Een eenvoudige niet-invasieve methode voor tijdelijke Knockdown van bovenste extremiteit proprioceptie

Summary

Het doel van dit protocol is om aan te tonen van een praktische methode om tijdelijk verstoren proprioceptie in de bovenste extremiteit van gezonde mensen.

Abstract

Proprioceptie wellicht de minst goed gemeten van alle contribuanten aan de neurale controle van de beweging. Nieuwe nauwkeurige, betrouwbare maatregelen van proprioceptie nodig zijn voor de klinische diagnose van waardevermindering, en voor het meten van resultaten van proprioceptieve training. Het doel van deze eenvoudige, niet-invasieve methode is om tijdelijk vechtpartij bovenste extremiteit proprioceptie bij gezonde volwassenen, in een mate die nuttig zijn in de ontwikkeling en het testen van de bovenste extremiteit proprioceptie maatregelen zouden zijn. Vechtpartij modellen hebben twee belangrijkste voordelen ten opzichte van mensen met verminderde proprioceptie studeren: deelnemer beschikbaarheid en de mogelijkheid om controle van de omvang van bijzondere waardevermindering over deelnemers. Huidige gepubliceerde methoden van tijdelijke proprioceptie knockdown van bovenste extremiteit, zoals ischemische zenuw blokken en cryotherapie, zijn invasieve, onpraktisch of ongemakkelijk voor de deelnemer. Trillingen over de ulnaire groef was hier, gebruikt ter vermindering van de bovenste extremiteit proprioceptie. Hoogfrequente trillingen kan proprioceptieve gezichtsscherpte verlagen door remming van pacinian corpuscle-geïnduceerde input. Het effect van trillingen gebruikt in dit protocol werd bevestigd met behulp van twee kwantitatieve maatregelen. Deze methode was praktisch, eenvoudig te beheren en comfortabel voor deelnemers.

Introduction

Van alle medewerkers op de neurale controle van de beweging, kan proprioceptie het minst goed gemeten worden. Onderzoek maatregelen van de proprioceptie met behulp van gespecialiseerde apparatuur hebben onlangs bereikt betrouwbaarheid, validiteit, en precisie; ^{1 , 2 , 3} in contrast, klinische maatregelen van proprioceptie, de meest voorkomende positie zin testen van ledematen,⁴ hebben lage resolutie, zijn aangetast door andere zintuiglijke modaliteiten,⁴ en slechte of geen gepubliceerde psychometrische eigenschappen hebben. ⁵ nieuwe nauwkeurige, betrouwbare maatregelen van proprioceptie zijn nodig om het verhelderen van de perifere en centrale mechanismen voor proprioceptieve controle,³ voor de klinische diagnose van waardevermindering, en voor het meten van resultaten van proprioceptieve training. ^{2 , 5 , 6 , 7} tegen dit einde, een eenvoudige, niet-invasieve methode tijdelijk schade kunnen toebrengen aan of 'knockdown' proprioceptie is nodig.

Proprioceptieve knockdown bij gezonde mensen kan onderzoekers afleiden van de rol van proprioceptieve functie in een sensomotorische taak, wat handig is om de ontwikkeling en validering van de gestandaardiseerde maatregelen. Vechtpartij modellen hebben twee belangrijkste voordelen ten opzichte van mensen met verminderde proprioceptie studeren. De eerste is de beschikbaarheid van de deelnemer; personen met proprioceptie bijzondere waardevermindering zijn niet gemakkelijk toegankelijk is voor veel onderzoekers. Ten tweede, in tegenstelling tot in vivo proprioceptie bijzondere waardevermindering, vechtpartij modellen kunnen toestaan dat de mogelijkheid om controle van de omvang van bijzondere waardevermindering over deelnemers.

