Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

מטלות כפולות מוטוריות לניתוח והערכה של הליכה בחולים לאחר שבץ מוחי

Published: March 11, 2021 doi: 10.3791/62302
Automatic Translation
*1,2,3,4, *1,2,3, 1,2,3, 2, 1, 1,2, 2, 2, 1,2, *1,2,3,4, *1,2,3
1Department of Rehabilitation Medicine, The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, 2Department of Rehabilitation Medicine, Guangzhou Medical University, 3Rehabilitation Medicine Lab, Guangzhou Medical University, 4Guangzhou Key Laboratory of Enhanced Recovery after Abdominal Surgery, The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
* These authors contributed equally

Summary

מאמר זה מציג פרוטוקול ספציפי לניתוח הליכה של מטלה מוטורית כפולה בחולי שבץ עם ליקויים בשליטה מוטורית.

Abstract

18 חולי שבץ גויסו למחקר זה שכלל הערכה של קוגניציה ויכולת הליכה וניתוח הליכה רב-משימתי. ניתוח הליכה רב-משימתית כלל מטלת הליכה אחת (מטלה 0), מטלה כפולה מוטורית פשוטה (אחיזת מים, מטלה 1), ומטלה כפולה מוטורית מורכבת (חציית מכשולים, מטלה 2). משימת חציית מכשולים נחשבה לשוות ערך לשילוב של מטלת הליכה פשוטה ומשימה מוטורית מורכבת מכיוון שהיא מערבת יותר מערכת עצבים, תנועת שלד ומשאבים קוגניטיביים. כדי למנוע הטרוגניות בתוצאות ניתוח ההליכה של חולי השבץ, חושבו ערכי עלות ההליכה הכפולה עבור פרמטרים קינמטיים שונים. ההבדלים העיקריים נצפו בזוויות המפרקים הפרוקסימליים, במיוחד בזוויות של תא המטען, האגן ומפרקי הירך, שהיו גדולים משמעותית במשימות המוטוריות הכפולות מאשר במטלת ההליכה היחידה. פרוטוקול מחקר זה נועד לספק בסיס לאבחון קליני של תפקוד הליכה ומחקר מעמיק של שליטה מוטורית בחולי שבץ עם ליקויים בשליטה מוטורית באמצעות ניתוח של משימות הליכה דו-מוטוריות.

Introduction

שיקום תפקוד ההליכה העצמאית הוא אחד התנאים להשתתפותם של חולים לאחר שבץ בחיי הקהילה1. התאוששות יכולת ההליכה דורשת לא רק אינטראקציה של התפיסה והמערכות הקוגניטיביות, אלא גם שליטה מוטורית 2,3,4. יתר על כן, בחיי קהילה אמיתיים, אנשים דורשים יכולות גבוהות יותר כגון ביצוע שתי משימות או יותר בו זמנית (למשל, הליכה תוך החזקת חפצים או חציית מכשולים). לכן, מחקרים החלו להתמקד בהפרעה של משימות כפולות בביצוע הליכה 5,6. מחקרים כפולים קודמים התמקדו בעיקר בחולים קשישים ולקויים קוגניטיבית בשל הקושי בביצועים מוטוריים והטרוגניות בחולי שבץ; תפקוד ההליכה בחולי שבץ הוערך בעיקר על ידי מטלת הליכה אחת 7,8,9. עם זאת, נדרש מחקר נוסף על ניתוח הליכה של משימות כפולות, במיוחד משימות כפולות מוטוריות הקשורות לשליטה מוטורית.

מחקר זה מציג מתודולוגיה לניתוח והערכה של הילוכים של משימות דו-מוטוריות. פרוטוקול זה כולל לא רק הערכה קלינית של יכולת ההליכה בחולי שבץ, אלא גם מתמקד בשתי מטלות דו-מוטוריות: מטלת החזקת מים והליכה (מטלה מוטורית כפולה פשוטה) ומטלת הליכה עם חציית מכשולים (מטלה דו-מוטורית מורכבת). מטרת מחקר זה הייתה לחקור את ההשפעות של מטלות מוטוריות כפולות על ההליכה של חולי שבץ ולהשתמש בערכי עלות ההליכה של מטלה כפולה (DTC)10 של פרמטרים של מטלה כפולה (ההבדל בין מטלה בודדת למשימה כפולה) כדי לשלול את ההטרוגניות בקרב חולי שבץ. תכנון המשימות הניסוייות אפשר דיון מעמיק בפונקציית הבקרה המוטורית של חולי שבץ, שסיפק רעיונות חדשים לאבחון קליני ולהערכה של תפקוד ההליכה של חולי שבץ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הערה: המחקר הקליני אושר על ידי איגוד האתיקה הרפואית של בית החולים המסונף החמישי של האוניברסיטה הרפואית גואנגזו (NO. KY01-2019-02-27) ונרשם במרכז רישום הניסויים הקליניים בסין (No. ChiCTR1800017487 וכותרתו, "המשימות המודאליות המרובות על בקרת הליכה וקוגניציה מוטורית לאחר שבץ").

