Summary
इलेक्ट्रोमाइोग्राफी (EMG) माप के साथ एक रोबोट isokinetic डिवाइस का उपयोग करना, इस प्रोटोकॉल दिखाता है कि isokinetic गति ही हल्के कोहनी फ्लेक्सर spasticity के साथ स्ट्रोक रोगियों में पकड़ माप के कोण के लिए अंतर दर विश्वसनीयता में सुधार कर सकते हैं.
Abstract
उपचार योजना और उपचार के बाद प्रभावकारिता का निर्धारण करने में spasticity मापने महत्वपूर्ण है. हालांकि, नैदानिक सेटिंग्स में उपयोग किया गया वर्तमान उपकरण अंतर-दर विश्वसनीयता में सीमित किया जा करने के लिए दिखाया गया है। पकड़ (AoC) माप के कोण को मापने जबकि इस गरीब अंतर-दर विश्वसनीयता में एक कारक निष्क्रिय गति की परिवर्तनशीलता है. इसलिए, मैनुअल संयुक्त प्रस्ताव के मानकीकरण के लिए एक इसोकिनेटिक डिवाइस का प्रस्ताव किया गया है; हालांकि, AoC माप के लिए isokinetic गति के लाभ एक मानकीकृत तरीके से परीक्षण नहीं किया गया है. इस प्रोटोकॉल की जाँच करता है कि क्या isokinetic गति ही AoC माप के लिए अंतर-दर विश्वसनीयता में सुधार कर सकते हैं. इस उद्देश्य के लिए, एक रोबोट आइसोकिनेटिक डिवाइस विकसित किया गया था जिसे सतह इलेक्ट्रोमाइजोग्राफी (ईएमजी) के साथ जोड़ा गया है। दो शर्तों, मैनुअल और isokinetic गति, मानकीकृत विधि के साथ तुलना कर रहे हैं कोण और पकड़ के व्यक्तिपरक भावना को मापने के लिए. यह दिखाया गया है कि 17 स्ट्रोक में हल्के कोहनी फ्लेक्सर spasticity के साथ रोगियों, isokinetic गति में सुधार Intraclass सहसंबंध गुणांक (आईसीसी) AoC माप के अंतर-दर विश्वसनीयता के लिए 0.890 [95% विश्वास अंतराल (CI): 0.685-0.961] EMG द्वारा मानदंड, और 0.931 (95% CI: 0.791-0.978) टोक़ मापदंड द्वारा, से 0.788 (95% CI: 0.493-0.920) मैनुअल गति से. अंत में, isokinetic गति ही हल्के spasticity के साथ स्ट्रोक रोगियों में AoC माप के अंतर दर विश्वसनीयता में सुधार कर सकते हैं. यह देखते हुए कि इस प्रणाली को अधिक से अधिक मानकीकृत कोण माप और लग रहा है की पकड़ प्रदान कर सकते हैं, यह एक नैदानिक सेटिंग में spasticity के मूल्यांकन के लिए एक अच्छा विकल्प हो सकता है.
Introduction
स्ट्रोक के बाद स्पास्टिकिटी आम है और दर्द और संकुचन सहित जटिलताओं को प्रेरित करने के लिए दिखाया गया है, जिसके परिणामस्वरूप जीवन की गुणवत्ता में कमी आई1,2,3. spasticity के मापन ठीक से उपचार के पाठ्यक्रम की योजना और उपचार की प्रभावकारिता निर्धारित करने के लिए महत्वपूर्ण है। आम तौर पर नैदानिक सेटिंग में इस्तेमाल किया उपकरण संशोधित Ashworth पैमाने (MAS)4, जो निष्क्रिय आंदोलन के प्रतिरोध के लिए एक मामूली माप प्रणाली है, और संशोधित Tardieu पैमाने (MTS), जो पकड़ के कोण के उपाय (AoC), का प्रतिनिधित्व कर रहे हैं स्पैस्टिकता की वेग-निर्भर विशेषता5| तथापि, इन माप उपकरणों को सीमित अंतर-दर विश्वसनीयता6,7,संतोषजनक विश्वसनीयता8बनाए रखने के लिए इन परीक्षणों को करने के लिए एक ही दरर की आवश्यकता दिखाई गई है।
तीन कारकों MTS माप के दौरान AoC में परिवर्तनशीलता प्रेरित दिखाया गया है, सहित (1) एक goniometry द्वारा कोण माप से त्रुटियों; (2) raters के बीच मैन्युअल रूप से स्थानांतरित संयुक्त गति प्रोफ़ाइल की परिवर्तनशीलता; और (3) raters9के बीच पकड़ संवेदन में परिवर्तनशीलता . टोक़ सेंसर के साथ एक उपन्यास isokinetic रोबोट डिवाइस इस प्रोटोकॉल में प्रस्तुत किया है. इस उपकरण सतह इलेक्ट्रोमायोग्राफी (EMG) माप10का उपयोग कर हल्के कोहनी फ्लेक्सर spasticity के साथ स्ट्रोक रोगियों के लिए लागू किया जाता है। यह hypothesized था कि कोहनी संयुक्त गति के मानकीकरण कोहनी फ्लेक्सर खिंचाव पलटा द्वारा प्राप्त AoC माप के लिए अंतर दर विश्वसनीयता में सुधार होगा. यह साबित करने के लिए, AoC के लिए विश्वसनीयता के रूप में सतह EMG द्वारा मापा गणना की गई थी और isokinetic निष्क्रिय और मैनुअल तेजी से कोहनी विस्तार के बीच तुलना में, इस विकसित रोबोट डिवाइस और EMG का उपयोग कर. चित्र 1 संपूर्ण प्रयोगात्मक प्रक्रिया का अवलोकन दर्शाता है. विस्तार से, एमटीएस माप चरण दो raters द्वारा आयोजित किया गया था, और प्रयोगों के क्रम (मैनुअल बनाम isokinetic गति) और raters के क्रम बेतरतीब ढंग से निर्धारित किया गया था, जो प्रत्येक विषय के लिए के बारे में 50 मिनट की आवश्यकता (चित्र 1).
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Protocol
1. प्रायोगिक सेट-अप
- रोगी भर्ती
नोट: सभी प्रक्रियाओं की समीक्षा की और सियोल राष्ट्रीय विश्वविद्यालय Bundang अस्पताल संस्थागत समीक्षा बोर्ड द्वारा अनुमोदित किया गया. ये विषय क्षेत्र के चार पुनर्वास अस्पतालों से स्ट्रोक निदान के साथ रोगी या आउट पेशेंट थे।- निम्नलिखित शामिल किए जाने के मानदंड का उपयोग कर स्क्रीनिंग प्रक्रिया प्रदर्शन: (1) स्ट्रोक के कारण ऊपरी छोर अर्धपैरेसिस; (2) 20 वर्ष से अधिक; (3) MAS 1-2 के हल्के कोहनी संयुक्त spasticity; (4) स्ट्रोक के अलावा अर्धाकार हाथ के समारोह को प्रभावित करने वाली कोई पिछली बीमारी नहीं; (5) हीमोडायनामिक अस्थिरता से मुक्त; (6) कोई गंभीर कोहनी अनुबंध; (7) कंधे के लिए संभावना 90 डिग्री का अपहरण किया जा करने के लिए और किसी भी जोड़ों के दर्द के बिना तटस्थ स्थिति में होने के लिए बांह; और (8) सामान्य संज्ञानात्मक, भाषा, visuospatial, या ध्यान करने के लिए प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं का पालन करने की क्षमता.
