Blokbouwtaak identificeert verschillende groepen links/rechts-hand keuzepatronen na eenzijdig perifeer zenuwletsel

Samenvatting

De blokbouwtaak biedt een snelle, objectieve, kwantitatieve meting van hoe vaak individuen ervoor kiezen om hun linker- versus rechterhand te gebruiken voor actie om te grijpen. Na unilateraal perifeer zenuwletsel schakelen patiënten vaak over op bijna volledig gebruik van één hand, waarvan de richting niet voorspelbaar is op basis van andere klinische factoren.

Samenvatting

Er bestaan talloze methoden om de hand- en armfunctie te beoordelen na perifere zenuwbeschadiging van de bovenste ledematen, maar perifere letsels zijn vaak eenzijdig en er zijn maar weinig bestaande methoden ontworpen om de unieke gevolgen van eenzijdig letsel vast te leggen. Eenzijdige aantasting van een bovenste extremiteit kan leiden tot meer of minder gebruik van de dominante hand, en beide veranderingen kunnen adaptief of onaangepast zijn, afhankelijk van de behoeften van de individuele patiënt. Om atypisch handgebruik (links/rechts-keuzes) te identificeren, moeten onderzoekers en clinici het meten. Het handgebruik wordt echter traditioneel beoordeeld met zelfrapportage-enquêtes, die niet noodzakelijkerwijs de werkelijke links-/rechtshandige keuzes weerspiegelen. Hier wordt deze lacune in kennis aangepakt met de Block Building Task (BBT), die een snelle, kwantitatieve, goedkope beoordeling biedt van links-/rechtshandige keuzes in een ongedwongen omgeving. In de BBT bouwen deelnemers abstracte vormen met in elkaar grijpende plastic stenen, zonder instructies over het gebruik van de hand. Het primaire resultaat is de fractie van bereiken (d.w.z. voor het eerste oppakken van elke steen) die met elke hand wordt gemaakt. Na eenzijdige perifere zenuwbeschadiging vielen de patiënten in drie clusters: ongeveer typisch handgebruik (44%), altijd de dominante hand gebruiken (44%) of nooit de dominante hand gebruiken (13%). Zelfs bij patiënten met een geblesseerde dominante hand kwam atypisch verhoogd gebruik van de dominante hand regelmatig voor (36%). Met name het handgebruik werd niet voorspeld door klinische kenmerken, dus de BBT biedt een objectieve meting van links-/rechtshandige keuzes die anders niet voorspelbaar zijn op basis van de klinische kenmerken van patiënten met perifere zenuwbeschadiging. Het BBT-protocol zal interessant zijn voor onderzoekers of clinici die geïnteresseerd zijn in de beoordeling van aandoeningen met asymmetrische effecten op de bovenste ledematen.

Inleiding

Perifere zenuwletsels aan de bovenste extremiteit (PNI) zijn meestal unilateraal (82%-97%)^1,2, maar er zijn weinig effectieve methoden voor kwantitatieve beoordeling van hoe unilaterale letsels van invloed zijn op onbeperkte doelgerichte actiekeuzes, met name of mensen ervoor kiezen om hun linker- of rechterhand te gebruiken in het dagelijks leven.

Linkse/rechtshandige keuzes beïnvloeden de patiëntresultaten na PNI

Goede patiëntresultaten worden geassocieerd met voortgezet gebruik van de aangedane hand, terwijl slechte patiëntresultaten optreden wanneer de aangedane hand zijn functie heeft behouden maar weinig wordt gebruikt³. Meer in het algemeen kunnen veranderingen in handgebruik (handkeuzes in onbeperkte omgevingen) adaptief of onaangepast zijn: de ene patiënt wil misschien de functie van zijn aangedane hand verbeteren door het gebruik ervan te vergroten (d.w.z. oefenen), terwijl een andere patiënt met chronische beperkingen baat kan hebben bij een verhoogd compenserend gebruik van de niet-aangedane hand. Dergelijke strategieën hebben opzettelijke begeleiding van een clinicus nodig; in het geval van patiënten die bijvoorbeeld baat zouden hebben bij compensatie met de niet-aangedane hand, zal een dergelijke compensatie niet vanzelfsprekend plaatsvinden als de geblesseerde hand de dominante hand is (DH)⁴. Daarom zouden veel patiënten met PNI baat hebben bij een nauwkeurige beoordeling of het volgen van hun handkeuzegedrag.

De huidige beoordelingen zijn ontoereikend om functioneel handgebruik na PNI kwantitatief vast te leggen

Handgebruik kan niet worden vastgelegd door middel van standaardmetingen van handvoorkeur, handfunctie of handicap. Handvoorkeursenquêtes zoals de Edinburgh Handedness Inventory⁵ of Motor Activity Log⁶ behandelen een fundamenteel ander concept (zelfgerapporteerd handgebruik)⁷; Bovendien lijden voorkeursonderzoeken onder de beperkte nauwkeurigheid die inherent is aan zelfrapportage-enquêtes ^8,9, hebben ze slecht gevestigde psychometrische eigenschappen¹⁰ en kunnen hun resultaten niet generaliseren buiten de specifieke taken die in de enquête worden vermeld¹¹. Er zijn maar weinig klinische beoordelingen van de handfunctie die het handgebruik kunnen kwantificeren, omdat gemeenschappelijke beoordelingen, zoals de Fugl-Meyer¹² en Box and Blocks¹³, behendigheid meten in plaats van handgebruik⁷ en zich richten op handacties met slechts bescheiden links-rechts-asymmetrie¹⁴. Standaard door de patiënt gerapporteerde uitkomstbeoordelingen kunnen de gevolgen van eenzijdig letsel niet identificeren, bijvoorbeeld de handicaps van de arm, schouder en hand (DASH)^1,15 en QuickDASH¹⁶ zijn ontworpen om acties weg te laten of te minimaliseren die sterk afhankelijk zijn van handdominantie. Ten slotte, hoewel er twee gevestigde maatstaven voor handgebruik bestaan, hebben ze beide tekortkomingen. De Quantification of Hand Preference Test (QHPT)¹⁷ maakt het mogelijk om kwantitatieve metingen te doen van het bereiken van acties die lijken op alledaagse taken, maar het bemonstert nauwkeurig bewegingsafstanden (alle doelen op gelijke afstand van de deelnemer) en vermijdt functioneel gebruik van objecten (deelnemers pakken speelkaarten op maar gebruiken ze niet voor een spel), wat de toepasbaarheid van de QHPT op scenario's uit de echte wereld zou kunnen beperken. De test voor de werkelijke hoeveelheid gebruik omvat gecontextualiseerde acties uit de echte wereld, maar levert geen numerieke kwantitatieve resultaten omdat er slechts één steekproef per activiteit bij betrokken is¹⁸. Daarom vereist het meten van links-/rechtshandig gebruik nieuwe en specifieke beoordelingen.

