كان المشاركون من المرضى الخارجيين في وحدة جراحة الأوعية الدموية في مستشفى تعليمي محلي، وقد قدموا موافقة مستنيرة للمشاركة في هذه الدراسة. تمت الموافقة على الدراسة من قبل لجنة أخلاقيات البحث المحلية التابعة لهيئة الخدمات الصحية الوطنية (NHS) (مرجع REC: 07/Q1105/12)، والتزم البروتوكول بإرشادات مجلس مراجعة المؤسسية (IRB) بجامعة هول. أكمل جميع المشاركين اختبار التنظيم الحسي واختبار التحكم الحركي باستخدام جهاز EquiTest. وتم قياس مؤشر الضغط الكاحلي العضدي قبل التمرين لتصنيف شدة المرض.
1. قياس مؤشر ضغط الكاحل والعضد (ABPI)
- السماح للمشارك بالراحة في وضعية الاستلقاء لمدة 5 min على الأقل قبل إجراء قياس ABPI.
- ضبط كفة جهاز قياس ضغط الدم القياسي فوق الشريان العضدي فوق المرفق، وفوق الشرايين ظهرية القدم والساق الخلفية فوق الكاحل. نفخ الكفات بسرعة حتى تصل إلى 20 mmHg فوق ضغط الانقباض المسموع قبل تفريغ الهواء بمعدل ثابت قدره 2 mm/sec.
- تسجيل ضغط الانقباض باعتباره الضغط الذي يكون عنده أول ضغط انقباضي مستدام مسموعاً. ثم باستخدام مسبار Doppler محمول باليد (5-8 MHz)، قياس ضغوط الانقباض للشرايين ظهرية القدم والساق الخلفية.
- حساب ABPI بوضع ضغط انقباض الكاحل في البسط، مقسوماً على ضغط الانقباض العضدي في المقام.
ملاحظة: توجد عدة طرق مستخدمة حالياً لتحديد قيمة البسط في مؤشر الضغط الانقباضي للكاحل والعضد (ABPI). توصي جمعية القلب الأمريكية باستخدام الضغط الانقباضي الأعلى من بين شرياني الساق في البسط12 وهو ما اتبعناه، بينما تشير طريقة أخرى واردة في الدراسات العلمية إلى استخدام الضغط الانقباضي الأدنى13. وتوصي طريقة ثالثة باستخدام متوسط الضغط الانقباضي من الشريان ظهر القدم والشريان الظنبوبي الخلفي13.
2. إعداد الأجهزة
- تأكد من خلو المنطقة المحيطة بجهاز EquiTest من أي عوائق، وأزل أي جسم من فوق لوحي قياس القوة المزدوجين، ثم قم بتشغيل نظام EquiTest. قم بإجراء معايرة سطح دعم لوحي قياس القوة المزدوجين والمحيط البصري.
ملاحظة: تتحرك لوحات قياس القوة على طول المحورين x وy. تنتقل لوحات قياس القوة المزدوجة أولاً إلى الأمام والخلف حول المحور y، الموازي للأرض، بسرعة خطية قصوى تبلغ 15.24 cm/sec. ثم تدور حول المحور x، لتسهيل العطف الظهري للكاحل (أصابع القدم للأعلى) والعطف الأخمصي (أصابع القدم للأسفل)، بسرعة زاوية قصوى تبلغ 50°/sec (0.87 rad/sec). يميل المحيط البصري للأمام والخلف حول المحور x بسرعة زاوية قصوى تبلغ 15°/sec (0.26 rad/sec) عبر نطاق ±10°. وتقوم أربعة محولات طاقة في لوحي قياس قوة مستقلين بقياس القوى الرأسية لكل طرف؛ بينما يقوم محول خامس، موجود تحت المفصل المسماري الذي يربط لوحي قياس القوة، بقياس قوة القص الإجمالية.