नोट: मापदंड रोगियों को जो प्रयोग में भाग लेने और परिणामों को प्रभावित करने वाले कारकों को विनियमित करने में सक्षम हैं स्क्रीन करने के लिए डिज़ाइन कर रहे हैं. - भर्ती विषयों जो पूरे अध्ययन और उम्मीद नैदानिक मुद्दों की एक विस्तृत विवरण के साथ प्रदान की जाती हैं. शामिल करने से पहले सहमति प्राप्त की जानी चाहिए।
- भर्ती किए गए विषयों की जनसांख्यिकी और आधारभूत विशेषताओं को सारणी 1में दर्शाया गया है।
- निम्नलिखित शामिल किए जाने के मानदंड का उपयोग कर स्क्रीनिंग प्रक्रिया प्रदर्शन: (1) स्ट्रोक के कारण ऊपरी छोर अर्धपैरेसिस; (2) 20 वर्ष से अधिक; (3) MAS 1-2 के हल्के कोहनी संयुक्त spasticity; (4) स्ट्रोक के अलावा अर्धाकार हाथ के समारोह को प्रभावित करने वाली कोई पिछली बीमारी नहीं; (5) हीमोडायनामिक अस्थिरता से मुक्त; (6) कोई गंभीर कोहनी अनुबंध; (7) कंधे के लिए संभावना 90 डिग्री का अपहरण किया जा करने के लिए और किसी भी जोड़ों के दर्द के बिना तटस्थ स्थिति में होने के लिए बांह; और (8) सामान्य संज्ञानात्मक, भाषा, visuospatial, या ध्यान करने के लिए प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं का पालन करने की क्षमता.
- प्रायोगिक प्रणाली
नोट: एक अनुकूलित रोबोट डिवाइस मानकीकृत गति का उत्पादन और एक साथ मात्रात्मक डेटा को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है। रोबोट प्रणाली एक रोबोट हिस्सा, नियंत्रण प्रणाली, और माप इकाइयों के होते हैं. समग्र कॉन्फ़िगरेशन में दिखाया गया हैचित्र 2.- रोबोट हिस्सा
- रोबोट भाग के लिए, एक एक डिग्री के स्वतंत्रता planar रोबोट एक मोटर और एक forearm manipulandum से मिलकर, रोबोट ऊंचाई को समायोजित करने और विभिन्न डेस्क के लिए डिवाइस स्थापित करने के लिए तीन अन्य घटकों के साथ का उपयोग करें. समग्र रचना चित्र 2कमें दर्शाया गया है।
- Forearm manipulandum के लिए, मोटर से जुड़े एक कोहनी संयुक्त का उपयोग करें, एक निर्धारण ब्लॉक के साथ एक रैखिक स्लाइडर के लिए समग्र लंबाई और दो कफ इकाइयों को समायोजित करने के लिए कलाई और हाथ fixating के लिए (जैसा कि चित्र 3में दिखाया गया है). कोहनी संयुक्त एक घूर्णन प्लेट और प्रयोग के दौरान chafing को रोकने के लिए असर एक जोर असर है, और कफ इकाइयों एक मानव बांह के समान घुमावदार थे और एक 3 डी प्रिंटर का उपयोग कर बनाया गया. संभाल इकाई दोनों बाएँ और दाएँ हाथ व्यक्तियों को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, यह किसी भी विषय के लिए उपलब्ध बनाने.
- 51:1 के एक कम गियर अनुपात के साथ एक मोटर का प्रयोग करें, जो वापस drivable विशेषताओं और 315 डिग्री / की एक मामूली गति और 42.33 एनएम की एक सतत टोक़ का उत्पादन करने की क्षमता होनी चाहिए.
- मोटर इकाई की ऊंचाई को समायोजित करने के लिए मोटर के नीचे से जुड़ा हुआ है कि एक प्रयोगशाला जैक इकाई का उपयोग करें। रोबोट की ऊंचाई विभिन्न विषयों की बैठे ऊंचाई को समायोजित करने में सक्षम हो जाएगा।
- रोबोट के सामने भाग पर डेस्क के लिए डिवाइस बढ़ते के लिए एक निर्धारण हाथ रखें. निर्धारण हाथ एक रैखिक शाफ्ट के माध्यम से ऊपर और नीचे चल जाएगा और डेस्क को सुरक्षित करने के लिए clamps है.
- रोबोट के तल पर डाट के साथ प्लेस casters, रोबोट चल और प्रयोग के दौरान जमीन बना रही है.
- नियंत्रण प्रणाली
- केंद्रीय नियंत्रण सिस्टम के लिए किसी व्यक्तिगत कंप्यूटर (PC), रीयल-टाइम प्रोसेसर और मोटर ड्राइवर का उपयोग करें. विस्तृत नियंत्रण आर्किटेक्चर ब्लॉक आरेख चित्र 4में दर्शाया गया है।
- प्रयोग मोड (अधिकतम ROM माप, Isokinetic MTS, और मैन्युअल MTS माप मोड) को नियंत्रित करने और रोबोट गति डेटा संग्रहीत करने के लिए ग्राफ़िक उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस (GUI) का उपयोग करें. इसमें एक नियंत्रण कक्ष और एक निगरानी पैनल होता है (चित्र 5)। GUI कॉन्फ़िगरेशन पर विवरण परिशिष्ट में शामिल हैं।
- एक वास्तविक समय प्रोसेसर का उपयोग रोबोट नियंत्रण एल्गोरिथ्म को लागू करें। नियंत्रण एल्गोरिथ्म तीन नियंत्रण छोरों के होते हैं। पहला लूप एक डेटा इनपुट/आउटपुट लूप है जो SbRIO के FPGA मॉड्यूल से 1 मेगाहर्ट्ज पर चलता है। दूसरा एक रोबोट गति नियंत्रण पाश है कि वास्तविक समय VI स्तर से 1 kHz पर चलाता है. पिछले 250 हर्ट्ज पर चलता है कि एक डेटा संचार पाश है. यह लूप रोबोट डेटा (ईएमजी डेटा के साथ मिलान के लिए समय, कोण, टोक़ और ट्रिगर सिग्नल) संचारित करता है।
नोट: वास्तविक समय प्रोसेसर दो संचार मॉड्यूल है: एनआई-9237 और एनआई-9853. एनआई-9237 टोक़ सेंसर डेटा प्राप्त करने के लिए एक एनालॉग इनपुट डिवाइस है, और एनआई-9853 मोटर ड्राइवर के साथ संवाद स्थापित करने के लिए एक कर सकते हैं संचार मॉड्यूल है।
- मापन इकाइयां
- प्रतिक्रिया बल को मापने के लिए मैनिपुलेंडम और मोटर के बीच एक टोक़ सेंसर माउंट करें। टोक़ डेटा एनआई-9237 के माध्यम से वास्तविक समय प्रोसेसर के लिए स्थानांतरित कर दिया है। एनआई-9237 अपने स्वयं के पासबैंड, stopband, और उर्फ मुक्त बैंडविड्थ फिल्टर है। फ़िल्टर किए गए डेटा FPGA मॉड्यूल में प्रवेश करती है और शोर को दूर करने के लिए एक कम पास फिल्टर के साथ 100 हर्ट्ज पर फिर से संसाधित है.
- मोटर से जुड़ी एक एनकोडर (HEDL 9140, Maxon, स्विट्जरलैंड) द्वारा संयुक्त कोण को मापने। कोण डेटा मोटर चालक के माध्यम से वास्तविक समय प्रोसेसर के लिए स्थानांतरित कर दिया है.
- एक आठ चैनल सतह EMG डिवाइस के साथ मांसपेशियों की गतिविधि को मापने. EMG डेटा की एक नमूना दर पर एकत्र किया गया था 1024 हर्ट्ज, और शुरू में एक bandpass फिल्टर के साथ संसाधित (20-450 हर्ट्ज) और एक पायदान फिल्टर (60 हर्ट्ज). मापा EMG डेटा सीधे पीसी को स्थानांतरित कर दिया है.