1. גיוס

  1. לגייס חולי שבץ עם קריטריוני ההכללה הבאים: חולים העומדים בקריטריונים האבחנתיים למחלות כלי דם במוח של הענף הנוירולוגי של האגודה הרפואית הסינית (2005); אוטם מוחי שאושר על ידי טומוגרפיה ממוחשבת או הדמיית תהודה מגנטית; נזק לקליפת המוח החד צדדית או עם נגע תת-קליפתי; יכולת ללכת באופן עצמאי, שלב Brunnstrom ≥ 4 שלבים; סולם אשוורת' שונה11 ≤ 2 נקודות; עמידה בדרישות של ניתוח הליכה תלת מימדי (3D) ואת היכולת לסבול את התהליך כולו; והיכולת לתת הסכמה מדעת.
  2. ודא שקריטריוני ההחרגה הבאים מתקיימים: אי ספיקת לב, פקקת ורידים עמוקים של הגפיים התחתונות, יתר לחץ דם מתקדם ממאיר, כשל נשימתי או מחלות אחרות, וסיכון חמור לנפילה.
  3. קבל הסכמה מדעת בכתב מכל המטופלים לפני תחילת המחקר.

2. הערכה קלינית

  1. רשום את המאפיינים הדמוגרפיים של המטופל כולל שם, מין, תאריך לידה, רמת השכלה, תלונה ראשית, היסטוריה רפואית נוכחית, היסטוריה קודמת, טיפול רפואי ותרופות נוכחיות.
  2. הערכת תפקוד קוגנטיבי
    1. בקשו מהמטופל להשלים את בדיקת המצב המיני-מנטלי (MMSE)12 לרשום את תשובות המטופל בסולם של 30 שאלות עם ציון כולל של 30 נקודות להערכת קוגניציה, הכוללת את שבעת ההיבטים הבאים: כיוון זמן, כיוון מיקום, זיכרון מיידי, קשב וכוח מחשוב, זיכרון מעוכב, שפה ומרחב ראייה.
      הערה: ציוני MMSE קשורים קשר הדוק לרמת החינוך. הסטנדרט הקוגנטיבי הנורמלי הוא אנאלפביתיות > 17 נקודות, בית ספר יסודי > 20 נקודות, וחטיבת ביניים > 24 נקודות13.
    2. בקש מהמטופל להשלים את מקבץ ההערכה הקוגנטיבי של מונטריאול (MoCA)14 לתעד את תגובות המטופל לסולם בן 11 שאלות עם ציון כולל של 30 נקודות להערכת קוגניציה, הכולל את שמונת ההיבטים הבאים: תשומת לב וריכוז, תפקוד ניהולי, זיכרון, שפה, מיומנויות מבנה חזותי, חשיבה מופשטת, חישוב והתמצאות.
      הערה: הסטנדרט הקוגנטיבי הנורמלי הוא ≥ 26 נקודות. אם הנושא משכיל פחות מ -12 שנים, עליהם להוסיף נקודה אחת לציון15.
  3. הערכת יכולת הליכה
    1. בצע את מבחן ההליכה של 10 מטר (10 MWT)16. בקשו מהמטופל לבצע שלושה ניסויים רצופים בקצב שנבחר באופן עצמאי מטעמי בטיחות, נוחות ומהירות גבוהה יותר, בהתאמה. רשום את הזמן שלקח ללכת לאמצע 6 מ 'בכל ניסוי (כדי לא לכלול השפעות האצה והאטה).
    2. בצע את מבחן הזמן וללכת (TUGT)17. בקשו מהמטופל לבצע שלושה ניסויי TUG רצופים (עמידה, הליכה של 3 מ', סיבוב, הליכה לאחור וישיבה) בקצב שנבחר באופן עצמאי לבטיחות ונוחות18.

3.3D ניתוח הליכה

  1. הכנת המטופל
    1. ליידע את המטופל על אמצעי הזהירות ומטרת הניסוי.
    2. בקשו מהמטופל ללבוש תחתונים הדוקים כדי לחשוף באופן מלא את הצוואר, הכתפיים, המותניים והגפיים התחתונות.
    3. רשום את הערכים של אינדיקטורים אנתרופומטריים שונים כולל גובה, משקל, רוחב דו-צדדי של מפרקי הקרסול, קוטר ברך דו-צדדי, רוחב האגן, עומק אגן דו-צדדי ואורך רגליים דו-צדדי.
    4. מקמו 22 סמנים על נקודות מפתח של המטופל בהתבסס על פרוטוקול דייוויס19: שלושה סמנים על תא המטען (חוליותצוואר 7, כתפיים משני הצדדים); שלושה סמנים על האגן (שני צידי עמוד השדרה האיליאק העליון הקדמי ומפרק הקרסול); שישה סמנים על הירך (טרוכנטר גדול פמורלי דו-צדדי, קונדיל פמורלי, ונקודת אמצע של טרוכנטר פמורלי גדול וקונדיל פמורלי באותו צד); שישה סמנים על השוק (ראש הומרלי דו צדדי, מפרק קרסול לטרלי, ונקודה אמצעית של ראש הומרל ומפרק קרסול לטרלי באותו צד); ארבעה סמנים על כף הרגל (הראש המטטרסלי החמישי והעקב משני הצדדים) (איור 1).
    5. לחץ על כפתור התחל של מערכת ניתוח הליכה 3D, ולעשות פרופיל חדש עבור המטופל.
    6. הזן מידע בסיסי על המטופל ופרמטרים שנמדדו בעבר.
  2. איסוף נתונים עומדים
    1. הנחו את המטופל לשמור על תנוחה זקופה על לוחית הכוח למשך 3-5 שניות לפחות כדי לאסוף את נתוני הבסיס.
    2. לחץ על כפתור Proc_Davis_Standing כדי לבדוק במהירות את מיקום הסמן.
  3. רכישת נתונים של משימות הליכה
    1. קבע את הסדר האקראי של שלוש משימות הליכה על ידי ציור מגרשים.
    2. בקש מהמטופל ללכת על מעבר ההליכה במשך חמישה ניסויים במהירות נוחה שנבחרה בעצמך, המסומנת כמשימה 0 (שקול את מטלת ההליכה היחידה כמטלת הבסיס).
    3. בקשו מהמטופל ללכת תוך כדי החזקת בקבוק מים במעבר ההליכה במשך חמישה ניסויים במהירות נוחה שנבחרה על ידי עצמה, המסומנת כמשימה 1 (משימה דו-מוטורית פשוטה).
      הערה: בקש מהמטופל להחזיק בקבוק מים של 550 מ"ל ביד שאינה מושפעת תוך החזקת תנוחת הזרוע של מפרק הכתף ב- 0° וכיפוף המרפק ב- 90°.
    4. בקשו מהמטופל לחצות את הקו באמצע מעבר ההליכה במשך חמישה ניסויים במהירות נוחה שנבחרה על ידי עצמה, המסומנת כמשימה 2 (משימה דו-מוטורית מורכבת).
      הערה: מקם סרגל רך באמצע מעבר ההליכה לפני רכישת נתונים של משימה 2 .

