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Medicine

Die Multiple-Sklerose-Performance-Test (MSPT): Ein iPad-Based Disability Assessment Tool

doi: 10.3791/51318 Published: June 30, 2014

Summary

Präzise Messung von neurologischen und neuropsychologische Beeinträchtigung und Behinderung bei Multipler Sklerose ist eine Herausforderung. Wir berichten methodische Details zu einem neuen Test, der Multiple-Sklerose-Performance-Test (MSPT). Dieser neue Ansatz für das Ziel der Quantifizierung der MS Zusammenhang mit einer Behinderung bietet einen Computer-basierten Plattform für präzise, ​​valide Messung von MS Schweregrad.

Abstract

Präzise Messung von neurologischen und neuropsychologische Beeinträchtigung und Behinderung bei Multipler Sklerose ist eine Herausforderung. Wir berichten über einen neuen Test, der Multiple-Sklerose-Performance-Test (MSPT), die einen neuen Ansatz zur Quantifizierung MS Zusammenhang mit einer Behinderung darstellt. Die MSPT nutzt Fortschritte in der Computertechnik, Informationstechnik, Biomechanik und klinische Messung Wissenschaft. Die daraus resultierende MSPT eine Computer-basierte Plattform für präzise, ​​valide Messung von MS Schweregrad. Basierend auf, aber die Verlängerung der Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC) bietet die MSPT präzise, ​​quantitative Daten über Schrittgeschwindigkeit, Balance, Geschicklichkeit, Sehleistung und kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit. Die MSPT wurde von 51 MS-Patienten und 49 gesunden Kontrollen (HC) getestet. MSPT Werte waren sehr gut reproduzierbar, stark mit Techniker-verabreichten Testergebnisse korrelieren, diskriminiert MS von HC und schwere von leichten MS, und mit Patient berichtete Ergebnis korrelierts. Maßnahmen der Zuverlässigkeit, Empfindlichkeit und der klinischen Bedeutung für MSPT Partituren waren günstig, verglichen mit Techniker-basierte Tests. Die MSPT ist eine potenziell transformative Ansatz zum Sammeln MS Behinderung Ergebnisdaten für die Patientenversorgung und Forschung. Da die Prüfung ist computerbasiert ist, können die Testleistung in der traditionellen oder neuartige Weise analysiert werden und Daten können direkt in die Forschung oder klinische Datenbanken eingegeben werden. Die MSPT könnte weit an Kliniker in der Praxis Einstellungen, die nicht zu klinischen Studie Performance Websites verbunden sind, oder die in ländlichen Gebieten praktizieren, drastisch verbesserten Zugang zu klinischen Studien für Ärzte und Patienten verbreitet werden. Die MSPT könnte, um aus der Klinik-Einstellungen angepasst werden, wie der Wohnung des Patienten, wodurch eine sinn realen Daten. Die MSPT stellt ein neues Paradigma für neuroperformance Tests. Diese Methode könnte die gleiche Wirkung auf die transformative klinischen Versorgung und Forschung in MS als standardisierte computer angepasst t habenesting hat im Bereich der Bildung hatte, mit deutlichem Potenzial, um die Fortschritte in der klinischen Versorgung und Forschung zu beschleunigen.

Introduction

Multiple Sklerose (MS) ist eine entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems (ZNS) bei jungen Erwachsenen, insbesondere Frauen. Entzündungsherde auftreten, unvorhersehbar und intermittierend in optischen Nerven, Gehirn und Rückenmark. Episodischen Symptome, Rückfälle bezeichnet, prägen die frühen Stadium der schubförmig remittierender MS (RRMS). Während der RRMS Krankheitsstadium, reichert ZNS-Gewebe irreversible Verletzung, manifestieren sich als progressive Hirnatrophie und neurologische Behinderung. Hirnatrophie in MS beginnt früh in der Krankheit und geht 2-8x schneller als Alter und Geschlecht gesunden Kontrollen ein. Vermutlich, weil der Hirnreserve und andere Kompensationsmechanismen, ist klinisch signifikante neurologische Behinderungen in der Regel für Jahre verzögert, in der Regel für 10 bis 20 Jahre nach Symptombeginn. In weiter fortgeschrittenen Stadien der MS, genannt sekundär progredienter MS (SPMS), weniger häufig auftreten oder ganz verschwinden Rückfälle, aber allmählich zunehmenden neurologischen disFähigkeit erfolgt, und die Patienten erleben eine Kombination von Schwierigkeiten mit dem Gehen, Arm-Funktion, Vision oder Erkenntnis.

