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Methodenartikel

Messung des Motoraspekts krebsbedingter Ermüdung mit einem Handmessgerät

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DOI:

10.3791/60814

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20. Februar 2020

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1National Institute of Nursing Research, National Institutes of Health, 2Clinical Center Rehabilitation Medicine, National Institutes of Health

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Es wurden einfache und zugängliche Methoden entwickelt, um den motorischen Aspekt krebsbedingter Ermüdung objektiv und quantitativ zu messen. Wir beschreiben detailliert, wie der physikalische Ermüdungstest mit einem einfachen Handgriffgerät verwaltet werden kann, sowie Methoden zur Berechnung von Ermüdungsindizes.

Zusammenfassung

Krebsbedingte Müdigkeit (CRF) wird häufig von Patienten sowohl während als auch nach der Behandlung von Krebs berichtet. Aktuelle CRF-Diagnosen stützen sich auf Selbstberichtsfragebögen, die Melde- und Rückrufverzerrungen unterliegen. Objektive Messungen mit einem Handprüfstand oder Handgriffgerät wurden in neueren Studien gezeigt, um signifikant mit subjektiven selbst gemeldeten Ermüdungswerten korrelieren zu können. Allerdings gibt es in der Literatur Variationen sowohl des Handgriff-Ermüdungstests als auch der Ermüdungsindexberechnungen. Das Fehlen standardisierter Methoden begrenzt die Nutzung des Handgriff-Ermüdungstests im klinischen und Forschungsumfeld. In dieser Studie bieten wir detaillierte Methoden zur Verwaltung des physikalischen Ermüdungstests und zur Berechnung des Ermüdungsindex. Diese Methoden sollten bestehende selbst gemeldete Ermüdungsfragebögen ergänzen und Ärzten helfen, die Schwere der Ermüdungssymptome objektiv und quantitativ zu bewerten.

Einleitung

Krebsbedingte Müdigkeit (CRF) ist ein weit verbreitetes und schwächendes Symptom, das von bis zu 80% der Krebspatienten berichtet wird1. Das National Comprehensive Cancer Network (NCCN) definiert CRF als ein anhaltendes Gefühl der körperlichen, emotionalen und kognitiven Erschöpfung1. Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale von CRF sind die Unverhältnismäßigkeit gegenüber der jüngsten Tätigkeit und die Unfähigkeit von CRF, durchRuhe1entlastet zu werden. Infolgedessen wirkt sich CRF stark auf die Teilnahme der Patienten an täglichen Aktivitäten und ihre gesundheitsbezogene Lebensqualität1aus.

Die aktuelle Bewertung des CRF stützt sich in erster Linie auf die Fragebögen 2 für selbstmeldende Fragenbögen2. Infolgedessen unterliegt die Symptomschwere, die anhand von Selbstberichten gemessen wird, Rückruf- und Meldeverzerrungen und kann durch den spezifischen Fragebogen und die Cutoff-Scores beeinflusst werden, die zur Bewertung von CRF3verwendet werden. Als multidimensionales Konstrukt hat sich gezeigt, dass die physische Dimension von CRF mit täglichen Aktivitätsänderungen und dem Bedarf an Tagesschläfchen4korreliert, während der Einfluss von CRF auf die physische Funktion weniger erforscht wird. Bis heute bleibt CRF ein unterdiagnostiziertes und unterbehandeltes Symptom ohne klar definierten zugrunde liegenden Mechanismus oder Behandlungsoption1. Um diesen schwächenden Zustand besser zu verstehen, besteht ein zunehmender Bedarf, CRF und seine Dimensionen objektiv und quantitativ zu messen.

Körperliche Ermüdung bezieht sich auf die Unfähigkeit, die erforderliche Kraft während der anhaltenden kontraktilen Aktivität zu halten5. Die anschließende beeinträchtigte tägliche Funktion als Folge der nicht in der Lage, tägliche Aufgaben zu erfüllen (z.B. das Tragen von Lebensmitteltüten, Heben und Halten eines Objekts) stark beeinträchtigt die gesundheitsbezogene Lebensqualität, vor allem bei älteren Erwachsenen, und trägt zu zukünftigen Verletzungen6,7. Verschiedene Werkzeuge wurden entwickelt, um körperliche Beeinträchtigungen zu quantifizieren, einschließlich körperlicher Leistungstests, wie z. B. den 6-Minuten-Walk-Test (6MWT) und den Sit-to-Stand-Test (STS) sowie tragbare Bewegungsmonitore wie Aktigraphiegeräte und Fitness-Tracker8,9,10. Physikalische Leistungstests wie 6MWT und STS sind einfach zu verwalten und erfordern keine spezielle Ausrüstung10. Die Zuverlässigkeit und der Erfolg solcher Tests erfordern jedoch eine Ausbildung und logistische Anforderungen an die Ärzte, wie z. B. einen 30 m Korridor10. Tragbare Aktivitätsmonitore ermöglichen eine automatisierte Datenerfassung und Längssymptomüberwachung11. Diese Aktivitätsmonitore müssen jedoch häufig mehrere Tage getragen werden, und die Patientenkonformität kann ein Problem sein11. Darüber hinaus kann die große Menge an Daten, die mit Aktivitätsmonitoren gesammelt werden, schwierig zu verarbeiten sein, was es schwierig macht, klinisch aussagekräftige Informationen abzuleiten11.

