Tutaj prezentujemy ustandaryzowaną metodę pomiaru kinestezji biernej łokcia za pomocą progu wykrywania ruchu biernego (TDPM), która jest odpowiednia dla środowiska badawczego.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Tutaj prezentujemy ustandaryzowaną metodę pomiaru kinestezji biernej łokcia za pomocą progu wykrywania ruchu biernego (TDPM), która jest odpowiednia dla środowiska badawczego.
Propriocepcja jest ważnym elementem kontrolowanego ruchu. Próg wykrywania ruchu biernego (TDPM) jest powszechnie stosowaną metodą ilościowego określania submodalności proprioceptywnej kinestezji w warunkach badawczych. Paradygmat TDPM został uznany za ważny i wiarygodny; jednak sprzęt i metody stosowane w TDPM różnią się w zależności od badania. W szczególności aparatura laboratoryjna do wytwarzania biernego ruchu kończyny jest często projektowana na zamówienie przez poszczególne laboratoria lub niedostępna ze względu na wysokie koszty. Istnieje zapotrzebowanie na ustandaryzowaną, ważną i wiarygodną metodę pomiaru TDPM przy użyciu łatwo dostępnego sprzętu. Celem tego protokołu jest zapewnienie znormalizowanej metody pomiaru TDPM w łokciu, która jest ekonomiczna, łatwa do administrowania i daje wyniki ilościowe do celów pomiarowych w warunkach opartych na badaniach. Metoda ta została przetestowana na 20 zdrowych osobach dorosłych bez zaburzeń neurologicznych i ośmiu osobach dorosłych z przewlekłym udarem mózgu. Uzyskane wyniki sugerują, że metoda ta jest wiarygodnym sposobem ilościowego określania TDPM łokcia u zdrowych osób dorosłych i zapewnia wstępne wsparcie dla trafności. Badacze poszukujący równowagi między przystępną ceną sprzętu a precyzją pomiaru najprawdopodobniej uznają ten protokół za korzystny.
Informacja proprioceptywna jest ważnym czynnikiem wpływającym na kontrolę ruchu człowieka. Deficyty proprioceptywne towarzyszą wielu stanom neurologicznym, takim jak udar mózgu1,2,3,4,5,6, choroba Parkinsona7 oraz neuropatie sensoryczne8. Wykazano również, że urazy ortopedyczne, takie jak zerwanie więzadeł i mięśni, zmniejszają funkcję proprioceptywną9. Konstrukt propriocepcji jest często testowany w pomiarach wyników klinicznych poprzez wykrywanie małych zmian w pozycji palców u rąk lub nóg stosowanych przez dostawcę10,11,12,13,14. Takie miary dają stosunkowo przybliżone pomiary: "nieobecny", "upośledzony", "normalny"12. Chociaż jest to wystarczające do wykrycia poważnych zaburzeń proprioceptywnych, laboratoryjne metody badań mechanicznych są wymagane do precyzyjnego pomiaru subtelnych zaburzeń proprioceptywnych14,15,16.
Badacze i klinicyści często dzielą propriocepcję na submodalności do pomiaru. Najczęściej badanymi submodalnościami propriocepcji są wyczucie pozycji stawów (JPS) i kinestezja, zwykle definiowane jako zmysł ruchu3,16,17. Wyczucie pozycji stawu jest często testowane za pomocą aktywnych zadań dopasowywania, w których osoby replikują referencyjny kąt stawu18,19. Kinestezja jest zwykle mierzona za pomocą progu wykrywania ruchu biernego (TDPM), przy czym kończyna uczestnika jest biernie poruszana powoli, przy czym uczestnik wskazuje punkt, w którym ruch jest wykrywany po raz pierwszy16,17,19. Pomiar TDPM zazwyczaj wymaga użycia specjalistycznego sprzętu, aby zapewnić powolny ruch pasywny i oznaczyć punkt detekcji17.