Quantifizierung der klinischen MS-Krankheitsaktivität und Progression ist eine Herausforderung für eine Vielzahl von Gründen. Zunächst klinischen Manifestationen sind sehr unterschiedlich in verschiedenen MS-Patienten. Zweitens variiert die Krankheitsaktivität signifikant im Laufe der Zeit in den einzelnen MS-Patienten. Drittens variieren MS Erscheinungsformen in der frühen im Vergleich zu späten Krankheitsstadien. Schließlich, neurologische und neuropsychologische Beeinträchtigung und Behinderung sind von Natur aus schwer zu quantifizieren. Dieses Thema wurde in regelmäßigen Abständen über die letzten 20 Jahre 2-4 prüft. Ein Standard-Maß in der Patientenversorgung und Forschung ist die Anzahl oder die Häufigkeit von Rückfällen. Die Rückfallquote hat als primäre Zielkriterium für die überwiegende Mehrzahl der klinischen Studien für RRMS eingesetzt. Reduzierung der Rückfallquote hat die Zulassung von 10 disease modifying Drogen über sechs Medikamentenklassen unterstützt. Die Anzahl der Rückfälle nur wEakly korreliert mit später klinisch signifikanten Behinderung, aber, und es hat sich als schwierig erwiesen, genau zu quantifizieren Rückfall Schwere oder Wiederherstellung von Rückfall. Die klinischen Standardinvaliditätsstaffel - Kurtzke Expanded Disability Status Scale (EDSS) 5 - ist ein 20-Punkte-Ordnungsskala von 0 (normale neurologische Untersuchung) bis 10 (Tote aus MS). Von 0 bis 4,0 ist EDSS durch die Kombination der Werte auf 7 Funktionssysteme bestimmt. Von 4,0 bis 6,0 EDSS wird durch die Fähigkeit, eine Distanz zu gehen bestimmt. EDSS 6.0 ist die Notwendigkeit für die einseitige Gehhilfe. EDSS 6.5 ist die Notwendigkeit für die bilaterale Gehhilfe. Nonambulatory Patienten erzielt EDSS ≥ 7,0, wobei höhere Zahl, die auf zunehmende Schwierigkeiten mit der Mobilität und die Fähigkeit zur Selbstpflege durchzuführen. Die EDSS hat weltweite Akzeptanz von Aufsichtsbehörden als eine akzeptable Maßnahme zur Behinderung klinischen MS-Studien, teils auf ihren langjährigen Einsatz im Bereich MS auf Basis erreicht und vertrautkeit bis Logen, aber es gibt eine Reihe von Einschränkungen 2,6. EDSS wurde als nicht-lineare, ungenau am unteren Ende der Skala, unempfindlich zu den mittleren und oberen Enden, und auch stark abhängig von Gehfähigkeit kritisiert.

Basierend auf Unzulänglichkeiten der EDSS, einem alternativen Ansatz zur Quantifizierung Behinderung bei MS-Patienten wurde im Jahr 1997 von einer Task Force der National Multiple Sclerosis Society (NMS) 7,8 empfohlen. Diese Task Force empfohlen, eine 3-teilige Gesamtskala, die Multiple-Sklerose-Functional Composite (MSFC), zum klinischen MS-Studien. Wie eingangs empfohlen, bestand aus einem Zeitmaßnahme zu Fuß (die 25 ft zeitlich Spaziergang [WST]), einem Maß für die zeitgesteuerte Arm-Funktion (die 9-Loch-Zapfen-Test [9HPT]) und ein Maß für die Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit der MSFC (die 3 Sek. Version des Studium Auditory Serien Addition Test - PASAT-3 9,10). Jede Maßnahme wurde zu einer Referenzpopulation normalisiert, um eine Komponente zu erstellenZ-Score und die einzelnen z-Werte wurden gemittelt, um ein Composite-Score, der die Schwere der einzelnen in Bezug auf die Referenzpopulation der Patienten zu schaffen. Die MSFC nicht von Regulierungsbehörden als primäre Behinderung Ergebnis Maßnahme akzeptiert, zum Teil, weil die klinische Bedeutung eines z-Score oder Z-Score Veränderung war nicht klar. Auch die MSFC ist kritisiert worden, weil es eine visuelle Funktion Maßnahme fehlt und weil die PASAT schlecht von den Patienten akzeptiert. In Reaktion auf diese Unzulänglichkeiten, eine Expertengruppe 11, von der Nationalen MS-Gesellschaft einberufen, empfahl zwei Modifikationen des MSFC: 1) Aufnahme des Sloan Low Contrast Brief Acuity Test 12 und 2) Austausch der PASAT-3 mit dem oralen Version des Symbol Digit Modalitäten Test (SDMT) 13,14. Diese Expertengruppe empfahl auch, dass die überarbeitete MSFC sich die primäre Behinderung Ergebnis Maßnahme, um die EDSS in Zukunft klinischen MS-Studien 11 ersetzen. Ein effort ist derzeit im Gange, um Regulierungsagentur Akzeptanz eines neuen Behinderten Ergebnis Maßnahme auf der Grundlage quantitativer Maßnahmen neuroperformance 15 zu erreichen.