- أدخل معلومات المشارك (على سبيل المثال: العمر والطول) في البرنامج البرمجي. حدد عمرهم وطولهم بدقة.
ملاحظة: ستتم مقارنة نتائج المشارك مع مجموعة بيانات معيارية مطابقة للعمر (20-59، 60-69، 70-79 سنة). وسيسمح الطول بتطويع مقدار (صغير، متوسط، وكبير) إزاحات لوح قياس القوة للخلف وللأمام وفقاً لطول المشارك.
- اختر تشغيل أو إيقاف شاشة العرض داخل المحيط البصري.
ملاحظة: في حال تشغيل شاشة العرض، سيتلقى المشارك تغذية بصرية حيوية في الوقت الفعلي حول حركة COG، وهو ما قد يكون مفيداً في جلسات التدريب أو عندما يرغب المشغل في أن يرى المشارك نتيجته. تتم معالجة النتائج من كل تجربة عند انتهائها وتُعرض كأشرطة خضراء أو حمراء. تشير الأشرطة الخضراء إلى أن أداء المشارك كان أفضل من البيانات المعيارية المطابقة للعمر، بينما تشير الأشرطة الحمراء إلى أن أداءه كان أسوأ.
3. تحضير المشارك
- اطلب من المشارك ارتداء ملابس مريحة وفضفاضة وخلع حذائه لإجراء الاختبارات على جهاز EquiTest. اجعل المشارك يرتدي حزام الأمان، مع تثبيت الأحزمة الطويلة عبر ساقيه وإغلاق إبزيم الخصر.
- ضع المشارك فوق منصات القوة المزدوجة وقم بتعليق حلقة الكارابينر من أحزمة الأمان في الحلقات على شكل حرف D الموجودة بحزام الأمان.
ملاحظة: المشارك الآن مثبت بإحكام في قضيب الأمان (عبر أحزمة الأمان) مما سيمنعه من السقوط الفعلي، في حال فقدان توازنه (أو شعر بأنه سيفقد توازنه) أثناء الاختبار.
- قم بتمركز قدمي المشارك على سطح الدعم: ضع الكعب الإنسي (medial malleolus) لكل قدم فوق الخط الأفقي الأزرق، بحيث يكون مفصل الكاحل محاذياً للمحور الدوراني المستعرض، وضع الجانب الوحشي لعظمة العقب وفقاً لعلامات السطح S أو M أو T. اضبط شد أحزمة الأمان بحيث لا تكون مرتخية جداً ولا مشدودة جداً.
ملاحظة: وفقاً لطول المشارك، تتراوح الأحجام الصغيرة من 76-140 cm، والمتوسطة من 141-165 cm، والطويلة من 166-203 cm (Figure 1A). تحدث الحركات الخلفية والأمامية لسطح الدعم (منصات القوة المزدوجة) على طول المحور y، بينما تحدث الحركات الجانبية على سطح الدعم على طول المحور x. يمكن لمنصات القوة المزدوجة أن تدور حول المحور x، والذي يمثل المحور المستعرض لمفصل الكاحل. عندما يقف المشارك والكاحلان فوق الخط الأفقي الأزرق والقدمان متساويتي البعد جانبياً عن الخط المركزي (المحور y) وفقاً لعلامات S أو M أو T، يجب أن يكون مركز جاذبيته واقعاً مباشرة فوق تقاطع المحورين x وy. يعمل هذا الموضع كنقطة مرجعية لحساب زوايا التمايل.
- اطلب من المشارك الوقوف بشكل مستقيم، مع وضع يديه إلى جانبيه، والنظر مباشرة إلى المحيط البصري. اطلب منه الامتناع عن تحريك قدميه طوال مدة الاختبار (Figure 1B).
ملاحظة: إذا كانت القدمان في الموضع الصحيح، يجب أن تظهر شاشة عرض مركز الجاذبية (COG) الشكل الخطي عند تقاطع المحورين x وy. ومع ذلك، إذا كان الشكل الخطي غير محاذٍ وكانت القدمان في الموضع الصحيح (وفقاً للتعليمات أعلاه)، فلا تقم بإعادة ضبط وضعية القدمين.
4. اختبار التنظيم الحسي (SOT)
- أكمل الشروط من 1 إلى 6 في بروتوكول اختبار التوازن الحسي (SOT).
ملاحظة: يتكون اختبار SOT من 6 شروط، يشتمل كل منها على 3 محاولات تستغرق كل واحدة منها 20 sec. في الشرطين 1 و 2، يقف المشارك بهدوء مع فتح العينين وإغلاقهما، على التوالي. ويحدد ذلك ما إذا كان الترنح يزداد عند إزالة الإشارات البصرية، ويحدد مدى فعالية استخدام المشارك للمدخلات الحسية الجسدية. في الشرط 3، يقف المشارك وعيناه مفتوحتان؛ وتكون المحيطات البصرية مرتبطة بالترنح (sway-referenced) فتصبح الإشارات البصرية غير دقيقة. في الشرط 4، يكون سطح الدعم مرتبطاً بالترنح؛ وبالتالي تصبح الإشارات الحسية الجسدية غير دقيقة. يُنفذ الشرط 5 مع إغلاق العينين واستخدام سطح دعم مرتبط بالترنح. وهذا يحدد كيف يستخدم المشارك الإشارات الدهليزية عند إزالة الإشارات البصرية وعدم دقة الإشارات الحسية الجسدية. وأخيراً، في الشرط 6، يكون كل من المحيط البصري وسطح الدعم مرتبطين بالترنح، وهو ما يحدد ما إذا كان المشارك يعتمد على الإشارات البصرية حتى عندما تكون غير دقيقة. يتم تصنيف شروط SOT وفقاً لدرجة الصعوبة؛ حيث تُنفذ الشروط الثلاثة الأولى على سطح دعم ثابت، بينما تستخدم الشروط الثلاثة الأخيرة سطح دعم ديناميكي.
- قَيِّم النتيجة بعد كل محاولة (سيظهر شريط أخضر أو أحمر يعرض درجة التوازن الخاصة بالمشارك مقارنة بمجموعة البيانات المعيارية المتوافقة مع العمر). أوقف أي محاولة في أي وقت إذا بدا أن المشارك يحتاج إلى مساعدة.
- سجّل أي محاولة يخطو فيها المشارك خطوة، أو يلمس المحيط البصري، أو يبدأ في السقوط على أنها فقدان للتوازن (LOB). اسمح للمشارك بالراحة بين المحاولات إذا لزم الأمر، ثم أعد وضع القدمين بدقة بعد ذلك.
اسمح للبرنامج بحساب النتائج للمتغيرات التالية ذات الأهمية: درجة التوازن - وهي مؤشر عام للتوازن؛ تحليل الاستراتيجية - وهو مؤشر لسيادة استراتيجية الكاحل مقابل استراتيجية الورك؛ التحليل الحسي - وهو مؤشر للنظام الحسي المستخدم للحفاظ على التوازن (أي الحس الجسدي، أو البصري، أو الدهليزي، أو التفضيل البصري)؛ ومحاذاة مركز الجاذبية (COG) الأولية قبل بدء كل تجربة. يتم حساب درجة التوازن وفقًا للمعادلة 1، حيث تمثل 12.5° أقصى تمايل وضعِي طبيعي في الاتجاه الأمامي الخلفي؛ وتمثل θ أقصى إزاحة محسوبة لمركز الجاذبية (COG) للمشارك في الاتجاه الأمامي الخلفي14. تمثل الدرجة 100 استقرارًا تامًا، بينما تشير الدرجة 0 إلى فقدان التوازن.

تمثل درجة الاستراتيجية سعة القمة إلى القمة لتذبذب القص بالنسبة لأقصى قوة قص ممكنة وهي 25 lbs (11.4 kg)، حيث تمثل 25 lbs الفرق بين أقصى وأدنى قوة قص يولدها الأفراد الذين استخدموا استراتيجية الورك فقط للحفاظ على التوازن على عارضة ضيقة (Nashner، بيانات غير منشورة؛ مستشهد بها في دليل مشغل نظام EquiTest)14. تشير الدرجة القريبة من 100 إلى استراتيجية كاحل كاملة؛ بينما تشير الدرجة القريبة من 0 إلى استراتيجية ورك كاملة مع أقصى قوة قص. يقوم التحليل الحسي بحساب أربع نسب حسية باستخدام متوسط درجات التوازن من أزواج محددة من ظروف الاختبار الحسي. وهي كالتالي:

يتم تحديد محاذاة مركز الجاذبية (COG) الأولية على أنها متوسط موضع مركز الجاذبية في الاتجاه الأمامي-الخلفي خلال نصف الثانية السابقة لكل تجربة من تجارب اختبار الثبات الوقوفى (SOT).
5. اختبار التحكم الحركي (MCT)
- أكمل جميع الحالات الست في اختبار MCT، بما في ذلك 3 إزاحات للأمام و3 إزاحات للخلف متدرجة في المقدار (صغيرة، ومتوسطة، وكبيرة).
ملاحظة: تمثل الإزاحات الصغيرة محفزاً عتبياً، بينما تتطلب الإزاحات الكبيرة من المشارك تقديم استجابة قصوى. أما الإزاحات المتوسطة فتكون بين هذين الطرفين. يتم تنفيذ كل حالة 3 مرات، مع فاصل زمني عشوائي يتراوح بين 1.5-2.5 sec. ويتم تحديد مقدار الإزاحة الأفقية لسطح الدعم خلال كل عملية إزاحة وفقاً لطول المشارك.
- تأكد من وضع القدمين بدقة على سطح الدعم وفقاً للتعليمات المذكورة أعلاه. نفذ التجارب بالترتيب المعياري (الإزاحات للخلف أولاً، ثم الإزاحات للأمام). أوقف أي تجربة إذا لزم الأمر وسجل فقدان التوازن كما هو موضح أعلاه.
ملاحظة: يستغرق اختبار MCT كاملاً حوالي 5-10 min لإكماله دون استراحات. اترك البرنامج ليقوم بحساب النتائج للمتغيرات التالية ذات الصلة: تناظر الوزن - توزيع تحمل الوزن في الطرفين الأيسر مقابل الأيمن قبل بدء الإزاحة كما تقاس بواسطة محولات القوة؛ وزمن الاستجابة (Latency) - الفاصل الزمني (بالميلي ثانية) بين بدء إزاحة سطح الدعم واستجابة القوة النشطة للمشارك، وتقاس لكل طرف على حدة؛ ومقياس السعة (أو قوة الاستجابة النسبية) - قوة استجابة القوة النشطة للمشارك لوقف الزخم الزاوي المسلط على الجسم خلال الإزاحات للخلف وللأمام. تقاس قوة الاستجابة لكل ساق بشكل مستقل بوحدات الزخم الزاوي (degrees/second) وتتم معايرتها وفقاً لطول الجسم ووزنه.
6. استخلاص معلومات المشاركين
- ساعد المشارك في النزول من المنصة بعد إكمال اختباري SOT و MCT. ناقش دلالات النتائج من خلال شرح أدائهم العام في اختباري SOT و MCT.
- إذا كان ذلك مناسباً، ناقش مع المشارك أو أحله إلى برنامج تدريب على التوازن تحت إشراف مختصين في حال كانت نتائجهم ضعيفة في أي من الاختبارات. أوصِ بإجراء المزيد من الفحوصات الطبية إذا كانت نتائج المشارك ضعيفة في أي من تقييمات الحس.