Компьютерный Динамический постурография по оценке управления постуральной у больных с перемежающейся хромотой

Summary

Люди с перемежающейся хромотой демонстрируют плохое равновесие по сравнению со здоровыми контрольными группами. Компьютерная динамическая постурография является объективным методом измерения постуральных реакций человека на нарушения равновесия. Это обеспечивает объективное отражение способности человека реагировать на ситуации, в которых сенсорные стимулы изменяются и происходят неожиданные возмущения.

Abstract

Компьютеризированная динамическая постурография с помощью EquiTest - это объективный метод измерения постуральных стратегий в сложных статических и динамических условиях. В рамках диагностической оценки важно раннее выявление постурального дефицита, чтобы можно было назначить соответствующие и целенаправленные вмешательства. Тест сенсорной организации (SOT) на EquiTest определяет использование человеком сенсорных систем (соматосенсорной, визуальной и вестибулярной), которые отвечают за постуральный контроль. Соматосенсорные и визуальные входные данные изменяются под действием откалиброванной опорной поверхности и визуального окружения, которые перемещаются в передне-заднем направлении в ответ на постуральное покачивание человека. Это создает противоречивый сенсорный опыт. Тест на управление моторикой (MCT) бросает вызов постуральному контролю, создавая неожиданные постуральные нарушения в виде переброски вперед и назад. Сдвиги градуируются по величине и вычисляется время восстановления после возмущения.

Перемежающаяся хромота, наиболее распространенный симптом заболевания периферических артерий, характеризуется схваткообразной болью в нижних конечностях и вызвана мышечной ишемией, вторичной по отношению к снижению притока крови к работающим мышцам во время физической нагрузки. Хромотящие часто демонстрируют плохое равновесие, что делает их восприимчивыми к падениям и избеганию активности. Индекс плечевого давления голеностопного сустава (ABPI) является неинвазивным методом выявления наличия заболевания периферических артерий и перемежающейся хромоты, распространенного симптома нижних конечностей. ABPI измеряется как самое высокое систолическое давление от дорсальной ножки или задней большеберцовой артерии, деленное на самое высокое систолическое давление в плечевой артерии от любой руки. В данной статье основное внимание будет уделено использованию компьютеризированной динамической постурографии для оценки равновесия у хромотящих хромот.

Introduction

Компьютеризированная динамическая постурография (КДП) - это метод оценки для объективного измерения постурального контроля. Он выделяет и количественно оценивает функциональный вклад различных сенсорных систем (т.е. соматосенсорных, визуальных и вестибулярных входов) и механизмы интеграции этих сенсорных входов для поддержания равновесия. Это ценный инструмент для исследования сенсорных, моторных и центральных адаптационных нарушений¹. Компьютеризированная динамическая постурография обнаруживает постуральные колебания, измеряя сдвиги в центре тяжести (ЦТ) при движении человека в пределах своей устойчивости. Он может количественно оценить постуральные стратегии до статических и динамических возмущений, определяя, использует ли человек стратегию голеностопного или тазобедренного сустава во время протоколов CDP, или комбинацию этих двух стратегий в ответ на постуральные нарушения.

Оценка равновесия является обычной практикой в клинических и реабилитационных условиях. Они указывают на способность человека контролировать свое равновесие в различных условиях, таких как уменьшенная база опоры (например, тандемная или односторонняя стойка) или без визуального ввода (например, с закрытыми глазами). Таким образом, они часто используются для определения предрасположенности человека к падениям. Несколько проверенных и надежных тестов на равновесие, таких как шкала Берга² и тест Тинетти на ходьбу и баланс³, обычно используются в клинической практике для оценки способности человека сохранять равновесие во время выполнения функциональных задач. Несмотря на то, что тесты были разработаны в первую очередь для использования с пожилыми людьми, они также субъективны и подвержены потолочным эффектам, особенно среди пожилых людей, проживающих в сообществе, с высоким уровнем функционирования. Компьютерная динамическая постурография с помощью EquiTest обеспечивает объективную оценку постурального контроля и, таким образом, требует использования более сложного оборудования, чем обычные клинические тесты. Однако он также более дорогостоящий и не портативный. Таким образом, он призван дополнить, а не заменить существующие клинические методы, которые классифицируют механизмы нарушений равновесия.