De Block Building Task (BBT)^4,19,20 biedt een snelle, goedkope, kwantitatieve methode om deze kloof in de meting aan te pakken door links-/rechtshandige keuzes te beoordelen in een niet-beperkte, doelgerichte context, ook bij personen met unilaterale PNI. De BBT is geschikt om het gebruik van de linker-/rechterhand te karakteriseren bij deelnemers die het vermogen hebben om reik-tot-grijp-acties uit te voeren en is bij uitstek geschikt om atypisch handgebruik te karakteriseren na eenzijdige beperking - d.w.z. verhoogd gebruik van de ene hand (en bijbehorend onbruik van de andere hand) in vergelijking met typische volwassenen. De BBT wordt niet op grote schaal gebruikt, vooral niet in de klinische omgeving. Het huidige manuscript pakt deze leemte aan door een protocol te presenteren voor het gebruik van de BBT om te beoordelen hoe vaak een deelnemer elke hand gebruikt voor onbeperkte reik-naar-grijp-acties en ook door nieuwe resultaten te presenteren over de verdeling en clustering van handgebruiksresultaten na unilaterale PNI.

Protocol

Dit protocol is goedgekeurd voor onderzoek door menselijke proefpersonen door de Institutional Review Board van de Washington University School of Medicine. Alle deelnemers gaven geïnformeerde toestemming.

1. Constructie van apparatuur

OPMERKING: Dit proces produceert de apparatuur die wordt weergegeven in afbeelding 1 met behulp van de benodigdheden die worden vermeld in de materiaaltabel.

Figuur 1: BBT-apparatuur. De bovenaanzicht van de tabel is van de deelnemer onderaan en de onderzoeker bovenaan. Om het onderzoek op te zetten, plakt u de groene grondplaat vast en plaatst u vervolgens (A) het posterbord op tafel, (B) plaatst u stenen in posterboard-uitsparingen (meetlint meegeleverd voor schaal) en (C) verwijdert u het posterboard. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

1. Bouw de 4 modellen die in Figuur 2 worden getoond, elk met 1 van de 10 standaardstenen die in Tabel 1 worden vermeld. Uiteindelijk moeten er nog 40 stenen (plus reserveonderdelen) overblijven naast de stenen die in de modellen zitten. Lijm elk model aan elkaar zodat de stenen met elkaar verbonden blijven. Label elk model met een nummer op de achterkant.

Figuur 2: Voorgestelde modellen. Voorbeeld modellen; de BBT is bestand tegen veranderingen in het modelontwerp. (A) Voorkant (naar de deelnemer gericht). (B) Terug (naar de onderzoeker gericht). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Kleur	Kleur (officieel)	Vorm
Wit	Wit	2x2 vierkant
Zwart	Zwart	2x2 vierkant
Rood	Rood	2x4 rechthoek
Geel	Helder geel	2x4 rechthoek
Oranje	Oranje	1x2 rechthoek
Blauw	Donker Azuur	1x2 rechthoek
Bosneger	Donkerrood	1x2 met 45° helling
As	Medium Steen Grijs	1x2 met 45° helling
Groen	Donkergroen	2x3 met boog
Marine	Donkerblauw	2x2 met 45° helling

Tabel 1: Voorgestelde stenen. Officiële kleuren zijn handig om te kopen, maar worden niet aanbevolen voor het labelen van experimenten, omdat ze lang en alfabetisch dubbelzinnig zijn. Zie de materiaaltabel voor product-ID's.

2. Knip een grondplaat uit van 12,7 cm (5 inch) met een vierkante inkeping in het midden van een lange zijde van het posterbord.
3. Plaats de stenen op het posterbord op de voorgestelde locaties die worden weergegeven in Figuur 1 en gekwantificeerd in Figuur 3 en Tabel 2.

