Badania przesiewowe osób pod kątem równowagi stojącej za pomocą testów Romberga i równowagi chodu za pomocą chodzenia w tandemie

Podsumowanie

Ten artykuł opisuje procedury badania osób pod kątem zaburzeń równowagi w staniu i chodzeniu za pomocą dwóch znormalizowanych, szybkich, niezaawansowanych technologicznie testów równowagi.

Streszczenie

Celem tego protokołu jest poinformowanie czytelników o dokładnych procedurach, które należy zastosować do przeprowadzenia dwóch testów przesiewowych w kierunku zaburzeń przedsionkowych: chodzenie tandemowe (TW) z zamkniętymi oczami, znane również jako chodzenie pięta-palce, oraz Kliniczny Test Integracji i Równowagi Sensorycznej (CTSIB), który jest również znany jako zmodyfikowany Romberg. W badaniu opisano etapy wykonywania każdego testu i każdego z trzech podtestów CTSIB, tak aby czytelnik był w stanie odtworzyć warunki testowe do użytku w klinice, laboratorium klinicznym lub w każdej innej sytuacji wymagającej ważnego i wiarygodnego badania przesiewowego pod kątem umiejętności równowagi, na które mogą mieć wpływ zmiany w funkcji układu przedsionkowego. Opisane tutaj procedury mogą być łatwo przeprowadzone i zajmują mniej niż 1 minutę na próbę. Podano odniesienia do opublikowanych prac z danymi normatywnymi. Sekcja reprezentatywnych wyników zawiera przykłady danych zebranych za pomocą tych testów przesiewowych.

Wprowadzenie

Badanie przesiewowe układu przedsionkowego, systemu sensorycznego z receptorami w uchu wewnętrznym, które wykrywają ruchy głowy, jest niezwykle trudne. Ze względu na obecność dróg przedsionkowo-rdzeniowych, które wystają z jąder przedsionkowych w rdzeniu rostralnym w dół przez poziomy szyjne, piersiowe i lędźwiowo-krzyżowe rdzenia kręgowego, sygnały prędkości głowy generowane przez układ przedsionkowy wpływają na równowagę podczas stania i chodzenia¹. Z tego powodu wiele osób z zaburzeniami układu przedsionkowego ma zaburzoną równowagę i jest narażonych na upadek. Na przykład 25% amerykańskich seniorów w wieku powyżej 65 lat upada każdego roku², a śmiertelność z powodu upadków w Stanach Zjednoczonych w 2016 r. wahała się od 24,2 do 142,7 na 100 000 osób, w zależności od stanu³. Dlatego badanie równowagi jest często składnikiem oceny klinicznej lub badania przesiewowego w kierunku upośledzenia układu przedsionkowego i jest często stosowane w badaniach klinicznych⁴. Testy te mogą być również przydatne do badań przesiewowych na miejscu sportowców, astronautów po locie, personelu wojskowego i innych osób, które mogą wykazywać pewne problemy z równowagą. Takie osoby mogą wymagać przesiewu w pobliżu boiska sportowego, na lądowisku, w szpitalu polowym w nagłych wypadkach lub w innej sytuacji awaryjnej, odpowiednio, przed przetransportowaniem na dużą odległość do kompleksowych placówek opieki zdrowotnej w celu przeprowadzenia szczegółowych testów.

Aby przebadać ludzi pod kątem zaburzeń równowagi, często stosuje się dwa różne rodzaje testów równowagi. Stanie w miejscu i przenoszenie ciężaru, na przykład podczas zmywania naczyń przy zlewie kuchennym, wymaga nieco innych umiejętności niż przesuwanie ciała przez przestrzeń podczas chodzenia. Należy zbadać oba rodzaje równowagi. Testy równowagi są często wykonywane z wąską bazą wsparcia, aby test był trudny dla danej osoby. Na przykład badanie równowagi stojącej ze stopami blisko siebie i zamkniętymi oczami opiera się na znaku Romberga, tj. że pacjenci mają dobrą równowagę z otwartymi oczami, ale tracą równowagę z zamkniętymi oczami¹. Test ten był kilkakrotnie udoskonalany na przestrzeni lat, aż do momentu, gdy obecna zmodyfikowana wersja Romberga, czyli Klinicznego Testu Integracji i Równowagi Sensorycznej (CTSIB)⁴, była bardziej przydatna do badań klinicznych niż poprzednie testy, ponieważ była prostsza, krótsza i udowodniła dobrą czułość. Obecna wersja wykorzystuje niestabilną, podatną piankę o średniej gęstości na powierzchni nośnej i została jeszcze bardziej zaostrzona wraz z ruchami głowy. Modyfikacje te zostały wykorzystane w ostatnich badaniach przedstawiających dane normatywne związane z wiekiem u dzieci i dorosłych, a także w badaniach wykazujących, że normy są specyficzne dla używanej pianki^7,8,9,10.