Huidige gepubliceerde methoden van tijdelijke proprioceptie knockdown van de bovenste extremiteit zijn invasieve, onpraktisch of ongemakkelijk voor de deelnemer. Verdoving injecties, terwijl relatief veilig, vereisen van technische expertise en kunnen door sommige deelnemers onderzoek invasieve worden geacht. Ischemische zenuw blokken ongemak veroorzaken en een bloedonderzoek naar scherm voor stolling aandoeningen voorafgaand aan hun toepassing wordt beoefend. ⁸ cryotherapie ook veroorzaakt ongemak. De gemiddelde tijd van toepassing voor cryotherapie beïnvloeden proprioceptie is 20.3 ± 5.3 min.⁹ zodra Cryotherapie is verwijderd, blijft een korte venster waarin om te meten proprioceptie vóór het opwarmen, die kan bijdragen tot het inconsistente effect van Cryotherapie op gemeenschappelijk standpunt gevoel. ¹⁰ hoge frequentie (300 Hz) trillingen werd met succes gebruikt ter vermindering van de proprioceptieve gezichtsscherpte voor een vinger beweging detectie taak; het mechanisme werd gemeld dat pacinian corpuscle-geïnduceerde remming van de input van andere gevoelige cutane receptoren trillingen. ¹¹ recent, trillingen van de Musculus soleus (80 Hz) bleek te isometrische kracht productie nauwkeurigheid te verlagen door het verstoren van de proprioceptieve informatie. ¹² echter een eenvoudige niet-invasieve methode voor tijdelijke knockdown van bovenste extremiteit proprioceptie is niet gepubliceerd.

Het doel van deze methode is met hoogfrequente trillingen tijdelijk vechtpartij bovenste extremiteit proprioceptie bij gezonde volwassenen. Knockdown werd bevestigd met behulp van twee maatregelen, de trillingen detectie drempel (VDT) en de Tablet PC-versie van de korte Kinesthesia Test (tBKT). De VDT is een psychofysische maatregel van gevoeligheid dacht aan Aα afferent axon transmissie. ¹³ proprioceptieve prestaties werd gekwantificeerd aan de hand de tBKT die is ontwikkeld in ons lab. De korte Kinesthesia Test (BKT), gebaseerd op het werk van Ayres, is¹⁴ een experimentele instrument dat werd getest voor maar niet opgenomen in de National Institutes of Health (NIH) Toolbox kern batterijen. ^{15 , 16} de BKT omvat drie bereiken proeven voor elke bovenste extremiteit. De tBKT omvat 20 bereiken proeven per bovenste extremiteit en wordt ontwikkeld met als doel verbetering de psychometrische eigenschappen van de originele test. De tBKT omvat een sensorische input (examinator oriëntatie van de bovenste extremiteit op target), centrale verwerking (denk aan de ruimtelijke locatie van de doelgroep) en een motor output (probeert de om doel te vinden nadat begeleiding is verwijderd), dacht dat noodzakelijk is in een zekere mate van over het geheel genomen proprioceptieve prestaties. ¹⁷ de VDT en meting van de tBKT vertegenwoordigen van lage en hogere niveaus, respectievelijk in de somatosensorische hiërarchie,¹⁸ en dus dient een uitgebreidere kwantificering van proprioceptie dan beide maatregel alleen gebruikt.

Twee neurale mechanismen hebben betrekking op nauwst de verminderde proprioceptieve gezichtsscherpte veroorzaakt door hoge frequentie trillingen. Ten eerste, Pacinian lichaampjes zijn de cutane mechanoreceptor meest geassocieerd met trillingen detectie. De continue trilling gebruikt in dit protocol waarschijnlijk verhoogt de receptor tuning drempel van trillingen detectie op basis van de neurale mechanisme van korte gewenning in de Aα en β vezel groep Pacinian lichaampjes is gekoppeld. ¹⁹ het fysiologische resultaat is dat een trilling van de dezelfde intensiteit en de frequentie, zoals 128 Hz gebruikt in de test VDT wordt gevoeld voor een kortere duur. Ten tweede, er wordt gedacht dat spier spindels, via Aα afferent vezels, spier lengte onnauwkeurig na hoogfrequente trillingen resulterend in vervormde proprioceptieve informatie code zoals blijkt door verminderde nauwkeurigheid tijdens kracht reproductie,¹² de illusie van beweging,^20,21 en verminderde kinesthesia. ²²

Protocol

De institutionele Review Board op de College van St. Scholastica heeft ingestemd met de studie die onder dit protocol werd ontwikkeld en getest.