Figuur 3: Schema van posterboard met voorgestelde locaties van de stenen. De BBT is bestand tegen veranderingen in de locaties en oriëntaties van de baksteen. Stippellijnen geven kwadranten aan; Elk kwadrant bevat 1 steen. Precisie = 0,5 cm; Letters = sleutel voor Tabel 2. Zie afbeelding 1 voor voorgestelde oriëntaties. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Sleutel	Kwadrant	Kleur	X-stand (cm)	Y stand (cm)
Een	Uiterst links	Oranje	-27.5	49.5
B	Uiterst links	Wit	-21.5	52
C	Uiterst links	Zwart	-12.5	54.5
D	Uiterst links	Groen	-3.5	54
E	Uiterst rechts	Bosneger	9	54.5
F	Uiterst rechts	Rood	19	55
G	Uiterst rechts	As	26.5	50.5
H	Uiterst links	Geel	-19	45.5
Ik	Uiterst links	Blauw	-8.5	47.5
J	Uiterst rechts	Oranje	4	50
K	Uiterst rechts	Marine	12.5	48
L	Uiterst rechts	Blauw	19.5	47
M	Uiterst links	Bosneger	-34	29
N	Uiterst links	Rood	-24	39
O	Uiterst links	Marine	-14	39.5
P	Uiterst links	As	-4.5	39
Q	Uiterst rechts	Geel	7	40
R	Uiterst rechts	Groen	19.5	40
S	Uiterst rechts	Zwart	26.5	42.5
T	Uiterst rechts	Wit	34.5	40.5
U	Linksnabij	Marine	-34	27.5
V	Linksnabij	Blauw	-24.5	32.5
W	Linksnabij	Bosneger	-15	31.5
X	Linksnabij	Groen	-5	29
Y	Rechtsnabij	Wit	6	30
Z	Rechtsnabij	As	14	35
AA	Rechtsnabij	Geel	24.5	30.5
BLOEDGROEP	Linksnabij	Geel	-31.5	21.5
WISSELSPANNING	Linksnabij	Wit	-22	24
ADVERTENTIE	Linksnabij	Zwart	-9	21
AE	Rechtsnabij	Rood	5	22.5
AF	Rechtsnabij	Blauw	19	24
AG	Rechtsnabij	Oranje	32	22
AH	Linksnabij	Rood	-25	14
AI	Linksnabij	As	-14	15.5
AJ	Linksnabij	Oranje	-6.5	17
AK	Rechtsnabij	Marine	10	16
AL	Rechtsnabij	Zwart	23	16
BEN	Rechtsnabij	Bosneger	19.5	10.5
EEN	Rechtsnabij	Groen	30.5	13

Tabel 2: Voorgestelde locaties voor stenen. Deze tabel bevat dezelfde informatie als figuur 3. Het wordt rij voor rij weergegeven en vervolgens van links naar rechts. Kwadranten worden gedefinieerd vanuit het oogpunt van de deelnemer, waarbij ver/dichtbij wordt verdeeld op Y = 36 cm.

4. Gebruik op het posterbord een pen of potlood om de locatie van elke steen te schetsen, waarbij je een rand (~2 mm) rond de steen laat. Dit overzicht wordt in stap 1.6 uitgeknipt.
   OPMERKING: Het doel van de rand is zodat, wanneer het posterboard wordt verwijderd, er geen stenen vast komen te zitten aan de uitgesneden randen.
5. Plaats buiten elk overzicht een label dat de bijbehorende steen identificeert (bijv. Oranje). Oriënteer de labeltekst zodat deze kan worden gelezen door een onderzoeker aan de kant tegenover de grondplaat.
   1. Voor asymmetrische stenen voegt u een pijl toe aan het label om een consistente oriëntatie van de steen aan te geven. Dit zou geen invloed moeten hebben op de resultaten, maar zal het instellen gemakkelijker maken.
6. Knip de rechthoekige contouren uit het posterbord. Dit levert een posterbord op met 40 gelabelde contouren, één voor elke steen, zoals weergegeven in Figuur 1A.

2. Het opzetten van het onderzoek vóór aankomst van de deelnemer

1. Plak de grondplaat vast aan een rand van de tafel.
2. Plaats een stoel zonder wielen voor de grondplaat. Leg posterboard op tafel, met de inkeping over de bouwplaat.
3. Plaats de juiste steen in elke uitsparing op het posterbord. Verwijder vervolgens het posterboard zodat alleen de stenen en de grondplaat overblijven (Figuur 1C). Laat de deelnemer het posterbord op geen enkel moment zien voordat de studie is voltooid.
4. Kies de volgorde van de 4 modellen (voor onderzoeksdoeleinden, tegenwicht of randomisatie). Plaats een standaard (om de modellen vast te houden) aan de kant van de onderzoeker van de tafel.
   1. Plaats de standaard op een plek waar de camera het model kan zien zonder dat het model het zicht van de camera op handactiviteiten blokkeert.
5. Plaats de camera met een duidelijk zicht op de werkruimte, blokken en handen, inclusief ~20 cm boven de grondplaat voor het gebouw, met het gezicht van de deelnemer uit het zicht.
   1. Zorg ervoor dat de capaciteit om offline tellingen van de video uit te voeren beschikbaar is, of zorg dat er drie onderzoekers klaar staan om de linker- en rechterregionen te tellen tijdens de uitvoering van de hoofdtaak.

3. Hoofdtaak

1. Plaats deelnemer in de stoel. Zorg ervoor dat er stenen zichtbaar zijn op de tafel na stap 2. Zorg voor geen andere training of acclimatisatie.
2. Zorg ervoor dat de video geen persoonlijk identificeerbare informatie bevat door zichtbare identificatiegegevens op het lichaam van de deelnemer te verwijderen of te bedekken, bijvoorbeeld door een gezichtsmasker te verstrekken en tatoeages te bedekken.
3. Instrueer de deelnemer: "We gaan je vragen om van deze stenen een aantal vormen te bouwen. Begin met het plaatsen van je handen naast de grondplaat. Ik plaats een model vooraan op de tafel. Als ik Go zeg, gebruik dan de stukken op tafel om het model te bouwen, inclusief het kopiëren van de kleuren. Je bouwt het op die groene grondplaat. We willen dat u dit zo snel en nauwkeurig mogelijk doet. Het enige wat we vragen is dat je de stukken oppakt, ze niet over de tafel sleept en geen stukken oppakt om te bewaren voor later - pak ze gewoon op als je klaar bent om ermee te bouwen." (Demonstreer beide indien nodig.) "Als je klaar bent met bouwen, leg je je handen aan weerszijden van de bouwplaat. Heb je nog vragen?"
4. Als de deelnemer vragen heeft, geef dan geen informatie die niet in het script staat, maar het is acceptabel om de scriptinformatie te verduidelijken/herhalen of te herformuleren.
   1. Noem geen links/rechts of iets anders waardoor de deelnemer zou kunnen denken dat hij de ene hand boven de andere moet gebruiken.
5. Vertel de deelnemer dat de opname zal starten en doe dit.
6. Plaats een model op de standaard. Zeg "Go". Oriënteer het model zodat het nummerlabel naar de onderzoeker wijst. Wacht tot de deelnemer zijn model heeft voltooid.
7. Verwijder beide modellen (het gelijmde model van de onderzoeker en het zojuist gebouwde model van de deelnemer) van de tabel.
8. Keer terug naar stap 3.6 met een nieuw model. Herhaal dit totdat alle 4 de modellen compleet zijn en de deelnemer alle 40 stenen van de tafel heeft gebruikt.

