Summary
Denne artikkelen beskriver prosedyrer for screening av personer for stående og gående balansevansker ved hjelp av to normerte, raske, lavteknologiske balansetester.
Abstract
Målet med denne protokollen er å informere leserne om de nøyaktige prosedyrene som skal brukes til å utføre to screeningstester for vestibulære lidelser: tandemgange (TW) med lukkede øyne, også kjent som hæl-tå gange, og klinisk test av sensorisk integrasjon og balanse (CTSIB), som også er kjent som den modifiserte Romberg. Studien beskriver trinnene for å utføre hver test og hver av de tre CTSIB-deltestene, slik at leseren vil kunne replikere testbetingelsene for bruk i klinikken, i det kliniske laboratoriet eller i en hvilken som helst annen situasjon som trenger gyldig og pålitelig screening for balanseferdigheter som kan påvirkes av endringer i vestibulær systemfunksjon. Prosedyrene beskrevet her kan enkelt administreres og tar mindre enn 1 min per forsøk. Referanser til publiserte artikler med normative data er gitt. Den representative resultatdelen inneholder eksempler på data samlet inn med disse screeningtestene.
Introduction
Screening av det vestibulære systemet, det sensoriske systemet med reseptorer i det indre øret som oppdager hodebevegelse, er notorisk vanskelig. På grunn av tilstedeværelsen av vestibulær-spinalkanalene, som projiserer fra vestibulære kjerner i rostral medulla ned gjennom cervikale, thorax og lumbosakrale nivåer i ryggmargen, påvirker hodehastighetssignalene generert av vestibulærsystemet balansen under stående og gående1. Av den grunn har mange mennesker med lidelser i vestibulærsystemet nedsatt balanse og er i fare for å falle. For eksempel faller 25% av amerikanske eldre over 65 år hvert år 2, og dødsraten fra fall i USA i 2016 varierte fra 24,2 til 142, 7 per 100 000 mennesker, avhengig av staten3. Derfor er balansetesting ofte en del av en klinisk vurdering eller screening for vestibulær svekkelse og brukes ofte i klinisk forskning4. Disse testene kan også være nyttige for screening på stedet av idrettsutøvere, astronauter etter flyturen, militært personell og andre personer som kan vise noen balanseproblemer. Slike personer må kanskje screenes i nærheten av en idrettsbane, på et landingssted, i henholdsvis et nødfeltsykehus eller en annen nødssituasjon før de transporteres langt til omfattende helsetjenester for detaljert testing.
For å screene folk for balanseforstyrrelser, brukes ofte to forskjellige typer balansetesting. Å stå stille og skifte vekt, for eksempel når man vasker opp ved kjøkkenvasken, innebærer noe andre ferdigheter enn å oversette kroppen gjennom rommet når man går. Begge typer balanse bør undersøkes. Balansetesting utføres ofte med en smal base av støtte for å gjøre en test utfordrende for den enkelte. For eksempel er testing av stående balanse med føttene tett sammen og lukkede øyne basert på Romberg-tegnet, det vil si at pasientene har en god balanse med åpne øyne, men mister balansen med lukkede øyne1. Denne testen har blitt skjerpet gjennom årene flere ganger til den nåværende modifiserte versjonen av Romberg, eller Clinical Test of Sensory Integration and Balance (CTSIB) 4, var mer nyttig for klinisk screening enn tidligere tester ved å være enklere, kortere og ha bevist god følsomhet. Den nåværende versjonen bruker ustabilt, middels tetthet, kompatibelt skum på støtteoverflaten og har blitt skjerpet ytterligere med hodebevegelser. Disse modifikasjonene har blitt brukt i nyere studier som viser aldersrelaterte normative data på barn og voksne, og også i studier som viser at normene er spesifikke for skummet som brukes 7,8,9,10.
Tandemvandring (TW), også kjent som hæl-tå gange, utføres på gulvet, med motivet iført sokker, men ikke på seg sko og med lukkede øyne. Nyere studier gir aldersrelaterte normative data om barn og voksne11,12,13. Redusert ytelse på TW og CTSIB kan være forenlig med en sykdom i vestibulærsystemet, selv om balansetester ikke er direkte tester av vestibulærsystemet. Når TW og CTSIB gis samtidig til pasienter som ikke har muskel- og skjelettdeformiteter eller signifikante nevrologiske problemer, er sensitiviteten av testene for vestibulære lidelser høyere enn når bare TW eller CTSIB gis12.