Es ist klar, dass die neuen Methoden sind notwendig, um die Ergebnisse Bewertung in der MS Bereich zu verbessern. Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung eines neuen klinischen Behinderung Ergebnis Assessment-Tool, das Multiple-Sklerose-Performance-Test (MSPT), die auf der MSFC-Ansatz baut, die aber auch geht Fortschritte in Computer-und Informationstechnologie, Biomechanik, menschliche Leistungstests und Distanz Gesundheit. Die MSPT Anwendung verwendet das iPad als Datenerfassungsplattform, um das Gleichgewicht zu beurteilen, zu Fuß Geschwindigkeit, Geschicklichkeit, visuelle Funktion und Kognition. Die MSPT können in einem klinischen Umfeld durchgeführt werden oder von der MS-Patienten them in einer Umgebung zu Hause. Die Daten können aus einer Entfernung übertragen und direkt in eine klinische oder Forschungsdatenbank eingegeben, potenziell wodurch die Notwendigkeit einer Klinik besuchen werden. Dieser VorteilBesonders wichtig ist für Personen mit behindernden neurologischen Erkrankungen wie MS. Schließlich ist da der MSPT Computer basieren, sind verschiedene Analysen möglich, anders als Techniker verabreicht Performance-Tests. Dieser Beitrag beschreibt das Design und die erstmalige Anwendung der MSPT.

Protocol

Entwicklung der MSPT und erste Antrag wurde von der Cleveland Clinic Institutional Review Board genehmigt. MS-Patienten und HC unterzeichnet genehmigt Informed Consent Dokumente vor dem Testen MSPT.

1. Allgemeine Aspekte der Methodenentwicklung

Die für dieses Protokoll verwendet Tablette ist das Apple iPad, ein leistungsfähiges Rechengerät mit hoher Qualität Trägheitssensoren im Gerät integriert. Diese verschiedenen Sensoren in einem kompakten, kostengünstigen Gerät verpackt bieten eine ideale Plattform für Multi-Sensor-Test Verwaltung.

  1. Für die Messung von Drehraten, verwenden eine integrierte 3-Achsen-Gyrometer mit einem Bereich von ± 250 Grad pro Sekunde bei einer Auflösung von 8,75 Milligrad pro Sekunde bei einer maximalen Abtastrate von 100 Hz. Verwenden Sie ein 3-Achsen-Linearbeschleunigungsmesser mit einem Bereich von ± 2,0 g bei einer Auflösung von 0,9 bis 1,1 mg mit einer Abtastrate von 100 Hz bis lineare Beschleunigung zu erfassen.
  2. Achten Sie darauf, das Gerät hat auch ein High-Res-olution kapazitive Multi-Point-Touchscreen in der X-und Y-Positionsdaten werden bei 60 Hz abgetastet, während die Anerkennung von bis zu 11 separate Kontaktpunkte gleichzeitig.
  3. Schreiben Sie die MSPT App in Objective-C, einem Allzweck-Hochobjektorientierte Programmiersprache, die in Apples Mac OS X und iOS-Betriebssystemen verwendet wird.
  4. HINWEIS: Mit diesem Ansatz der Softwareentwicklung ermöglicht eine vorteilhafte Verwendung zukünftige Fortschritte in der Hardware und dabei gesammelten Daten konsistent. Das Programm wurde bereits geschrieben und von einem Team von Ingenieuren durch Xcode, einem Objective-C-Compiler validiert.

