Misurazione dell'aspetto motorio della fatica correlata al cancro utilizzando un dinamometro palmo

Sommario

Sono stati sviluppati metodi semplici e accessibili per misurare l'aspetto motorio dell'affaticamento legato al cancro in modo oggettivo e quantitativo. Descriviamo, in dettaglio, modi per amministrare il test di fatica fisica utilizzando un semplice dispositivo di handgrip e metodi per calcolare gli indici di fatica.

Abstract

L'affaticamento correlato al cancro (CRF) è comunemente segnalato dai pazienti sia durante che dopo aver ricevuto il trattamento per il cancro. Le attuali diagnosi di CRF si basano su questionari di auto-segnalazione che sono soggetti a distorsioni di segnalazione e richiamo. Le misurazioni oggettive che utilizzano un dinamometro portatile, o dispositivo di handgrip, sono state mostrate in studi recenti per correlare in modo significativo con punteggi soggettivi di stanchezza auto-riferiti. Tuttavia, nella letteratura esistono variazioni sia del test di fatica della manoglia che dei calcoli dell'indice di fatica. La mancanza di metodi standardizzati limita l'utilizzo del test di affaticamento della manodopera nelle impostazioni cliniche e di ricerca. In questo studio, forniamo metodi dettagliati per amministrare la prova di fatica fisica e calcolare l'indice di fatica. Questi metodi dovrebbero integrare i questionari di fatica auto-segnalati esistenti e aiutare i medici a valutare la gravità dei sintomi di affaticamento in modo oggettivo e quantitativo.

Introduzione

L'affaticamento legato al cancro (CRF) è un sintomo prevalente e debilitante che viene segnalato fino all'80% dei pazienti oncologici¹. La National Comprehensive Cancer Network (NCCN) definisce la CRF come un persistente senso di esaurimento fisico, emotivo e cognitivo¹. Le principali caratteristiche di differenziazione della CRF sono la sproporzione nei termini di attività recenti e l'incapacità di farsi alleviare dal riposo¹. Di conseguenza, la CRF influisce gravemente sulla partecipazione dei pazienti alle attività quotidiane e sulla loro qualità di vita correlata alla salute¹.

L'attuale valutazione della CRF si basa principalmente sui questionari di auto-relazione². Di conseguenza, la gravità dei sintomi misurata mediante auto-relazioni è soggetta a richiamo e a segnalazione dei pregiudizi e può essere influenzata dal questionario specifico e dai punteggi limite utilizzati per valutare la CRF³. Come costrutto multidimensionale, è stato dimostrato che la dimensione fisica di CRF è correlata ai cambiamenti di attività quotidiana e alla necessità di sonnellini^{diurni 4}, mentre l'influenza della CRF sul funzionamento fisico è meno esplorata. Ad oggi, la CRF rimane un sintomo sottodiagnosticato e sottotrattato senza alcun meccanismo o opzione di trattamento sottostante ben definita¹. Per comprendere meglio questa condizione debilitante, è sempre più necessario misurare la CRF e le sue dimensioni in modo oggettivo e quantitativo.

L'affaticamento fisico si riferisce all'incapacità di mantenere la forza richiesta durante l'attività contrattile sostenuta⁵. Il successivo funzionamento quotidiano compromesso a causa di non essere in grado di svolgere attività quotidiane (ad esempio, il trasporto di sacchetti alimentari, sollevamento e detenzione di un oggetto) influisce notevolmente sulla qualità della vita legata alla salute, soprattutto negli adulti più anziani, e contribuisce alle lesioni future^6,7. Sono stati sviluppati vari strumenti per quantificare la compromissione fisica, compresi i test di prestazioni fisiche, come il test di camminata di 6 min (6MWT) e il test sit-to-stand (STS), nonché monitor di attività fisica indossabili, come dispositivi di attività e fitness tracker^8,9,10. I test delle prestazioni fisiche come 6MWT e STS sono facili da somministrare e non richiedono attrezzature speciali¹⁰. Tuttavia, l'affidabilità e il successo di tali test richiedono formazione clinica e requisiti logistici come un corridoio di 30 m¹⁰. I monitoraggi dell'attività indossabile consentono la raccolta automatica dei dati e il monitoraggio longitudinale dei sintomi¹¹. Tuttavia, questi monitoraggi attività spesso devono essere indossati per più giorni e la conformità del paziente può essere un problema¹¹. Inoltre, la grande quantità di dati raccolti utilizzando i monitoraggi attività può essere difficile da elaborare, rendendo difficile derivare informazioni clinicamente significative¹¹.

Il dinamometro portatile, o dispositivo di handgrip strumentato con acquisizione di dati assistiti dal computer, è un apparato portatile che misura la forza di presa. La damometria palmare è stata utilizzata per testare l'affaticamento motorio e la compromissione in condizioni di malattia che in genere coinvolgono il sistema motorio tra cui motoneuroni e problemi muscolari¹². Recenti lavori hanno dimostrato un'associazione tra punteggi CRF soggettivi auto-riferiti e affaticamento motorio misurato utilizzando un test di affaticamento statico a^{manomano 13}. I test di fatica del grip della manodopera sono particolarmente adatti per l'uso clinico a causa della loro affidabilità e dell'efficienza del tempo, che richiedono pochi minuti per completare^14,15. Inoltre, i test di fatica delle maninelle possono essere preprogrammati, garantendo la riproducibilità dei dati^{7 .} L'amministrazione del test di manodopera richiede una formazione minima da parte dell'amministratore del test e può essere facilmente implementata in un ambiente clinico dato un protocollo standardizzato. L'utilizzo di questionari di fatica auto-riferiti in combinazione con il test di affaticamento della manodopera dovrebbe fornire strumenti aggiuntivi per i medici per lo screening, il monitoraggio e la gestione dei sintomi di affaticamento nei pazienti oncologici.

La mancanza di metodi di consenso standardizzati ha limitato l'adozione del test di fatica della manodopera nelle cliniche¹⁶. In questo lavoro attuale, illustreremo tre diversi metodi per utilizzare il dinamometro portatile per quantificare oggettivamente la fatica motoria. L'utilità di ogni metodo deve essere testata in ogni popolazione di cancro per garantire che distingua con precisione tra soggetti affaticati e non affaticati. Vengono inoltre delineati i metodi per calcolare l'indice di fatica per ogni test di fatica della manodopera. L'obiettivo di questo lavoro è quello di fornire un kit di strumenti completo per integrare i questionari auto-riportati e di standardizzare la misurazione delle prestazioni fisiche CRF in modo accurato e oggettivo.

Protocollo

Lo studio attuale (NCT00852111) è stato approvato dall'Institutional Review Board (IRB) dei National Institutes of Health (NIH). I partecipanti arruolati in questo studio avevano almeno 18 anni, diagnosticato un cancro alla prostata non metastatico con o senza prostatectomia precedente, e programmati per ricevere una radioterapia del fascio esterno presso la Clinica Oncologica di Radiazione del NIH Clinic Centro. I potenziali partecipanti sono stati esclusi se avevano una malattia progressiva che potrebbe causare stanchezza significativa, ha avuto una malattia psichiatrica negli ultimi cinque anni, aveva ipotiroidismo o anemia non corretti, o aveva una seconda malignità. Gli individui che hanno usato sedativi, steroidi, o agenti antinfiammatori non steroidei sono stati esclusi. Tutti i partecipanti sono stati reclutati presso il Magnuson Clinical Research Center presso il NIH. Prima della partecipazione allo studio sono stati ottenuti consensi certificati scritti.

1. Preparazione Handgrip e posizione di prova

1. In una stanza tranquilla, impostare una sedia con braccioli.
2. Accendere il dinamometro portatile.
   1. Il software richiederà la calibrazione del dinamometro. Assicurarsi che il dispositivo sia appoggiato su una superficie piana durante la calibrazione.
3. Posizionare il soggetto in posizione eretta con i piedi a pieno contatto con il pavimento e i fianchi fino a quando la sedia sostiene.
   1. Assicurarsi che gli angoli dell'anca e del ginocchio del soggetto siano vicini ai 90 gradi e che le spalle siano in appiato/adduzione neutra e ruotate in modo neutro. Assicurarsi che il gomito del soggetto sia flesso a 90 gradi e che il polso non sia supportato, come raccomandato dal manuale¹⁷dell'American Society of Hand Therapists .
4. Dopo aver calibrato il dinamometro, istruire il soggetto a cogliere il dinamometro, con le falangi intermedie dorsali rivolte in avanti.
   1. Regolare la posizione di presa in base alle dimensioni della mano del soggetto e registrarla⁷.
   2. Mantenere la stessa posizione di test della manopola per tutti i test successivi.
   3. Prima di ogni test, fornire script standardizzati e chiedere ai soggetti di eseguire un tentativo fittizio di dimostrare la comprensione delle istruzioni.
   4. Informare i soggetti che il disagio è normale, ma i test possono essere interrotti in presenza di sforzo/dolore inaspettatamente grave.
   5. Interrompere il test se il paziente segnala un grave disagio o in caso di circostanze impreviste.
   6. Garantire un periodo di riposo di 2 min tra le prove per consentire al muscolo di recuperare¹⁸.

2. Test di contrazione isometrica volontaria massima (MVIC)

1. Fornire ai soggetti istruzioni standardizzate. Ad esempio, "nel test, stringerai il più forte possibile per 5 s, a partire dalla tua mano non dominante. Questo test sarà fatto tre volte per ogni mano. Per ogni test, conterò 3, 2, 1...GO. Spremere il dispositivo su GO più forte che puoi.
2. Su "Go", avviare il programma facendo clic sul pulsante GO.
3. Ripetere il test MVIC per un totale di tre volte con una pausa di 30 s tra le prove.
4. La media per ogni mano dalle tre prove forza massima è il MVIC¹⁹.

3. Test di affaticamento statico massimo della forza

1. Istruire i soggetti a esercitare il massimo sforzo per ottenere la massima contrazione durante la prova di fatica statica.
2. Su "Go", avviare il programma facendo clic sul pulsante GO. Utilizzare script di incoraggiamento standardizzato come stringere duro ripetutamente fino al termine del test.
3. Continuare il test di fatica statico per 35 s, in modo da fornire fino a 5 s per raggiungere F_max (massima forza di manopola).
4. Indice di fatica statico (SFI)^12,20,21
   1. Calcolare SFI utilizzando la seguente equazione:
      
   2. Calcolare AUC_expt calcolando l'area sperimentale sotto la curva dal momento in cui È stato raggiunto F_max (T_max) a 30 s dopo T_max.
   3. Calcolare l'ipotetico AUC (AUC_ipotetico) in assenza di fatica moltiplicando il_massimo F per 30 s.
      NOTA: valori SFI più elevati indicano una maggiore divergenza dal valore previsto, quindi una maggiore fatica.
   4. Calcolare la versione SFI 2 come rapporto tra la forza massima durante le ultime 5 s (F_{max 25-30s}) alla forza massima nei primi 5 secondi (F_{max 0-5s}) utilizzando l'equazione:
      
      NOTA: valori più elevati di SFI indicano un affaticamento più elevato.

4. Test di affaticamento statico a forza massima

1. Indicare il valore del 50% del MVIC della mano non dominante del partecipante disegnando una linea orizzontale su una sovrapposizione di trasparenza dello schermo.
2. Disegnare una seconda linea sulla sovrapposizione in un colore diverso per indicare un calo del 10% del valore di destinazione.
3. Assicurarsi che il partecipante possa vedere facilmente lo schermo e la linea MVIC al 50%.
4. Indicare al soggetto di mantenere un valore obiettivo del 50% di MVIC il più a lungo possibile.
5. Conto alla rovescia. Su "Go", avviare il programma facendo clic sul pulsante GO.
6. Interrompere il test quando la forza diminuisce del 10% del valore target per più di 5 s, come indicato dalla seconda riga sulla trasparenza.
7. Calcolare il lavoro totale eseguito⁷ come area forza contro tempo sotto la curva nel periodo durante il quale viene sostenuta la forza di destinazione (T_{50% MVIC):}
   Lavoro totale - AUC durante T_{50% MVIC}
   NOTA: la resistenza può essere misurata in tempi di completamento dell'attivitಲ. Valori più elevati del lavoro totale indicano una minore fatica.

5. Test di affaticamento dinamico

1. Istruire i soggetti a eseguire una compressione massima ogni secondo per una durata di 30 s. Utilizzare un metronomo per fornire una guida ritmica²⁰.
2. Avviare il metronomo impostato su 1 beep al secondo.
3. Inizia il conto alla rovescia. In "Vai", avvia il test facendo clic sul pulsante GO. Assicurarsi che il conto alla rovescia corrisponda al tasso del metronomo.
4. Informare il partecipante quando si passa il punto di metà e quando sono rimasti 5 s.
5. Interrompere il test dopo il 30 s sono stati completati.
6. Indice di fatica dinamico
   1. Calcolare il Dynamic Fatigue Index²⁰ utilizzando la forza massima (F_max) degli ultimi 5 s e il_massimo F dei primi 5 s.
      
      NOTA: valori più elevati dell'indice di fatica dinamico (DFI) indicano un affaticamento più elevato.

Risultati

Le tracce di forza rappresentativa (kg) e tempo (s) sono mostrate nella Figura 1. Durante la prova di fatica statica, i soggetti in genere raggiungono la massima forza (F_max)entro 2-3 s²³. L'affaticamento auto-riferito nei soggetti è stato misurato sulla base di studi precedenti³. L'assenza di F_max (10% MVIC) entro 3 s indica uno sforzo insufficiente²³. Per evitare questo problema, dovrebbe essere f...

Discussione

Qui, forniamo tre diversi metodi per misurare la dimensione fisica della CRF. I test di affaticamento motorio che utilizzano dinamometri palmari sono semplici e facilmente adattabili per l'uso clinico. Poiché molte varianti del test esistono in letteratura, il nostro obiettivo era quello di fornire metodi standardizzati per amministrare questi test e diminuire la necessità di un'ampia formazione di persona per i medici.

Sebbene i test di fatica descritti in questo studio dimostrino una buona a...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Applicazione di valutazione quantitativa dei muscoli (QMA)	Aeverl Medical	QMA 4.6	. NOTA: è possibile utilizzare altre marche/modelli purché il software registri la forza nel tempo.
Scatola di distribuzione QMA	Aeverl Medical	DSTBX	che collega l'impugnatura al software.
Dinamometro manuale di base con uscita analogica	Aeverl Medical	BHG	Dispositivo a presa strumentata con acquisizione dati assistita da computer. NOTA: è possibile utilizzare altre marche/modelli purché lo strumento misuri la forza nel tempo

Software di acquisizione dati Scatola di distribuzione software