Der Handprüfstand oder instrumentierte Handgriffgerät mit computergestützter Datenerfassung ist ein tragbares Gerät, das die Grifffestigkeit misst. Handheld Dynamometrie wurde verwendet, um motorische Müdigkeit und Beeinträchtigung in Krankheitszuständen zu testen, die in der Regel das Motorsystem einschließlich motorische Neuronen und muskelbemülageprobleme12. Jüngste Arbeiten haben einen Zusammenhang zwischen selbst gemeldeten subjektiven CRF-Werten und motorischer Ermüdung gezeigt, gemessen mit einem statischen Handgriff-Ermüdungstest13. Handgrip-Ermüdungstests eignen sich aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Zeiteffizienz besonders für den klinischen Einsatz und benötigen einige Minuten, um14,15zu absolvieren. Darüber hinaus können Handgrip-Ermüdungstests vorprogrammiert werden, um die Datenreproduzierbarkeit7zu gewährleisten. Die Verwaltung des Handgrifftests erfordert eine minimale Schulung seitens des Testadministrators und kann bei einem standardisierten Protokoll problemlos in einer klinischen Umgebung implementiert werden. Die Verwendung selbst gemeldeter Ermüdungsfragebögen in Verbindung mit dem Handgriff-Ermüdungstest sollte Ärzten zusätzliche Werkzeuge zur Verfügung stellen, um Ermüdungssymptome bei Krebspatienten zu untersuchen, zu überwachen und zu behandeln.

Das Fehlen standardisierter Konsensmethoden hat die Einführung des Handgriff-Ermüdungstests in den Kliniken begrenzt16. In dieser aktuellen Arbeit skizzieren wir drei verschiedene Methoden, um den Handprüfstand zu verwenden, um motorische Ermüdung objektiv zu quantifizieren. Der Nutzen jeder Methode sollte in jeder Krebspopulation getestet werden, um sicherzustellen, dass sie genau zwischen ermüdeten und nicht-ermüdenden Probanden unterscheidet. Wir skizzieren auch Methoden zur Berechnung des Ermüdungsindex für jeden Handgriff-Ermüdungstest. Ziel dieser Arbeit ist es, ein umfassendes Toolkit zur Ergänzung selbst gemeldeter Fragebögen bereitzustellen und die physikalische Leistungsmessung von CRF genau und objektiv zu standardisieren.

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Protokoll

Die aktuelle Studie (NCT00852111) wurde vom Institutional Review Board (IRB) der National Institutes of Health (NIH) genehmigt. Die Teilnehmer dieser Studie waren 18 Jahre oder älter, diagnostizierten nicht-metastasierenden Prostatakrebs mit oder ohne vorherige Prostatektomie und sollten eine externe Strahlentherapie an der Radiation Oncology Clinic des NIH Clinical erhalten. Center. Potenzielle Teilnehmer wurden ausgeschlossen, wenn sie eine fortschreitende Krankheit hatten, die signifikante Müdigkeit verursachen konnte, in den letzten fünf Jahren eine psychiatrische Erkrankung hatte, eine unkorrigierte Hypothyreose oder Anämie hatte oder eine zweite Malignität hatte. Personen, die Beruhigungsmittel verwendet, Steroide, oder nicht-steroidale entzündungshemmende Mittel wurden auch ausgeschlossen. Alle Teilnehmer wurden am Magnuson Clinical Research Center am NIH rekrutiert. Vor der Studienteilnahme wurden schriftliche Einwilligungen in Kenntnis der Sachlage eingeholt.