2. Entwurf und Prüfung der Multiple-Sklerose-Performance-Test (MSPT)

Bereiten Sie die MSPT auf dem iPad zu fünf Leistungsmodule sind wie folgt: 1) Wandern Geschwindigkeit, entwickelt, um die WST zu simulieren; 2) Balance Test; 3) Manuelle Geschicklichkeit Test (MDT) für Funktion der oberen Extremitäten, mit dem die 9HPT zu simulieren; 4) VerarbeitungsgeschwindigkeitTest (PST), entwickelt, um die SDMT zu simulieren; und 5) Geringer Kontrast Brief Sehschärfetest (LCLA), entworfen, um Standard-Sloan LCLA Charts 12 (Tabelle 1) zu simulieren.

  1. Gehen Speed ​​Test (WST)
    1. Dieser Test basiert auf dem WST, die Teil der traditionellen MAS beruht.
    2. Legen Sie die Tablette auf der Person unteren Rücken bei sakralen Ebene (Abbildung 1).
    3. Empfehlen, dass das Thema verwenden keine üblichen Hilfsmittels (z. B. Zuckerrohr, wanderer, Klammer) für das Gehen. Stellen Sie das Thema, um sicherzustellen, das Tablet Volumen wird für diesen Test eingeschaltet und die Tablette wird nach außen auf das Band und auf dem Rücken positioniert.
    4. Lassen Sie den Patienten stehen direkt hinter der Startlinie. Weisen Sie den Patienten, dass sie zu Fuß zu beginnen, wenn der Techniker trifft den Startknopf und gibt den Befehl zu starten.
    5. Drücken Sie die Start-Taste und beobachten Sie den Patienten, wie sie zu Fuß die 25 ft, um die Ziellinie so schnell und sicher wie möglich. Ensicher, dass der Patient nicht verlangsamen, bis nach dem Passieren der Ziellinie. Als sie die Ziellinie passieren, drücken Sie die Tablet-Stopp-Taste.
    6. Probe und sammeln Daten aus der Tablette, die Zeit benötigt, um die WST vervollständigen quantifizieren.
  2. Balance Test
    Dieser Test wurde entwickelt, um objektive klinische Daten bezüglich der Integration von sensorischen Informationen bei der Aufrechterhaltung Haltungsstabilität bieten.
    1. Befestigen Sie das Tablet an der Person unteren Rücken bei etwa sakrale Ebene (Abbildung 1).
    2. Stellen Sie das Thema, um sicherzustellen, das Volumen wird für diese Tests eingeschaltet. Informieren Sie ihnen, dass der Test besteht aus zwei 30 Sek. Studien.
      1. Für die erste Studie, die Gegenstand stehen mit den Händen auf den Hüften positioniert ist, halten beide Füße zusammen und Balance. Weisen Sie das Thema, dass, wenn sie aus der Haltung zu bewegen, wieder ins Gleichgewicht, und wieder in Testposition so schnell wie möglich.
      2. Beachten Sie das Thema, als sie auszugleichenfür 30 Sekunden und notieren jeden der folgenden Fehler: Hände weg von den Hüften; Öffnung auf die Augen; treten oder stolpern; Heben Zehen oder der Ferse ab Boden; bleiben aus der Position für mehr als 5 sec; Biegen an der Taille.
      3. Für den zweiten Versuch wiederholen Sie die Schritte 2.2.2.1 und 2.2.2.2 und habe das Thema halten ihre Augen geschlossen.
    3. Mit den gewonnen, um die Bewegung des Motivs der Schwerpunkt in den beiden Studien als Maß für die Haltungsstabilität zu quantifizieren Daten. Nutzen Sie ein MATLAB-Skript Schwerpunkt Bewegung durch Computeranalyse der Trägheits Daten zu bestimmen.
      Traditionell wird ein Fehler Zählsystem verwendet, um das Gleichgewicht Leistung zu beurteilen, aber diese Maßnahme ist abhängig von Evaluator Urteil und wird durch inter-und intra-Reliabilität Fragen geplagt.
  3. Manuelle Geschicklichkeit Test (Fig. 2)
    Der MDT ist für die manuelle Geschicklichkeit bei der Ausführung einer Aufgabe zu quantifizieren oberen Extremität durch simulating der 9HPT. Das Modul verfügt über zwei Varianten in Bezug auf die Anfangsposition peg. Bei der ersten Variante, die so genannte "Schüssel"-Version, die 9 Heringe stammen in einer flachen Schale mit den gleichen Abmessungen wie die Standard 9HPT Gerät. Die Zapfen werden in die Löcher 9 eingesetzt ist, wird in die Schale zurück genau wie bei der 9HPT. Die Alternative Test, genannt die Zeile Fassung beginnt mit den Zapfen in einem Heim Reihe angeordnet 7,1 cm von der Mitte der Mitteleinführungslöcher eingeführt. Pegs sind aus der Zeile entfernt, in die Löcher eingeführt, zog dann in die Schale, um den Test zu beenden.
    1. MDT Geschirrtest.
      1. Legen Sie die Stifte in der Start Gericht.