- रोबोट हिस्सा
2. प्रायोगिक सेट-अप
नोट: दो raters इस प्रयोग में भाग लेना चाहिए. हमारे मामले में, पहली rater पुनर्वास में अनुभव के 6 से अधिक वर्षों के साथ एक physiatrist था, और दूसरा rater स्ट्रोक पुनर्वास में अनुभव के 3 से अधिक वर्षों के साथ एक व्यावसायिक चिकित्सक था.
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प्रारंभिक मुद्रा सेटिंग
- रोगी को कुर्सी पर रखें और उसकी पीठ को सीधे मुद्रा में रखें।
- प्रयोग के दौरान कंधे की स्थिति स्थिर रखने के लिए सीट बेल्ट के साथ कंधे और पेट के दोनों पक्षों को सुरक्षित करें।
- पट्टा जकड़ना बिना रोबोट manipulandum पर विषय के अर्धपारेटिक हाथ हल्के से रखें।
- रैखिक स्लाइडर के निर्धारण ब्लॉक को अनफ़ाफ़ेक्ट करें ताकि कफ को स्लाइडर पर स्वतंत्र रूप से ले जाया जा सके और विषय के अर्धपारेटिक हाथ को पट्टियों को जकड़ना बिना रोबोट मैनिपुलेंडम पर रखा जा सके।
- रोगी के कंधे 90 डिग्री का अपहरण कर लिया है जब तक प्रयोगशाला जैक का उपयोग रोबोट की ऊंचाई समायोजित करें। एक गोनियोमीटर का उपयोग कर अपहरण कोण की पुष्टि करें।
- संभाल पकड़ और पट्टियों के साथ संभाल करने के लिए हाथ जकड़ना करने के लिए विषय निर्देश। रोबोट के घूर्णन अक्ष और कोहनी के जोड़ के शारीरिक अक्ष को संरेखित करें।
- फ्लेक्स और कोहनी संयुक्त का विस्तार इतना है कि कफ की स्थिति कोहनी आंदोलन के दौरान प्रतिरोध पैदा करने के बिना एक इष्टतम स्थिति में स्वाभाविक रूप से पुनर्समायोजित किया जा सकता है. फिर, कफ की स्थिति को ठीक करने और फोरम कफ की पट्टियों को जकड़ना करने के लिए निर्धारण ब्लॉक को जकड़ना।
- अर्धपारेटिक हाथ में बाइसेप्स ब्रैची मांसपेशी पर सतह EMG इलेक्ट्रोड संलग्न करें।
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निष्क्रिय ROM माप
नोट: निष्क्रिय ROM रोगी की ऑपरेशन रेंज के बाहर आंदोलन की वजह से समस्याओं को रोकने के लिए निम्न प्रयोगों में एक सीमा ROM के रूप में प्रयोग किया जाता है।- कार्यक्रम जीयूआई (दाएं या बाएं) में रोगी की अर्धाकार पक्ष की जानकारी इनपुट करें।
- कोहनी को गोनियोमीटर का उपयोग करके 90 डिग्री लचीला बनाया। GUI पैनल पर 90 deg सेट बटन दबाएँ. इस प्रक्रिया को वास्तविक मानव संयुक्त कोण के साथ रोबोट द्वारा मान्यता प्राप्त कोण से मेल खाता है.
- रोबोट को actuating स्थिति में स्विच करने के लिए GUI पर समाप्त सेट बटन दबाएँ।
- ऊपर से नीचे तक GUI के बाईं ओर मोटर रन पैनल पर बटन क्लिक करें.
- कोण सेट बटन को चालू करें और गति को 1 डिग्री/ फिर चलाएँ बटन क्लिक करें. रोबोट कोहनी को 90 डिग्री flexed मुद्रा से धीरे-धीरे तब तक बढ़ाएगा जब तक कि प्रतिक्रिया टोक़ एक निश्चित सीमा स्तर तक नहीं पहुंच जाता है या 170 डिग्री तक बढ़ जाता है।
नोट: इस प्रयोग में, टोक़ सीमा 0.6 एनएम करने के लिए सेट किया गया था. यह मान प्रायोगिक रूप से प्रायोगिक अध्ययन के माध्यम से निर्धारित किया जाता है। - अधिकतम विस्तारित कोण स्वचालित रूप से अधिकतम ROM के रूप में संग्रहीत किया जाता है।
- -1 डिग्री/s करने के लिए गति परिवर्तित करें और रन बटन फिर से क्लिक करें। रोबोट कोहनी को धीरे-धीरे फ्लेक्स करता है जब तक कि प्रतिक्रिया टोक़ दहलीज स्तर तक नहीं पहुंच जाता।
- अधिकतम flexed कोण स्वचालित रूप से न्यूनतम ROM के रूप में संग्रहीत किया जाता है।
3. एमटीएस माप
नोट: प्रत्येक चरण के लिए आवश्यक समय चित्र 1में दिखाया गया है। सभी प्रयोग करने के लिए एक विषय द्वारा लिया गया कुल समय लगभग 50 मिनट (प्रयोग सेट-अप चरण सहित) है, लेकिन अधिकांश समय थकान की निरंतरता बनाए रखने के लिए आराम से खर्च किया जाना चाहिए।
- Inertia प्रभाव मुआवजा
नोट: सैद्धांतिक रूप से, isokinetic गति के दौरान कोई जड़ता प्रभाव नहीं होना चाहिए। तथापि, गति की शुरुआत में जड़ता प्रभाव हो सकता है। जड़त्वीय बल को केवल खिंचाव प्रतिवर्त द्वारा उत्पन्न अभिक्रिया बल को मापने के लिए मुआवजा दिया जाना चाहिए। चूंकि जड़त्वीय बल का परिमाण प्रत्येक विषय के लिए भिन्न होता है, इसलिए वास्तविक एमटीएस माप से पहले जड़त्वीय बल प्रतिपूर्ति के लिए प्रारंभिक परीक्षण किया जाना चाहिए। एक उदाहरण परिणाम चित्र 6में दिखाया गया है।- नियंत्रण कक्ष पर वापस बटन क्लिक करें. रोबोट कोहनी को न्यूनतम कोण मुद्रा (अधिकतम रूप से लचीला मुद्रा) में फ्लेक्स करेगा।
- 150 डिग्री सेल्सियस के लिए गति सेट करें और Inertia परीक्षण बटन पर फिर भागो बटन चालू करें। रोबोट रोगी को 150 डिग्री सेल्सियस की दर से 5 डिग्री की एक छोटी क्षोभ लागू होगा। प्रत्येक परीक्षण के पीक टोक़ और अवधि मान स्वचालित रूप से स्टैक्ड और GUI पैनल पर प्रदर्शित कर रहे हैं।
- 3.1.2-3.3 दो गुना अधिक चरणों को दोहराएँ. मापित डेटा से उचित पीक टोक़ मान और अवधि मान निर्धारित करें और प्रोग्राम GUI पर मान दर्ज करें. मुआवजा टोक़ प्रोफ़ाइल ($comp) स्वचालित रूप से नीचे समीकरण 1 के आधार पर उत्पन्न होता है, जहां: एक, निर्धारित आयाम का प्रतिनिधित्व करता है और $ अवधि का प्रतिनिधित्व करता है.
