (alpha), 2) uddannelse (beta) og 3) design (Delta).

Senior suit alpha fra SD&C bliver simpelthen brugt til at øge offentlighedens bevidsthed af interesserede personer og forklare de fysiske begrænsninger, som ældre mennesker står over for. I dette tilfælde er den kvantitative nøjagtighed af simuleringen ikke så vigtigt, hvis omfanget og retningen er rigtige. SD&C sikrer, at intensiteten er begrænset. Det betyder, at kun den sunde og naturlige aldringsprocessen er simuleret uden overdrivelse, så ingen er chokeret eller traumatiseret af oplevelsen. Blindhed, Parkinsons rystelser, helt følelsesløse fingre eller en klumpfod for eksempel er sygdomme, som ikke alle får, mens de bliver ældre.

Det er derfor vigtigt at skelne mellem sygdomme og den normale aldringsproces. I forbindelse med medicinsk uddannelse kan det være meget nyttigt at simulere de nævnte sygdomme. Derfor er der tilsvarende tillægsaftaler. Med simulerings dragt beta ved at SD&C synet og hørelsen simuleres mere præcist. Den visuelle sløring er simuleret med en flip-up visir med to forskellige aldrings trin på tyve og 40 år. Hørenedsættelsen kan justeres lineært af en tinnitus, der er variabel i lydstyrken. Aftagelige vægte i Vesten tillader ni gradueringer af tab af effekt og tryk ærmer til leddene kan variabelt påføres.

Desuden giver delta-modellen også mulighed for at justere vægtene på ekstremiteterne. For hver side af arme og ben er ni niveauer justerbar. Vægte på arme og ben samt tryk ærmer til leddene kan placeres meget præcist og ophold i den tilsigtede position på grund af yderligere velcro strimler i denne model. Selv med udskridning bevægelser, som de forekommer i nogle aktiviteter, vægtene og tryk ærmer ikke falder af. Måleudstyr til medicinske og ergonomiske undersøgelser kan fastgøres i lommerne på dragten. Der findes også åbninger til kabler.

Ud over adskillelsen mellem Age Simulation Suits langs en specialisering akse, findes der sondringen mellem modular og integral simulering dragter. Med modular alders dragter kan simulerings elementerne placeres individuelt på kroppen, med integral simuleringer er styrke- og bevægelses reducerende elementer indarbejdet i én enkelt kropsdragt (samlet). Ulempen ved integral dragter er, at simulerings elementerne sandsynligvis vil være på forkerte steder på grund af forskellige krops proportioner. SD&C senior suit delta 2 kombinerer fordelene ved modular og integral suit. På den ene side kan simulerings elementerne placeres direkte på det rigtige sted på kroppen. På den anden side, repræsenterer dragten et befæstelses system, der tillader fastgørelse af elementer, da det ikke er muligt med modulære dragter. Hertil kommer, at stivheds elementer er indarbejdet i jumpsuiten.

Genetisk aldring og ergonomiske præstations kurver

Den menneskelige krop består af 220 forskellige typer af celler, der skaber organer som muskler, øjne og ører. Deres ergonomisk-relaterede præstationer kan måles. Cellerne og organerne er underlagt forskellige aldrings processer. Nogle celler udskiftes hver par dage, hvorimod nogle organer bliver langsomt ældre og kan kun delvist udskiftes. Cellulær aldring afhænger af menneskets genetiske setup, hvorimod udførelsen af et organ ikke kun afhænger af alderen, men også af slid og ælde. Den gennemsnitlige præstation af øjne, ører og muskler under aldringsprocessen er blevet undersøgt, og alders simulering kan være baseret på de kendte kurver for ydeevne over alder, som de er refereret i ISO 20282 [2].