      2. Weisen Sie den Patienten, um den Stift Aufgabe so schnell wie möglich durchzuführen. Informieren Sie ihnen, dass, wenn ein Stift auf den Tisch fällt sie es abrufen und mit der Aufgabe, aber wenn ein Stift auf den Boden fällt, sollten sie weiter arbeiten an der Aufgabe und der Techniker wird es abzurufen.
      3. Lassen Sie die Teilnehmer nimmt die Heringe ein zueine Zeit, mit nur einer Hand und legte sie in die Löcher in beliebiger Reihenfolge, bis die Löcher gefüllt. Hinweis: die nicht-dominante Hand kann die PEG Bord stabilisieren werden.
      4. Dann, ohne Pause, haben die Teilnehmer entfernen Sie die Stifte ein zu einer Zeit, zurück in die Container, und berühren Sie den Tablet-Bildschirm wenn der Vorgang beendet.
      5. Beachten Sie die Teilnehmer Wiederholen Sie diese Aufgabe zweimal mit jeder Hand, beginnend mit der dominanten Hand.
    2. MDT Row Test.
      1. Legen Sie die Stifte in den Start Hause Zeilenpositionen, 7,1 cm von der Mitte der Mitte Einführungslöchern.
      2. Führen Sie diesen Test durch folgende Schritte 2.3.1.2 bis 2.3.1.5.
    3. Verwenden Sie den kapazitiven Touchscreen des Tablets, um den genauen Zeitpunkt der Einführung und Entfernung eines jeden Stiftes bestimmen. Bestimmen Sie die Gesamtzeit, die einem Zyklus von Einsetzen und Entfernen aller 9 Heringe für jede Version der Test abgeschlossen.
  4. Die Low Contrast Brief Acuity Test (LCLAT)
    Die LCLAT basiert auf Standard-Sloan LCLA Charts 12 basiert. Für die iPad-Version (Abbildung 3), sind Kontrastwerte von 10% und 5% gezeigt, zusätzlich zu den 2,5% und 1,25% Steigung Ebenen für traditionelle Techniker verabreicht Prüfung eingesetzt.
    1. Haben die Teilnehmer sitzen. Halten oder montieren Sie die Tablette 5 ft von ihnen auf Augenhöhe. Dämpfen Sie das Licht oder Wieder Position der Patient, jede Blendung zu minimieren.
    2. Für jeden Versuch, fragen Sie die Teilnehmer zu fünf Buchstaben auf dem Bildschirm angezeigt, in einer Reihe zu identifizieren. Beobachten Sie, wie der Teilnehmer versucht, die Buchstaben in der Reihenfolge von links nach rechts zu identifizieren. Ergebnis der Studie, basierend auf der Anzahl der Buchstaben richtig aus der fünf vorgestellten identifiziert. Weiter Studien mit kleineren Buchstaben und bestimmen die kleinste Schriftgröße erkennbar durch den Teilnehmer.
    3. Bestimmen Sie die Anzahl der Buchstaben in jedem Kontrastverlauf Pegel mit dem MSPT App richtig, und vergleichen Sie mit der Leistung auf den Standard-Sloan LCLA Charts.
    4. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit Test (PST) (Abbildung 4)
      Das PST ist ähnlich der SDMT, die als Ersatz für die PASAT im MAS empfohlen wurde. Die SDMT ist eine zuverlässige und gültige Werkzeug für die Beurteilung Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit 14.
      1. Vorbereiten und testen Sie die Patienten wie folgt (unter Verwendung Richtungen durch die Tablette zur Verfügung gestellt):
        1. Zeigen Sie dem Patienten eine Stichprobenprüfung Bildschirm mit einem Symbol-Taste (zwei Linien von Feldern oben auf dem Bildschirm) und die Prüfung Teil des Bildschirms (zwei Linien der Kästen in der Mitte des Bildschirms.
        2. Erklären Sie, dass in dem Schlüssel, Kästchen in der oberen Reihe enthalten Symbole und Boxen in der unteren Reihe enthalten entsprechende Zahlen. Erklären Sie, dass in der Prüfung, die oberen Felder zeigen Symbole, die unteren Felder leer und die Aufgabe ist die Eingabe der Zahlen entsprechend den Symbolen
        3. Beobachten Sie den Patienten üben den Test. Initiieren Sie die Übungsrunde mit der "Praxis beginnen"-Taste. Beobachten Sie den Patienten wählen Sie die entsprechenden Zahlen durch leichtes Berühren der Tastatur an der Unterseite des Bildschirms nur mit dem Index oder Zeigefinger ihrer dominanten Hand.
        4. Informieren Sie den Patienten, dass in dem Test, wenn sie füllen eine Zeile, eine neue Reihe von Symbolen angezeigt. Weisen Sie den Patienten weiter, bis die Auswahl von Zahlen gesagt, zu stoppen und aus falschen Antworten, die nicht geändert werden können, auf sich zu bewegen. Fragen Sie den Patienten, den Test so schnell und genau wie möglich zu vervollständigen.
        5. Beginnen Sie den Test durch Drücken der "Test beginnen" klicken. Beobachten Sie den Patienten führen Sie den Test für 2 min. Bestimmen Sie die Anzahl der richtigen Antworten.