4. Onvoorziene omstandigheden tijdens de hoofdtaak

1. Als de deelnemer een steen weglaat, wacht dan tot hij klaar is met het model en zeg dan: "Lijkt jouw model op het mijne?". Wacht tot ze het repareren.
2. Als de deelnemer dezelfde steen twee keer in een model gebruikt, wacht dan tot hij klaar is met het model en zeg dan: "Laat me nog een steen toevoegen om er zeker van te zijn dat je genoeg hebt voor later." Plaats een vervangend dode punt in de werkruimte.
3. Als de deelnemer het model bouwt met de juiste stenen maar op de verkeerde plaatsen, zeg dan niets en ga gewoon verder.
4. Als er een steen van de tafel valt, wacht dan tot ze klaar zijn met het model (tenzij de deelnemer momenteel aan het laatste model werkt) en plaats dan het gevallen stuk terug in het midden van de werkruimte.
5. Als een deelnemer een steen verplaatst terwijl hij of zij niet zou moeten bewegen (bijvoorbeeld voordat hij Go zegt), zeg dan: "Wacht alsjeblieft tot ik go zeg." Stop de deelnemer en plaats de stenen terug op hun geschatte oorspronkelijke locatie.
6. Als een deelnemer stenen schept of verplaatst zonder te bouwen, stop de deelnemer dan, verduidelijk de instructies en plaats de stenen terug op hun geschatte oorspronkelijke locatie.

5. Gegevensverzameling en codering

1. Het verzamelen van gegevens kan het beste offline worden uitgevoerd op basis van video-opnamen, met behulp van software voor het loggen van gebeurtenissen (bijv. ²⁶). Als opnemen onmogelijk is, vraag dan aan programmeurs om de onderstaande procedure live te volgen tijdens de hoofdtaak. Vergelijk voor betrouwbaarheid de resultaten van twee of meer programmeurs en bereik een consensus, waarbij wordt gestreefd naar 100% overeenstemming. In geval van onenigheid zullen programmeurs hun beoordelingen bespreken en een consensus bereiken door middel van gezamenlijke beoordeling.
2. Vraag de programmeurs om de video te bekijken en tel het aantal keren dat de deelnemer met elke hand een geldige actie uitvoert om te grijpen (grijp voor beknoptheid).
3. Overweeg de volgende acties en ongeldige greep:
   1. Een steen oppakken zonder een tanggreep te gebruiken, bijvoorbeeld een steen over de tafel scheppen of schuiven.
   2. Een steen oppakken die ze eerder hadden opgepakt. Als de deelnemer bijvoorbeeld een steen oppakt en deze vervolgens weer neerlegt, tel dan niet mee de volgende keer dat hij die steen oppakt.
4. Gebruik de tellingen van geldige grepen met elke hand om de fractie van dominante (of aangetaste) handgrepen te berekenen die voor elke deelnemer zijn gemeten als
   Aantal geldige grepen met hand van belang / totaal aantal geldige grepen
5. Voer aanvullende analyses uit (bijv. de tijd die wordt besteed aan het manipuleren van stenen met elke hand) op basis van hun wetenschappelijke behoeften.

Resultaten

Selectie van deelnemers

Inclusie-/exclusiecriteria waren: leeftijd van 18 jaar of ouder, Engelssprekende, unilaterale PNI van de bovenste ledematen (gedefinieerd als niet-pathologische oorsprong, bepaald op basis van medische dossiers) en Quick Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand (Q-DASH)^16-score ≥ 18, gemeten aan het begin van de studiesessie. Deze drempel werd gekozen om personen te selecteren wiens leven wordt beïnvloed door hun beperking, met minimaal 1 klinisch belangrijk verschil²⁴ boven 0. Deze drempel is ontworpen om een breed scala aan patiënten met PNI vast te leggen, omdat deze ook 1 SD onder het gemiddelde van patiënten met een aandoening van de bovenste ledematen²⁵ ligt.

Uitsluitingscriteria waren: cognitieve stoornissen, niet-gecorrigeerde visuele beperking, diagnose van chronische pijn, diagnose van ernstige geestelijke gezondheid (exclusief depressie, angst, bipolaire of posttraumatische stressstoornis), operatie in de voorgaande 2 maanden, of diagnose van de motorische functie die de arm beïnvloedt contralateraal aan hun PNI in de voorgaande 2 jaar. Om de effecten van de ernst van het letsel te onderzoeken, werden verwondingen van alle soorten en ernstniveaus gerekruteerd binnen de bovenstaande criteria.

In de huidige gegevens waren de deelnemers 48 volwassenen met unilaterale PNI, gerekruteerd uit de Washington University School of Medicine (St. Louis, MO) Center for Nerve Injury and Paralysis Injury Clinic en de polikliniek voor handtherapie van het Milliken Hand Center. Voor het wervingsstroomschema, zie⁴. Om patiënten te vergelijken met typische volwassenen, werden gegevens gebruikt uit een eerdere studie met hetzelfde ontwerp met 20 extra deelnemers (typische rechtshandige volwassenen, leeftijdscategorie 18-33 jaar, verzameld in 2013-2014 aan de Universiteit van Lethbridge, Alberta, Canada)²¹. Gegevens werden opgeslagen en beheerd via het Research Electronic Data Capture-systeem²².