Znaleziono prawidłowe i wiarygodne wyniki dla różnych połączeń przy użyciu metod TDPM9,16,19,20,21,22. Istnieje jednak znaczne zróżnicowanie w sprzęcie i metodach TDPM, co stanowi wyzwanie dla porównania wyników między badaniami16,17. Laboratoria często opracowują własne urządzenia do pomiaru ruchu kończyn lub używają drogich komercyjnych urządzeń i oprogramowania16. Pasywne prędkości ruchu również się różnią; Wiadomo, że prędkość ruchu wpływa na progi wykrywania7,16,23. Potrzebna jest ustandaryzowana, łatwa do odtworzenia metoda, która będzie w stanie określić ilościowo TDPM w całym zakresie poziomów utraty wartości. Ponieważ anatomia i fizjologia każdego stawu różni się, protokoły powinny być specyficzne dla stawu19. Przedstawiony tutaj protokół jest specyficzny dla stawu łokciowego. Jednak metody tego protokołu mogą być przydatne do ustanawiania protokołów dla innych połączeń.
Aby zwiększyć możliwość uogólnienia między laboratoriami badawczymi sensomotorycznymi, preferowany aparat do wykonywania ruchu pasywnego do testowania TDPM łokci byłby dostępny na rynku w przystępnej cenie. W tym celu wybrano maszynę do ciągłego ruchu pasywnego łokci (CPM) (dostępny zakres prędkości 0,23°/s – 2,83°/s) do wytwarzania zmotoryzowanego, spójnego ruchu. Maszyny CPM są powszechnie spotykane w szpitalach rehabilitacyjnych i sklepach z artykułami medycznymi i można je wypożyczyć lub wypożyczyć w celu obniżenia kosztów badań. Dodatkowe wymagania sprzętowe obejmują przedmioty powszechnie spotykane w laboratoriach sensomotorycznych (np. elektrogoniometry i elektromiografy (EMG)) oraz sklepy z narzędziami (np. rura PVC, sznurek i taśma).
Dwie różne grupy zostały przetestowane w celu zbadania właściwości pomiarowych tego protokołu TDPM: zdrowi dorośli i dorośli z przewlekłym udarem. U dorosłych z przewlekłym udarem mózgu przetestowano ramię ipsilesional (tj. mniej dotknięte). Zmysł kinestetyczny w łokciu mięśniowym u dorosłych z przewlekłym udarem mózgu może wydawać się normalny w testach klinicznych, ale upośledzony, gdy jest oceniany przy użyciu ilościowych metod laboratoryjnych5,15. Przykład ten ilustruje znaczenie opracowywania i stosowania czułych i precyzyjnych miar upośledzenia somatosensorycznego i sprawia, że jest to populacja przydatna do celów testowych. Do walidacji tego protokołu użyliśmy metody znanych grup24. Porównaliśmy TDPM z inną ilościową miarą kinestezji, krótkim testem kinestezjologicznym (BKT). Wykazano, że BKT jest wrażliwy na upośledzenie kończyny górnej po udarze25. W tym badaniu użyto wersji tabletkowej (tBKT), ponieważ jest to ten sam test co BKT, podawany na tabletce z większą liczbą prób. Wykazano, że tBKT jest stabilny w jednotygodniowym pomiarze test-retest i wrażliwy na nokaut proprioceptywny26. Postawiono hipotezę, że wyniki TDPM i tBKT łokcia będą skorelowane, ponieważ sensomotoryczna kontrola łokcia przyczynia się do wydajności BKT26.
Celem tego artykułu jest nakreślenie ustandaryzowanej metody pomiaru TDPM łokcia, która jest odtwarzalna przy użyciu powszechnie stosowanych urządzeń. Przedstawiono dane dotyczące wiarygodności i wstępnych testów trafności metody, a także wykonalności jej stosowania u osób bez stwierdzonej patologii oraz u osób, u których przypuszczalnie występują łagodne zaburzenia somatosensoryczne.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Instytucjonalna Komisja Bioetyczna (IRB) w The College of St. Scholastica zatwierdziła badanie, w ramach którego opracowano i przetestowano niniejszy protokół.
1. Wykonanie ekranu wizualnego
2. Przygotowanie sprzętu badawczego
3. Przygotowanie uczestnika do badania TDPM
4. Przeprowadzanie testu TDPM
| Numer próby | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Opóźnienie (s) | 1 | Przechwycenie | 3 | 1 | 2 | Uchwycenie | 3 | 1 |
Tabela 1: Znormalizowane opóźnienia czasowe i lokalizacje prób kontrolnych. Zastosowano zróżnicowane opóźnienia czasu rozpoczęcia prób, aby zapobiec próbom odgadnięcia przez uczestników momentu rozpoczęcia ruchu. Próby kontrolne włączono w celu sprawdzenia, czy uczestnik rzeczywiście wykrywa ruch19,31.
5. Obliczanie wyniku TDPM uczestnika

Rycina 2: Przykładowy zapis elektrogoniometryczny z punktem detekcji. Przedstawiono ścieżkę pomiaru elektrogoniometrem (zielona linia), punkt początkowy ruchu urządzenia do ciągłego ruchu biernego (CPM) oraz punkt, w którym uczestnik wskazał wykrycie ruchu (pierwszy niebieski szczyt). Różnica między odczytami elektrogoniometru na początku próby (różowy okrąg) a punktem wykrycia (pomarańczowy okrąg) określa wartość TDPM dla danej próby. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Uczestnicy:
Zgodnie z przedstawionym tutaj protokołem, pomiar TDPM łokcia przeprowadzono w akademickim laboratorium badawczym w dwóch różnych grupach osób: 20 zdrowych dorosłych oraz ośmiu dorosłych po udarze przewlekłym. Uczestnicy obu grup zostali zrekrutowani ze społeczności lokalnej za pomocą ulotek, wiadomości e-mail oraz rekomendacji osobistych. Zdrowi dorośli (14 kobiet, 6 mężczyzn; średni wiek (SD) = 28 (7,9) lat; 19 osób praworęcznych i jedna leworęczna) zostali poddani badaniu w celu uzyska...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Prezentowany protokół opisuje, w jaki sposób mierzyć TDPM łokcia w ustandaryzowany sposób przy użyciu wspólnej maszyny CPM w celu zapewnienia ruchu biernego. U 20 zdrowych uczestników stwierdzono, że średni pomiar TDPM łokcia jest podobny do średniej wartości określonej w poprzednich badaniach przy użyciu innych konfiguracji pomiarowych TDPM 7,19,32 i dał wiarygodne wyniki we wszystkich sesjach testowych. TDPM stawu łokciowego u...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy deklarują, że nie mają konkurencyjnych interesów finansowych.
Autorzy chcieliby podziękować Dr. Jonowi Nelsonowi za wsparcie techniczne sprzętu EMG i elektrogoniometru użytego tutaj.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Rura PVC o średnicy 3/4 cala | Rura | do cięcia na długości: 30 cali/76,2 cm (x2); 8 cali/20,3 cm (x2); 44 cale/111,8 cm (x1); 32 cale/81,3 cm (x1). | |
| Zaślepki do rur PVC o średnicy 3/4 cala (x3) | Rura Charlotte Trójnik | ||
| PVC o średnicy 3/4 cala (x1) | Rura Charlotte 45 | ||
| ° Kolano PVC (x1) | Charlotte Rura | ||
| 90° Kolanka PVC (x2) | Charlotte Pipe | ||
| Taśma sportowa | 3M | ||
| Oprogramowanie do akwizycji Delsys (EMGworks) | Delsys Taśma | ||
| dwustronna | 3M | ||
| Taśma klejąca | 3M | Służy do pomocy w usuwaniu martwych komórek skóry na skórze uczestnika przed umieszczeniem czujnika EMG. | |
| Łokieć Ciągły ruch bierny (CPM) Maszyna | Artromot | Chattanooga Artromot E2 Kompaktowy łokieć CPM; Model 2038 | |
| Elektrogoniometr | Biometria, Ltd | ||
| Ściereczki do naczyń z worków na mąkę (x2) | Niezbędnik | Tkanina używana do tworzenia ekranu wizualnego. | |
| Ręczny zewnętrzny przełącznik spustowy | Qualisys | do oznaczania zdarzeń elektrogoniometru. | |
| Słuchawki okluzyjne słuchu | Coby | ||
| Alkohol izopropylowy | Mountain Falls | ||
| Taśma papierowa | Linijka 3M | ||
| z oznaczeniami calowymi | Westcott | ||
| Krzesło o standardowej wysokości | KI | ||
| String | Quality Park | Potrzeba około 15 cali sznurka. Sznurek służący do standaryzacji umiejscowienia elektrogoniometru. | |
| Adapter goniometru Trigno | czujniki | ||
| Trigno | |||
| Zmywalny marker | Crayola | ||
| Myjka | Aramark | Używany w połączeniu z alkoholem izopropylowym do czyszczenia skóry uczestnika przed umieszczeniem czujnika EMG. |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.