Opmerking: In de specificaties van de fabrikant van de vibrator gebruikt in dit protocol wordt aangegeven dat de frequentie op 'high' 11,00 rpm (183.3 Hz was). Deze frequentie is bevestigd met behulp van een steekproef van trillingen gegevens verzameld via een ingang van een differentiële versterker bemonsterd op 2 kHz. De gemiddelde periode van het signaal was 5,56 x 10^-3 s, hetgeen gelijk is aan 180 Hz. Bij personen met de ziekte van Raynaud, kan trillingen veroorzaken Raynaud-fenomeen, een tijdelijke vasoconstrictie op de plaats van toediening, die laatste minuten tot uren kan, eventueel vergezeld van gevoelloosheid, jeuk of pijn. ²³ Figuur 1 toont een voorbeeld van Raynaud-fenomeen veroorzaakt door trillingen soortgelijk aan die in dit protocol gebruikt. Potentiële deelnemers moeten worden gescreend voor Raynaud van voorafgaand aan deel te nemen aan dit protocol.

1. proprioceptie vechtpartij Protocol:

1. Pen, 183 Hz vibrator, 2,5-inch brede riem en een elastiekje verzamelen (Zie de Tabel van de materialen).
2. Palperen het telefoonbotje binnen de ulnaire groef van de bovenste extremiteit wordt getest.
   1. Schakel een "x" op de huid over de ulnaire groef gewoon superieur aan de lijn tussen het olecranon proces van de bovenarm en de mediale epicondylus van de ellepijp.
      Opmerking: Figuur 2 geeft deze locatie op het dorsum van de elleboog.
3. Hoofd van de vibrator op gemarkeerde locatie met handvat van massager superieur aan hoofd plaats.
   1. Toepassing van de brede band rond de greep gedeelte van de vibrator en deelnemer arm.
   2. Rubber band rond de nek van de vibrator hoofd en deelnemer arm houd vibrator hoofd op zijn plaats en het onderhouden van contact tussen deelnemer de huid en het hoofd van de vibrator, ervoor te zorgen dat de rubberen band een juiste maat te houden van het hoofd tegen de huid, maar niet te plaatsen het beperken van verkeer of verkeer.
4. Vraag de deelnemer om te buigen en rechtzetten van zijn/haar elleboog. Hij/zij moeten geen inmenging van de bandjes voelen. Als hij/zij inmenging rapporteert, de banden en de rubber band zodanig aanpassen dat vrijheid van verkeer is gewaarborgd.
5. Vibrator op hoge draaien, wachten op 2 min (gebaseerd op niet-gepubliceerde gegevens).
   1. Voeren van een maat voor de prestaties van de proprioceptie (resultaten van de Tablet PC-versie van de BKT worden hier gepresenteerd) met de vibrator uitgevoerd op hoge voor de duur van de proef
      1. De BKT voeren. Plaats de deelnemer in een standaard hoogte stoel (18-inch zithoogte), aan een standaardhoogte tafel (29-inch hoogte) met hun visie van de tablet met behulp van een gordijn geroteerd. Zitten tegenover de deelnemer.
      2. Begeleiden van de deelnemers wijsvinger, gehouden op de distale falanx alleen, vanaf het begin van de regel aan het einde van de regel (doel) en terug naar het begin van de regel. Laat de deelnemer vinger en instrueren hen te raken het doel. Volledige 20 proeven met elke bovenste extremiteit.
      3. De deelnemers scores voor elke bovenste extremiteit toewijzen als de gemiddelde absolute fout (afstand tot het doel) in centimeters.
   2. Voeren psychofysische maatregelen (zoals de VDT) onmiddellijk na verwijdering van de stimulus van trilling.
      Opmerking: In de resultaten, de duur van de stimulus van trilling vóór de VDT was 5 ± 1 minuut.