Alders simulering med dragt af SD&C fører fra et punkt af præstations kurven, fra den faktiske alder, til en anden, som er 20 eller 40 år væk. Til ergonomisk løsings design problemer er det ofte tilstrækkeligt at anslå omfanget af udsving i målpopulationen for at gøre et problem synligt. I tilfælde med interaktive displays er løsningen på et problem ofte at automatisere en funktion, så nøjagtige værdier ikke længere er nødvendige. Men i tilfælde, som ved fastsættelsen af den maksimale hylde højder for de ældre, er det nødvendigt at vide præcis, hvilken procentdel af befolkningen på en vis alder kan nå op til en bestemt højde. Ved hjælp af alders simulering er det muligt at skelne det nødvendige fra unødvendig dataindsamling og dermed spare omkostninger gennem indledende tests. Høj kvalitets alders simulering hverken bagatelliserer problemer eller overdriver dem. Det er især fordelagtigt, at simulerings dragter tillader afprøvning af kombinerede præstations effekter i alderdommen, fx syn og bevægelighed, når der gribes noget højt op eller ned. Ved hjælp af alders simulering får vi betydelige resultater for forhold, der endnu ikke er fuldt udforsket. Simulerings dragten fra SD&C realiserer en kunstig aldring af omkring 40 år, hvilket betyder, at 20 til 40 år gamle ingeniører og designere kan simulere på sig selv at være 60 til 80 år gammel.

Simuleringen af alderens visuelle evner

Aldringen af synet er en meget kompleks proces og involverer en række ergonomiske funktioner.

Den vigtigste funktion er 1) ændringen i synsskarphed, som i de fleste tilfælde bliver presbyopi. De fleste ældre har brug for briller til at læse og genkende detaljer på tæt afstand. Allerede i en ung alder kan processen være avanceret og briller er påkrævet. I en alder af 50 år har næsten alle voksne brug for læsebriller. Andre aldrende faktorer af synet er 2) ændret farve syn, 3) et øget behov for belysning, 4) begrænset perifer syn og 5) i mange tilfælde er der en let makuladegeneration.

Simuleringen af reduceret hørelse og taktile evner

Omtrent magen til synet, hørelsen og følelsen af berøring ændres med alderen. SD&C senior suit delta simulerer den begrænsede berøringssans med handsker og reduktionen af hørelsen med elektroniske ørekapsler. Da en tredjedel af de ældre lider af tinnitus, simuleres lyden af tinnitus i ørekapslerne på senior suit . Simuleringen af hørelse er meget varierende over hele spektret fra forståelse til total døvhed. Denne lyd kan ændres i lydstyrken eller slukkes. Med tinnitus lyden helt skruet op er det næsten umuligt at følge diskussioner i omgivelserne. Taleforståeligheden i visse situationer kan nu måles og sammenlignes direkte.

Simuleringen af reduceret muskelkraft

Den muskuløse kraft af tager en anden kurs i årenes løb end funktionen af de sensoriske organer. Muskelkraft har det maksimale i en alder af omkring 30 år, og fra da af den gennemsnitlige værdi aftager kontinuerligt. I en alder af 70 mennesker har kun omkring halvdelen så meget magt til rådighed som med 30 år. Nogle simulation Suits forsøgte at simulere den tabte magt ved elastiske elementer (se fig. 2 og 3), men den korrekte positionering af elementerne på forskellige organer viste sig meget vanskeligt. Under spænding de elastiske elementer tendens til at snuppe fra de fastsatte positioner og de frie bælter ofte fik fanget på dørhåndtag, hvilket var ganske farligt for testpersoner. Derfor simulerer de fleste simulerings dragter den reducerede effekt ved at montere yderligere vægte på kroppen. Med SD&C Senior Suit Delta 2 elementerne kan placeres korrekt og stabilt til de enkelte krops positioner.

SD&C senior suit delta 2 med de variable vægte i vesten og ekstremiteterne gør det muligt at tilpasse sig svagere testpersoner og deres individuelle forfatning. Derfor er det også muligt for teenagere at prøve senior suit; simuleringen kan tilpasses den ikke-lineære kurve af kraften i aldringsprocessen. For en femten år gammel teenager for eksempel, vil aldringen af 20 år ikke betyde et tab af kraft, men en kraft stigning og kun i en fremskreden alder vil hans styrke så igen være faldet til en alder af en femten år gammel.