नोट: जड़त्वीय टोक़ का आकार परिकलन लोड को कम करने के लिए उठाया कोज्या आकार के रूप में मॉडलिंग की है। मुआवजा टोक़, जो जड़ता प्रभाव के कारण दो अवधियों के लिए डिज़ाइन किया गया है, लगभग दूसरी अवधि के बाद गायब हो जाता है। दूसरी अवधि के आयाम पहली अवधि के 15% होने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
- परिचित कदम
- वास्तविक प्रयोग से पहले, रोगी को अचानक आंदोलनों से परिचित करने के लिए तीन प्रशिक्षण ऑपरेशन करें।
- पैनल पर वापस बटन क्लिक करें. रोबोट कोहनी को न्यूनतम कोण मुद्रा में फ्लेक्स करेगा।
- विषय को सूचित करने के बाद चलाएँ बटन क्लिक करें. रोबोट 150 डिग्री सेल्सियस की दर से रोगी की कोहनी का विस्तार करेगा, जब तक कि कोण अधिकतम कोण तक नहीं पहुंच जाता या प्रतिक्रिया टोक़ दहलीज स्तर तक नहीं पहुंच जाता।
- 3.2.2-3.3 दो बार चरणों को दोहराएँ और परीक्षण शुरू करने से पहले 5 मिनट आराम करें।
- इसोकिनेटिक एमटीएस माप
नोट: isokinetic MTS माप एक आदर्श MTS माप शर्त को लागू करने के लिए डिज़ाइन किया गया है. रोबोट अधिकतम ROM तक पहुँचने तक या प्रतिक्रिया टोक़ की एक निश्चित सीमा तक पहुँचने तक एक पूर्व निर्धारित गति (150 डिग्री सेल्सियस) पर सटीक स्थिर वेग गति पैदा करता है। अधिकतम ROM मान चरण 2.2 में निर्धारित किया जाता है, और टोक़ थ्रेशोल्ड मान के रूप में निर्धारित किया जाता है 0.6 पिछले पायलट अध्ययन के माध्यम से, जो खिंचाव सजगता का पता लगाने के लिए पर्याप्त है.- कोहनी को न्यूनतम कोण मुद्रा में फ्लेक्स करने के लिए वापस बटन क्लिक करें।
- विषय को सूचित किए बिना चलाएँ बटन क्लिक करें. रोबोट 150 डिग्री सेल्सियस की दर से रोगी की कोहनी का विस्तार करेगा जब तक कि कोण अधिकतम कोण तक नहीं पहुंच जाता या प्रतिक्रिया टोक़ एक निश्चित सीमा स्तर तक पहुंच जाता है। समय, कोण, प्रतिक्रिया टोक़, और ट्रिगर संकेत डेटा परीक्षण के दौरान जमा हो जाती है.
- सेट के बीच एक 2 मिनट का ब्रेक लें और चरणों को दोहराएँ 3.3.1-3.3.3 दो बार.
- तीन सेट प्रदर्शन करने के बाद एक 5 मिनट आराम ले लो.
- मैनुअल एमटीएस माप
नोट: मैनुअल MTS माप सामान्य रूप से वास्तविक चिकित्सा साइटों पर प्रदर्शन MTS माप अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है. isokinetic MTS के परिणामों की तुलना करने के लिए, रोबोट डिवाइस केवल माप त्रुटि को हटा देता है कि एक मात्रात्मक मापने उपकरण के रूप में प्रयोग किया जाता है, और वास्तविक माप आपरेशन एक मानव rater द्वारा किया जाता है. इस उद्देश्य के लिए, रोबोट केवल रोबोट के घर्षण ही क्षतिपूर्ति. घर्षण हटाने का विवरण परिशिष्ट में है।- कोहनी को न्यूनतम कोण मुद्रा में फ्लेक्स करने के लिए वापस बटन क्लिक करें।
- नि: शुल्क चलाने के बटन पर क्लिक करें, और रोबोट आपरेशन मैनुअल आपरेशन मोड में बदल जाएगा।
- मैनिपुलन्डम के हैंडल को पकड़ो और विषय के हाथ को फैलाएं। प्रचालन के दौरान, दरक को 150 डिग्री प्रति की निरंतर गति उत्पन्न करनी चाहिए।
- नि: शुल्क रन मोड बंद करें और एक 2 मिनट ब्रेक ले लो.
- 3.4.1-3.4 दो गुना अधिक चरणों को दोहराएँ.
- दोहराएँ MTS माप
- पहले रेटर के साथ पूरे प्रयोग को पूरा करने के बाद 10 मिनट का आराम करें।
- दर (दूसरी दर में) बदलें और चरण 3.3-3.4 दोहराएँ.
4. AoC मात्रा निर्धारित करना
नोट: AoC दो डेटा के आधार पर निर्धारित किया जाता है: EMG और टोक़. AoC EMG डेटा और व्यक्तिगत विशेषताओं की परिवर्तनशीलता के शोर विशेषताओं के कारण मैनुअल विश्लेषण द्वारा निर्धारित किया जाता है. AoC चयन एक तीसरे rater, जो raters के क्रम के लिए अंधा है द्वारा किया जाता है.
-
इसोकिनेटिक एमटीएस प्रयोग डेटा विश्लेषण
- EMG डेटा का उपयोग कर AoC मूल्यांकन
नोट: आम तौर पर, AoC कोण जिस पर EMG की अधिकतम शिखर मान होता है के रूप में निर्धारित किया जाता है। हालांकि, प्रत्येक रोगी के लिए एक खिंचाव प्रतिवर्त अवधि अलग है; इस प्रकार, एक AoC के रूप में EMG अधिकतम शिखर बिंदु का उपयोग कम विश्वसनीयता है की उम्मीद है. समय का अंतर बड़ा नहीं हो सकता है; हालांकि, एओसी त्रुटि MTS विधि की तेज मूल्यांकन गति के कारण महत्वपूर्ण हो सकता है। इसलिए, EMG अपवृद्धि बिंदु के प्रारंभ में कोण AoC के रूप में चुना जाता है.- रूट मतलब वर्ग (RMS) का उपयोग कर कच्चे EMG डेटा प्रक्रिया डेटा चिकनी और यह 50x बढ़ाना.