    3. Validation

    1. Führen Sie eine prospektiv definierte Validierungsstudie im Vergleich zu traditionellen Techniker-basierte Tests zur Leistungscharakteristik des MSPT beurteilen. Verwenden Sie diese Daten, um Test-Retest-Reliabilität, Beziehung zum EDSS, Krankheits st bestimmenAlter, Krankheitsdauer, Patienten berichteten Ergebnisse, und die Beziehung zu Techniker verabreicht neurologische und neuropsychologische Tests.
      Die Mellen Center for Multiple Sclerosis Treatment und Forschung an der Cleveland Clinic - Die hier vorgestellte Studie wurde an einem Standort durchgeführt. 51 MS-Patienten, die eine Reihe von neurologischen Behinderungen und Krankheitsdauer, und 49 nach Alter und Geschlecht abgestimmt HC wurden für einen einzigen Studienbesuch rekrutiert. Die Einschlusskriterien waren wie folgt: gesunde Kontrollen bereit, in MSPT Validierung teilnehmen oder eine MS-Diagnose von International Panel Kriterien 16, im Alter von 18 bis 65, in der Lage sind, den Zweck der Studie zu verstehen und Zustimmung; ambulanten und in der Lage, zu Fuß 25 m, mit oder ohne Gehfähigkeit Hilfsmittels.
    2. Nutzen Sie die folgenden Vergleiche für die Validierung:
      1. Vergleichen Sie die WST vom MSPT mit der WST von einem ausgebildeten Techniker gemessen.
      2. Vergleichen Sie die MDT vom MSPT mit der 9HPT mvon einem ausgebildeten Techniker easured.
      3. Vergleichen Sie die LCLAT Test aus der MSPT mit dem Sloan LCLA von einem ausgebildeten Techniker gemessen.
      4. Vergleichen Sie die PST vom MSPT mit der SDMT von einem ausgebildeten Techniker gemessen.
      5. Vergleichen Sie die Balance-Test von der MSPT mit Balance-Tests von einem ausgebildeten Techniker mit dem Tetrax Balance-Plattform.
        Validierungsergebnisse werden für alle Tests außer Balance Test, die an anderer Stelle berichtet werden zur Verfügung gestellt.
    3. Definieren Sie die Beziehung zwischen Techniker oder MSPT Prüfung und Patienten berichteten Ergebnisse als Korrelationen mit den MS Performance-Scales (MSPS) 17,18. Zusätzlich sammeln Neuro-QOL PRO 19 Maßnahmen und Arbeitsstatus (Ergebnisse an anderer Stelle berichtet werden.) Die MSPS sind Patientenberichte von Mobilität, Handfertigkeit, Sehen, Müdigkeit, Kognition, Blasenfunktion, sensorische Funktion, Spastik, Schmerzen, Depressionen, Tremor und validiert.

