Komputerowa posturografia dynamiczna do oceny kontroli postawy u pacjentów z przerywanym kladykacją

Ogólnym celem tej procedury jest obiektywna ocena równowagi pacjenta za pomocą komputerowej posturografii dynamicznej poprzez dwa testy diagnostyczne. W pierwszej kolejności należy upewnić się, że powierzchnia wsporcza z podwójnymi platformami siłowymi oraz otoczenie wizualne są skalibrowane. Drugim krokiem jest prawidłowe ustawienie stóp pacjenta na powierzchni wsporczej oraz zabezpieczenie pacjenta poprzez przypięcie uprzęży bezpieczeństwa do rury zabezpieczającej.

Następnie przeprowadza się test organizacji sensorycznej oraz test kontroli motorycznej. Oprogramowanie automatycznie oblicza wynik pacjenta oraz interesujące zmienne w odniesieniu do zestawu danych normatywnych dla danej grupy wiekowej. Ostatnim krokiem jest pomoc pacjentowi w zejściu z platformy oraz omówienie uzyskanych wyników.

Ostatecznie komputerowa dynamiczna posturografia jest wykorzystywana do identyfikacji możliwych deficytów w systemach somatosensorycznym, wzrokowym lub przedsionkowym, a także do określenia, czy pacjent wykazuje preferencję wzrokową, polegając na informacjach wizualnych nawet wtedy, gdy są one niedokładne. Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami jest to, że komputerowa dynamiczna posturografia pozwala obiektywnie mierzyć równowagę oraz kwantyfikować strategie posturalne zarówno w warunkach statycznych, jak i dynamicznych. Metoda ta ma stanowić uzupełnienie istniejących klinicznych miar wyników, które kategoryzują mechanizmy zaburzeń równowagi.

Wizualna demonstracja tej metody jest kluczowa, ponieważ badacz musi zrozumieć sekwencję zdarzeń. Obejmują one stabilne i niestabilne powierzchnie podparcia, warunki statyczne i dynamiczne, oczy otwarte i zamknięte oraz warunki o stopniu trudności określonym w skali. Studentka studiów doktoranckich z mojego laboratorium, AMIA gang, zaprezentuje protokół na teście EQU.

Należy upewnić się, że obszar wokół stanowiska testowego EQU jest wolny od przeszkód, a z podwójnych platform dynamometrycznych usunięto wszelkie przedmioty przed włączeniem systemu testowego EQU. Następnie należy przeprowadzić kalibrację powierzchni wsporczej i otoczenia wizualnego podwójnych platform dynamometrycznych. Podwójne platformy dynamometryczne obracają się najpierw wokół osi X, aby ułatwić zgięcie grzbietowe i podeszwowe stawu skokowego z maksymalną prędkością kątową 50 stopni na sekundę.

Następnie przemieszczają się one w przód i w tył wzdłuż osi Y, która jest równoległa do podłogi, z maksymalną prędkością liniową 15,24 centimeters per second. Otoczenie wizualne pochyla się do przodu i do tyłu wokół osi X z maksymalną prędkością kątową 15 degrees per second w zakresie plus lub minus 10 degrees. Wprowadź informacje o uczestniku do programu komputerowego, podając dokładnie jego wiek oraz wzrost.

Wyniki uczestnika zostaną porównane z normatywnym zbiorem danych dopasowanym do wieku. Należy wybrać, czy włączyć, czy wyłączyć ekran wyświetlacza wewnątrz otoczenia wizualnego. Jeśli ekran wyświetlacza zostanie włączony, uczestnik otrzyma w czasie rzeczywistym wizualną bioinformację zwrotną dotyczącą ruchu swojego środka ciężkości.

Może to być przydatne podczas sesji treningowych lub gdy operator chce, aby uczestnik widział swój wynik. Poproś uczestnika o założenie wygodnego, luźnego ubrania i zdjęcie obuwia przed testami. W przypadku testu EQU poproś uczestnika o założenie uprzęży bezpieczeństwa, zabezpieczając długie pasy między nogami i zapinając klamrę w pasie; ustaw uczestnika na podwójnych platformach dynamometrycznych i wepnij karabińczyk z pasów bezpieczeństwa w pierścienie w kształcie litery D uprzęży zabezpieczającej.

Uczestnik jest teraz bezpiecznie przymocowany do poprzeczki zabezpieczającej, która zapobiegnie rzeczywistemu upadkowi w przypadku utraty równowagi. W centrum testowym ustawia się stopy uczestnika na powierzchni podpierającej, pozycjonując kostkę przyśrodkową każdej stopy nad czarną poziomą linią w taki sposób, aby staw skokowy znajdował się w jednej osi z poprzeczną osią obrotu. Ustaw stronę boczną kości piętowej zgodnie z oznaczeniami powierzchniowymi dla osób niskich, średnich lub wysokich.