Ved hjelp av metodikken beskrevet i denne artikkelen har flere studier blitt utført med friske deltakere. For eksempel viste en studie av 292 friske kontroller og 90 pasienter med vestibulære lidelser - som angitt på standard, kliniske objektive tester av vestibulærsystemet ved bruk av bitermisk kaloritesting, vestibulære fremkalte myogene potensialer og Dix-Hallpike-testing - aldersrelaterte nedgang blant kontroller på CTSIB-forholdene og TW11,12,13. Sensitiviteten til de individuelle testene var moderat for TW7 og CTSIB8, men følsomheten til det kombinerte batteriet var > 0,9. I en studie av CTSIB ved Museum of Science Boston var friske deltakere i stand til å teste seg på CTSIB på kompatibelt skum med hodetfortsatt tilstand 14. Aldersrelaterte endringer blant barn og voksne ble også funnet av den gruppen.
Disse prestasjonsbaserte screeningtestene kan ikke læres av å lese om dem i forskningsartiklene. Dette papiret tar sikte på å informere leseren nøyaktig hvordan man utfører disse testene.
Protocol
Testmetodene beskrevet i denne studien ble utviklet med friske kontrollpersoner og pasienter med vestibulære lidelser. Friske kontrollpersoner hadde ingen kjent historie med nevrologiske, otologiske eller muskel- og skjelettlidelser. Pasienter med vestibulære lidelser hadde unormale responser på et batteri av objektive tester av vestibulærsystemet, inkludert tester av vestibulo-okulær refleks i mørke, posisjonstester og cervikale vestibulære fremkalte myogene potensialer. Disse studiene ble godkjent av Institutional Review Board for Human Subjects Research ved Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA.
MERK: I en studie fra 1869 ble friske personer i alderen 4 til 85 år som ble testet på Space Center Houston, et samfunnsvitenskapelig utdanningssenter, testet med metodikken beskrevet i dette papiret. Deltakerne tok først av seg skoene, men brukte sokker. Vitenskapspedagoger testet deretter deltakere på Tandem Walking med lukkede øyne og på CTSIB på kompatibelt skum med tre forhold, hver med lukkede øyne, stående stille med hodet stille, stående stille med sakte hode nikker i tonehøyde (opp / ned), og står stille med sakte hoderisting i yaw (høyre / venstre).
1. Pasienter/forsøkspersoner
- Sørg for at enkeltpersoner kan stå oppreist, uten støtte, i minst 30 s. De må kunne følge instruksjonene.
2. Miljø og utstyr
- Utfør testene i et godt opplyst rom med en fast overflate, for eksempel vinylfliser eller industrielle tepper. Ikke utfør disse testene på plysjtepper.
- Bruk en stoppeklokke, klokke med en annen hånd eller digital timer for CTSIB. Ingen timing enhet er nødvendig for TW.
- For å utføre CTSIB, bruk middels tetthet, kompatibelt skum som oppfyller følgende samsvarskriterium: PSI = 0,85-0,95. Denne typen skum er kjent som temperamentskum eller minneskum. Normer ble utviklet med skum av følgende størrelse: 40,64 cm X 45,72 cm X 10 cm. En større skumplate kan brukes om ønskelig, men det er ikke nødvendig.
MERK: Mer enn én produsent gjør dette skummet. Det er viktig å bruke skummet med de riktige samsvarsegenskapene. Hvis en annen type skum brukes, gjelder ikke de publiserte normer.
3. Metodikk for CTSIB
- Plasser skummet nær et hjørne av rommet eller en vegg for sikkerhet. La den enkelte først øve testen på gulvet med øynene åpne for å lære de grunnleggende bevegelsene som er involvert.
- Instruer personen som testes om å stå oppreist, ikke berøre noe mot bena eller ryggen, med føttene sammen, side om side. Sørg for at individets armer er krysset i midjen, med hver hånd som holder den kontralaterale albuen eller komfortabelt krysset i midjen.