Simulering af bevægelsesrestriktioner

De stigende restriktioner på gribe områderne, mens de står eller sidder på grund af den lavere mobilitet, er de mest imponerende resultater i studierne med ældre og har allerede ført til mange justeringer i hverdagen. Alders simulerings dragter kan give et meget detaljeret og intuitivt billede af begrænsningerne i alderdommen til test personen. De første simulerings dragter simulerede bevægelses begrænsningerne i leddene med ortotika, der begrænsede åbnings vinklen. Undersøgelser på seniorer viste dog, at reduktionen af åbnings vinklen i arm og ben leddene er temmelig ubetydelig, og at en jævnt begrænsning over hele spektret af bevægelse kan snarere nås ved arteriosklerotiske ændringer. SD&C senior suits simulerer derfor en passende artikulation ændring med manchetter, der gør det sværere at flytte. Derudover er Jumpsuit designet til at gøre det svært at løfte armene.

Simulerings brillerne fra SD&C senior suit delta 2 er i øjeblikket den eneste simulering der er i stand til at simulere den aldrende synsskarphed med særlige brilleglass. Et visir gør det muligt at vælge mellem to forskellige stadier, dvs 20 og 40 år. De fleste alders simulerings briller på markedet simulerer aldringen med et plastik lag alene. Disse betingelser svarer snarere til symptomerne på den såkaldte "grå stær" (uklarheder på linserne) end til en normal aldringsprocess. Simulering af synet med SD&C giver meget realistiske resultater for test personen.

Muligheden for at vælge mellem aldringen af 20 og 40 år har en praktisk nødvendighed. Den umiddelbare aldring af synet kan føre til svimmelhed og kvalme. De to etaper gør det muligt for testpersoner at tilpasse sig langsomt, og efter et par minutter vil de fleste tolerere ændringen. Desuden er det lavere niveau med ændringen af 20 år kun en realistisk oplevelse for ældre mennesker, der tager simulerings dragten på.

Kognitive faktorer

Ergonomisk relevant er også de kognitive ændringer under aldringsprocessen. Det er vigtigt at skelne mellem den såkaldte "flydende" og den "krystallinske" intelligens. Den flydende intelligens manifesterer sig i hastigheden af problemløsning, og hastighed og reaktionstid falde, når de bliver ældre. I situationer, hvor tyve år gamle mennesker har brug for 200 msek til at reagere, har nogle ældre brug for op til 800 msek. I gennemsnit reagerer kvinder langsommere end mænd, og derfor er chancen for langsom reaktion meget høj, når kvinder bliver ældre. Billedet ser bedre ud med hensyn til den krystallinske intelligens. Krystallinsk intelligens er resultatet af livslang erfaring og kan stadig stige, når de bliver ældre. Hvis ældre mennesker, især kunstnere og forfattere, forbliver mentalt uddannet, kan de fortsat være strålende i højere alder og blive endnu bedre. Hvis producenter af apparatur tog hensyn til, at ældre mennesker måske tror på en "gammeldags" måde, ville det ikke være noget problem at ældre mennesker deltager i hverdagen [5].

Iført simulerings dragtens komponenter resulterer i sekundære kognitive effekter såsom reduceret balance og koordination eller mere forsigtighed. Da den krystallinske intelligens kan opretholdes i alderdommen, bliver en sund aldringsproces, der er positiv for alle, simuleret af alders simulations dragten. Det faktum, at alle ønsker at blive ældre på den måde, der er repræsenteret med simulations dragten kan være en faktor til at forklare dens store popularitet.

Fodnoter

[1] B. Kraus und H.J. Kaiser: Weniger Unfälle bei älteren Autofahrern. Institut für Psychogerontologie der Universität Erlangen, 2008.
[2] ISO 20282: Ease of Operation of Everyday Products. ISO Genf, 2007.
[3] R. Schoeffel: Ampel-Gelbphasen zu Kurz für ältere PKW-Fahrer. Fachzeitschrift für Polizei-und Verkehrsmanagement, 01/2012.
[4] patent von fr. Dr. Brieden aus Hilden 2004. 
[5] R. Schoeffel: Human-friendly products. ISO Focus Magazin, ISO Genf, Volume 4, No 9, 2007.

Forfatter

Dr. Roland Schoeffel 
SD&C GmbH
Swidmutstr. 5
85301 af Schweitenkirchen
E-Mail: info@sdxc.de