Перемежающаяся хромота, часто регистрируемый симптом заболевания периферических артерий, характеризуется схваткообразной болью, развивающейся в нижних конечностях во время физической активности и облегчаемой в покое. Хромотящие имеют нарушение равновесия и походки; они демонстрируют функциональные ограничения и подвержены падению. Индекс лодыжечно-плечевого давления (ABPI) является простым, неинвазивным методом выявления наличия заболевания периферических артерий с перемежающейся хромотой в сочетании с нарушением функции нижних конечностей. Заболевание обычно лечится неинвазивно с помощью программ образа жизни и физических упражнений⁴. Раннее выявление нарушений осанки полезно для эффективной профилактики падений¹. Несмотря на то, что измерение ABPI не является необходимым для пациентов без симптомов заболевания периферических артерий с перемежающейся хромотой или для пациентов с другой дисфункцией, связанной с равновесием, оно важно как часть полного медицинского обследования у пациентов с подозрением на заболевание периферических артерий и неблагоприятным влиянием на движение и равновесие.

Компьютеризированная динамическая постурография с такими протоколами, как тест сенсорной организации и тест моторного контроля на EquiTest, использовалась в исследованиях, изучающих равновесие у здоровых пожилых людей⁵, для дифференциации между пожилыми людьми с падением и непадением⁶, у людей с нарушениями равновесия⁷ и даже с транстибиальными ампутациями^8,9. Компьютерная динамическая постурография была ранее оценена в популяции клаудикантов, и результаты показали, что 52% кладиктантов демонстрируют вестибулярную дисфункцию¹⁰ и показывают значительно худшие результаты с увеличением тяжести хромоты¹¹. Таким образом, этот метод объективного измерения равновесия считается достаточно чувствительным для дифференциации стратегий постурального контроля у пациентов в зависимости от тяжести заболевания. В данной работе основное внимание будет уделено использованию компьютеризированной динамической постурографии для оценки равновесия у пациентов с диагнозом перемежающаяся хромота, вызванная заболеванием периферических артерий.

Protocol

Участники были амбулаторными пациентами сосудистого хирургического отделения в местной учебной больнице и дали информированное согласие на участие в этом исследовании. Исследование было одобрено Местным комитетом по этике исследований NHS (ссылка REC: 07/Q1105/12), а протокол соответствует рекомендациям IRB Университета Халла. Все участники прошли тест на сенсорную организацию и тест на управление моторикой на EquiTest. Индекс плечевого давления голеностопного сустава измеряли перед тренировкой для классификации тяжести заболевания.

1. Измерение индекса плечевого давления голеностопного сустава (ABPI)

1. Дайте участнику отдохнуть в положении лежа на спине не менее 5 минут до проведения измерения ABPI.
2. Отрегулируйте стандартную манжету сфигмоманометра над плечевой артерией выше локтя и дорсальной ножкой и задними большеберцовыми артериями над лодыжкой. Быстро надуйте манжеты до 20 мм рт.ст. выше слышимого систолического давления перед сдуванием с постоянной скоростью 2 мм/сек.
3. Запишите систолическое давление как давление, при котором слышно первое устойчивое систолическое давление. Затем с помощью ручного допплеровского зонда (5-8 МГц) измерьте систолическое давление дорсальной ножки и задней большеберцовой артерии.
4. Рассчитайте ABPI с систолическим давлением голеностопного сустава в числителе и над систолическим давлением на плече в знаменателе.

