Method Article

姿勢反応を特徴付けるインストルメント化されたプル テスト

DOI:

10.3791/59309

⸱

April 6th, 2019

 ,  ,  ,  , 
1Department of Medical Bionics, The University of Melbourne, 2Department of Neurology, The Royal Melbourne Hospital, 3Department of Neurology, Austin Hospital, 4The Bionics Institute, 5Department of Medicine, The University of Melbourne, 6Department of Physiotherapy, The University of Melbourne, 7Medical Research Council Brain Network Dynamics Unit, University of Oxford

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Erratum

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Formal Correction: Erratum: An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses
Posted by JoVE Editors on 4/30/2019. Citeable Link.

An erratum was issued for: An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses.  Author affiliations were updated.

The affiliations for Joy Tan were updated from:

1. Department of Medical Bionics, The University of Melbourne 
2. Department of Neurology, The Royal Melbourne Hospital

to:

1. Department of Medical Bionics, The University of Melbourne 
2. Department of Neurology, The Royal Melbourne Hospital
4. The Bionics Institute

The affiliations for Thushara Perera were updated from:

1. Department of Medical Bionics, The University of Melbourne 
3. Department of Neurology, Austin Hospital

to:

1. Department of Medical Bionics, The University of Melbourne 
4. The Bionics Institute

Summary

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姿勢の不安定性と呼ばれる、姿勢反射障害を定量化することは困難です。引張り試験など臨床評価信頼性とスケーリングの問題に苦しみます。客観的に姿勢反応を特徴付けるプル テストのインストルメント化されたバージョンを紹介します。

Abstract

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姿勢の不安定性と呼ばれる、姿勢反射の障害はパーキンソンの病気で共通、無効にする赤字です。姿勢反射を評価するために、臨床医は通常グレード是正の肩後方の摂動応答に引張り試験を採用しています。しかし、引っ張りテストは信頼性と (スコア/4) をスケーリングの問題に傾向があります。姿勢反応をより正確に定量化するプル テストのインストルメント化されたバージョンを紹介します。臨床テストに似ているプルは、吸引力も記録されている場合を除き手動で管理されます。トランクと足の変位は、セミ ・ ポータブル モーショントラッ キング システムによってキャプチャされます。Raw データは、直感的なそれに続く解釈と分析を作る (ミリ単位) で移動した距離を表します。インストルメント化されたプル テストでは、統計的手法によって考慮することができます力を引っ張ることにより識別し、定量化の可能性などの影響を及ぼすプル テスト管理が混同する変動も検出します。インストルメント化された引張り試験研究姿勢反応の初期の異常をキャプチャ、時間をかけて、姿勢の不安定性を追跡および療法への応答を検出しようにアプリケーションがある可能性があります。

Introduction

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姿勢反射は、バランスと摂動1への応答で直立姿勢を維持するために動作します。パーキンソン病などの疾患でこれらの姿勢反応の障害の結果、姿勢が不安定で、一般的につながる滝、歩いて自信を削減し生活の質2,3、4に減少します。臨床実習では姿勢反射が引張り試験、審査官が活発患者を肩で後方に引っ張るし、視覚的に応答5,6,7,の等級で評価、通常8. 姿勢の不安定性のスコアは通常国際運動障害学会5公開として統合パーキンソン病評価スケール (UPDRS) (0 - 4 ノーマル - 深刻な) を使用しています。このメソッドは、パーキンソン病を持つ個人の評価で広く使用されていますが、貧しい人々 の信頼性と非常に限られたスケーリング (スコア/4)6,7,9....