4. עיבוד וניתוח נתונים

  1. בחר את שלושת הניסויים האמצעיים של כל משימת הליכה שיש לעבד כדי להבטיח שהמטופל יציב.
  2. זהה כל מחזור הליכה עם שתי נקודות צעד עוקבות באותו צד.
  3. סמן את נקודת הבוהן בכל מחזור הליכה20.
  4. לחץ על כפתור Proc_DavisHeel+GI_AE כדי לחשב את הפרמטרים הקינמטיים של הליכה, כמו גם את חישוב מדד Gait Performance Score (GPS).

5. חילוץ נתונים וניתוח סטטיסטי של עניין

  1. בחר פרמטרים של אזור עניין מהנתונים המעובדים, הכוללים פרמטרים מיוחדים-זמניים (שלב עמידה, שלב נדנדה, עמידה יחידה, עמידה כפולה, קדנס), פרמטרים של זווית מפרק (אלכסונית תא המטען (מישור קדמי), הטיית תא המטען (מישור קשת), סיבוב תא המטען (מישור רוחבי), אלכסונית אגן (מישור קדמי), הטיית אגן (מישור קשת), סיבוב אגן (מישור רוחבי), הארכת כיפוף ירך, ab-adduction הירך, סיבוב הירך, הארכת כיפוף הברך, קרסול dorsi-plantarflexion, ואינדקס GPS.
  2. חשב ערכי DTC בהתבסס על הנוסחה הבאה[10]:
    ([מהירות הליכה של משימה אחת - מהירות הליכה של משימה כפולה]/ מהירות הליכה של משימה אחת) × 100 (1)
  3. בצע את הניתוח הסטטיסטי (ראה טבלת חומרים) באמצעות המתודולוגיה שתוארה קודם לכן20,21.
    1. להציג נתונים פרמטריים כאמצעי וסטיית תקן אם התפלגות נורמלית או כחציון אם לא.
    2. השתמש במבחן t המשויך כדי להשוות את ההבדלים בפרמטרים קינמטיים בין מטופלים בתנאי מטלה 1 ומטלה 2.
    3. השתמש בניתוח חד-כיווני של שונות כדי להשוות בין שלוש משימות שונות (משימה 0, משימה 1 ומשימה 2) של הפרמטרים הקינמטיים. הגדר מובהקות סטטיסטית ב - P < 0.05.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

במחקר זה גויסו 18 חולים עם המיפלגיה לאחר שבץ. הגיל הממוצע של המשתתפים היה 51.61 ± 12.97 שנים; כולם היו זכרים. שיעור המיפלגיה השמאלית והימנית היה 10/8; שלב ברונסטרום הממוצע היה 4.50 ± 0.76. הממוצע של MMSE ו-MoCA היה 26.56 ± 1.67 ו-20.06 ±-2.27, בהתאמה. מאפיינים דמוגרפיים אחרים (כולל סוג הקו וזמן ההתפרצות) מוצגים בטבלה 1. עבור הנתונים המקוריים של מטלות כפולות בהליכה (מטלה 1 ומטלה 2), לא נמצא הבדל סטטיסטי בפרמטרים המרחביים-זמניים (טבלה 2). עם זאת, בפרמטרים של זווית המפרק, סיבוב תא המטען הדו-צדדי (מישור רוחבי) היה גדול יותר במטלה 2 מאשר במשימה 1 (צד שמאל: משימה 1, 18.40 ± 5.76 לעומת מטלה 1, 18.40 לעומת 5.76. משימה 2, 26.35 ± 14.92, P = 0.004; צד ימין: משימה 1, 18.39 ± 7.04 לעומת משימה 2, 24.08 ± 18.18, P = 0.001). סיבוב אגן דו-צדדי (מישור רוחבי) היה גדול יותר במטלה 2 מאשר במטלה 1 (צד שמאל: מטלה 1, 20.71 ± 7.97 לעומת מטלה 2, 21.31 ± 6.96, P = 0.024; צד ימין: משימה 1, 27.56 ± 9.71 לעומת משימה 2, 29.264 ± 11.17, P = 0.006). ההבדלים היו מובהקים סטטיסטית (לוח 3).