- प्रत्येक डेटा सेट के ट्रिगर संकेतों का उपयोग करE ईएमजी डेटा और रोबोट कोण डेटा सिंक्रनाइज़ करें।
नोट: इस प्रणाली में, EMG डेटा एक स्वतंत्र डिवाइस द्वारा मापा जाता है, अन्य डेटा के विपरीत; इसलिए, संदर्भ समय भिन्न हो सकता है। EMG डिवाइस MTS मूल्यांकन की शुरुआत में एक वास्तविक समय प्रोसेसर से ट्रिगर संकेत प्राप्त करता है जो एक ट्रिगर बाधा अंकन समारोह है. - AoC मैन्युअल रूप से RMS EMG upsurge के प्रारंभिक बिंदु के रूप में निर्धारित करें। उदाहरण चित्र 7में दिखाया गया है।
नोट: RMS EMG के और lt;0.1 यहाँ नजरअंदाज कर दिया है क्योंकि यह भी खिंचाव पलटा बिना अक्सर प्रकट होता है. इस प्रकार, शिखर के प्रारंभ में एक स्पष्ट अपवृद्धि बिंदु को एओसी के रूप में चुना जाता है।
- टोक़ डेटा का उपयोग कर AoC मूल्यांकन
नोट: मांसपेशियों निष्क्रिय यांत्रिक विशेषताओं है कि एक वसंत damper प्रणाली की तरह कार्य करता है. यहां तक कि अगर मांसपेशियों को किसी भी बल लागू नहीं करता है, प्रतिक्रिया बल मांसपेशियों खिंचाव के रूप में बढ़ा सकते हैं. क्योंकि निष्क्रिय यांत्रिक संपत्ति और खिंचाव पलटा की तीव्रता रोगी से रोगी के लिए भिन्न होता है, यह प्रतिक्रिया बल के केवल पूर्ण मूल्य का उपयोग कर पकड़ की पहचान करने के लिए मुश्किल है. इसके बजाय, इस अध्ययन में, पकड़ प्रतिक्रिया बल के पूर्ण मूल्य के बजाय spasticity के कारण निष्क्रिय संपत्ति को बदलने के द्वारा निर्धारित किया जाता है. निष्क्रिय गुण का परिवर्तन मैन्युअल रूप से प्रतिक्रिया टोक़ के प्रतिगमन लाइन की ढलान में परिवर्तन द्वारा निर्धारित किया जाता है।- ट्रिगर संकेत ऊपर चला जाता है, जहां बिंदु से एक प्रतिगमन लाइन ड्रा और ट्रिगर संकेत नीचे चला जाता है, जहां बिंदु से एक और प्रतिगमन रेखा आकर्षित।
- दो प्रतिगमन रेखाओं की ढलानों की तुलना की। यदि दो प्रतिगमन रेखाओं की ग्रेडिएंट्स एक महत्वपूर्ण अंतर दिखाते हैं, तो AoC दो प्रतिगमन रेखाओं के प्रतिच्छेदन पर निर्धारित किया जा सकता है। उदाहरण चित्र 8में दिखाया गया है।
- EMG डेटा का उपयोग कर AoC मूल्यांकन
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मैनुअल MTS प्रयोग डेटा विश्लेषण
नोट: मैनुअल एमटीएस के मामले में, विषय द्वारा लगाए गए बल को अलग करना कठिन है और जो केवल एक टोक़ सेंसर का उपयोग करके रेटर द्वारा लागू किया जाता है। इसलिए, मैन्युअल MTS के मामले में, EMG डेटा का उपयोग कर केवल एक AoC विश्लेषण टोक़ डेटा का उपयोग कर AoC विश्लेषण करने के बिना किया जाता है।- EMG डेटा का उपयोग कर AoC मूल्यांकन
नोट: EMG का उपयोग कर AoC मूल्यांकन का निर्धारण करने के लिए विधि मूल रूप से isokinetic MTS मामले के लिए के रूप में एक ही है.- डेटा को चिकना करने और इसे 50x बढ़ाना करने के लिए आरएमएस विधि का उपयोग करके कच्चे ईएमजी डेटा को संसाधित करें।
- प्रत्येक डेटा सेट के ट्रिगर संकेतों का उपयोग करके EMG डेटा और रोबोट कोण डेटा सिंक्रनाइज़ करें।
- AoC मैन्युअल रूप से RMS EMG upsurge के प्रारंभिक बिंदु के रूप में निर्धारित करें। एक उदाहरण चित्र 9में दिखाया गया है।
- EMG डेटा का उपयोग कर AoC मूल्यांकन
5. डेटा विश्लेषण
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सामान्यीकृत मूल्यांकन गति सूचकांक (NAMI)
नोट: एमटीएस के एओसी विभिन्न गति कारकों, जैसे मूल्यांकन गति, त्वरण, आदि से प्रभावित हो सकते हैं। इसलिए, मूल्यांकन प्रस्ताव के रूप में संभव के रूप में isokinetic होना चाहिए. एनएएमए को मूल्यांकन प्रस्ताव की आदर्शता का मूल्यांकन करने का प्रस्ताव है। प्रस्तावित सूचकांक एक गैर-आयामी सूचकांक है जिसका उपयोग प्रत्येक परीक्षण में विषयों को असाइन किए गए मूल्यांकन प्रस्ताव की संगतता का मूल्यांकन करने के लिए किया जा सकता है।- प्रत्येक मूल्यांकन परीक्षण से ROM, अधिकतम वेग और मूल्यांकन समय की गणना.
नोट: कोण एनकोडर द्वारा मापा जाता है; इस प्रकार, परिकलित वेग शोर है. इसलिए, अधिकतम वेग प्रवृत्ति रेखा के अधिकतम वेग के रूप में निर्धारित किया जाता है, नहीं चोटी बिंदु. - समीकरण 3का उपयोग करपूरे प्रयोग के दौरान प्रत्येक परीक्षण के लिए NAMI मान की गणना करें:
कहाँ: प्रयोग के दौरान मापा गया अधिकतम और न्यूनतम कोण क्रमशः अधिकतम और न्यूनतम कोणों का प्रतिनिधित्व करते हैं; ) अधिकतम अधिकतम मूल्यांकन की गति है; और एक आकलन के लिए खर्च किया गया कुल समय है। चित्र 10 प्रत्येक चर का एक उदाहरण दर्शाता है।
नोट: यदि मूल्यांकन गति पूरी तरह से isokinetic के करीब है और गति का वेग असंगत है, तो 0 के करीब एक स्कोर है, तो प्रस्तावित सूचकांक 1 के करीब एक स्कोर देता है।
- प्रत्येक मूल्यांकन परीक्षण से ROM, अधिकतम वेग और मूल्यांकन समय की गणना.
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सांख्यिकीय विश्लेषण
नोट: सभी सांख्यिकीय विश्लेषण PASW सांख्यिकीय पैकेज (SPSS संस्करण 18.0) का उपयोग कर प्रदर्शन कर रहे हैं। इंट्राक्लास सहसंबंध गुणांक (ICC) विधि का उपयोग परीक्षण-परीक्षण विश्वसनीयता और अंतर-दर विश्वसनीयता की पहचान करने के लिए किया जाता है। केवल दूसरे और तीसरे परीक्षण से परिणाम आईसीसी की गणना करने के लिए उपयोग किया जाता है।- परीक्षण-retest विश्वसनीयता सत्यापित करने के लिए, आईसीसी मापा AoC डेटा और NAMI परिणाम से गणना करें।
- अंतर-दर विश्वसनीयता सत्यापित करने के लिए, AoC और NAMI डेटा के औसत से आईसीसी की गणना करें।
- प्रत्येक दरदाता या प्रत्येक मूल्यांकन परीक्षण के बीच अंतर का मूल्यांकन करने के लिए युग्मित नमूना t-परीक्षणों का उपयोग करके AoC परिणामों के p-मान की गणना करें.
नोट: P-values of$lt;0.05 को सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण माना जाता है. - दो विधियों के बीच सहसंबंध सत्यापित करने के लिए EMG मापदंड और टोक़ मापदंड के आधार पर AoC के बीच पियरसन सहसंबंध गुणांक की गणना करें।
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Representative Results
विश्वसनीयता आईसीसी मूल्य के अनुसार चार ग्रेड में विभाजित है: अत्यंत उत्कृष्ट (और 0.90), उत्कृष्ट (0.75 और 0.90), अच्छा करने के लिए निष्पक्ष (0.40 और lt; आईसीसी ] 0.75), और गरीब (और lt;0.40). प्रसरण के त्रुटि घटक का निर्धारण करने के लिए माप (SEM) की मानक त्रुटि परिकलित की गई थी। सबसे छोटा डिटेक्टेबल अंतर (SDD) परीक्षण-परीक्षण डेटा के SEM से परिकलित किया गया था।
सामान्यीकृत मूल्यांकन गति सूचकांक (NAMI): एक isokinetic गति के दौरान NAMI स्कोर हमेशा 1 था, जिसका अर्थ है कि isokinetic डिवाइस हमेशा एक समान स्थिर इनपुट वेग उत्पन्न. हालांकि, एक मैनुअल प्रस्ताव के दौरान NAMI का परीक्षण-परीक्षण विश्वसनीयता दोनों rater 1 (आईसीसी [95% CI] के लिए गरीब था [0.035 [-0.495-0.441]) और rater 2 (आईसीसी [95%CI] [ 0.438 [-0.038-0.752]). इसके अलावा, मैनुअल प्रस्ताव के दौरान NAMI की अंतर-दरीय विश्वसनीयता भी खराब थी (आईसीसी [95% सीआई] ] 0.148 [-0.344-0.576])। इसके विपरीत, दो मानव raters के परिणाम लगभग बराबर औसत NAMI मूल्यों (0.68 और 0.67 प्रत्येक rater के लिए) दिखाया. दो मानव raters की स्थिरता त्रुटि isokinetic डिवाइस की तुलना में बड़ा था, दो raters के बीच एक बड़ा अंतर दिखा. इन परिणामों से संकेत मिलता है कि एक मानव rater द्वारा एक आकलन गति isokinetic विशेषताओं में कमी है और उस गति विषय के आधार पर असंगत है.