Gdy uczestnik stoi z kostkami nad czarną poziomą linią, a stopy znajdują się w równej odległości bocznej od linii środkowej, zgodnie z oznaczeniami dla osób niskich, średnich lub wysokich, jego środek ciężkości powinien znajdować się bezpośrednio nad punktem przecięcia osi x i y. Pozycja ta służy jako punkt odniesienia do obliczania kątów kołysania. Poproś uczestnika, aby stanął wyprostowany z rękami wzdłuż ciała, patrząc prosto przed siebie na żądany obraz otoczenia.

Podczas trwania testu badani powstrzymują się od poruszania stopami. Jeśli stopy są ustawione prawidłowo, wyświetlacz środka ciężkości powinien pokazywać sylwetkę w miejscu przecięcia osi x i y.

Jeśli jednak model schematyczny jest niewspółosiowy, a stopy są ustawione prawidłowo, nie należy korygować ich pozycji. Test organizacji sensorycznej (SOT) składa się z sześciu warunków, z których każdy obejmuje trzy próby trwające po 20 sekund. Pierwsze trzy warunki są wykonywane na statycznej powierzchni podparcia.

Podczas gdy trzy ostatnie warunki wykorzystują dynamiczną powierzchnię podparcia, najpierw wykonaj warunek pierwszy, w którym uczestnik stoi spokojnie z otwartymi oczami, a następnie wykonaj warunek drugi, w którym uczestnik stoi spokojnie z zamkniętymi oczami. Warunki pierwszy i drugi pozwalają ustalić, czy kołysanie ciała zwiększa się po usunięciu wskazówek wzrokowych, oraz określają, jak efektywnie uczestnik wykorzystuje sygnały somatosensoryczne. Przerwij każdą próbę w dowolnym momencie, jeśli pojawi się wrażenie, że uczestnik wymaga pomocy.

W razie potrzeby należy również umożliwić uczestnikowi odpoczynek pomiędzy próbami oraz dokładne ponowne ustawienie stóp. Następnie należy przeprowadzić trzeci warunek, w którym uczestnik stoi z otwartymi oczami. Otoczenie wizualne jest referencyjne względem kołysania, a wskazówki wizualne stają się niedokładne.

W czwartym wariancie powierzchnia podpierająca jest referencyjna względem kołysania. W związku z tym sygnały somatosensoryczne stają się niedokładne. Piąty wariant wykonuje się z zamkniętymi oczami oraz przy powierzchni podpierającej referencyjnej względem kołysania.

Pozwala to określić, w jaki sposób uczestnik wykorzystuje sygnały przedsionkowe w sytuacji, gdy sygnały wzrokowe zostają usunięte, a sygnały somatosensoryczne są niedokładne. Na koniec przeprowadź szósty wariant badania, w którym zarówno otoczenie wizualne, jak i powierzchnia podparcia są referencyjne względem kołysania. Warunek ten pozwala zidentyfikować, czy uczestnik polega na sygnałach wzrokowych, nawet gdy są one niedokładne.

Oceń wynik po każdej próbie. Pojawi się zielony lub czerwony słupek wyświetlający wynik równowagi uczestnika w odniesieniu do normatywnego zbioru danych dla danej grupy wiekowej. Zielone słupki oznaczają, że wynik uczestnika był lepszy niż dane normatywne dla tej grupy wiekowej, natomiast czerwone słupki oznaczają wynik gorszy.

Każdą próbę, w której uczestnik zrobi krok, dotknie otoczenia wizualnego lub zacznie upadać, należy oznaczyć jako utratę równowagi. Należy przeprowadzić wszystkie sześć protokołów testu kontroli motorycznej (MCT), obejmujących trzy translacje do przodu i trzy do tyłu, o stopniowanej wielkości: małej, średniej i dużej, dbając o to, aby stopy były precyzyjnie ustawione na powierzchni wsporczej. Test MCT rozpoczyna się automatycznie od trzech małych translacji do tyłu, podczas których powierzchnia wsporcza przesuwa się do tyłu jedynie w minimalnym stopniu. Kolejne serie translacji stają się progresywnie większe, aby wywołać maksymalną odpowiedź podczas translacji dużych.

Każdy ruch translacyjny odbywa się ze stałą prędkością, a zatem przekazuje stały moment pędu w przód lub w tył ciału pacjenta; pomóż uczestnikowi zejść z platformy. Po zakończeniu SOT i MCT omów na koniec znaczenie uzyskanych wyników, wyjaśniając ogólną ocenę wykonania testów SOT i MCT. Tutaj przedstawiono typową interpretację wyniku równowagi, analizę sensoryczną i strategiczną oraz ustawienie środka ciężkości z testu SOT dla pojedynczego uczestnika.

Zielone słupki wskazują, że uczestnik uzyskał lepsze wyniki niż zbiór danych normatywnych dla osób w tym samym wieku w warunkach od jednego do czwartego. Uczestnik uzyskał gorszy wynik niż zbiór danych normatywnych w ostatniej próbie dla warunku piątego oraz w pierwszej próbie w warunku szóstym. Jednakże wynik zbiorczy wskazał, że uczestnik posiadał prawidłowy wynik równowagi.