עבור ערכי DTC של משימות כפולות הליכה (משימה 1 ומשימה 2), אלכסון תא המטען הדו-צדדי (מישור חזיתי) היה גבוה יותר במשימה 2 מאשר במשימה 1 (צד שמאל: משימה 1, 2.60 ± 36.38 לעומת משימה 2, -23.4 ± 40.62, P = 0.006; צד ימין: משימה 1, -10.82 ± 47.58 לעומת משימה 2, -11.42 ± 30.10, P = 0.013). סיבוב האגן הדו-צדדי (מישור רוחבי) היה גבוה יותר במטלה 2 מאשר במטלה 1 (צד שמאל: מטלה 1, -2.75 ± 36.20 לעומת מטלה 2, -23 ± 40.36, P = 0.011; צד ימין: משימה 1, 1.66 ± 43.72 לעומת משימה 2, -31.89 ± 58.50, P = 0.006). כל ההבדלים היו מובהקים סטטיסטית (טבלה 4 ותרשים 2). יחד עם זאת, הקצב הימני ירד משמעותית במטלה 2 ביחס לזה שבמטלה 1 (צד ימין: מטלה 1, 18.40 ± 5.76 לעומת מטלה 1. מטלה 2, 26.35 ± 14.92, P = 0.044), וה-GPS הימני הופחת משמעותית במטלה 2 ביחס למטלה 1 (צד ימין: מטלה 1, 20.71 ± 4.87 לעומת מטלה 2, 24.24 ± 10.33, P = 0.047) (טבלה 5 ואיור 3).

Figure 1
איור 1: הגדרות ניתוח ההליכה מבוססות על פרוטוקול דייוויס. לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2: השוואת ערכי DTC של פרמטרי זווית תא המטען והמפרק של המשימה הכפולה המוטורית הפשוטה (משימה 1) והמשימה הכפולה המוטורית המורכבת (משימה 2). (A) אלכסון תא המטען (מישור קדמי); (B) סיבוב תא המטען (מישור רוחבי); (C) סיבוב האגן (מישור רוחבי). קיצור: DTC = עלות הליכה של משימה כפולה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3: השוואת ערכי DTC של פרמטרים מרחביים-זמניים של המשימה הכפולה המוטורית הפשוטה (מטלה 1) והמשימה הכפולה המוטורית המורכבת (מטלה 2). האחוזים של (A) שלב העמידה ו-(B) שלב הנדנדה מוצגים עבור מחזור הליכה אחד. אחוזים של (C) שלב עמידה בודדת ו- (D) שלב עמידה כפולה מוצגים עבור מחזור הליכה אחד. (E) הקצב ואינדקס ה-GPS (F) מוצגים. קיצורים: DTC = עלות הליכה דו-משימתית; GPS = ציון ביצועי הליכה. אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.

נושא מין גיל (שנים) דימום/אוטם הצד המיפלגי תחילת שבץ מוחי (חודשים) ברונסטרום-סטייג' (LE) MMSE MoCA 10MWT (מהירות מותאמת אישית) 10MWT (מהירות גבוהה) TUGT (ים)
001 זכר 30 דימום ימין 29 5 25 18 0.52 0.62 26
002 זכר 59 אינפרקט שמאל 26 6 30 23 0.43 0.52 36
003 זכר 27 אינפרקט שמאל 26 5 24 19 0.46 0.48 48
004 זכר 54 דימום ימין 23 5 26 18 0.56 0.61 58
005 זכר 63 אינפרקט שמאל 23 4 29 23 0.62 0.72 28
006 זכר 45 אינפרקט שמאל 23 5 25 19 0.56 0.63 33
007 זכר 67 דימום שמאל 22 4 28 17 0.59 0.67 45
008 זכר 42 אינפרקט שמאל 21 3 29 23 0.67 0.73 27
009 זכר 38 אינפרקט ימין 18 4 28 20 0.52 0.67 26
010 זכר 70 אינפרקט שמאל 31 4 26 23 0.64 0.68 30
011 זכר 49 דימום שמאל 17 4 24 20 0.46 0.53 45
012 זכר 42 אינפרקט שמאל 19 3 27 16 0.43 0.56 49
013 זכר 45 אינפרקט ימין 26 5 26 24 0.56 0.74 29
014 זכר 45 דימום ימין 28 4 26 19 0.64 0.73 27
015 זכר 54 אינפרקט ימין 18 5 25 21 0.52 0.65 33
016 זכר 68 אינפרקט ימין 14 5 27 20 0.57 0.59 42
017 זכר 69 אינפרקט שמאל 15 5 26 18 0.52 0.63 38
018 זכר 62 אינפרקט ימין 24 5 27 20 0.61 0.72 31
מתכוון±SD 51.61±12.97 נה נה 22.39±4.70 4.50±0.76 26.56±1.67 20.06±2.27 0.55±0.07 0.64±0.08 36.17±9.29

לוח 1: מאפיינים בסיסיים של מקצועות הלימוד. הערכים מוצגים כמספר או ממוצע ± סטיית תקן. קיצורים: MMSE = בדיקת מצב מיני-נפשי; MoCA = מונטריאול הערכה קוגנטיבית; 10MWT = מבחן הליכה של 10 מטר; TUGT = מתוזמן וללכת לבדיקה; SD = סטיית תקן; LE = גפיים תחתונות; s = שני.