परीक्षण-परीक्षण विश्वसनीयता: तालिका 2 तीन स्थितियों में AoC परिणामों के लिए परीक्षण-परीक्षण विश्वसनीयता से पता चलता है (आइसोकिनेटिक-EMG, isokinetic-टोक़, मैनुअल-EMG). मैनुअल एमटीएस के लिए परीक्षण-परीक्षण विश्वसनीयता उत्कृष्ट था (आईसीसी $ 0.804 और 0.840)। तथापि, आइसोकिनेटिक एमटीएस माप ने ईएमजी और टोक़ दोनों मानदंडों पर अत्यंत उत्कृष्ट ग्रेड के लिए परीक्षण-परीक्षण विश्वसनीयता में सुधार किया (तालिका 2)
अंतर-दर विश्वसनीयता: तालिका 3 तीन स्थितियों में AoC माप प्रदर्शन के लिए अंतर-दर विश्वसनीयता दिखाता है। मैनुअल एमटीएस के अंतर-दर विश्वसनीयता के आईसीसी 0.788, जो उत्कृष्ट ग्रेड की कम सीमा के पास था. आइसोकिनेटिक एमटीएस ने ईएमजी डेटा के आधार पर 0.890 के आईसीसी के लिए अंतर-दर विश्वसनीयता में सुधार किया और टोक़ डेटा के आधार पर 0.931 के आईसीसी में सुधार किया।
सहसंबंध और EMG और टोक़ मापदंड के बीच AoC के समय की स्थिरता: दो AoC परिणाम EMG डेटा और टोक़ डेटा से गणना के दौरान isokinetic MTS दोनों rater 1 में एक काफी उच्च सहसंबंध दिखाने (Pearson सहसंबंध गुणांक ] 0.937, p और lt; 0.001) और rater 2 (पियरसन सहसंबंध गुणांक ] 0.957, p और lt; 0.001). इसके अलावा, दो परिणामों के बीच AoC के समय अत्यधिक 1 (पी और 0.001) के एक आईसीसी के साथ संगत था.
चित्र 1: प्रयोग प्रवाह चार्ट.
यह आंकड़ा पाप एट अल10से संशोधित किया गया है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 2: Isokinetic MTS परीक्षण रोबोट.
(ए) इसोकिनेटिक रोबोट डिवाइस का विन्यास। (बी) डिवाइस के अंदर विन्यास. नियंत्रण प्रणाली एक वास्तविक समय प्रोसेसर और मोटर ड्राइवर भी शामिल है. (बी) पहले सिन एट अल10द्वारा प्रकाशित किया गया था। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 3: मैनिपुलंडम की संरचना।
कलाई और बांह के लिए दो कफ एक निर्धारण ब्लॉक के माध्यम से रैखिक स्लाइडर से जुड़े हुए हैं, कफ समायोज्य की स्थिति बना रही है। एक संभाल और हाथ का पट्टा बाएँ-से-दाएँ से switchable हैं। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 4: नियंत्रण प्रणाली विन्यास।
दाएँ तीन ब्लॉक नियंत्रण सिस्टम के पदानुक्रम को दिखाते हैं और तीर प्रत्येक इकाई के बीच डेटा प्रवाह दिखाते हैं. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 5: ग्राफिक यूजर इंटरफेस (GUI)।
बाईं ओर नियंत्रक पैनल है, जो विभिन्न बटन या संख्यात्मक रोबोट नियंत्रण के लिए आवश्यक नियंत्रण शामिल है. सही पक्ष एक निगरानी पैनल है कि कोण से पता चलता है, बातचीत टोक़, और वास्तविक समय में ट्रिगर संकेत है. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 6: जड़ता प्रभाव मुआवजे का उदाहरण।
हरी लाइन कच्चे टोक़ इंगित करता है; नीले डॉटेड रेखा जड़त्वीय बल मॉडल को इंगित करता है; और लाल रेखा जड़त्वीय टोक़ मुआवजा परिणाम इंगित करता है। यह आंकड़ा पहले सिन एट अल10द्वारा प्रकाशित किया गया था. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 7: EMG डेटा (isokinetic MTS मामले) का उपयोग कर AoC मूल्यांकन का उदाहरण.
0.1 से कम का एक RMS EMG मान सामान्य के रूप में माना जाता है। स्पष्ट EMG अपवृद्धि बिंदु के प्रारंभिक बिंदु का चयन किया जाता है, और उस समय कोण मूल्य AoC के रूप में निर्धारित किया जाता है. यह आंकड़ा पहले सिन एट अल10द्वारा प्रकाशित किया गया था. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 8: टोक़ डेटा (isokinetic MTS मामले) का उपयोग कर AoC मूल्यांकन का उदाहरण।
मूल्यांकन में निम्नलिखित चरण शामिल हैं: मूल्यांकन प्रारंभिक बिंदु के टोक़ और अंत बिंदु को क्रमशः एक मनमाना टोक़ डेटा के साथ जोड़ने वाली दो लाइनें आरेखित करें; वह बिंदु ढूँढें जहाँ दो रेखाएँ चयनित बिंदु से पहले और बाद में टोक़ डेटा की प्रतिगमन रेखा बन जाती हैं; यदि दो प्रतिगमन रेखा की प्रवणता के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है, तो यह निर्णय लिया जाता है कि इस बिंदु पर एक खिंचाव प्रतिवर्त होता है। यह आंकड़ा पहले सिन एट अल10द्वारा प्रकाशित किया गया था. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 9: EMG डेटा (मैन्युअल MTS मामले) का उपयोग कर AoC मूल्यांकन का उदाहरण.
जैसा कि आइसोकिनेटिक मामले में किया गया है (चित्र 7) एओसी को ईएमजी का स्पष्ट उछाल होने पर कोण के रूप में निर्धारित किया जाता है। यह आंकड़ा पहले सिन एट अल10द्वारा प्रकाशित किया गया था. कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्र 10: सामान्यीकृत मूल्यांकन गति अनुक्रमणिका (NAMI) के लिए चर।
सहज रूप से, NAMI मान ग्रे बॉक्स के क्षेत्र के लिए वेग ग्राफ के तहत क्षेत्र का अनुपात है. अधिक isokinetic आंदोलनों 1 के करीब मूल्यों को दिखाने के. यह आंकड़ा पहले सिन एट अल10द्वारा प्रकाशित किया गया है। कृपया इस चित्र का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
| चर | परिणाम |
| आयु, वर्ष, मतलब (एसडी) | 54.6 (12.2) |
| लिंग, n (%) | |
| पुरुषों | 14 (82.4) |
| महिलाओं | 3 (17.6)) |
| स्ट्रोक शुरुआत से दिन, औसत (IQR) | 722 (1226) |
| अर्धांगज्य पक्ष, n (%) | |
| सही | 10 (58.8) |
| बाएँ | 7 (41.2) |
| स्ट्रोक प्रकार, n (%) | |
| Ischemic | 11 (64.7) |
| रक्तस्रावी | 6 (35.3) |
| स्ट्रोक घाव, n (%) | |
| कॉर्टिकल | 4 (23.5) |
| सबकॉर्टिकल | 13 (76.5) |
| ब्रूनस्ट्रोम चरण, औसत (IQR) | |
| बांह | 4 (1) |
| हाथ | 3 (1) |
| पैर | 4 (1) |
| मांसपेशी पावर, औसत (IQR) | |
| कोहनी फ्लेक्सर | 4 (1) |
| कोहनी विस्तारक | 4 (1) |
| MAS, कोहनी फ्लेक्सर, n (%) | |
| 1 | 7 (41.2) |
| 1+ | 5 (29.4) |
| २ | 5 (29.4) |
तालिका 1: विषय जनसांख्यिकी और आधारभूत विशेषताओं.