Примечание: В настоящее время используется несколько методов для определения числительного значения ABPI. Американская кардиологическая ассоциация выступает за использование более высокого систолического давления двух артерий ног для числителя¹², который мы использовали, в то время как другой метод, о котором сообщается в литературе, утверждает использование более низкого систолического давления¹³. Третий метод рекомендует использовать среднее систолическое давление от дорсальной ножки и задней большеберцовой артерии¹³.

2. Настройка оборудования

1. Убедитесь, что область вокруг EquiTest свободна от препятствий, удалите все предметы с двойных силовых пластин и включите систему EquiTest. Завершите калибровку опорной поверхности и визуального объемного покрытия с двойным усилителем.
   заметка: Перемещение силовых пластин происходит по осям x и y. Двойные силовые пластины сначала перемещаются вперед и назад вокруг оси y, которая параллельна полу, с максимальной линейной скоростью 15,24 см/сек. Затем они вращаются вокруг оси x, чтобы облегчить тыльное сгибание голеностопного сустава (пальцы вверх) и подошвенное сгибание (пальцы ног вниз) с максимальной угловой скоростью 50°/сек (0,87 рад/сек). Визуальное окружение наклоняется вперед и назад вокруг оси X с максимальной угловой скоростью 15°/сек (0,26 рад/с) в диапазоне ±10°. Четыре преобразователя силы в двух независимых силовых пластинах измеряют вертикальные силы для каждой конечности; Пятый преобразователь, расположенный под штифтовым соединением, соединяющим две силовые пластины, измеряет общую силу сдвига.
2. Введите информацию об участнике (например, возраст и рост) в программу. Точно укажите их возраст и рост.
   заметка: Результаты участника будут сравниваться с нормативным набором данных соответствующего возраста (20-59, 60-69, 70-79 лет). Высота позволит масштабировать величину (маленькую, среднюю и большую) перемещения пластин вперед и назад в соответствии с их высотой.
3. Выберите, следует ли включать или выключать экран дисплея в визуальном окружении.
   заметка: Если экран дисплея включен, участник будет получать визуальную биологическую обратную связь в режиме реального времени о своем движении COG, что может быть полезно для практических занятий или когда оператор хочет, чтобы участник увидел свой результат. Результаты каждого испытания обрабатываются по завершении испытания и отображаются в виде зеленых или красных столбцов. Зеленые столбцы указывают на то, что участник показал лучшие результаты, чем нормативные данные соответствующего возраста, в то время как красные столбцы указывают на то, что его результаты были хуже.

3. Подготовка участников

1. Попросите участника надеть удобную свободную одежду и снять обувь для проведения тестов на EquiTest. Предложите участнику надеть страховочный ремень, одновременно закрепив длинные ремни на ногах и застегнув поясную пряжку.
2. Расположите участника на двойных силовых пластинах и закрепите карабин на ремнях безопасности в D-образных кольцах ><страховочного ремня. заметка: Теперь участник надежно закреплен на защитной дуге (с помощью ремней безопасности), которая предотвратит его фактическое падение, если он потеряет равновесие (или почувствует, что вот-вот потеряет равновесие) во время тестирования.
3. Расположите стопы участника по опорной поверхности: расположите медиальную лодыжку каждой стопы над синей горизонтальной линией так, чтобы голеностопный сустав был выровнен с поперечной осью вращения, и расположите латеральную сторону пяточной кости в соответствии с маркировкой поверхности S, M или T. Отрегулируйте натяжение ремней безопасности так, чтобы они не были слишком слабыми и слишком заученными.
   заметка: В зависимости от роста участника, малый колеблется от 76 до 140 см, средний от 141 до 165 см, а высокий от 166 до 203 см (рис. 1А). Движения опорной поверхности вперед и назад (двойные силовые пластины) происходят по оси y, в то время как движения из стороны в сторону на опорной поверхности происходят по оси x. Двойные силовые пластины могут вращаться вокруг оси x, которая представляет собой поперечную ось голеностопного сустава. Когда участник стоит, положив лодыжки на синюю горизонтальную линию, а ноги находятся на равном расстоянии друг от друга от центральной линии (ось y) в соответствии с маркировкой S, M или T, его центр тяжести должен находиться непосредственно над пересечением осей x и y. Это положение служит точкой отсчета для расчета углов раскачивания
4. Попросите участника встать прямо, сложив руки по бокам, и смотреть прямо перед собой на визуальное окружение. Попросите их воздержаться от движения ног в течение всего теста (рис. 1B).
   заметка: Если ноги расположены правильно, дисплей центра тяжести (COG) должен отображать фигурку палочки на пересечении осей X и Y. Однако, если фигурка палки смещена и ножки расположены правильно (в соответствии с приведенными выше инструкциями), не отрегулируйте ножки.