Ogólne wyniki analizy sensorycznej przedstawiono tutaj. Zielone słupki wskazują, że uczestnik nie wykazywał żadnych deficytów w obrębie układu somatosensorycznego, wzrokowego ani przedsionkowego, a zatem był w stanie odpowiednio korzystać z tych punktów odniesienia sensorycznych. Uczestnik potrafił odróżnić dokładne od niedokładnych informacji wzrokowych i uzyskał wynik wyższy niż wartości normatywne w zakresie preferencji wzrokowych.

Wyniki analizy strategii przedstawiono tutaj, gdzie każdy warunek jest oznaczony symbolem. Wysokie wartości wskazują, że uczestnik stosował przeważnie strategię kostkową w celu utrzymania równowagi w tych warunkach. Strategia kostkowa jest odpowiednią reakcją na niewielkie zaburzenia, gdy korygujące dostosowania postawy mogą być wykonane poprzez wygenerowanie niewielkiego momentu obrotowego w stawie skokowym, aby przywrócić położenie środka ciężkości.

Z kolei małe wartości wskazywały, że uczestnik w danej warunkach polegał na strategii biodrowej. Strategia biodrowa jest niezbędna do wygenerowania większego momentu obrotowego w stawie biodrowym, aby przesunąć środek ciężkości w odpowiedzi na silniejsze zaburzenia. Natomiast strategia krokowa pozwala na szybkie dostosowanie podstawy podparcia do gwałtownie zmieniającego się środka ciężkości.

Na przykład uczestnik ten stosował głównie strategię kostkową w warunkach od pierwszego do trzeciego oraz kombinację strategii kostkowej i biodrowej w warunkach od czwartego do szóstego, jednak niski wynik analizy strategii w jednej próbie w warunkach piątym i szóstym wskazał, że środek ciężkości uczestnika zbliżał się do granic stabilności, ponieważ polegał on na strategii biodrowej w celu wygenerowania większych i szybszych korekt postawy w obrębie stawu biodrowego. Wykres XY wyrównania środka ciężkości przed rozpoczęciem warunku SOT jest tutaj przedstawiony za pomocą różnych symboli. Punkty znajdujące się poza białą ramką są uznawane za przesunięte względem centrum i wskazują, w których warunkach uczestnik jest bardziej narażony na utratę równowagi, jeśli zaburzenie postawy nastąpi w tym samym kierunku, co przesunięcie wyrównania.

Tutaj przedstawiono wyniki testu kontroli motorycznej. Wartości symetrii obciążenia podczas stopniowanych translacji w tył i w przód wykazują, że u tego uczestnika ciężar ciała był względnie wyśrodkowany między lewą a prawą nogą przed rozpoczęciem translacji powierzchni podparcia. Wynika to z faktu, że wynik 100 wskazuje na idealną symetrię między kończynami.

Przerwa czasowa między wystąpieniem zaburzenia a korekcją postawy jest przedstawiona w milisekundach. W tym przypadku uczestnik nie wygenerował wystarczająco szybkiej aktywnej odpowiedzi siłowej lewą nogą podczas poddania go translacjom średnim i dużym w kierunku wstecz, co wyjaśnia obecność czerwonych słupków. Cztery gwiazdki u podstawy każdego słupka określają wiarygodność wyniku latencji.

W tym przypadku cztery algorytmy wskazały ten sam punkt startowy. Dane uznano za wysoce wiarygodne. Skalowanie amplitudy lub siła odpowiedzi odzwierciedla zdolność uczestnika do wygenerowania reakcji proporcjonalnej do zaburzenia.

Wynik jest wyrażony w jednostkach momentu pędu i znormalizowany względem wzrostu i masy ciała. U tego uczestnika stwierdzono dobrą symetrię obu nóg w kierunku tylnym, jednak siła odpowiedzi była słabsza przy średnich i dużych przesunięciach w kierunku przednim, co wskazuje, że uczestnik może mniej efektywnie reagować na szybkie zaburzenia równowagi w przód, w zależności od sprawności fizycznej i funkcji pacjenta. Po opanowaniu tej techniki test organizacji sensorycznej powinien trwać około 15 minut, a protokół testu kontroli motorycznej około od pięciu do 10 minut.

Ma to miejsce w sytuacji, gdy pacjent nie odpoczywa pomiędzy próbami, a wszystkie warunki testowe są prawidłowo realizowane. Należy pamiętać, że podczas pracy z pacjentami z zaburzeniami równowagi lub podejrzeniem schorzeń medycznych ważne jest nawiązanie dobrej relacji oraz ciągłe monitorowanie ich sprawności fizycznej i ogólnego stanu zdrowia. Należy zapobiegać faktycznemu potknięciu się lub upadkowi podczas przeprowadzania testów.

Zawsze pomagaj pacjentowi podczas wchodzenia na powierzchnię podpierającą oraz schodzenia z niej.