| परीक्षा | Retest | पी | Sem | Sdd | आईसीसी (2,1) (95% सीआई) | |
| मीन (एसडी) | मीन (एसडी) | |||||
| रेटर 1 | ||||||
| ईएमजी के साथ आइसोकिनेटिक (150 डिग्री/ | 93.74 (28.35) | 90.93 (25.44) | 0.216 | 12.12 | 33.59 | 0.948 (0.857-0.981) |
| इसोकिनेटिक (150 डिग्री/ | 90.30 (27.93) | 89.61 (27.25) | 0.201 | 3.02 | 8.37 | 0.997 (0.992-0.996) |
| EMG के साथ मैनुअल गति | 82.67 (19.11) | 82.03 (21.73) | 0.838 | 17.21 | 47.7 | 0.804 (0.538-0924) |
| रेटर 2 | ||||||
| ईएमजी के साथ आइसोकिनेटिक (150 डिग्री/ | 90.77 (28.69) | 88.14 (28.34) | 0.123 | 15.1 | 41.86 | 0.929 (0.929-0.991) |
| इसोकिनेटिक (150 डिग्री/ | 97.06 (23.47) | 94.37 (25.86) | 0.192 | 9.9 | 27.44 | 0.959 (0.873-0.987) |
| EMG के साथ मैनुअल गति | 80.96 (21.30) | 80.46 (22.81) | 0.875 | 16.94 | 46.96 | 0.840 (0.601-0.941) |
तालिका 2: मैनुअल गति के साथ isokinetic रोबोट उपकरणों और रोबोट उपकरणों के साथ मापा पकड़ के कोण के लिए टेस्ट-टेस्ट विश्वसनीयता परिणाम।
यह तालिका सिन एट अल10 (च-मानों की गणना युग्मित नमूना t-परीक्षण द्वारा की जाती है) द्वारा प्रकाशित की गई थी. SEM: माप के मानक त्रुटि, SDD: सबसे छोटा डिटेक्टेबल अंतर, आईसीसी: intraclass सहसंबंध गुणांक, EMG: electromygraphy.
| रेटर 1 | रेटर 2 | पी | Sem | आईसीसी (2,1) (95% सीआई) | |
| मीन (एसडी) | मीन (एसडी) | ||||
| ईएमजी के साथ आइसोकिनेटिक (150 डिग्री/ | 88.16 (28.24) | 89.46 (28.33) | 0.973 | 17.81 | 0.890 (0.685-0.961) |
| इसोकिनेटिक (150 डिग्री/ | 94.32 (240.13) | 95.71 (24.44) | 0.775 | 12.54 | 0.931 (0.791-0.978) |
| EMG के साथ मैनुअल गति | 80.81 (18.98) | 80.71 (21.17) | 0.586 | 17.5 | 0.788 (0.493-0.920) |
तालिका 3: मैनुअल गति के साथ isokinetic रोबोट उपकरणों और रोबोट उपकरणों के साथ मापा पकड़ के कोण के लिए अंतर-रेटर विश्वसनीयता परिणाम।
यह तालिका सिन एट अल10 (च-मानों की गणना युग्मित नमूना t-परीक्षण द्वारा की जाती है) द्वारा प्रकाशित की गई थी. SEM: माप के मानक त्रुटि, आईसीसी: intraclass सहसंबंध गुणांक, EMG: electromygraphy.
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Discussion
इस अध्ययन के लिए एक रोबोट isokinetic डिवाइस का उपयोग कर MTS माप मानकीकरण का प्रयास किया. यह जांच की गई थी कि मूल्यांकन गति की स्थिरता एमटीएस माप के परिणामों को कैसे प्रभावित करती है।
NAMI मान मूल्यांकन प्रस्ताव में परिवर्तनशीलता की डिग्री का प्रतिनिधित्व करने के लिए प्रस्तावित किया गया था. उम्मीद के रूप में, कोई परिवर्तनशीलता के साथ isokinetic गति विधि के विपरीत, मैनुअल विधि परीक्षण और raters के बीच के बीच परिवर्तनशीलता दिखाया, गरीब विश्वसनीयता में जिसके परिणामस्वरूप, जो पिछले अध्ययनों से परिणामों के साथ संगत है7,8 . AoC माप के लिए विश्वसनीयता पर परिणाम पता चलता है कि isokinetic गति ही interrater विश्वसनीयता में वृद्धि कर सकते हैं, मैनुअल गति की तुलना में. हालांकि, वहाँ isokinetic गति11,12द्वारा कम खिंचाव पलटा उत्तेजना के बारे में चिंता की गई है , हल्के कोहनी फ्लेक्सर spasticity के साथ इस अध्ययन में विषयों (मास 1 +, 2) द्वारा मापा लगातार खिंचाव सजगता से पता चला आइसोकिनेटिक गति के दौरान सतह ईएमजी। यह दर्शाता है कि एक isokinetic डिवाइस AoC मज़बूती से मापने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, यहां तक कि हल्के कोहनी spasticity के साथ रोगियों में. AoC भी इस अध्ययन में टोक़ मापदंड द्वारा गणना की गई थी. दिलचस्प है, AoC दोनों EMG और टोक़ मापदंड का उपयोग करके मापा एक उच्च सहसंबंध दिखाया, जबकि टोक़ मापदंड अकेले एक उच्च अंतर दर विश्वसनीयता है, जो लिन एट अल द्वारा प्रदान किए गए परिणामों के साथ संगत है दिखाया13. इसलिए, spasticity मूल्यांकन टोक़ मानदंडों का उपयोग कर विश्वसनीयता और सुविधा के संबंध में एक बेहतर तरीका होने की उम्मीद है.
MTS माप की मात्रा निर्धारित करने के लिए इस नए दृष्टिकोण कुछ मुद्दों और सीमाओं है. सबसे पहले, इस अध्ययन में AoC माप के दौरान मुद्रा पारंपरिक MTS माप से अलग था14. कंधे के अपहरण के अभाव में पारंपरिक एमटीएस प्रदर्शन किया गया था; इसके विपरीत, इस अध्ययन में, माप 90 डिग्री का अपहरण कंधे के साथ प्रदर्शन किया गया. हालांकि, इस अध्ययन का उद्देश्य AoC विश्वसनीयता पर मूल्यांकन गति की स्थिरता के प्रभाव को सत्यापित करने के लिए किया गया था. इस प्रयोग में प्रयुक्त मुद्रा यह आसान बांह वजन है, जो अलग से मापने के लिए मुश्किल है के प्रभाव को नष्ट करने से टोक़ डेटा का उपयोग कर AoC को मापने के लिए बनाता है. इसलिए, यह प्रयोग इस बारे में एक परिप्रेक्ष्य प्रदान करता है कि मूल्यांकन गति एओसी माप की विश्वसनीयता को कैसे प्रभावित करती है।
दूसरा, AoC माप दोनों टोक़ और EMG मापदंड का उपयोग व्यक्तिपरक प्रदर्शन किया गया था. हालांकि, यह एक तीसरे rater जो विषय की जानकारी और raters के आदेश के लिए अंधा था द्वारा आयोजित किया गया था संभावित पूर्वाग्रह को कम करने के लिए. तीसरा, निष्क्रिय यांत्रिक गुणों के कारण प्रतिक्रिया टोक़ की वृद्धि अप्रत्याशित था जब प्रयोग शुरू में डिजाइन. यह उम्मीद की गई थी कि प्रतिक्रिया टोक़ मुख्य रूप से खिंचाव पलटा के कारण होता है; हालांकि, हल्के spasticity के साथ रोगियों में, कई मामलों से पता चला कि निष्क्रिय कठोरता के कारण प्रतिक्रिया टोक़ प्रमुख था. इसलिए, AoC वास्तविक समय पहचान के बजाय पोस्ट-प्रयोगात्मक डेटा विश्लेषण के माध्यम से प्राप्त किया गया था। अंत में, दोहराव निष्क्रिय खींच के दौरान कोहनी फ्लेक्सर की छूट थी। प्रयोग के लिए पर्याप्त आराम समय शामिल करने के लिए प्रयोग के दौरान थकान को रोकने के लिए डिजाइन किया गया था, और कोई विषयों थकान की शिकायत की. हालांकि, दोहराव निष्क्रिय खींच के कारण मांसपेशियों की छूट को रोकने के लिए मुश्किल है। इस प्रभाव को कम करने के लिए, प्रयोग raters के आदेश randomize करने के लिए डिजाइन किया गया था, और परिणाम दो raters के बीच कोई महत्वपूर्ण छूट घटना से पता चला.
इस अध्ययन का लक्ष्य मूल्यांकन विधियों में सुधार करना था जो रेटर की व्यक्तिपरक भावना पर निर्भर करते हैं और उन्हें अधिक उद्देश्य और मात्रात्मक मानकों तक पकड़ते हैं। परिणाम एक रोबोट डिवाइस का उपयोग कर मूल्यांकन विश्वसनीयता बढ़ाने की संभावना दिखाते हैं. हालांकि, इस अध्ययन में प्रदर्शन विधि केवल आधा स्वचालित है, क्योंकि AoC मूल्यांकन एक मानव द्वारा किया जाता है. यह उम्मीद है कि आगे के अध्ययन उच्च विश्वसनीयता और निष्पक्षता के साथ वास्तविक समय spasticity मूल्यांकन सक्षम हो जाएगा.
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Disclosures
सभी लेखक हितों के टकराव की घोषणा नहीं करते हैं।
Acknowledgments
इस अध्ययन को सियोल नेशनल यूनिवर्सिटी बुंदांग अस्पताल रिसर्च फंड (14- 2014 - 035) और कोरिया और नेशनल रिसर्च फाउंडेशन ऑफ कोरिया (एनआरएफ) द्वारा कोरियाई सरकार (A100249) द्वारा वित्त पोषित अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था। हम तैयार करने और वीडियो की शूटिंग के साथ आगे बढ़ने में मदद करने के लिए एसईओ ह्यून पार्क और Hae में किम का शुक्रिया अदा करना चाहते हैं.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3D printer | Lokit | 3Dison+ | FDA type 3D printer |
| Ball sprine shaft | Misumi | LBF15 | |
| Bridge Analog Input module | National Instruments | NI 9237 | |
| CAN communication module | National Instruments | NI 9853 | |
| Caster | Misumi | AC-50F | |
| Electromyography (EMG) device | Laxtha | WEMG-8 | |
| EMG electrode | Bioprotech | 1.8x1.2 mm Ag–AgCl | |
| Encoder | Maxon | HEDL 9140 | 500 CPT |
| Gearbox | Maxon | GP 81 | 51:1 ratio |
| Lab jack | Misumi | 99-1620-20 | |
| Linear slider | Misumi | KSRLC16 | |
| Motor | Maxon | EC-60 | brushless EC motor |
| Motor driver | Elmo | DC Whistle | |
| PLA | Lokit | 3D printer material | |
| Real-time processor | National Instruments | sbRIO-9632 | |
| Torque sensor | Transducer Techniques | TRS-1K |
References
- Sommerfeld, D. K., Gripenstedt, U., Welmer, A. K. Spasticity after stroke: An overview of prevalence, test instruments, and treatments. American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation. 91 (9), 814-820 (2012).
- Sommerfeld, D. K., Eek, E. U. B., Svensson, A. K., Holmqvist, L. W., von Arbin, M. H. Spasticity after Stroke: Its Occurrence and Association with Motor Impairments and Activity Limitations. Stroke. 35 (1), 134-139 (2004).
- Lundström, E., Terént, A., Borg, J. Prevalence of disabling spasticity 1 year after first-ever stroke. European Journal of Neurology. 15 (6), 533-539 (2008).
- Ashford, S., Turner-Stokes, L. Systematic Review of Upper-limb Function Measurement Methods in Botulinum Toxin Intervention for Focal Spasticity. Physiotherapy Research International. 18 (3), 178-189 (2013).
- Patrick, E., Ada, L. The Tardieu Scale differentiates contracture from spasticity whereas the Ashworth Scale is confounded by it. Clinical Rehabilitation. 20 (2), 173-189 (2006).
- Li, F., Wu, Y., Li, X. Test-retest reliability and inter-rater reliability of the Modified Tardieu Scale and the Modified Ashworth Scale in hemiplegic patients with stroke. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. 50 (1), 9-15 (2014).
- Mehrholz, J., et al. Reliability of the Modified Tardieu Scale and the Modified Ashworth Scale in adult patients with severe brain injury: a comparison study. Clinical Rehabilitation. 19 (7), 751-759 (2005).
- Ansari, N. N., Naghdi, S., Hasson, S., Azarsa, M. H., Azarnia, S. The Modified Tardieu Scale for the measurement of elbow flexor spasticity in adult patients with hemiplegia. Brain Injury. 22 (13-14), 1007-1012 (2008).
- van den Noort, J. C., Scholtes, V. A., Harlaar, J. Evaluation of clinical spasticity assessment in Cerebral palsy using inertial sensors. Gait & Posture. 30 (2), 138-143 (2009).
- Sin, M., Kim, W. S., Cho, K., Cho, S., Paik, N. J. Improving the test-retest and inter-rater reliability for stretch reflex measurements using an isokinetic device in stroke patients with mild to moderate elbow spasticity. Journal of Electromyography and Kinesiology. 39 (1), 120-127 (2018).
- Grippo, A., et al. Biomechanical and electromyographic assessment of spastic hypertonus in motor complete traumatic spinal cord-injured individuals. Spinal Cord. 49 (1), 142-148 (2011).
- Rabita, G., Dupont, L., Thevenon, A., Lensel-Corbeil, G., Pérot, C., Vanvelcenaher, J. Differences in kinematic parameters and plantarflexor reflex responses between manual (Ashworth) and isokinetic mobilisations in spasticity assessment. Clinical Neurophysiology. 116 (1), 93-100 (2005).
- Lynn, B. O., et al. Comprehensive quantification of the spastic catch in children with cerebral palsy. Research in Developmental Disabilities. 34 (1), 386-396 (2013).
- Boyd, R. N., Graham, H. K. Objective measurement of clinical findings in the use of botulinum toxin type A for the management of children with cerebral palsy. European Journal of Neurology. 6 (1), 23-35 (1999).