צד שמאל צד ימין
משימה 1 משימה 2 הבדל ערך P משימה 1 משימה 2 הבדל ערך P
שלב העמידה (%) 20.71±7.97 21.31±6.96 0.60±10.58 0.916 18.02±4.86 20.66±7.41 2.64±8.86 0.254
שלב הנדנדה (%) 27.56±9.71 29.26±11.17 1.70±14.80 0.285 23.68±6.74 29.88±12.19 6.20±13.93 0.916
עמדה בודדת (%) 26.91±5.41 31.09±11.67 4.18±12.86 0.519 31.16±9.27 27.80±10.67 -3.36±14.13 0.583
עמדה כפולה (%) 24.72±7.10 31.31±5.99 6.59±9.29 0.291 37.55±17.79 44.10±12.60 6.55±21.80 0.369
קצב דיווש (צעדים/דקה) 18.40±5.76 26.35±14.92 7.95±15.99 0.521 18.39±7.04 24.08±18.18 5.79±19.50 0.720
GPS (ציונים) 17.91±7.24 23.09±9.49 5.18±11.94 0.580 20.71±4.87 24.24±10.33 3.53±11.42 0.058

טבלה 2: הבדלים בפרמטרים מרחביים-זמניים של משימה כפולה מוטורית פשוטה (משימה 1) ומשימה כפולה מוטורית מורכבת (משימה 2). הערכים מוצגים כמספר או ממוצע ± סטיית תקן. מובהקות סטטיסטית נקבעה כ-P <-0.05 וסומנה בגופן מודגש. קיצורים: GPS = ציון ביצועי הליכה; דקה = דקה.

צד שמאל צד ימין
משימה 1 משימה 2 הבדל ערך P משימה 1 משימה 2 הבדל ערך P
Trunk Obliquity (מישור קדמי) 27.86±7.45 24.63±4.08 -3.23±8.49 0.263 37.91±4.76 48.89±7.56 10.98±8.93 0.114
הטיית תא המטען (מישור קשת) 31.43±12.69 34.25±12.69 2.82±17.95 0.238 24.64±7.53 29.85±16.93 21±05.18 0.582
סיבוב תא מטען (מישור רוחבי) 18.40±5.76 26.35±14.92 7.95±15.99 0.004 18.39±7.04 24.08±18.18 5.69±19.50 0.001
אלכסון פלבי (מישור קדמי) 16.99±6.07 25.05±15.43 8.06±16.58 0.277 20.66±7.41 18.02±4.86 -2.64±8.86 0.937
הטיית פלביק (מישור קשת) 23.68±6.74 29.88±12.19 6.20±13.93 0.282 34.94±18.29 39.31±12.86 4.37±22.36 0.689
סיבוב פלבי (מישור רוחבי) 20.71±7.97 21.31±6.96 0.60±10.58 0.024 27.56±9.71 29.26±11.17 1.70±14.80 0.006
ירך Ab-Adduction 20.71±4.87 24.24±10.33 3.53±11.42 0.148 17.91±7.24 23.09±9.49 5.18±11.94 0.238
הארכת מפרק הירך 37.55±17.79 44.10±21.60 6.55±27.98 0.544 13.00±2.59 19.87±10.16 6.87±10.48 0.531
סיבוב מפרק הירך 27.69±11.17 28.27±13.78 0.58±17.74 0.323 31.16±9.27 27.80±10.67 -3.36±14.13 0.006
הארכת כיפוף ברך 26.91±5.41 31.09±11.67 4.18±12.86 0.475 23.37±7.75 29.16±18.66 5.79±20.21 0.791
קרסול Dors-Plantarflex 21.75±11.07 27.54±13.41 5.79±17.39 0.213 25.87±10.71 25.87±11.50 0±15.71 0.112

טבלה 3: הבדלים בפרמטרים של זווית תא המטען והמפרק של המשימה הכפולה המוטורית הפשוטה (משימה 1) והמשימה הכפולה המוטורית המורכבת (משימה 2). הערכים מוצגים כמספר או ממוצע ± סטיית תקן. מובהקות סטטיסטית נקבעה כ-P <-0.05 וסומנה בגופן מודגש.

צד שמאל צד ימין
משימה 1 משימה 2 הבדל ערך P משימה 1 משימה 2 הבדל ערך P
Trunk Obliquity (מישור קדמי) 2.60±36.38 -23.4±40.62 -26.00±54.53 0.006 -10.82±47.58 -11.42±30.10 -0.60±56.30 0.013
הטיית תא המטען (מישור קשת) 15.34±7.74 13.40±8.22 -1.94±11.29 0.260 16.28±5.12 36.62±5.20 20.34±7.30 0.489
סיבוב תא מטען (מישור רוחבי) -8.15±26.55 -18.56±29.54 -10.41±39.72 0.004 2.75±36.20 -23.00±40.36 -25.75±54.22 0.001
אלכסונית האגן (מישור קדמי) 15.34±7.74 13.40±8.22 -1.94±11.29 0.153 62.51±4.53 64.40±6.19 1.89±7.67 0.962
הטיית האגן (מישור קשת) 37.49±6.36 37.60±6.19 0.11±8.88 0.097 12.89±6.36 14.32±3.79 1.43±7.43 0.510
סיבוב אגן (מישור רוחבי) -2.75±36.20 -23±40.36 -20.25±54.22 0.011 1.66±43.72 -31.89±58.50 -30.23±73.03 0.006
ירך Ab-Adduction 83.15±7.21 78.49±5.91 -4.66±9.32 0.125 84.18±8.81 92.56±6.51 8.38±10.95 0.242
הארכת מפרק הירך 37.49±6.36 37.60±6.19 0.11±8.88 0.392 12.89±6.36 14.32±3.79 1.43±7.40 0.583
סיבוב מפרק הירך 37.64±6.87 36.98±6.21 -0.66±9.26 0.549 49.6±8.52 56.52±4.52 6.92±9.65 0.004
הארכת כיפוף ברך 50.68±4.89 67.63±4.87 16.95±6.90 0.343 78.54±7.92 57.95±7.16 -20.59±10.68 0.673
קרסול Dors-Plantarflex 27.86±7.45 24.63±4.08 -3.23±8.50 0.263 37.91±4.76 48.89±7.56 10.98±8.93 0.114