4. Тест сенсорной организации (SOT)

1. Выполните условия 1-6 по протоколу SOT.
   заметка: SOT состоит из 6 условий, каждое из которых состоит из 3 попыток продолжительностью 20 секунд каждое. В условиях 1 и 2 участник стоит спокойно с открытыми и закрытыми глазами соответственно. Это позволяет установить, увеличивается ли раскачивание при удалении визуальных сигналов, и определяет, насколько эффективно участник использует соматосенсорную информацию. В Условии 3 участник стоит с открытыми глазами; Визуальное окружение отсылается к раскачиванию, и визуальные подсказки становятся неточными. В условии 4 опорная поверхность имеет привязку к качанию; Таким образом, соматосенсорные сигналы становятся неточными. Условие 5 выполняется с закрытыми глазами и опорной поверхностью, основанной на раскачивании. Это определяет, как участник использует вестибулярные сигналы, когда визуальные сигналы удалены, а соматосенсорные сигналы неточны. Наконец, в Условии 6 визуальное окружение и опорная поверхность имеют привязку к раскачиванию, что определяет, полагается ли участник на визуальные подсказки, даже если они неточны. Условия SOT классифицируются по степени сложности. Первые 3 условия выполняются на статической опорной поверхности, в то время как последние 3 условия используют динамическую опорную поверхность.
2. Оценивайте балл после каждого испытания (появится зеленая или красная полоса, отображающая равновесный балл участника относительно нормативного набора данных соответствующего возраста). Прерывайте любое испытание в любое время, если участник выглядит так, как будто ему требуется помощь.
3. Отметьте любое испытание, в котором участник делает шаг, касается визуального окружения или начинает падать, как потерю равновесия (LOB). При необходимости дайте участнику отдохнуть между попытками и после этого точно переставьте ноги.

Позволяет программному обеспечению вычислять результаты для следующих переменных, представляющих интерес: Оценка равновесия - общий показатель баланса; Анализ стратегии - индикатор доминирования стратегии голеностопного сустава против бедра; Сенсорный анализ – показатель того, какая сенсорная система используется для поддержания равновесия (т.е. соматосенсорное, зрительное, вестибулярное или зрительное предпочтение); и первоначальное выравнивание COG до начала каждого испытания. Оценка равновесия рассчитывается в соответствии с уравнением 1, где 12,5° представляет собой максимальное нормальное постуральное раскачивание в передне-заднем направлении; θ представляет собой рассчитанное участником максимальное передне-заднее смещение COG¹⁴. Оценка 100 означает идеальную стабильность; Оценка 0 указывает на потерю равновесия.

Оценка стратегии представляет собой амплитуду сдвиговых колебаний от пика до пика относительно максимально возможной поперечной силы 25 фунтов (11,4 кг), где 25 фунтов — это разница между максимальной и минимальной поперечной силой, создаваемой людьми, которые использовали стратегию тазобедренного сустава только для поддержания равновесия на узком луче (Нэшнер, неопубликованные данные; цитируется в Руководстве оператора системы EquiTest)¹⁴. Оценка около 100 указывает на полную стратегию голеностопного сустава; Оценка около 0 указывает на стратегию полного бедра с максимальной силой сдвига. Сенсорный анализ вычисляет четыре сенсорных соотношения, используя средние баллы равновесия из конкретных пар сенсорных тестовых условий. К ним относятся:

Начальное выравнивание ЦТ определяется как среднее передне-заднее положение ЦЖ в предшествующие полсекунды перед каждым испытанием СОТ.