Onder de patiënten waren 22 deelnemers met PNI op hun DH en 26 met PNI op hun niet-dominante hand (NDH). Volledige demografische gegevens worden vermeld in Tabel 3; er werden geen verschillen gevonden tussen de groepen (getroffen DH versus getroffen NDH), behalve dat de getroffen DH-groep een iets langere tijd had sinds het letsel (p = 0,050). Beide groepen ondergingen hetzelfde protocol.

Veranderlijk		Totaal	DH getroffen	NDH getroffen	Tussen groepen
		(n = 48)	(n = 22)	(n = 26)
		Gemiddelde/aantal	Gemiddelde/aantal	Gemiddelde/aantal	t/χ2	p
		(%, SD of bereik)	(%, SD of bereik)	(%, SD of bereik)
Leeftijd (jaren)		44.42 ± 15.55 uur	41 ± 15,5	43 ± 15,6	-0.896	0.375
Geslacht = vrouw (n)		28 (58%)	15(68%)	13(50%)	0.959	0.327
Ras	Wit	37 (77%)	18 (81.8%)	19 (73%)	0.139	0.709
	Zwart/Afro-Amerikaans	9 (19%)	4 (18.2%)	5 (19.3%)	0.000	1.000
	Indiaan	3 (6%)	1 (4.5%)	2 (7.7%)	0.000	1.000
	Aziatisch-Amerikaans/Pacifisch	0 (0%)	0 (0%)	0 (0%)	0.333	0.564
	Ander	2 (4%)	0 (0%)	2 (7.7%)	0.365	0.546
Onderwijs	Een middelbare school	2 (4%)	0 (0%)	2(7.7%)	0.053	0.819
	Middelbare school of gelijkwaardig	10 (21%)	4(18%)	6(23%)	0.400	0.527
	Een of andere universiteit	16 (33%)	9 (41%)	7(27%)	0.250	0.617
	Hogeschool +	19 (39%)	9(41%)	10 (38.5%)	0.053	0.819
	Ander	1(2%)	0(0%)	1(4%)	0.015	0.904
Aangedane hand = dominant (n)			22 (45.8%)	26 (54%)	–	–
Maanden sinds letsel (mediaan)		11 (1-160)	13 (4-47)	9 (1-160)	-0.306	0.761
Recente blessuregerelateerde pijn (0-10)		3 (0-10)	3 (0-8)	3 (0 -10)	0.226	0.822
Strengheid	Neurapraxie	8 (17%)	4 (8.33%)	4 (8.33%)	0.017	0.897
	Axonotmesis	18 (38%)	7 (14.6 %)	11 (23%)	0.889	0.346
	Neurotmesis	22 (46%)	11 (23%)	11 (23%)	0	1
Aangetaste zenuw	Ulnar	27 (56%)	12 (54.5%)	15 (57.6%)	0	1
	Mediaan	33 (68.75%)	15 (68%)	18 (69%)	0	1
	Radiaal	18 (37.5%)	5 (23%)	13 (50%)	2.708	0.100
	Achterste interossaal	4 (8%)	2 (9%)	2(7.6%)	0	1
	Voorste interossale	3 (6%)	1 (4.5%)	2 (7.6%)	0	1
	Cutane	7 (14.5%)	4 (18.6%)	3 (11.5%)	0.057	0.811
	Ander	11 (22%)	7 (32%)	4 (15%)	1.010	0.315
Verwonding locatie	Plexus brachialis	15 (31.3%)	8 (36%)	7 (27%)	0.153	0.696
	Bovenarm	7 (14.5%)	4 (18%)	3 (11.5%)	0.057	0.811
	Elleboog	11 (23%)	6(27%)	5(19%)	0.100	0.752
	Onderarm	15 (31%)	9 (27%)	6 (19%)	1.031	0.310
	Pols	22 (46%)	8 (41%)	14(23%)	0.847	0.357
	Hand	6 (12.5%)	3 (13%.6)	3 (11.5%)	0	1
	Cijfer	4(8%)	2 (9%)	2(7.6%)	0	1
Oorzaak van letsel	Trauma	29 (60%)	12 (54.5%)	17 (65.4%)	0.862	0.353
	Chirurgische complicatie	9 (19%)	5 (22.7%)	4 (15.4%)	0.111	0.739
	Chronische compressie	7 (15%)	4 (18.2 %)	3 (11.5%)	0.143	0.706
	Ander	3 (6%)	1 (4.55%)	2 (7.7)%	0.333	0.564

Tabel 3: Demografische gegevens van patiënten. Verschillen tussen groepen beoordeeld door t-toetsen voor numerieke gegevens en x² toetsen voor categorische gegevens. Operatie = voor deze verwonding. Geen deelnemers geïdentificeerd als Spaans en/of Latino.

Gegevensanalyse die specifiek is voor het huidige rapport, omvatte het identificeren van subgroepen van deelnemers door middel van een clusteranalyse van handgebruiksratio's. Gegevensanalyse werd uitgevoerd in MATLAB 23.2.0; clusteranalyse werd uitgevoerd met behulp van de koppelingsfunctie met behulp van de kortste Euclidische afstand en de resultaten werden gevisualiseerd met behulp van de dendrogramfunctie. Om te bepalen of een demografische factor verband hield met handgebruik, werden bovendien categorische factoren getest met ANOVA's en kwantitatieve factoren via Spearman-correlaties. Er is geen meervoudige vergelijkingscorrectie toegepast.

De primaire uitkomst van de BBT is de fractie van dominante (of aangetaste) handgrepen, gemeten voor elke deelnemer zoals beschreven in stap 5.4:

aantal grepen met de hand van belang / totaal aantal grepen

De BBT onthult een duidelijk patroon van atypisch handgebruik na PNI, zoals weergegeven in figuur 4. In de huidige gegevens gebruikten gezonde volwassenen (gegevens alleen beschikbaar voor rechtshandigen) hun DH met een snelheid van 0,63 ± 0,14, wat nauw aansluit bij eerdere studies met hetzelfde ontwerp (0,64 ± 0,07²¹, 0,64 ± 0,02²³). Bij patiënten met unilaterale PNI naar de dominante hand bleef het gemiddelde handgebruik niet te onderscheiden van gezonde volwassenen: rechtshandigen 0,59 ± 0,32 (n = 20, Mann Whitney U-test p = 0,70), alle handigheid 0,62 ± 0,3 (n = 22, p = 0,90); linkshandigen niet statistisch geanalyseerd (n=2). Niettemin vertoonden de meeste individuele patiënten atypisch gebruik. Om dit patroon te kwantificeren, werd een clusteranalyse uitgevoerd op alle deelnemers, ongeacht letsel of handdominantie (n=68), wat het dendrogram opleverde dat wordt weergegeven in figuur 5.

Figuur 4: Handgebruik met en zonder PNI. Elk punt staat voor 1 deelnemer. Op groepsniveau verschillen patiënten niet significant van typische volwassenen, maar 57% van de individuele patiënten ligt buiten het typische bereik (0,4-0,875). Horizontale jitter werd geïntroduceerd om de zichtbaarheid van individuele punten te vergroten. Geblesseerde hand: DH = dominante hand, NDH = niet-dominante hand, Geen = typische volwassene. (A) Rechtshandige patiënten (n=41) en typische volwassenen (n=20). (B) Linkshandige patiënten (n=7). (C) Patiënten met enige handigheid (n=61). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 5: Clustering van handgebruik onder deelnemers. Het dendrogram toont drie clusters van deelnemers: typisch DH-gebruik (cyaan), altijd DH-gebruik (groen) en nooit DH-gebruik (magenta). Individuele deelnemers worden gelabeld met een groep (DH gewond, NDH gewond of gezond), handigheid (R-dom, L-dom) en een fractie van DH-gebruik. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Deze clustering identificeerde drie groepen, met grenswaarden van >0,100 en >0,875: patiënten die de DH bijna nooit gebruiken (mediaan 0,03); patiënten die bijna altijd de DH gebruiken (mediaan 1,00); en personen die de DH met een typische snelheid gebruiken (mediaan 0,60). Clustergrenswaarden waren identiek als linkshandigen werden uitgesloten. Over het algemeen hadden de meeste patiënten atypisch handgebruik (27/47, 57%), maar het handgebruikcluster werd niet bepaald door het feit of de DH gewond was, zoals weergegeven in figuur 6. In het bijzonder vertoonden sommige patiënten een verhoogd gebruik van de aangedane hand, waaronder 8/22 patiënten met DH-letsel (36%). Daarom kan het handgebruik van individuele patiënten dramatisch atypisch zijn, maar de richting van de atypiciteit kan niet worden voorspeld zonder individuele meting.

Figuur 6: Relatie tussen individuele kenmerken en clusters van handgebruik. Sommige deelnemers gebruiken altijd hun DH ondanks DH-letsel of gebruiken hun DH nooit ondanks NDH-letsel. Aantallen = # deelnemers in elk cluster. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Handgebruik bij rechtshandige deelnemers werd niet voorspeld door belangrijke klinische kenmerken, waaronder aangetaste zenuw, plaats van het letsel, ernst, maanden sinds de operatie of pijn (p > 0,2 in alle gevallen); voor meer informatie, zie Aanvullende tabel. De ANOVA omvatte alleen rechtshandigen vanwege de kleine steekproef van linkshandigen en verschillen tussen groepen. Ondanks het ontbreken van significante factoren in de ANOVA, correleerde één factor wel significant maar gedeeltelijk met handgebruik: voorkeursverschuiving, zoals gemeten aan de hand van verandering in de zelfrapportage van Edinburgh (ρ = -0,594, p < 0,001). Dit patroon bleef waar bij het beperken van de analyse tot patiënten met DH-letsel voor alle bovenstaande kenmerken (p ≥ respectievelijk 0,09, 0,170, 0,816, 0,978, 0,615 en 0,038). Hoewel zelfgerapporteerd handgebruik gedeeltelijk gecorreleerd was met handgebruik, kon atypisch handgebruik over het algemeen niet goed worden voorspeld op basis van eerdere factoren.

De BBT is snel en betrouwbaar. De meeste deelnemers voltooien de BBT in minder dan 3 minuten: de tijd van de eerste tot de laatste beweging bij gezonde volwassenen is 157 ± 33 s (bereik 99-291 s, mediaan 152 s; gegevens vanaf ²²); bij patiënten met unilaterale PNI is de tijd 245 ± 141 s (bereik 120-919 s, mediaan 217 s).

Om externe validiteit te meten, vergeleek een eerdere studie BBT-handkeuzes met zelfgerapporteerde handvoorkeuren in Motor Activity Log (MAL)⁶ bij patiënten met unilaterale PNI; Deze twee metingen waren matig gecorreleerd (R² = 0,33)⁴, afhankelijk van het geval voor instrumenten die een vergelijkbaar construct meten met grote verschillen in methode; de MAL meet bijvoorbeeld zelfgerapporteerd gebruik/niet-gebruik van de aangedane hand, onafhankelijk van het gebruik van de niet-aangedane hand. De BBT heeft een goede test-hertestbetrouwbaarheid (r = 0,838), zelfs wanneer de meerdere tests substantiële verschillen in modelontwerp vertonen (vergelijking van modellen met 10 stenen versus modellen met 5 stenen, allemaal met stenen van normale grootte)²³.

Deze resultaten tonen de precisie, snelheid en validiteit van de BBT aan en dienovereenkomstig het vermogen om atypische patronen van handgebruik te detecteren die anders misschien niet duidelijk zijn in klinische kenmerken.

Aanvullende tabel. Klik hier om dit bestand te downloaden.

Discussie

De Block Building Task (BBT) maakt een snelle, goedkope, kwantitatieve beoordeling van links-/rechtshandige keuzes mogelijk in een onbeperkte, doelgerichte context. Daarom biedt de BBT een uniek middel om de gebruikspatronen van de linker-/rechterhand te beoordelen die verband houden met patiëntresultaten na unilaterale perifere zenuwbeschadiging (PNI)³. De nieuwe resultaten in het huidige manuscript (Figuur 4, Figuur 5, Figuur 6) tonen aan dat handgebruik na eenzijdige PNI typisch DH-gebruik kan zijn of een overweldigende verschuiving naar de DH of NDH - die beide mogelijk zijn, ongeacht of de geblesseerde kant DH of NDH is. Handgebruik kon niet worden voorspeld door reeds bestaande klinische variabelen, dus directe meting is nodig om atypische handgebruikspatronen te identificeren die kunnen bepalen wat voor soort training of revalidatie een patiënt het beste ten goede zou kunnen komen.

Patiënten vallen in drie clusters

Uit de BBT blijkt dat individuele patiënten in drie clusters vallen met verschillende reacties op unilaterale PNI: sommigen gaan door met ongeveer typisch handgebruik; sommigen schakelen volledig over op hun DH of NDH - inclusief een paar personen die overschakelen op het altijd gebruiken van hun geblesseerde hand. Het blijft onbekend of de ongeveer typische patiënten hun handgebruik hebben veranderd ten opzichte van hun basislijn van vóór het letsel, maar 57% van de patiënten valt in een van de clusters met atypisch handgebruik. Daarom is verder onderzoek nodig om de effecten van subtiele verschuivingen in handgebruik te identificeren (binnen het ongeveer typische cluster), maar patiënten die slechts één hand gebruiken, hebben waarschijnlijk dramatische effecten op hun leven en activiteiten.

Cruciaal was dat klinische kenmerken van letsel het handgebruik niet voorspelden. Noch de kant van de verwonding, de locatie, de ernst, de locatie, de duur of de pijn leverden significante voorspellers op van handgebruik. Zelfgerapporteerde handvoorkeur was gecorreleerd met het werkelijke handgebruik, maar hoewel deze correlatie statistische significantie bereikte, was deze gedeeltelijk: handvoorkeur verklaarde ≈ 23% van de variatie in handgebruik. Dit komt overeen met eerdere bevindingen dat handgebruik een onafhankelijk construct is⁷ dat niet nauwkeurig kan worden voorspeld op basis van zelfrapportage-enquêtes¹¹ of beoordelingen van handvaardigheid²². Als gevolg hiervan is kwantitatieve meting van handgebruik nodig om vast te stellen hoe een patiënt heeft gereageerd op DH-stoornissen en zo te bepalen of interventie nodig is om een gebruiksgerelateerd resultaat aan te moedigen, zoals verbeterde prestaties van de gebruikte hand of een verschuiving in het patroon van handgebruik.

Wanneer er verschuivingen optreden in het handgebruik (d.w.z. naar het altijd gebruiken van de aangedane of niet-aangedane hand), kunnen dit een strategische keuze zijn waarbij patiënten ofwel het ongemak of de beperkte functie van de geblesseerde kant vermijden, ofwel zichzelf revalideren door gericht gebruik van de gewonde zijde. Deze verklaringen zijn echter circulair omdat het onbekend blijft waarom individuele deelnemers voor de ene of de andere strategie kiezen. Toekomstige studies zouden de psychologische of andere factoren moeten identificeren die sommige patiënten ertoe aanzetten hun aangedane hand te gebruiken of te vermijden.

Individuele verschuivingen in handgebruik komen vaak niet voor en het blijft onbekend waarom dergelijke verschuivingen moeilijk te realiseren zijn. Zeker, patiënten slagen er vaak niet in om hun handgebruik te verschuiven, zelfs wanneer hun NDH behendiger wordt na een blessure, en interventies voor het verschuiven van de handigheid hebben gemengde resultaten 27,28,29. De neurale substraten van handdominantie zijn gedeeltelijk, maar niet volledig, gebaseerd op praktijk²⁹; En handdominantie heeft ook een genetische component^30,31. Niettemin suggereren sommige onderzoekslijnen dat omscholing van dominantie mogelijk kan zijn. Bij patiënten met een beroerte met een paretische DH suggereren voorlopige gegevens dat NDH-prestatietraining kan leiden tot een grotere functionele onafhankelijkheid³². Bij mensen met een amputatie van de bovenste ledematen kunnen tientallen jaren van DH-verlies (en dus gedwongen gebruik van de NDH) worden gevolgd door NDH-prestaties die een gezonde DH³³ benaderen. De meeste van deze onderzoeken hebben zich echter gericht op handprestaties in plaats van handgebruik. Toekomstige studies kunnen mogelijk verduidelijken of en hoe het handgebruik tijdens de revalidatie kan verschuiven, inclusief de mogelijkheid dat neuromodulatie veranderingen mogelijk maakt die doorgaans niet optreden door tijd en revalidatie alleen. Hoe dan ook, kwantificering van handgebruik is nuttig, zelfs als het moeilijk blijft om handgebruik/voorkeur te verschuiven, omdat het meten van handgebruik het ook mogelijk maakt om personen te identificeren die baat zouden kunnen hebben bij prestatiegerichte revalidatie vanwege hun bestaande atypische handgebruik.

De taak om blokken te bouwen

De primaire uitkomst van de BBT (fractie van bewegingen uitgevoerd met de hand van belang) is gemakkelijk te meten: het vertegenwoordigt een eenvoudige telling van links/rechts bereiken. Desalniettemin wordt aanbevolen om video-opnamen van de BBT te maken om nauwkeurige resultaten te garanderen, evenals het laten beoordelen van de video door ten minste 2 programmeurs en het vergelijken van hun tellingen om een consensus te bereiken.