1. Handgrip-Vorbereitungs- und Prüfposition

  1. In einem ruhigen Raum, stellen Sie einen Stuhl mit Armlehnen.
  2. Schalten Sie den Handprüfstand ein.
    1. Die Software fordert die Kalibrierung des Dynamometers auf. Stellen Sie sicher, dass das Gerät während der Kalibrierung auf einer ebenen Oberfläche ruht.
  3. Setzen Sie das Motiv in aufrechter Position mit den Füßen in vollem Kontakt mit dem Boden und den Hüften so weit zurück, wie der Stuhl stützt.
    1. Stellen Sie sicher, dass die Hüft- und Kniewinkel des Motivs nahe bei 90° liegen und die Schultern in neutraler Entführung/Adduktion sind und neutral gedreht sind. Stellen Sie sicher, dass der Ellenbogen des Subjekts bei 90° gebeugt wird und das Handgelenk nicht unterstützt wird, wie von der American Society of Hand Therapists Handbuch17empfohlen.
  4. Nach der Kalibrierung des Dynamometers weisen Sie das Subjekt an, den Dynamometer zu erfassen, wobei die dorsalen Zwischenphalange nach vorne gerichtet sind.
    1. Passen Sie die Griffposition an die Handgröße des Motivs an und zeichnen Sie sieauf 7.
    2. Behalten Sie die gleiche Handgriff-Prüfposition für alle nachfolgenden Tests bei.
    3. Stellen Sie vor jedem Test standardisierte Skripts bereit, und bitten Sie die Probanden, einen Spottversuch durchzuführen, um das Verständnis der Anweisungen zu demonstrieren.
    4. Informieren Sie die Probanden, dass Beschwerden normal sind, aber die Tests können in Gegenwart unerwartet schwerer Belastungen/Schmerzen abgebrochen werden.
    5. Beenden Sie den Test, wenn der Patient schwere Beschwerden oder bei unerwarteten Umständen gemeldet hat.
    6. Stellen Sie eine 2 min Ruhezeit zwischen den Versuchen sicher, damit sich der Muskel18erholen kann.

2. Maximaler freiwilliger isometrischer Kontraktionstest (MVIC)

  1. Stellen Sie den Antragstellern standardisierte Anweisungen zur Verfügung. Zum Beispiel, "im Test, werden Sie so hart wie möglich für 5 s drücken, beginnend mit Ihrer nicht-dominanten Hand. Dieser Test wird dreimal für jede Hand durchgeführt. Für jeden Test zähle ich 3, 2, 1...GO herunter. Drücken Sie das Gerät auf GO so hart wie möglich."
  2. Starten Sie das Programm auf "Go", indem Sie auf die GO-Schaltfläche klicken.
  3. Wiederholen Sie den MVIC-Test insgesamt dreimal mit einer Pause von 30 s zwischen den Versuchen.
  4. Der Durchschnitt für jede Hand aus den drei Versuchen maximale Kraft ist die MVIC19.

3. Maximale Kraft statische Ermüdungsprüfung

  1. Weisen Sie die Probanden an, während des statischen Ermüdungstests volle Anstrengungen zu unternehmen, um eine maximale Kontraktion zu erreichen.
  2. Starten Sie das Programm auf "Go", indem Sie auf die GO-Schaltfläche klicken. Verwenden Sie standardisierte Szuderungsskripte, z. B. das wiederholte Drücken von Härte, bis der Test endet.
  3. Setzen Sie den statischen Ermüdungstest für 35 s fort, um bis zu 5 s zur Erreichung von Fmax (maximale Handgriffstärke) bereitzustellen.
  4. Statischer Ermüdungsindex (SFI)12,20,21
    1. Berechnen Sie SFI mit der folgenden Gleichung:
      figure-protocol-1
    2. Berechnen Sie aUCexpt, indem Sie die Versuchsfläche unter der Kurve aus der Zeit berechnen, zu der Fmax erreicht wurde (Tmax) bis 30 s nach Tmax.
    3. Berechnen Sie die hypothetische AUC (AUChypothetisch) in Abwesenheit von Ermüdung, indem Sie die Fmax mit 30 s multiplizieren.
      HINWEIS: Höhere SFI-Werte weisen auf eine erhöhte Abweichung vom erwarteten Wert hin, daher höhere Ermüdung.
    4. Berechnen Sie SFI-Version 2 als Verhältnis der maximalen Kraft während der letzten 5 s (Fmax 25-30s) zur maximalen Kraft in den ersten 5 Sekunden (Fmax 0-5s) mit der Gleichung:
      figure-protocol-2
      HINWEIS: Höhere SFI-Werte deuten auf eine höhere Ermüdung hin.