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Protocol

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記載されているすべてのメソッドはレビューされ、メルボルン健康のローカル人間研究倫理委員会で承認されました。研究する前に参加者からインフォームド コンセントを得た。

1. 機器のセットアップ

  1. 製造元のガイドラインに従って 3 ミニチュア モーション センサーと電磁モーション トラッカーを準備します。データ収集の前に各センサーは、最低 250 Hz でサンプリング、変位はミリ単位で測定、回転 (ピッチ、ロール、ヨー) は、度を確認します。すべての内部フィルタ リングを無効にすると、センサーの位置は静的な起源 (通常、電磁波の送信機) を参照に設定を確認します。
  2. 最小径 10 mm のロープを使用して肩レベルで患者のハーネスにロードセル (最小張力範囲 100 N、S タイプをお勧めします) を貼ります。
    メモ: ハーネス システムとロープ 120 kg までの参加者での使用に適しています。
  3. データ収集ユニット (A/D コンバーター) にロードセルを接続します。
  4. 録音を同期トリガーようにモーション トラッカーのトリガー入力にデータ収集ユニットからの出力を接続します。データ収集ユニット モーション トラッカーに一致し、すべてのフィルターを無効にサンプリング レートを設定します。
  5. アセスメントの間に気晴らしを最小限に抑えるための静かな部屋で実験を行います。バランスを取り戻すために....

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Results

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インストルメント化された引張り試験 (図 1) は、若い、健康なコホート23トランクとステップ応答の調査に使用されました。30-5 試験は、各プル (図 2) と同時配信聴覚刺激と連続的に発表されました。聴覚の刺激は、90 dB (標準) または 116 dB (大声で)。大声での刺激は、事前に用意された応答が驚くべき聴覚刺激25早期解放される、StartReact 効果をトリガーするため十分であると実証されています。StartReact 効果は、運動準備26の基になるメカニズムを探索するプローブとして使用できます。最初試みは、unhabituated 応答と練習効果については、5 つの初期試験27を慣らすに示されているように破棄 4 以降試験分析に保たれました。そ.......

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Discussion

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ここでは、広く臨床で使用されているプル管理の重要な側面に加えて姿勢反応の客観的測定を降伏法を取って臨床引張り試験のインストルメンテーションのためのプロトコルを説明してきました。セミ ・ ポータブル モーショントラッ キングを使用すると、このメソッドが従来研究室技術28に比べて使いやすく測定の手段を提供しています。このメソッドを使用して、研究者は年齢や条件の異なる集団間で姿勢のトップダウンの摂動応答の特性を探索することができます。

プロトコルが正常に使用されていた、いくつかの制限を注意してください。モーショントラッ キングは、筋出力、筋29,30,31によって一般に測定の発症よりもむしろ網の動きを検出します。筋を必要な場合 (例えば、前脛骨筋を含む筋、ヒラメ筋、膝腱、大腿四頭筋、腹直筋と腰椎 paraspinals から測定) 比較的容易にプロトコルに.......

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Disclosures

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著者によって利害の対立、金融やそれ以外の場合は宣言されていません。

Acknowledgements

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アンガス Begg (バイオニクス研究所) は、ビデオ プロトコルの彼の援助を感謝いたします。我々 は、統計のサポートを提供した博士スー フィンチ (統計コンサルティング センター、メルボルン統計コンサルティング プラットフォーム、メルボルン大学) を認めます。この作品は、国民の健康と医学研究評議会 (1066565)、ビクトリア朝のライオンズ財団とのビクトリア州政府の運用インフラストラクチャ サポート プログラムを介して資金によって支えられました。

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
アナログ-デジタルコンバーター&ソフトウェアCEDMicro 1401-3適切なデジタル取得システムを使用可能
ロードセルOmegadyneLCM201-100N
MATLAB SoftwareMathWorks Inc.NA任意のデータサイエンスプラットフォームを使用できます
モーションセンサーAscension6DOF、type-800
モーショントラッカーAscension 3Dガイダンス trakSTARミッドレンジ送信機
S&Fテクニカルハーネス&ベルトLoweproLP36282
任意の

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Shemmell, J. Interactions between stretch and startle reflexes produce task-appropriate rapid postural reactions. Frontiers in Integrative Neuroscience. 9, (2015).
  2. Kerr, G. K., et al. Predictors of future falls in Parkinson disease.

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Instrumented Pull TestPostural Response AnalysisMotion Tracking SystemLoad Cell MeasurementTrunk DisplacementStep Reaction TimeForce Rate DevelopmentClinical Pull TestParkinson s Disease AssessmentBalance Mechanism Characterization

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