5. Тест управления двигателем (MCT)

1. Выполните все 6 условий на MCT, включая 3 прямых и 3 обратных перевода, которые ранжированы по величине (малый, средний и большой).
   заметка: Малые трансляции представляют собой пороговый стимул, в то время как большие трансляции требуют от участника максимальной реакции. Переводы на средние носители находятся между двумя концами спектра. Каждое условие выполняется 3 раза, со случайной задержкой в 1,5-2,5 секунды между ними. Горизонтальное смещение опорной поверхности во время каждого перемещения масштабируется в соответствии с ростом участника.
2. Убедитесь, что ножки точно расположены на опорной поверхности в соответствии с приведенными выше инструкциями. Выполняйте испытания в стандартизированном порядке (сначала в обратном направлении, затем вперед по переводу). При необходимости прервите любое судебное разбирательство и запишите потерю баланса, как указано выше.
   заметка: Полный MCT занимает примерно 5-10 минут без перерывов. Позволяет программному обеспечению вычислять результаты для следующих интересующих переменных: Весовая симметрия - распределение весовой нагрузки в левой и правой конечностях до начала перемещения, измеренное с помощью силовых преобразователей; Латентность - временной промежуток (в миллисекундах) между началом трансляции опорной поверхности и активной реакцией на усилие участника, измеряемый для каждой конечности независимо; и масштабирование амплитуды (или относительная сила отклика) - сила активной силовой реакции участника на остановку углового момента, передаваемого телу во время перемещения вперед и назад. Сила реакции измеряется для каждой ноги независимо в единицах углового момента (градусы в секунду) и нормализуется по росту и весу тела.

6. Разбор участников

1. Помогите участнику спуститься с платформы после завершения SOT и MCT. Обсудите последствия их выводов, объяснив, как они в целом показали себя на SOT и MCT.
2. Если это уместно, обсудите или направьте участника на программу тренировки равновесия под квалифицированным руководством, если он набрал низкие баллы по любому из тестов. Порекомендуйте дальнейшие медицинские обследования, если участник набрал низкие баллы по какому-либо из сенсорных баллов.

Results

Индекс плечевого давления голеностопного сустава (ABPI)

Индивидуальный ABPI может быть использован для классификации наличия заболевания периферических артерий. ABPI 1,0-1,2 находится в пределах нормы. Значения от 0,9 до 1,0 допустимы, но 0,4-0,9 указывают на легкую или умеренную тяжесть заболевания периферических артерий. ABPI на уровне <0,4 подтверждает тяжелое заболевание периферических артерий¹⁵. ABPI на уровне <0,9 на 95% чувствительна и на 99% специфична для заболевания пер...

Discussion

Оценка постурального контроля важна для людей с более высокой восприимчивостью к падениям, часто из-за старения или болезни. Компьютеризированная динамическая постурография является уникальным методом, поскольку сенсорные системы, ответственные за равновесие, могут быть проверены с помощью отдельных протоколов, которые систематически дифференцируют нарушения⁴. Тест на сенсорную организацию (SOT) может определить, когда человек плохо использует соматосенсорные, визуальные или вестибулярные сигналы или полагаетс...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
NeuroCom EquiTest	NeuroCom, подразделение Natus Medical Incorporated, Сан-Карлос, Калифорния, США
Портативный допплеровский ультразвуковой аппарат	Huntleigh Technology Plc, Кардифф, Великобритания
Сфигмоманометр (артериальное давление) манжета