- Be vedkommende om å se rett frem. Utfør 1-3 testforsøk i 5-10 s, på skummet, med armene krysset i midjen, føttene ved siden av, stå oppreist og se rett frem, uten at noe berører bena eller ryggen.
- For å støtte individet, legg en hånd på personens skulder mens personen ser rett frem.
- For å starte testprøven, si "Lukk øynene". Fjern hånden fra personens skulder, si "Gå", og begynn å ta tiden på prøveperioden i opptil 30 sekunder. Utfør denne prøveversjonen bare én gang. Hvis personen virket redd, distrahert av en støy eller ikke forsto instruksjonene, utfør en ny prøve og vurder den første prøven som en treningsprøve.
MERK: Den enkelte vil ha økt postural svaie med lukkede øyne, noe som kan være en kilde til bekymring for personen som testes. Gi forsiktig råd til personen om ikke å bekymre seg for det. - Avhengig tiltak: Mål tiden individet kan opprettholde den oppreiste stillingen før du gjør en feil, opptil 30 s, for hver CTSIB-tilstand.
MERK: Feil er å åpne øynene, bevege armene, ta et skritt eller lene seg mot veggen.
- Utfør forsøk 1 med hodet stasjonært. Hvis personen har problemer med prøve 1 første gang, bør du vurdere prøveperioden som en treningsprøve, og gi den en gang til. Bruk poengsummen fra det andre forsøket.
- Utfør prøve 2 med hodet nikker (opp / ned) sakte på 0,3 Hz i tid til en ekte metronom eller digital metronom program.
- Før du starter forsøk 2, må du få den enkelte til å stå på gulvet med øynene åpne og øve på å nikke hodet i takt med lyden til de maksimale øvre og nedre hodebevegelsene skjer i tide til maksimums- og minimumslydene på applikasjonen, slik at personen kan bevege seg ved 0,3 Hz.
- For å utføre forsøk 2, instruer personen til å stå på skummet, med føttene ved siden av og armene krysset, som i forsøk 1.
- Start lyden på metronomen eller metronomappen før personen lukker øynene. Be deretter personen om å lukke øynene mens hånden til etterforskeren er på personens skulder for å støtte ham / henne.
- For å begynne forsøk 2, instruer personen til å nikke på hodet (hodet beveger seg opp / ned) i tide til lyden når "Go" høres.
- Fjern hånden fra individets skulder, si "Gå" og start samtidig timeren.
- Etter dette forsøket, la personen hvile i noen sekunder ved å gå av skummet og sette seg ned hvis ønskelig.
- Utfør forsøk 3 med hodet ristende (venstre / høyre) ved 0,3 Hz, i takt med lyden. Hvis ikke, bruker du samme fremgangsmåte for prøve 2.
4. Metodikk for tandemvandring
- Pass på at rommet ikke har noen hindringer der personen vil gå over en avstand på ca 4,5 m fremover og ca 1 m på hver side av individet. Mer plass kan brukes, men er ikke nødvendig.
- Demonstrer testen for den enkelte i 3 til 5 trinn: Sett en fot hæl-til-tå foran den andre foten. Gjenta i 4 trinn til slik at personen kjenner oppgaven.
- Øvelsesforsøk:
- Be personen om å utføre en øvelsesprøve med åpne øyne, armene krysset i midjen som for CTSIB, uten å bruke sko, men bruke sokker for god hygiene.
- La personen plassere en fot rett foran den andre, med ikke mer enn 2,4 cm (1 tomme) mellom for- og bakføttene. Sørg for at den enkelte utfører øvelsesforsøket i opptil 5 trinn. Hvis det er nødvendig, bruk mer enn ett øvelsesforsøk for at personen skal forstå motoroppgaven.
- Testforsøk: La den enkelte stå med armene krysset, føttene i behagelig avstand fra hverandre, uten å bruke sko, men bruke sokker for god hygiene. Be personen om å lukke øynene og utføre 10 hæl-til-tå-trinn, som beskrevet i trinn 4.3, når etterforskeren sier: "Gå".
- Ikke tid testen.
- Avhengig mål: Mål det totale antallet riktige tandemtrinn som utføres av 10 trinn, selv om trinnene ikke er sammenhengende. For å telle feil trinn, tell med fingrene på den ene hånden, slik barn bruker fingrene til å telle. Tell totalt antall skritt høyt, men ikke si antall feil trinn høyt under testen.
MERK: Feil er: å åpne øynene, bevege armene, gå ut av linjen, eller gå for langt foran bakfoten.
5. Scoring for CTSIB og TW
- For å score forsøkene gir to kilder data. Bruk normene for barn og unge voksne på CTSIB og TW fra papiret med de publiserte dataene9. Også CTSIB- og TW-normer for voksne i alderen 21 til 90 er tilgjengelige i papiret med de publiserte dataene8.
- Sammenlign individets score med de publiserte dataene for å avgjøre om resultatene er normale eller unormale for individets aldersgruppe og, for CTSIB, for hver tilstand.
Representative Results
Som med andre studier ble det funnet aldersrelaterte endringer ved tandemgange og for CTSIB, spesielt for små barn og eldre voksne, selv om dataene for de eldste gamle kanskje ikke er pålitelige på grunn av den lille prøvestørrelsen. Figur 1 viser data for de tre tilstandene med CTSIB. Figur 2 viser data for øyelukket tandemgange. Små barn hadde redusert score for begge testene sammenlignet med barn i alderen 10 og eldre. Poengsummene gikk ned i middel- og spesielt eldre alder. I denne studien er dataene for de eldste fagene upålitelige på grunn av små utvalgsstørrelser.
Figur 1: Gjennomsnittlige CTSIB-data fordelt på aldersgrupper. Dataene er tiden i sekunder. (A) CTSIB hodet fortsatt. (B) CTSIB hodet gjesp. (C) CTSIB hodet tonehøyde. Denne figuren er modifisert fra originalartikkelen og brukt med tillatelse fra Friello et al.13. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Mediane TW-data fordelt på aldersgrupper. Dataene er antall riktige tandemtrinn. Områdene var fra 1 til 10, men varierte etter alder; Se Friello et al.13 for detaljer. Denne figuren er modifisert fra originalartikkelen og brukt med tillatelse fra Friello et al.13. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Discussion
Disse screeningtestene krever minimal eller ingen teknologi og minimal plass. Administrasjon og scoring er raskt og enkelt. Derfor er disse screeningstestene mye brukt i helsetjenester av medisinske leverandører, ergoterapeuter og fysioterapeuter i rehabiliteringsklinikker og epidemiologiske screeningsstudier. Disse testene kan brukes til å skjerme pasienter for vestibulære lidelser og også for å skjerme personer med ikke-vestibulære lidelser som presbyastasis. Andre balansevansker kan også screenes med disse testene, men listen over mulige lidelser er for lang til å beskrive her. Klinikere som er opplært i utredning og behandling av ulike typer vestibulære og ikke-vestibulære balanseforstyrrelser, kan bruke disse screeningtestene som en del av den kliniske verktøykassen.
Testene har noen begrensninger. Disse testene kan bare brukes med personer som er i stand til å følge instruksjonene og er i stand til å stå uten hjelp. Muskel- og skjelettplager, som leddgikt og ledddeformiteter, amputasjon av en tå, betydelig svakhet og inkoordinering som påvirker føttene og nedre ekstremiteter, vil alle påvirke testresultatene. På samme måte vil bevegelsesforstyrrelser i nervesystemet, som Parkinsons sykdom, påvirke testresultatene. Muskel- og bevegelsesforstyrrelser kan forstyrre evnen til å stå lenge nok til å utføre testen, for å ha god nok vektskiftende evne, eller til og med motorstyringen til å utføre testene i det hele tatt. For å være i samsvar med de normative dataene, bør sko ikke brukes, men sokker bør brukes for god hygiene. Fedme påvirker utfallet5. Typen kompatibelt skum som brukes til CTSIB påvirker utfallet. Hvis testadministratoren foretrekker å bruke en annen type skum, bør testadministratoren følge rådene fra Shumway-Cook og Horak, opphavsmennene til CTSIB, og utvikle normer på friske individer før testing med pasienter15.