טבלה 4: הבדלים בערכי עלות ההליכה של משימה כפולה של פרמטרי זווית תא המטען והמפרק של המשימה הכפולה המוטורית הפשוטה (משימה 1) והמשימה הכפולה המוטורית המורכבת (משימה 2). הערכים מוצגים כמספר או ממוצע ± סטיית תקן. מובהקות סטטיסטית נקבעה כ-P <-0.05 וסומנה בגופן מודגש.

צד שמאל צד ימין
משימה 1 משימה 2 הבדל ערך P משימה 1 משימה 2 הבדל ערך P
שלב העמידה (%) 74.44±31.37 79.08±16.36 4.64±35.38 0.916 63.24±7.60 36.76±5.84 -26.48±9.58 0.236
שלב הנדנדה (%) 35.15±7.74 15.34±4.53 -19.81±8.97 0.980 63.24±7.61 52.28±4.36 -10.96±8.77 0.654
עמדה בודדת (%) 62.51±6.19 62.40±6.36 -0.11±8.88 0.348 37.49±6.19 37.60±6.36 0.11±8.88 0.671
עמדה כפולה (%) 37.78±14.71 39.19±8.05 1.41±16.77 0.164 37.03±15.55 39.19±8.05 2.16±17.51 0.406
קצב דיווש (צעדים/דקה) 2.53±55.72 12.13±43.62 9.60±70.76 0.087 18.40±5.76 26.35±14.92 7.95±15.99 0.044
GPS (ציונים) 11.1±34.86 9.65±37.01 -1.45±50.84 0.681 20.71±4.87 24.24±10.33 3.53±11.42 0.047

טבלה 5: הבדלים בערכי עלות ההליכה של משימה כפולה של פרמטרים מרחבייםזמניים של המשימה הכפולה המוטורית הפשוטה (משימה 1) והמשימה הכפולה המוטורית המורכבת (משימה 2). הערכים מוצגים כמספר או ממוצע ± סטיית תקן. מובהקות סטטיסטית נקבעה כ-P <-0.05 וסומנה בגופן מודגש. קיצורים: GPS = ציון ביצועי הליכה; דקה = דקה.

טבלה משלימה 1: הבדלים בפרמטרים של זווית תא המטען והמפרק של משימות מוטוריות בודדות (משימה 0), משימה כפולה מוטורית פשוטה (משימה 1) ומשימה כפולה מוטורית מורכבת (משימה 2) (תואר). הערכים מוצגים כמספר או ממוצע ± סטיית תקן. מובהקות סטטיסטית נקבעה כ-P <-0.05 וסומנה בגופן מודגש. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

טבלה משלימה 2: הבדלים בפרמטרים מרחבייםזמניים של מטלה מוטורית יחידה (מטלה 0), מטלה כפולה מוטורית פשוטה (מטלה 1) ומטלה כפולה מוטורית מורכבת (מטלה 2). הערכים מוצגים כמספר או ממוצע ± סטיית תקן. מובהקות סטטיסטית נקבעה כ-P <-0.05 וסומנה בגופן מודגש. קיצורים: GPS = ציון ביצועי הליכה; דקה = דקה. אנא לחץ כאן כדי להוריד טבלה זו.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

מחקר זה מתאר פרוטוקול להערכה קלינית של ניתוח הליכה מוטורי כפול בחולי שבץ עם ליקויים בשליטה מוטורית. העיצוב של פרוטוקול זה התבסס על שתי נקודות עיקריות. ראשית, רוב המחקרים הקודמים השתמשו במטלת הליכה אחת כדי להעריך את תפקוד ההליכה של חולי שבץ, והדיונים הקשורים על שליטה מוטורית לא היו מספקים, במיוחד מכיוון שהעקרונות של תנועות מוטוריות מורכבות היו מעורבים רק לעתים רחוקות22,23. לכן, במחקר זה, בנוסף למטלת ההליכה היחידה כקו הבסיס, התמקדו המחברים בעיקר בהשוואה בין שתי מטלות כפולות של ביצועים מוטוריים והליכה, כולל משימת החזקת מים (מטלה כפולה מוטורית פשוטה) ומשימת חציית מכשולים (מטלה כפולה מוטורית מורכבת)24. משימת החזקת המים זוהתה כשוות ערך לשילוב של מטלת הליכה פשוטה ומשימה מוטורית פשוטה.

מכיוון שמשימת ההליכה הצולבת כוללת יותר מערכת עצבים, תנועת שרירי שלד ומשאבים קוגניטיביים בהשתתפות בשליטה מוטורית (כולל תכנון מוטורי, קואורדינציה מוטורית ומשוב מוטורי) מאשר המשימה המוטורית הכפולה הפשוטה של החזקת מים בזמן הליכה, היא זוהתה כמקבילה לשילוב של מטלת הליכה פשוטה ומשימה מוטורית מורכבת. לפיכך, ניתן לבחון מקרוב את הגירעון בתפקוד הבקרה המוטורית לאחר שבץ מוחי בהתבסס על תכנון משימה ניסיונית זו. ניתוחי הליכה דו-משימתיים קודמים בקרב קשישים ובחולים עם ליקוי קוגניטיבי דיווחו על ירידה במהירות ובקצב ההליכה במטלה כפולה בהשוואה להליכה במשימה אחת25.