Chodzenie w tandemie (TW), znane również jako chodzenie pięta-palce, odbywa się na podłodze, przy czym osoba badana nosi skarpetki, ale nie nosi butów i ma zamknięte oczy. Ostatnie badania dostarczają danych normatywnych związanych z wiekiem dzieci i dorosłych^11,12,13. Zmniejszona wydajność w TW i CTSIB może być zgodna z zaburzeniem układu przedsionkowego, chociaż testy równowagi nie są bezpośrednimi testami układu przedsionkowego. Gdy TW i CTSIB są podawane razem pacjentom, którzy nie mają deformacji układu mięśniowo-szkieletowego lub istotnych problemów neurologicznych, czułość testów na zaburzenia przedsionkowe jest wyższa niż w przypadku podawania tylko TW lub CTSIB¹².

Korzystając z metodologii opisanej w tym artykule, przeprowadzono kilka badań z udziałem zdrowych uczestników. Na przykład badanie przeprowadzone na 292 zdrowych osobach z grupy kontrolnej i 90 pacjentach z zaburzeniami przedsionkowymi - jak wskazano w standardowych, klinicznych obiektywnych testach układu przedsionkowego z wykorzystaniem dwutermicznych testów kalorycznych, przedsionkowych potencjałów miogennych wywołanych i testów Dixa-Hallpike'a - wykazało związane z wiekiem spadki wśród grupy kontrolnej w warunkach CTSIB i TW^11,12,13. Czułość poszczególnych testów była umiarkowana dla TW⁷ i CTSIB⁸, ale czułość połączonej baterii wynosiła > 0,9. W badaniu CTSIB w Museum of Science w Bostonie, zdrowi uczestnicy byli w stanie przetestować się na CTSIB na piance zgodnej z kondycją głowy¹⁴. Zmiany związane z wiekiem wśród dzieci i dorosłych zostały również stwierdzone w tej grupie.

Te testy przesiewowe oparte na wydajności nie mogą być dowiedziane czytając o nich w artykułach naukowych. Niniejszy artykuł ma na celu poinformowanie czytelnika dokładnie, jak wykonać te testy.

Protokół

Metodologie testów opisane w tym badaniu zostały opracowane z udziałem zdrowych osób z grupy kontrolnej i pacjentów z zaburzeniami przedsionkowymi. Zdrowi uczestnicy z grupy kontrolnej nie mieli znanej historii zaburzeń neurologicznych, otologicznych lub mięśniowo-szkieletowych. Pacjenci z zaburzeniami przedsionkowymi wykazywali nieprawidłowe odpowiedzi na zestaw obiektywnych testów układu przedsionkowego, w tym testy odruchu przedsionkowo-ocznego w ciemności, testy pozycyjne i potencjały miogenne przedsionkowe szyjki macicy. Badania te zostały zatwierdzone przez Institutional Review Board for Human Subject Research w Baylor College of Medicine, Houston, Teksas, USA.

UWAGA: W badaniu z 1869 roku, zdrowi ludzie w wieku od 4 do 85 lat, którzy byli testowani w Centrum Kosmicznym w Houston, centrum edukacji naukowej, badani byli testowani przy użyciu metodologii opisanej w tym artykule. Uczestnicy najpierw zdjęli buty, ale założyli skarpetki. Nauczyciele przedmiotów ścisłych następnie przetestowali uczestników w zakresie chodzenia w tandemie z zamkniętymi oczami i CTSIB na zgodnej piance z trzema warunkami, każdy z zamkniętymi oczami, stojąc nieruchomo z nieruchomą głową, stojąc nieruchomo z powolnym głową w tonacji (góra/dół) i stojąc nieruchomo z powolnym potrząsaniem głową w odchyleniu (w prawo / w lewo).

1. Pacjenci/uczestnicy badań

1. Upewnij się, że osoby mogą stać wyprostowane, bez podparcia, przez co najmniej 30 sekund. Muszą być w stanie postępować zgodnie z instrukcjami.

2. Środowisko i sprzęt

1. Testy wykonuj w dobrze oświetlonym pomieszczeniu o twardej powierzchni, np. płytkach winylowych lub wykładzinie przemysłowej. Nie wykonuj tych testów na pluszowej wykładzinie.
2. Użyj stopera, zegara ze wskazówką sekundową lub timera cyfrowego dla CTSIB. Do TW nie jest potrzebne urządzenie do pomiaru czasu.
3. Do wykonania CTSIB należy użyć pianki o średniej gęstości, zgodnej, która spełnia następujące kryterium zgodności: PSI = 0,85-0,95. Ten rodzaj pianki jest powszechnie znany jako pianka temperowa lub pianka z pamięcią kształtu. Normy zostały opracowane z pianką o rozmiarze: 40,64 cm X 45,72 cm X 10 cm. W razie potrzeby można użyć większej płyty pianki, ale nie jest to konieczne.
   UWAGA: Więcej niż jeden producent produkuje tę piankę. Niezbędne jest stosowanie pianki o odpowiedniej charakterystyce zgodności. W przypadku zastosowania innego rodzaju pianki opublikowane normy nie będą miały zastosowania.

3. Metodologia dla CTSIB

1. Umieść piankę w pobliżu rogu pokoju lub ściany dla bezpieczeństwa. Niech dana osoba najpierw przećwiczy test na podłodze z otwartymi oczami, aby nauczyć się podstawowych ruchów.
   1. Poinstruuj badaną osobę, aby stała wyprostowana, nie dotykając niczego nogami ani plecami, ze stopami razem, obok siebie. Upewnij się, że ramiona osoby są skrzyżowane w talii, przy czym każda ręka trzyma przeciwległy łokieć lub wygodnie skrzyżowane w talii.
   2. Poinstruuj osobę, aby patrzyła prosto przed siebie. Wykonaj 1-3 próby próbne przez 5-10 s, na piance, z rękami skrzyżowanymi w talii, stopami przylegającymi, stojąc wyprostowany i patrząc prosto przed siebie, nic nie dotykając nóg ani pleców.
   3. Aby ustabilizować osobę, połóż rękę na ramieniu tej osoby, podczas gdy ta osoba patrzy prosto przed siebie.
   4. Aby rozpocząć próbę, powiedz "Zamknij oczy". Zdejmij rękę z ramienia osoby, powiedz "Idź" i rozpocznij odmierzanie czasu próby przez maksymalnie 30 sekund. Wykonaj tę próbę tylko raz. Jeśli osoba wydawała się przestraszona, rozproszona przez hałas lub nie zrozumiała instrukcji, wykonaj drugą próbę i potraktuj pierwszą próbę jako próbę szkoleniową.
      UWAGA: Osoba będzie miała zwiększone kołysanie postawy przy zamkniętych oczach, co może być źródłem niepokoju dla osoby testowanej. Delikatnie poradź osobie, aby się tym nie martwiła.
   5. Miara zależna: Zmierz czas, w którym dana osoba może utrzymać wyprostowaną postawę przed popełnieniem błędu, do 30 s, dla każdego stanu CTSIB.
      UWAGA: Błędy to otwieranie oczu, poruszanie ramionami, robienie kroku lub opieranie się o ścianę.
2. Wykonaj próbę 1 z nieruchomą głowicą. Jeśli dana osoba ma trudności z próbą 1 za pierwszym razem, potraktuj tę próbę jako próbę treningową i przeprowadź ją po raz drugi. Użyj wyniku z drugiej próby.
3. Wykonaj próbę 2 z głową (góra/dół) powoli z częstotliwością 0,3 Hz w rytm prawdziwego metronomu lub aplikacji metronomu cyfrowego.
   1. Przed rozpoczęciem Próby 2 poproś osobę, aby stanęła na podłodze z otwartymi oczami i ćwiczyła głową w rytm dźwięku, aż maksymalne ruchy górną i dolną głową wystąpią w czasie do maksymalnych i minimalnych dźwięków w aplikacji, tak aby osoba mogła poruszać się z częstotliwością 0,3 Hz.
   2. Aby wykonać Próbę 2, poinstruuj osobę, aby stanęła na pianie, ze stopami przylegającymi do siebie i skrzyżowanymi ramionami, tak jak w Próbie 1.
   3. Uruchom dźwięk w metronomie lub aplikacji metronomu, zanim dana osoba zamknie oczy. Następnie poinstruuj osobę, aby zamknęła oczy, podczas gdy ręka badacza znajduje się na ramieniu tej osoby, aby ją ustabilizować.
   4. Aby rozpocząć Próbę 2, poinstruuj osobę, aby skinęła głową (głowa porusza się w górę/w dół) w rytm dźwięku, gdy usłyszysz "Go".
   5. Zdejmij rękę z ramienia osoby, powiedz "Idź" i jednocześnie uruchom stoper.
   6. Po tej próbie pozwól osobie odpocząć przez kilka sekund, schodząc z pianki i siadając w razie potrzeby.
4. Wykonaj próbę 3 z potrząsaniem głową (w lewo/w prawo) przy 0,3 Hz, w rytm dźwięku. W przeciwnym razie należy użyć tej samej procedury dla Próby 2.

4. Metodologia chodzenia w tandemie

1. Upewnij się, że w pomieszczeniu nie ma przeszkód, przez które osoba będzie chodzić na odległość około 4.5 m do przodu i około 1 m po każdej stronie osoby. Można wykorzystać więcej miejsca, ale nie jest to wymagane.
2. Zademonstruj test dla danej osoby w 3 do 5 krokach: Połóż jedną stopę od pięty do palców przed drugą stopą. Powtórz te czynności w 4 kolejnych krokach, aby dana osoba znała zadanie.
3. Próba próbna:
   1. Poinstruuj osobę, aby wykonała próbę próbną z otwartymi oczami, rękami skrzyżowanymi w talii, tak jak w przypadku CTSIB, bez noszenia butów, ale w skarpetkach dla dobrej higieny.
   2. Niech osoba postawi jedną stopę bezpośrednio przed drugą, nie więcej niż 2.4 cm (1 cal) między przednią i tylną nóżką. Upewnij się, że dana osoba wykonuje próbę próbną w maksymalnie 5 krokach. W razie potrzeby skorzystaj z więcej niż jednej próby praktycznej, aby dana osoba zrozumiała zadanie motoryczne.
4. Próba testowa: Niech osoba stanie ze skrzyżowanymi rękami, stopy w wygodnej odległości od siebie, bez noszenia butów, ale w skarpetkach dla dobrej higieny. Poinstruuj osobę, aby zamknęła oczy i wykonała 10 kroków od pięty do palców, zgodnie z opisem w kroku 4.3, gdy badacz powie "Idź".
5. Nie mierz czasu testu.
6. Miara zależna: Zmierz całkowitą liczbę prawidłowych kroków tandemowych wykonanych z 10 kroków, nawet jeśli kroki nie następują po sobie. Aby policzyć nieprawidłowe kroki, policz palcami jednej ręki, tak jak dzieci używają palców do liczenia. Policz na głos całkowitą liczbę kroków, ale nie mów na głos liczby nieprawidłowych kroków podczas testu.
   UWAGA: Błędy to: otwieranie oczu, poruszanie ramionami, wychodzenie poza linię lub zbyt duże wysunięcie się przed tylną stopę.

5. Punktacja dla CTSIB i TW

1. Aby ocenić wyniki badań, dane dostarczają dwa źródła. Użyj norm dla dzieci i młodych dorosłych na CTSIB i TW z artykułu z tymi opublikowanymi danymi⁹. Ponadto normy CTSIB i TW dla dorosłych w wieku od 21 do 90 lat są dostępne w artykule z tymi opublikowanymi danymi⁸.
2. Porównaj wyniki danej osoby z opublikowanymi danymi, aby określić, czy wyniki są normalne, czy nienormalne dla danej grupy wiekowej oraz, w przypadku CTSIB, dla każdego stanu.

Wyniki

Podobnie jak w innych badaniach, zmiany związane z wiekiem stwierdzono w przypadku chodzenia w tandemie i CTSIB, szczególnie dla małych dzieci i starszych dorosłych, chociaż dane dla najstarszych osób mogą nie być wiarygodne ze względu na małą liczebność próby. Rysunek 1 pokazuje dane dla trzech warunków CTSIB. Rysunek 2 pokazuje dane dotyczące chodzenia w tandemie z zamkniętymi oczami. Małe dzieci miały obniżone wyniki w obu testach w porównaniu z dziećmi w wieku 10 lat i starszymi. Wyniki pogorszyły się w średnim, a zwłaszcza starszym wieku. W tym konkretnym badaniu dane dla najstarszych osób są niewiarygodne ze względu na małą liczebność próby.

Rysunek 1: Średnie dane CTSIB według grup wiekowych. Dane to czas w sekundach. (A) Głowa CTSIB nieruchoma. (B) Odchylenie głowy CTSIB. (C) Skok głowicy CTSIB. Ten rysunek został zmodyfikowany w stosunku do oryginalnego artykułu i wykorzystany za zgodą Friello et al.¹³. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Mediana danych TW według grup wiekowych. Dane są liczbą prawidłowych kroków tandemowych. Zakresy wynosiły od 1 do 10 lat, ale różniły się w zależności od wieku; Szczegółowe informacje można znaleźć w Friello et al.¹³. Ten rysunek został zmodyfikowany w stosunku do oryginalnego artykułu i wykorzystany za zgodą Friello et al.¹³. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

Dyskusja

Te testy przesiewowe wymagają minimalnej ilości technologii i minimalnej przestrzeni lub nie wymagają jej wcale. Administracja i ocenianie są szybkie i łatwe. Dlatego te testy przesiewowe są szeroko stosowane w placówkach opieki zdrowotnej przez dostawców usług medycznych, terapeutów zajęciowych i fizjoterapeutów w klinikach rehabilitacyjnych i epidemiologicznych badaniach przesiewowych. Testy te mogą być wykorzystywane do badań przesiewowych pacjentów pod kątem zaburzeń przedsionkowych, a także do badań przesiewowych osób z zaburzeniami nieprzedsionkowymi, takimi jak prezbiastaza. Inne zaburzenia równowagi mogą być również badane za pomocą tych testów, ale lista możliwych zaburzeń jest zbyt długa, aby ją tutaj opisać. Klinicyści, którzy są przeszkoleni w zakresie oceny i leczenia różnych rodzajów zaburzeń równowagi przedsionkowej i nieprzedsionkowej, mogą korzystać z tych testów przesiewowych jako części zestawu narzędzi klinicznych.

Testy mają pewne ograniczenia. Testy te mogą być stosowane tylko u osób, które są w stanie postępować zgodnie z instrukcjami i są w stanie stać samodzielnie. Problemy mięśniowo-szkieletowe, takie jak zapalenie stawów i deformacje stawów, amputacja palca u nogi, znaczne osłabienie i brak koordynacji wpływający na stopy i kończyny dolne będą miały wpływ na wyniki testu. Podobnie zaburzenia ruchowe układu nerwowego, takie jak choroba Parkinsona, będą miały wpływ na wyniki badań. Zaburzenia mięśniowo-szkieletowe i ruchowe mogą zakłócać zdolność stania wystarczająco długo, aby wykonać test, mieć wystarczająco dobrą zdolność do przenoszenia ciężaru ciała, a nawet kontrolę motoryczną, aby w ogóle wykonać testy. Aby zachować zgodność z danymi normatywnymi, nie należy nosić butów, ale dla dobrej higieny należy nosić skarpetki. Otyłość wpływa na wynik⁵. Rodzaj zgodnej pianki użytej do CTSIB wpływa na wynik. Jeśli administrator testu woli użyć innego rodzaju pianki, powinien postępować zgodnie z radami Shumway-Cooka i Horaka, twórców CTSIB, i opracować normy dla zdrowych osób przed testowaniem z pacjentami¹⁵.

Te znormalizowane testy równowagi są przydatne do badania przesiewowego równowagi w szerokim zakresie wieku. Wymagają minimalnego sprzętu i minimalnego czasu, ale dostarczają ważnych i wiarygodnych danych do wykorzystania w różnych ustawieniach. Administrator testu powinien używać pianki o odpowiedniej charakterystyce gęstości, a osoby powinny wykonywać testy bez butów, ale w skarpetkach, z zamkniętymi oczami. Czułość testu (dla pacjentów) i swoistość (dla zdrowych osób z grupy kontrolnej) ulegną poprawie, jeśli zostaną użyte oba testy. Na wyniki testów będzie miała wpływ obecność zaburzeń ruchowych, zaburzeń układu mięśniowo-szkieletowego lub trudności w wykonywaniu instrukcji. Dlatego należy ostrożnie interpretować dane w przypadku takich problemów.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Grubość 10 cm, średnia gęstość, pianka Sunmate	Dynamic Systems, Leicester, NC, USA;	sunmatecushions.com	Wystarczy zarówno ta pianka, jak i pianka innego producenta, która ma takie same właściwości zgodności jak pianka Sunmate o średniej gęstości. Użyj płyty pianki wystarczająco dużej dla stóp dorosłego mężczyzny, np. 40,65 cm X 45,72 cm lub większej
Aplikacja Metronom	Dowolne źródło	Nie dotyczy	Albo prawdziwy, fizyczny metronom, albo aplikacja metronomu, która może zapewnić wskazówkę dźwiękową przy 0,3 Hz. 0,3 Hz to odpowiednik 18 uderzeń na minutę, Ale używanie 20 uderzeń na minutę jest dopuszczalne, jeśli Twoja aplikacja jest tylko tak niska.
Stoper	Dowolne źródło	Nie dotyczy	Wystarczy dowolne urządzenie do pomiaru czasu w dziesiętnych częściach sekundy