Method Article

一种表征姿势反应的仪器拉力测试

DOI:

10.3791/59309

⸱

April 6th, 2019

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

In This Article

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. Read More ...

Erratum

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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

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

The affiliations for Joy Tan were updated from:

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

to:

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

The affiliations for Thushara Perera were updated from:

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

to:

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

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

姿势反射的损害, 称为姿势不稳定, 是很难量化的。临床评估 (如拉力测试) 会遇到可靠性和扩展性方面的问题。在这里, 我们提出了一个仪器版本的拉测试, 以客观地描述姿势反应。

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

姿势反射的损害, 称为姿势不稳定, 是帕金森病的常见和致残的缺陷。为了评估体位反射, 临床医生通常采用拉力测试来对肩部向后的扰动进行校正反应。但是, 拉力测试容易出现可靠性和缩放 (记分) 方面的问题。在这里, 我们提出了一个仪器版本的拉测试, 以更精确地量化姿势反应。亲缘对临床试验, 拉除拉力外, 还记录拉。主干和脚的位移被半便携式运动跟踪系统捕获。原始数据表示行驶距离 (毫米单位), 使后续解释和分析直观。仪器拉力测试还检测影响拉力测试管理的变异性, 如拉力, 从而识别和量化可由统计技术解释的潜在混淆。仪器拉力试验可应用于旨在捕获姿势反应早期异常、跟踪体位不稳定和检测治疗反应的研究。

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

姿势反射的作用是保持平衡和直立的立场, 以响应扰动 1。这些姿势反应的损害, 如帕金森病的疾病导致姿势不稳定, 并通常导致跌倒, 步行信心下降和生活质量下降 2,3,4。在临床实践中, 姿势反射通常通过拉力测试进行评估, 在这种测试中, 审查员轻快地将患者拉向后靠在肩膀上, 并在视觉上对反应 5,6, 7 进行评分,8. 姿势不稳定通常使用国际运动障碍协会5公布的帕金森病综合评分表 (0-正常至 4-严重) 进行评分.这种方法已被广泛用于评估患有帕金森病的个人, 但可靠性差, 缩放 (记分)6,7,9。拉考试成绩通常与重要的临床终点 (如跌倒) 和基于整数的评分缺乏敏感性来检测精细的姿势变化10

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

墨尔本卫生部当地人类研究伦理委员会对所描述的所有方法进行了审查和批准。研究前获得了参与者的知情同意。

1. 设备设置

  1. 根据制造商的指导, 使用3个微型运动传感器准备电磁运动跟踪器。在收集数据之前, 请确保每个传感器至少采样 250 Hz, 位移以毫米单位测量, 旋转 (俯仰、滚动和打哈欠) 以度为单位。确保禁用所有内部过滤器, 并将传感器设置为引用静态原点 (通常是电磁变送器) 的位置。
  2. 使用最小直径为10毫米的绳子, 将称重传感器 (最小张力范围为 100 n, s 型) 贴在患者的肩级线束上。
    注: 线束系统和绳索适用于重量不超过120公斤的参与者。
  3. 将称重传感器连接到数据采集单元 (aad 转换器)。
  4. 将数据采集单元的触发器输出连接到运动跟踪器的触发输入中, 以确保同步录制。设置数据采集单元采样率以匹配运动跟踪器并禁用所有筛选。
  5. 在安静的房间里进行实验, 以最大限度地减少评估过程中的干扰。为参与者留出足够的空间, 以采取若干纠正步骤来恢复平衡。
    注: 已知帕金森病和逆转的患者在拉试验中向后走5-6 步。
  6. 作为预防措施, 将瀑布垫放在地板上。
  7. 在对每个参与者进行测试之前, 请使用医院级消毒剂擦拭干净安全带、传感器和电线。
    注: 建议对检测的拉力测试程序进行视频录制 (例如, 在三脚架上使用便携式摄像机), 以便在数据....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

仪器拉力测试 (图 1) 用于调查一个年轻的, 健康的队列23的躯干和步骤反应.对35项试验进行了连续介绍, 每次拉同时进行听觉刺激 (图 2)。听觉刺激有90分贝 (正常) 或116分贝 (大声)。大声的刺激已经被证明足以触发 StartReact 效应, 在这种效果下, 事先准备好的反应会通过惊人的听觉刺激25提前发布。启动反应效应可用作探针, 以探索电机制备的基本机制 26.第一次试验是为了分析不习惯的反应, 随后的四次试验被放弃, 以考虑到实践效果, 这些试验已被证明是习惯于五个初步试验27。随后的习惯试验包括20次正常强度和10项随机混合的大声试验。试验间间隔 (10-15秒) 是可变的。由于多种因素可能影响躯干和阶跃姿势反应 (例如, 试验或参与者身高和.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

在这里, 我们已经证明了临床拉力试验仪器的协议, 采取了一种广泛应用于临床实践的方法, 并产生了一个客观的测量姿势反应, 除了拉给管理的重要方面。使用半便携式运动跟踪, 这种方法提供了一种测量手段, 比传统的实验室技术更好地访问28。利用这种方法, 研究人员可以探索不同年龄和条件人群对自上而下的扰动的姿势反应特征。

虽然该议定书得到了成功使用, 但应当注意到一些限制。运动跟踪检测净运动, 而不是肌肉招募的开始, 通常由 emg29、30、31测量。如果需要, 肌电图 (例如, 从肌肉测量, 包括胫骨前, 单侧, 腿筋, 四头肌, 腹直肌和腰椎副胸肌) 可以被整合到协议相对容易。我们使用的运动传感器是通过电线连接到基本单元的。这些电线在实验室有足够的长度来记录拉力测试运动学, 然而无线系统将更加实用, 特别是在临床环境中。需要对不同疾病状态和严重程度的.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

提交人没有宣布任何经济或其他利益冲突。

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

我们感谢安格斯·比格 (仿生学研究所) 在视频协议方面的协助。我们感谢推荐博士 (墨尔本大学统计咨询中心和墨尔本统计咨询平台) 提供统计支持。这项工作得到了国家卫生和医学研究委员会 (1066565)、维多利亚狮子基金会和维多利亚州政府运营基础设施支助方案的资助。

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
模数转换器 &软件CEDMicro 1401-3任何合适的数字采集系统都可以使用
称重传感器OmegadyneLCM201-100N
MATLAB SoftwareMathWorks Inc.NA任何数据科学平台都可以使用
Motion SensorAscension6DOF， type-800
Motion TrackerAscension 3D Guidance trakSTAR中档发射机
S&F 技术安全带和腰带乐摄宝LP36282

References

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

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

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

Related Articles