עם זאת, תוצאות מחקר זה בחולי שבץ מראות כי לא היו הבדלים משמעותיים בפרמטרים מרחביים-זמניים במשימות מוטוריות כפולות בהשוואה לאלה של מטלה מוטורית יחידה. השינויים העיקריים נצפו רק בזוויות המפרקים הפרוקסימליים, במיוחד בזוויות של תא המטען, האגן ומפרקי הירך, שהיו גדולים משמעותית במשימות מוטוריות כפולות מאשר במשימות הליכה בודדות. זה עשוי להיות קשור לליקוי המוטורי הברור של חולי שבץ שגויסו בהשוואה לחולים קשישים או לקויים קוגניטיבית (התפקוד המוטורי הבסיסי שלהם נשמר). ייתכנו קשיים דומים בעת ביצוע מטלה מוטורית פשוטה ומטלה מוטורית מורכבת בחולי שבץ עם תפקוד מוטורי לקוי קיים, מה שיכול להסביר מדוע הפרמטרים המרחביים-זמניים וזווית המפרק הדיסטלית לא היו פרמטרים רגישים להשוואה בין מטלות מוטוריות בודדות וכפולות בחולי שבץ. בנוסף, תוצאות אלה מצביעות על כך שאימוני שיקום להגברת השליטה בתא המטען ובמפרקים גדולים עשויים לסייע לחולי שבץ לשפר את יכולתם לבצע פעילויות מוטוריות יומיומיות מורכבות.

ההטרוגניות של חולי שבץ הייתה מאז ומתמיד המכשול העיקרי בחקירות רבות26. מחקר קודם בחן את השימוש בערך DTC (יחס צריכת המשימות הכפולות כהפרש בין משימה בודדת למטלה כפולה) כדי לבטל את ההטרוגניות בין חולי שבץ10. ואכן, התוצאות המייצגות מראות כי פרמטרי זווית המפרקים הדו-צדדיים של המפרקים הפרוקסימליים הגדולים במטלת ההליכה הכפולה המורכבת גדולים משמעותית מאלה שבמטלה הכפולה המוטורית הפשוטה, דבר המצביע על יתרונות השימוש בערכי DTC בהערכת הליכה דו-משימתית לחולי שבץ.

למחקר זה שלוש מגבלות עיקריות. ראשית, מכיוון שמחקר זה הוא בעיקר הדגמה מתודולוגית של משימות דו-מוטוריות, הנתונים המייצגים כללו רק נתונים של 18 חולי שבץ גברים. בנוסף, מחקרים קודמים הצביעו על כך שגם המין וגם הגיל משפיעים על תפקוד ההליכה ושיווי המשקל. לדוגמה, ככל שהגיל עולה, היכולת לשלוט ביציבה יורדת, ונשים מושפעות יותר מגברים. יתר על כן, היעדר הבדל משמעותי בפרמטרים מרחביים-זמניים שנמצאו במחקר זה עשוי להיות פשוט בגלל גודל המדגם. לפיכך, יש צורך במחקרים נוספים כדי להגדיל את גודל המדגם ולכלול נבדקות נשיות כדי להרחיב את היישום הקליני של הערכה זו. לסיכום, באמצעות משימות הליכה דו-מוטוריות וחישוב ערכי DTC, פרוטוקול מחקר זה נועד לספק בסיס לאבחון קליני של תפקוד הליכה ומחקר מעמיק של שליטה מוטורית בחולי שבץ.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgments

אנו מודים לאניוואר ייליפה על ההגהה של כתב היד שלנו. מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע תחת מענק מס '81902281 ומס '82072544, פרויקט ההדרכה הכללית של ועדת הבריאות ותכנון המשפחה של גואנגזו תחת מענק מס '20191A011091 ומס '20211A011106, קרן מעבדות המפתח של גואנגזו תחת מענק מס '201905010004 וקרן המחקר הבסיסית הבסיסית והיישומית של גואנגדונג תחת מענק מס '2020A1515010578.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BTS Smart DX system Bioengineering Technology System, Milan, Italy 1 Temporospatial data collection
BTS SMART-Clinic software Bioengineering Technology System, Milan, Italy 2 Data processing
SPSS software (version 25.0) IBM Crop., Armonk, NY, USA Statistical analysis