2. trillingen detectie drempel (aangepast van¹³)

1. Verzamelen van 128 Hz stemvork, een stopwatch, leerboek (biedt een stevige en toch compatibel oppervlak waarop stakingsrecht de stemvork), tabel (29-inch hoogte), standaard stoel (18-inch zithoogte), masking tape en pen.
   1. Maak een 1 ½ inch x 1 ½ inch vierkant op het leerboek met behulp van plakband om te worden gebruikt als een doel voor consistentie in de stemvork opvallend.
   2. Met behulp van een permanent marker, kleur onder 1 mm van de stam van de stemvork (dit merk zal worden gebruikt voor het standaardiseren van de druk van de stemvork toepassing tijdens de test).
   3. Plaats de deelnemer in de stoel aan de tafel. Vraag haar/hem uit te breiden van de onderarm van de geteste supinated extremiteit en volledig aanwijzer op de tabel, met inbegrip van de elleboog. Vraag hen om te ontspannen van de extremiteiten.
      Opmerking: De examinator moet zitten tegenover de deelnemer.
2. Markeer een stip op de huid over de distale biceps pees, ongeveer 1 cm boven de plooi van de elleboog.
   1. Plaats het boek aan de rand van de tabel die zich het dichtst bij de deelnemer, tussen deelnemer ellebogen.
   2. Zeg: "Dit is een test van uw vermogen om trillingen te detecteren. Nu zal ik deze stemvork op uw pees van de biceps. Vertel me als u voelen van de trillingen, dan 'Nu' zeggen onmiddellijk wanneer de sensatie van trillingen verdwijnt. Deze procedure zal herhaald worden 3 keer op elke arm."
3. Zorg ervoor dat de schijven aan de uiteinden van elk spoor van de stemvork strakke vóór begin. Als ze los zal ze rammelen en verminderen de duur van de stemvork resonantie onbetrouwbaar maken van de test.
   1. De stam van de stemvork losjes tussen duim en wijsvinger houdt en slaan het op het boek binnenkant van het vierkante doel met genoeg kracht te produceren van resonantie.
      1. Onmiddellijk na het slaan, stemvork op de locatie van de test, met behulp van genoeg druk te drukken van de huid en de band van 1 mm op de stemvork verhelen visie te plaatsen.
         Opmerking: Figuur 3 toont de stemvork op de distale biceps pees test locatie die in dit protocol wordt gebruikt.
      2. Met behulp van de stopwatch, kwantificeren van de tijd van plaatsing van de stemvork op deelnemer huid tot de deelnemer niet meer voelt trillingen (zegt 'Nu').
   2. Herhaal nog tweemaal op de dezelfde arm voor een totaal van drie proeven.
      1. Bereken de gemiddelde tijd tot verdwijning van de stimulus van trilling in de drie proeven om de trillingen detectie drempel (VDT).

Results

Met behulp van het protocol gepresenteerd hier, we getest 20 gezonde volwassenen werden 8 mannelijke (gemiddelde leeftijd (SD) = 32,5 (12,5) jaar; 19 rechts- en 1 linker-overhandigde). De deelnemers hadden geen bekende pathologie, waarbij de bovenste extremiteiten. Rechts-of linkshandigheid werd beoordeeld met behulp van de inventaris van de rechts-of linkshandigheid Edinburgh. ²⁴ studiedeelnemers gemeld geen ongewenste voorvallen.

Discussion

Dit protocol biedt een methode voor het neerhalen van menselijke proprioceptie in de bovenste extremiteit. Over 20 gezonde deelnemers was het effect van proprioceptieve knockdown groot zoals gemeten door VDT een psychofysische maatregel van gevoeligheid dacht aan Aα afferent axon transmissie. De VDT werd gemeten zo spoedig mogelijk na verwijdering van trillingen, wanneer Aα afferent kwijting wordt verminderd. ²⁵ het effect van dit protocol op fout in het bereiken van een doel met visuele occlusie ...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Pure Enrichment-Massage Mini with Built in USB Rechargeable Battery	ebay	None	183 Hz draadloze vibrator, 7 inches totale lengte inclusief handvat
Chattanooga 2.5 inch velcro riem	ebay	None	Wordt gebruikt om de vibrator aan de arm te bevestigen
Tuning Fork C128 ENT Chirurgische Medische Instrumenten Onderzoek Diagnostiek Gereedschap	ebay	None	Gebruikt in VDT
Handbediende digitale stopwatch	ebay	None	Gebruikt om VDT te timen
Universele Rubberbanden Maat 33, 3 1/2 x 1/8 inch	ebay	Universal - UNV00433	wordt gebruikt om de vibratorkop aan de arm te bevestigen
Instructies om Visual Screen te bouwen werden hier gepubliceerd: https://www.jove.com/video/53178/design-fabrication-administration-hand-active-sensation-test