De BBT is bestand tegen kleine veranderingen in modelkeuzes, baksteenkeuzes en baksteenlocaties. Dit manuscript suggereert bakstenen, modellen en locaties (Figuur 2, Figuur 3), maar deze moeten worden opgevat als suggesties voor het gemak van ontwikkeling, niet als een mandaat. Alternatieve stenen en modellen mogen de resultaten niet beïnvloeden zolang de stenen ongeveer even groot blijven als de suggesties²², en de modellen zo zijn geplaatst dat de deelnemers de stenen en hun relatieve posities duidelijk kunnen zien. De locatie van stenen in de werkruimte zou ook geen invloed moeten hebben op de resultaten, zolang de stenen gelijkmatig over de werkruimte zijn verdeeld: in niet-gepubliceerde gegevens hebben deelnemers meerdere opeenvolgende runs van de BBT voltooid op elke keer op dezelfde locaties (d.w.z. verschillende kleuren en vormen van stenen, maar op dezelfde locaties), en ze hebben nooit gemerkt dat de locaties zich herhalen.

De BBT biedt tal van voordelen ten opzichte van bestaande tools om de werkelijke handkeuzes kwantitatief te beoordelen. Er bestaan een paar gespecialiseerde onderzoeksinstrumenten, maar die alternatieven beperken de bewegingen van deelnemers tot een tweedimensionaal vlak^34,35, vereisen dure virtual reality-apparatuur en gespecialiseerde data-analyse³⁶, of beperken acties tot 3-5 doellocaties 37,38,39. De kwantificering van handvoorkeurstest¹⁷ omvat het reiken in de echte wereld om kaarten op 7 locaties op te pakken, maar is beperkt omdat al zijn bewegingen dezelfde afstand hebben en het gebruik van objecten niet-functioneel is (plaats kaarten in een doos in plaats van kaarten te gebruiken voor een spel). De BBT daarentegen vereist dat deelnemers hun stenen gebruiken om een model te bouwen, dat de acties die je wilt grijpen in een doelgerichte gedragscontext plaatst. Doelen, context en aankomende acties beïnvloeden het bereiken van bewegingen⁴⁰ en hun neurale mechanismen 41,42,43,44 - en tussen doelgerichte en niet-doelgerichte acties weerspiegelt de eerste beter het natuurlijke menselijke reikgedrag omdat mensen over het algemeen reiken om een extern doel te bereiken. Wanneer een persoon bijvoorbeeld naar zijn koffiemok reikt, is het niet zijn doel om de mok op te pakken; Hun doel is om koffie te drinken.

De BBT heeft tal van beperkingen, ook al zijn er maar weinig alternatieven om het handgebruik snel kwantitatief te meten. Ten eerste zijn keuzes taakspecifiek, dus BBT-resultaten kunnen mogelijk niet worden gegeneraliseerd naar andere acties of omgevingen. Een eerdere studie vergeleek echter de BBT-resultaten met een taak voor het stapelen van stenen (vergelijkbaar ontwerp maar met halve stenen van 750 g, ingebouwd in eenvoudige stapels in plaats van complexe modellen); de resultaten in de twee taken waren gecorreleerd (r² = 0,64)³, wat suggereert dat BBT-resultaten van toepassing zouden moeten zijn buiten de specifieke context van bereikacties met daaropvolgende manipulatie van fijne objecten. Ten tweede vereist de logistiek van BBT-opstellingen dat de stenen op vaste locaties staan in plaats van op specifieke locaties voor de deelnemer, dus de bereikafstand/inspanning hangt af van de armlengte van de deelnemer. De co-auteurs zijn echter nog nooit een deelnemer tegengekomen die niet bij alle stenen kon komen. Ten derde is er weinig bekend over hoe linkshandige typische volwassenen presteren op de BBT; Linkshandige deelnemers werden opgenomen in vroege studies^19,45, maar de enige linkshandigen die het huidige ontwerp hebben gebruikt, zijn patiënten. Ten vierde en ten slotte is de BBT afhankelijk van onbeperkte keuzes, dus als de onderzoeker per ongeluk onthult dat het doel van de BBT is om te meten welke hand(en) ze gebruiken, kan die kennis leiden tot zelfcontrole van de deelnemer die hun resultaten zou kunnen beïnvloeden. Misleiding van deelnemers is ongepast, maar experimentatoren kunnen niet-leidende taal gebruiken, zoals: "Met deze taak kunnen we meten hoe u uw handen gebruikt om een eenvoudig cijfer te bouwen."

Over het algemeen vult de Block Building Task (BBT) een open niche in klinische en onderzoeksbeoordeling van patiënten met unilaterale stoornissen van de bovenste ledematen (bijv. PNI) door de eerste snelle, goedkope, kwantitatieve beoordeling te bieden van onbeperkte doelgerichte linkse/rechtshandige keuzes.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Basisplaat	The Lego Group	11023
Stenen: 1x2 rechthoek, donker azuur	The Lego Group	6004943	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Stenen: 1x2 rechthoek, oranje	The Lego Group	4121739	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Stenen: 1x2 met 45° helling, donker rood	The Lego Group	4541526	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Stenen: 1x2 met 45° helling, middelmatig steengrijs	The Lego Group	4211614	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Stenen: 2x2 vierkant, zwart	The Lego Group	30326	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Stenen: 2x2 vierkant, wit	The Lego Group	300301	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Stenen: 2x2 met 45° helling, donkerblauw	The Lego Group	4153653	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Stenen: 2x3 met boog, donkergroen	The Lego Group	621528	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Stenen: 2x4 rechthoek, rood	The Lego Group	300121	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Stenen: 2x4 rechthoek, geel	The Lego Group	300124	8 exemplaren + reserve; het beste te verkrijgen bij brickowl.com
Lijm (Krazy Glue)	McKesson	EPIKG58548R	Voor het lijmen van modellen
Etiketten	Avery	8195
Plaat: Twee Cool Tri-Fold Poster Board, 36 x 48", Wit/Wit	Geographics	GEO26790	BBT zal een werkruimte van 80 x 60 cm gebruiken. Opvouwbare plaat is aan te bevelen.
Stand	Adorox	KPL7_ADX_FBK	Om modellen te ondersteunen tijdens experiment