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cho, K. H., Kim, M. K., Lee, H. -J., Lee, W. H. Virtual reality training with cognitive load improves walking function in chronic stroke patients. The Tohoku Journal of Experimental Medicine. 236 (4), 273-280 (2015).
  2. Delavaran, H., et al. Cognitive function in stroke survivors: A 10-year follow-up study. Acta Neurologica Scandinavica. 136 (3), 187-194 (2017).
  3. Zhang, W., et al. The effects of transcranial direct current stimulation versus electroacupuncture on working memory in healthy subjects. Journal of Alternative and Complementary Medicine. 25 (6), 637-642 (2019).
  4. Pin-Barre, C., Laurin, J. Physical exercise as a diagnostic, rehabilitation, and preventive tool: influence on neuroplasticity and motor recovery after stroke. Neural Plasticity. 2015, 608581 (2015).
  5. Auvinet, B., Touzard, C., Montestruc, F., Delafond, A., Goeb, V. Gait disorders in the elderly and dual task gait analysis: a new approach for identifying motor phenotypes. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 14 (1), 7 (2017).
  6. Tramontano, M., et al. Maintaining gait stability during dual walking task: effects of age and neurological disorders. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. 53 (1), 7-13 (2017).
  7. Sakurai, R., Bartha, R., Montero-Odasso, M. Entorhinal cortex volume is associated with dual-task gait cost among older adults with MCI: results from the gait and brain study. The Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 74 (5), 698-704 (2019).
  8. Howcroft, J., Lemaire, E. D., Kofman, J., McIlroy, W. E. Dual-task elderly gait of prospective fallers and non-fallers: a wearable-sensor based analysis. Sensors. 18 (4), 1275 (2018).
  9. Fernandez-Gonzalez, P., Molina-Rueda, F., Cuesta-Gomez, A., Carratala-Tejada, M., Miangolarra-Page, J. C. Instrumental gait analysis in stroke patients. Revista de Neurologia. 63 (10), 433-439 (2016).
  10. Montero-Odasso, M. M., et al. Association of dual-task gait with incident dementia in mild cognitive impairment: results from the gait and brain study. JAMA Neurology. 74 (7), 857-865 (2017).
  11. Bohannon, R. W., Smith, M. B. Interrater reliability of a modified Ashworth scale of muscle spasticity. Physical Therapy. 67 (2), 206-207 (1987).
  12. Llamas-Velasco, S., Llorente-Ayuso, L., Contador, I., Bermejo-Pareja, F. Spanish versions of the Minimental State Examination (MMSE). Questions for their use in clinical practice. Revista de Neurologia. 61 (8), 363-371 (2015).
  13. Yoelin, A. B., Saunders, N. W. Score disparity between the MMSE and the SLUMS. American Journal of Alzheimer's Disease and Other Dementias. 32 (5), 282-288 (2017).
  14. Julayanont, P., Brousseau, M., Chertkow, H., Phillips, N., Nasreddine, Z. S. Montreal Cognitive Assessment Memory Index Score (MoCA-MIS) as a predictor of conversion from mild cognitive impairment to Alzheimer's disease. Journal of the American Geriatrics Society. 62 (4), 679-684 (2014).
  15. Carson, N., Leach, L., Murphy, K. J. A re-examination of Montreal Cognitive Assessment (MoCA) cutoff scores. International Journal of Geriatric Psychiatry. 33 (2), 379-388 (2018).
  16. Peters, D. M., Fritz, S. L., Krotish, D. E. Assessing the reliability and validity of a shorter walk test compared with the 10-Meter Walk Test for measurements of gait speed in healthy, older adults. Journal of Geriatric Physical Therapy. 36 (1), 24-30 (2013).
  17. Podsiadlo, D., Richardson, S. The timed "Up & Go": a test of basic functional mobility for frail elderly persons. Journal of the American Geriatrics Society. 39 (2), 142-148 (1991).
  18. Lin, Q., et al. Quantitative static and dynamic assessment of balance control in stroke patients. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (159), e60884 (2020).
  19. Davis, R. B., Ounpuu, S., Tyburski, D., Gage, J. R. A gait analysis data collection and reduction technique. Human Movement Science. 10 (5), 575-587 (1991).
  20. Liang, J., et al. The lower body positive pressure treadmill for knee osteoarthritis rehabilitation. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (149), e59829 (2019).
  21. Liang, J., et al. The effect of anti-gravity treadmill training for knee osteoarthritis rehabilitation on joint pain, gait, and EMG: Case report. Medicine (Baltimore). 98 (18), 15386 (2019).
  22. Balaban, B., Tok, F. Gait disturbances in patients with stroke. PM & R: The Journal of Injury, Function, and Rehabilitation. 6 (7), 635-642 (2014).
  23. Li, M., Xu, G., Xie, J., Chen, C. A review: Motor rehabilitation after stroke with control based on human intent. Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers. Part H, Journal of Engineering in Medicine. 232 (4), 344-360 (2018).
  24. Bloem, B. R., Valkenburg, V. V., Slabbekoorn, M., Willemsen, M. D. The Multiple Tasks Test: development and normal strategies. Gait Posture. 14 (3), 191-202 (2001).
  25. Montero-Odasso, M., Muir, S. W., Speechley, M. Dual-task complexity affects gait in people with mild cognitive impairment: the interplay between gait variability, dual tasking, and risk of falls. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 93 (2), 293-299 (2012).
  26. Selvaraj, U. M., Poinsatte, K., Torres, V., Ortega, S. B., Stowe, A. M. Heterogeneity of B cell functions in stroke-related risk, prevention, injury, and repair. Neurotherapeutics. 13 (4), 729-747 (2016).

Tags

מדעי המוח גיליון 169 שבץ ניתוח הליכה תלת-דיגיטלית מטלות כפולות מטלה מוטורית הערכה עלות הליכה דו-משימתית
מטלות כפולות מוטוריות לניתוח והערכה של הליכה בחולים לאחר שבץ מוחי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ou, H., Lang, S., Zheng, Y., Huang,… More

Ou, H., Lang, S., Zheng, Y., Huang, D., Gao, S., Zheng, M., Zhao, B., Yiming, Z., Qiu, Y., Lin, Q., Liang, J. Motor Dual-Tasks for Gait Analysis and Evaluation in Post-Stroke Patients. J. Vis. Exp. (169), e62302, doi:10.3791/62302 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter