Un metodo standardizzato per la misurazione della kinestesia dell'gomito
10 ottobre 2020
Qui, presentiamo un metodo standardizzato per la misurazione della cineestesia passiva del gomito utilizzando la soglia per il rilevamento del movimento passivo (TDPM) che è appropriato per un ambiente di ricerca.
Il nostro laboratorio ha trovato la necessità di una misura quantitativa economica del senso cinestetico degli arti superiori. Così abbiamo perfezionato e standardizzato un protocollo per la soglia per il rilevamento del movimento passivo del gomito. Per mantenere il metodo fattibile, abbiamo utilizzato una macchina a movimento passivo continuo e strumenti di laboratorio comunemente disponibili.
Qui presentiamo un protocollo dettagliato che ha prodotto risultati validi e affidabili utilizzando questo metodo. Suggeriamo che il metodo possa essere adottato anche per altre articolazioni in futuro. Goditi la carta.
Questo protocollo richiede la fabbricazione di uno schermo visivo. Vedi protocollo scritto per le istruzioni. Inizia i preparativi dell'apparecchiatura calibrando il goniometro elettrico e i sensori EMG secondo le istruzioni del produttore.
Accendere la macchina a movimento passivo continuo e attivare la modalità di flessione dell'estensione. Programmare la macchina CPM per spostarsi da 90 a 130 gradi di estensione del gomito a una velocità di 0,23 gradi al secondo. Seduti il partecipante su una sedia di altezza standard, assicurandosi che siano seduti con uno schienale dritto e piedi piatti sul pavimento.
Preparare verbalmente il partecipante per il posizionamento del sensore EMG e dell'elettro goniometro utilizzando lo script standardizzato. Quindi, collegare i sensori bicipiti brachii e tricipiti brachii EMG. Resisti manualmente alla flection del gomito per localizzare la pancia muscolare del bicipite brachii e contrassegnare il punto centrale della pancia muscolare con un piccolo punto di marcatore lavabile per indicare la posizione per il posizionamento del sensore EMG.
Resistere manualmente all'estensione del gomito per individuare il punto centrale della maggior parte della pancia muscolare della testa laterale del tricipite e indicare questa posizione per il posizionamento del sensore EMG. Preparare la pelle rimuovendo le cellule morte della pelle, seguita da lavaggio con un tampone alcolico. Quindi collegare i sensori EMG.
Ripetere il processo per il posizionamento del sensore tricipite brachii EMG. Il posizionamento standardizzato dell'elettro goniometro inizia identificando i punti di riferimento. Determinare il punto medio dell'aspetto dorsale del polso e contrassegnare con marcatore lavabile.
Palpare l'aspetto più prominente dell'epicondilo laterale e contrassegnare con marcatore lavabile. Palpare il tubercolo maggiore dell'omero e segnare con marcatore lavabile. La posizione del tubercolo maggiore può essere verificata spostando passivamente il braccio di prova attraverso la rotazione interna ed esterna.
Attaccare un'estremità della stringa al segno dell'epicondilo laterale utilizzando il nastro adesivo. Tirare la corda tesa, collegandolo al segno del punto medio del polso dorsale. Tracciare una linea lungo l'avambraccio prossimale, in linea con la stringa, utilizzando un marcatore lavabile.
Spostare l'estremità libera della corda sul segno tubercolare maggiore e tirare la corda tesa. Tracciare una linea lungo l'omero distale e linea con la corda utilizzando un marcatore lavabile. Quindi rimuovere la stringa.
Misurare un punto e mezzo dal segno dell'epicondilo laterale lungo la linea dell'avambraccio prossimale e contrassegnare questa posizione con un piccolo punto di marcatore lavabile. Questa è la posizione per il posizionamento della pagaia distale del goniometro elettrico. Misurare un chilo e mezzo dal segno dell'epicondilo laterale lungo la linea dell'omero distale e contrassegnare la posizione con un piccolo punto di marcatore lavabile.
Questa è la posizione per il posizionamento della pagaia prossimale del goniometro elettrico. Fissare i restanti componenti del goniometro elettrico sulla pelle utilizzando nastro adesivo. Posizionare l'estremità superiore del partecipante nella macchina CPM.
Regolare l'altezza e l'orientamento della macchina CPM per ottenere una posizione di 90 gradi di pulce della spalla del piano sagittale, una flection del gomito di 90 gradi e un avambraccio neutro. L'epidiandilo laterale del partecipante deve essere allineato con l'asse di rotazione della macchina CPM. Regolare il supporto della mano CPM per adattarsi comodamente al palmo della mano del partecipante e fissare l'avambraccio del partecipante al CPM tramite il cinturino da polso.
Informare il partecipante della procedura di test utilizzando le informazioni verbali standardizzate. Partecipante a mano l'interruttore e l'interruttore di prova. Informare il partecipante di ulteriori aspetti della procedura di prova.
Ridurre l'input uditivo posizionando cuffie con cancellazione del rumore sul partecipante. Occlude l'input visivo della macchina CPM e del braccio di prova, utilizzando lo schermo visivo. Affermare ad alta voce. Iniziare.
E attendere il corrispondente periodo di tempo per prova prima di iniziare il movimento del CPM. Monitora le letture di feedback dei sensori EMG per assicurarti che il partecipante non tenti di utilizzare il movimento attivo per assistere nel rilevamento del movimento. Tra ogni prova, rimuovere il braccio di prova del partecipante dalla macchina CPM e spostare passivamente il gomito attraverso l'estensione completa, quindi tornare a 90 gradi per il posizionamento nella macchina CPM.
Completa otto prove, incluse due prove di cattura in cui il braccio del partecipante non viene spostato. Se durante una prova catch, il partecipante segnala di non sentire il CPM muoversi o deprime l'interruttore trigger, usa lo script standardizzato. Per determinare il valore TDPM di un partecipante per ogni prova, utilizzare il tracciamento del goniometro elettrico per identificare la misurazione dell'angolo per il punto in cui è iniziato il movimento della macchina CPM e per il punto in cui il partecipante ha indicato il movimento è stato sentito.
La differenza di gradi tra questi due punti determina il valore TDPM per quella prova. Per determinare il punteggio TDPM complessivo di un partecipante, rimuovere i valori TDPM più piccoli e più grandi dalle sei prove non catch, quindi in media i restanti quattro punteggi di prova. Utilizzando il metodo standardizzato per la misurazione della soglia per il rilevamento del movimento passivo al gomito, sono stati testati 20 adulti sani senza patologia nota degli arti superiori.
Inoltre, è stato testato l'estremità superiore non interessata in otto adulti con ictus cronico. Qui vengono mostrati i risultati esplorativi che dimostrano il TDPM nella popolazione sana di ictus adulto rispetto a quello cronico. Il TDPM medio per i partecipanti sani era di 1,19 gradi.
Il TDPM medio per gli individui post-ictus era di 8,24 gradi. Usando un test T a due code, questa differenza tra i gruppi è stata trovata significativa, suggerendo le capacità discriminanti di questo protocollo TDPM. Nei partecipanti al controllo integro, una nuova versione è stata completata una settimana dopo la misurazione iniziale.
La correlazione di Spearman e i coefficienti di correlazione tra classi sono stati calcolati per valutare l'affidabilità test/retest, con il valore che suggerisce un'affidabilità da moderata a buona della misura tra i partecipanti al controllo sano. La validità del costrutto di questo metodo TDPM del gomito è stata esaminata valutando la correlazione spearman tra TDPM del gomito e errore e raggiungimento mirato, misurata dalla versione tablet del breve test di cinestesia. È stata trovata una relazione moderata tra queste due misure di cinestesia.
Questo protocollo delinea un metodo per la misurazione della soglia al rilevamento del movimento passivo al gomito in grado di produrre risultati precisi e affidabili. È unico in quanto utilizza attrezzature che si trovano comunemente nei laboratori motori riabilitativi e sensoriali. Il campo della ricerca motoria sensoriale ha bisogno di strumenti in grado di quantificare la compromissione sensoriale del motore e l'impatto degli interventi.
Speriamo che questo metodo pratico sia trovato utile da coloro che cercano di far progredire la ricerca sensoriale sui motori.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
Panoramica
In questo articolo viene presentato un metodo standardizzato per la misurazione della cinestesia passiva del gomito mediante la soglia di rilevamento del movimento passivo (TDPM). Il protocollo è stato ideato per contesti di ricerca e utilizza una macchina per movimento passivo continuo.
Componenti Chiave dello Studio
Area della Scienza
- Neuroscienze
- Biomeccanica
- Riabilitazione
Sfondo
- È necessaria una misura quantitativa economica del senso cinestetico degli arti superiori.
- I metodi precedenti mancavano di standardizzazione e affidabilità.
- Il gomito è un'articolazione fondamentale per valutare il senso cinestetico.
- Le macchine per il movimento passivo continuo sono comunemente disponibili nei laboratori.
Scopo dello studio
- Perfezionare e standardizzare un protocollo per la misurazione della cinestesi del gomito.
- Fornire un metodo praticabile per i ricercatori.
- Suggerire possibili applicazioni per altre articolazioni in futuro.
Metodi Utilizzati
- Sviluppo di un protocollo per la misurazione della TDPM.
- Utilizzo di una macchina per movimento passivo continuo.
- Applicazione di strumenti di laboratorio comunemente disponibili.
- Convalida dei risultati per verificarne l'affidabilità.
Risultati principali
- Il metodo ha prodotto risultati validi e affidabili.
- La standardizzazione ha migliorato la coerenza delle misurazioni.
- La fattibilità è stata mantenuta per gli ambienti di ricerca.
- È stato identificato un potenziale per l'adattamento ad altre articolazioni.
Conclusioni
- Il metodo standardizzato TDPM è efficace per misurare la cinestesia del gomito.
- Questo approccio può migliorare la ricerca sul senso cinestetico.
- Studi futuri potrebbero estendere questo metodo ad altre articolazioni.
Domande frequenti
Rilevanza Industriale del Progetto
La quantificazione del senso cinestetico è fondamentale per valutare la funzione neuromuscolare in modelli preclinici di disturbi neurologici. Questo metodo standardizzato TDPM fornisce un'uscita quantitativa affidabile per l'integrazione sensoriale e motoria, sostenendo la validazione degli obiettivi nella scoperta di farmaci per il sistema nervoso centrale. Utilizzando apparecchiature facilmente accessibili, consente una valutazione scalabile degli endpoint propriocettivi all'interno dei flussi di lavoro di scoperta.
Applicazioni Strategiche nella Ricerca e Sviluppo in Biopharma
Scoperta Precoce e Validazione del Target
- Valore scientifico: Consente l'analisi dei percorsi sensoriali e motori per convalidare bersagli coinvolti nel controllo motorio e nella propriocettività.
- Valore operativo: Fornisce una metrica quantitativa basata su soglia per rilevare cambiamenti funzionali nella segnalazione neuromuscolare.
Sviluppo di screening e saggi
- Valore scientifico: Genera dati riproducibili e continui di rilevamento del movimento, adatti alla standardizzazione del saggio.
- Valore operativo: Utilizza strumenti di laboratorio comunemente disponibili (macchina per il CPM, goniometro, EMG) per garantire la fattibilità del saggio e la coerenza tra diversi siti.
Ricerca Translazionale e Preclinica
- Valore scientifico: Dimostra la capacità discriminativa tra modelli sani e modelli di ictus, supportando la validità costruttiva per sistemi rilevanti per la malattia.
- Valore operativo: Offre un protocollo standardizzato con affidabilità test-ritest, consentendo il monitoraggio longitudinale negli studi preclinici.
Integrazione di Pipeline e Flusso di Lavoro
Il metodo si inserisce nel percorso di scoperta che va dalla validazione del bersaglio alla valutazione preclinica, in particolare per programmi mirati al recupero motorio o al trattamento dei disturbi sensorio-motori.
- Biologia della Scoperta: Supporta la verifica di ipotesi su bersagli che modulano il feedback propriocettivo e l'integrazione sensorimotoria.
- Screening: Fornisce risultati quantitativi basati su soglie, che permettono il confronto degli effetti dei composti tra diversi gruppi di trattamento.
- Analisi: Produce valori TDPM espressi in gradi, consentendo l'analisi statistica delle differenze tra gruppi e degli effetti del trattamento.
- Ricerca Translazionale: È allineata agli endpoint della cinestesia nei modelli preclinici, facilitando la continuità traslazionale verso la valutazione clinica.
- Riutilizzo Aziendale: Sfrutta attrezzature standard dei laboratori di riabilitazione, promuovendo il riutilizzo in progetti e sedi diversi.
Impatto Operativo ed Aziendale
- Valore scientifico: Aumenta la fiducia predittiva riducendo la variabilità nel fenotipaggio sensoriale e motorio.
- Valore operativo: Migliora la riproducibilità attraverso una configurazione standardizzata, la calibrazione e lo scripting delle procedure.
- Valore strategico: Migliora le decisioni di avanzamento o interruzione fornendo dati neuromuscolari oggettivi e quantificabili già nelle fasi iniziali della scoperta.
- Impatto sul portafoglio: Consente la priorizzazione dei composti in base agli effetti sulla funzione sensorimotoria, adeguata al livello di rischio.
Considerazioni sull'implementazione
- Richiede competenze specifiche nella valutazione neuromuscolare e nella fisiologia sensorimotoria.
- Presuppone l'accesso a un macchinario per il movimento passivo continuo, un elettrogoniometro e un sistema di EMG.
- Necessita di una standardizzazione condivisa tra i team riguardo alla posizione del partecipante, al posizionamento dei sensori e alle istruzioni verbali.
- Comporta considerazioni di adattamento per diverse specie o sistemi articolari nei modelli preclinici.
- È limitato dalla necessità di cooperazione da parte del partecipante e dalla presenza di funzioni cognitive integre per la segnalazione della percezione del movimento.