4. Untermaximale Kraft statische Ermüdungsprüfung

  1. Geben Sie den Wert von 50 % des MVIC der nicht dominanten Hand des Teilnehmers an, indem Sie eine horizontale Linie auf einer Transparenzüberlagerung des Bildschirms zeichnen.
  2. Zeichnen Sie eine zweite Linie auf dem Overlay in einer anderen Farbe, um einen Rückgang des Zielwerts um 10 % anzuzeigen.
  3. Stellen Sie sicher, dass der Teilnehmer den Bildschirm und die 50% MVIC-Linie leicht sehen kann.
  4. Weisen Sie das Subjekt an, einen Zielwert von 50% mVIC so lange wie möglich beizubehalten.
  5. Zählen Sie nach unten. Starten Sie das Programm auf "Go", indem Sie auf die GO-Schaltfläche klicken.
  6. Beenden Sie den Test, wenn die Stärke um 10 % des Zielwerts für mehr als 5 s sinkt, wie in der zweiten Zeile der Transparenz angegeben.
  7. Berechnen Sie die Gesamtarbeit7 als Kraft-gegen-Zeit-Bereich unter der Kurve über den Zeitraum, in dem die Zielkraft (T50% MVIC) aufrechterhalten wird:
    Gesamtarbeit = AUC während T50% MVIC
    HINWEIS: Die Ausdauer kann als Zeit bis zum Abschluss der Aufgabe gemessen werden22. Höhere Werte der Gesamtarbeit deuten auf eine geringere Ermüdung hin.

5. Dynamischer Ermüdungstest

  1. Weisen Sie die Probanden an, eine maximale Squeeze pro Sekunde für eine Dauer von 30 s durchzuführen. Verwenden Sie ein Metronom, um Rhythmusführung20.
  2. Starten Sie das Metronom, das auf 1 Piepton pro Sekunde eingestellt ist.
  3. Starten Sie den Countdown. Starten Sie den Test auf "Go", indem Sie auf die GO-Schaltfläche klicken. Stellen Sie sicher, dass der Countdown mit der Rate des Metronoms übereinstimmt.
  4. Informieren Sie den Teilnehmer, wenn Sie die Halbzeit passieren und wenn 5 s übrig sind.
  5. Stopptest nach Abschluss der 30 s.
  6. Dynamischer Ermüdungsindex
    1. Berechnen Sie den Dynamic Fatigue Index20 mit der maximalen Kraft (Fmax) der letzten 5 s und dem Fmax der ersten 5 s.
      figure-protocol-4
      HINWEIS: Höhere Werte des dynamischen Ermüdungsindex (DFI) deuten auf eine höhere Ermüdung hin.

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Ergebnisse

Repräsentative Kraft (kg) im Vergleich zu Zeit (s) Spuren sind in Abbildung 1dargestellt. Während des statischen Ermüdungstests erreichen die Probanden in der Regel die maximale Festigkeit (Fmax)innerhalb von 2–3 s23. Die selbst gemeldete Ermüdung bei Probanden wurde anhand frühererStudien3 gemessen. Das Fehlen von Fmax (ca. 10% MVIC) innerhalb von 3 s weist auf einen unzureichenden Aufwandhin 23. U...

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Diskussion

Hier bieten wir drei verschiedene Methoden zur Messung der physikalischen Dimension von CRF an. Motorermüdungstests mit Handprüfmetern sind einfach und leicht für den klinischen Einsatz anpassungsfähig. Da es viele Varianten des Tests in der Literatur gibt, war es unser Ziel, standardisierte Methoden zur Verwaltung dieser Tests bereitzustellen und den Bedarf an umfangreichen persönlich geschulten Ärzten zu verringern.

Obwohl die in dieser Studie beschriebenen Ermüdungstests eine gute Test-Rete...

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Diese Studie wird vollständig von der Abteilung für Intramurale Forschung des National Institute of Nursing Research des NIH, Bethesda, Maryland, unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Anwendung zur quantitativen Muskelbewertung (QMA)Aeverl MedicalQMA 4.6Datenerfassungssoftware. HINWEIS: Andere Marken/Modelle können verwendet werden, solange die Software die Kraft im Laufe der Zeit aufzeichnet.
QMA-VerteilerkastenAeverl MedicalDSTBXSoftware-Verteilerkasten, der den Handgriff mit der Software verbindet.
Basis-Handdynamometer mit AnalogausgangAeverl MedicalBHGInstrumentiertes Handgriffgerät mit computergestützter Datenerfassung. HINWEIS: Andere Marken/Modelle können verwendet werden, solange das Instrument die Kraft über die Zeit misst

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