Disse normed balansetestene er nyttige for screening av balanse i et bredt spekter av aldre. De krever minimalt med utstyr og minimalt med tid, men gir gyldige og pålitelige data for bruk i en rekke innstillinger. Testadministratoren bør bruke skum med de riktige tetthetsegenskapene, og enkeltpersoner bør utføre testene uten sko, men mens de har på seg sokker, med lukkede øyne. Testsensitivitet (for pasienter) og spesifisitet (for friske kontroller) vil bli forbedret hvis begge testene brukes. Testresultater vil bli påvirket av tilstedeværelse av bevegelsesforstyrrelser, muskel- og skjelettlidelser eller problemer med å følge instruksjonene. Tolk derfor dataene med forsiktighet i nærvær av slike problemer.
Disclosures
Forfatteren har ingenting å avsløre.
Acknowledgments
Dette forskningsarbeidet ble støttet av NIH-stipend R01 DC009031. Takk til Sharon L Congdon, Melody A Fregia og Nathan Silver for teknisk støtte.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10 cm thick, medium density, Sunmate foam | Dynamic Systems, Leicester, NC, USA; | sunmatecushions.com | Either this foam or foam by another manufacturer that has the same compliance characteristics as medium density Sunmate foam will be sufficient. Use a slab of foam large enough for an adult man's feet, e.g. 40.65 cm X 45.72 cm or larger |
| Metronome app | Any source | N/A | Either a real, physical metronome or a metronome app that can provide an auditory cue at 0.3 Hz. 0.3 Hz is the equivalent of 18 beats per minute, but using 20 beats per minute is acceptable if your app only goes that low. |
| Stopwatch | Any source | N/A | Any timing device in tenths of seconds will be sufficient |
References
- Wilson, V. J., Melvill Jones, G. Mammalian Vestibular Physiology. , Plenum Press. New York. (1979).
- Bergen, G., Stevens, M. R., Burns, E. R. Falls and fall injuries among adults aged ≥65 years-United States, 2014. MMWR Morbidity and Mortality Weekly Report. 65 (37), 993-998 (2016).
- Burns, E., Kakara, R. Deaths from falls among persons aged > 65 years - United States, 2017 - 2016. MMWR Morbidity and Mortality Weekly Report. 67 (18), 509-514 (2018).
- Strupp, M., Brandt, T., Dieterich, M. Vertigo and Dizziness. , Third edition, Springer Nature Switzerland. Cham, Switzerland. (2023).
- Lanska, D. J. The Romberg sign and early instruments for measuring postural sway. Seminars in Neurology. 22 (4), 409-418 (2002).
- Horak, F. B. Clinical measurement of postural control in adults. Physical Therapy. 67 (12), 1881-1885 (1987).
- Gosselin, G., Fagan, M. Foam pads properties and their effects on posturography in participants of different weight. Chiropractic & Manual Therapies. 23 (1), 2 (2015).
- Lin, C. -C., et al. Test-retest reliability of postural stability on two different foam pads. Journal of Nature and Science. 1 (2), e43 (2015).
- Cohen, H. S., Sangi-Haghpehkar, H. Differences in responses on the modified clinical test of sensory interaction and balance on medium firm and medium density foam in healthy controls and patients with vestibular disorders. Biomedicine Hub. 5 (1), 1548-1555 (2020).
- Patel, M., Fransson, P. A., Lush, D., Gomez, S. The effect of foam surface properties on postural stability assessment while standing. Gait & Posture. 28 (4), 649-656 (2008).
- Cohen, H. S., et al. Tandem walking as a quick screening test for vestibular disorders. The Laryngoscope. 128 (7), 1687-1691 (2018).
- Cohen, H. S., et al. Screening for vestibular disorders using the modified clinical test of sensory interaction and balance and tandem walking with eyes closed. Otology & Neurotology. 40 (5), 658-665 (2019).
- Friello, P., Silver, N., Sangi-Haghpeykar, H., Cohen, H. S. Screening for balance in children and adults in a community science education setting: normative data, influence of age, sex, and body mass index, and feasibility. PLoS One. 17 (5), e0268030 (2022).
- Bermudez Rey, M. C., Clark, T. K., Merfeld, D. M. Balance screening of vestibular function in subjects aged 4 years and older: a living laboratory. Frontiers in Neurology. 8, 631 (2017).
- Shumway-Cook, A., Horak, F. B. Assessing the influence of sensory interaction on balance. Physical Therapy. 66 (10), 1548-1550 (1986).