Representative Results

MSPT Testverfahren wird durch den 1 - 4 und in dem Video gezeigt.

Wir testeten 51 MS-Patienten und 49 HC (Tabelle 2). Sie waren für Alter, Geschlecht, Rasse, und Jahre der Ausbildung gut abgestimmt. Krankheitsdauer in den MS-Patienten, definiert als Zeit vom ersten MS Symptom, betrug 12,1 (9,1) Jahren; EDSS betrug 3,9 (1,8); 74,5% wurden mit MS krankheitsmodifizierenden Arzneimittel; 29,4% hatten progressive Formen der MS; und 43% waren Vollzeit beschäftigt.

Die Reproduzierbarkeit wurde für alle Maßnahmen, indem jeder Forschungsgegenstand durchführen jeden Test zweimal, sowohl während einer morgendlichen Testsitzung, und während einer zweiten Testsitzung am Nachmittag nach einer Ruhezeit von 2-4 Stunden getestet. Test-Retest-Reproduzierbarkeit wurde durch visuelle Inspektion von Grundstücken (Abbildung 5), und durch die Generierung von Konkordanz-Korrelationskoeffizienten analysiert. Die Abbildung zeigt die Reproduzierbarkeit Daten für den Techniker (Panelsbeschriftet 1) und MSPT (Panels beschriftet 2) Prüfung für die Dimensionen des Gehens (5A), der oberen Extremität Geschicklichkeit (5B), Vision (5C) und kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit (5D). Für alle Patienten, Korrelationskoeffizienten für die Walking-Test waren 0.982 für den Techniker und 0.961 für die MSPT; für die manuelle Geschicklichkeit Dimension, waren 0,921 für den Techniker und 0,911 für die MSPT Korrelationskoeffizienten; für die Vision Dimension (2,5% Kontrast) waren sie für den Techniker 0,905 und 0,925 für die MSPT; und für die kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit Dimension, sie waren 0.853 für den Techniker und 0.867 für die MSPT. Reproduzierbarkeit war bei MS und HC.

Concurrent Gültigkeit wurde durch Vergleich der Techniker und iPad basierte Tests für jede der vier Dimensionen mit Pearson Korrelationskoeffizienten getestet. Die Daten in Tabelle 3 zeigt starke Korrelationen. Correlation Koeffizienten überschritten 0,8 für alle Tests, und in vielen Fällen überschritten Korrelationskoeffizienten 0,9. Die Korrelationen waren beide für den Morgen-und Nachmittags Test-Sessions, und sowohl für MS-und HC-stark.

Tabelle 4 zeigt die Fähigkeit jedes Test MS von HC zu unterscheiden. Die Daten aus den Morgen-und Nachmittags Test-Sessions gezeigt. Alle Tests zwischen den beiden Gruppen unterscheiden, obwohl die MSPT Sehtest grenzwertig signifikant. Sensitivität bei der Unterscheidung von MS HC wurde mit Cohens d als Maß der Effektgröße quantifiziert. Die Effektstärken von 0,8 oder höher als stark Wirkungen. Alle Tests zeigten eine gute Fähigkeit, MS von HC zu unterscheiden, und die Tablettentest Regel positiv auf die Techniker Tests verglichen.

Innerhalb der MS-Gruppe, Techniker und Tablet-Tests für alle vier Dimensionen Erkrankung korrelierte signifikant mit EDSS-Score und Krankheitsdauer. Für EDSS, der stärksten correlATIONEN waren mit den Walking-Tests (Techniker WST r = 0,67; Tablette WST r = 0,67). Korrelationen zwischen den anderen Tests und EDSS reichte von -0,37 (Techniker SLCLA, 2,5%) auf 0,53 (Tablette MDT). Korrelationen mit einer Krankheitsdauer lag im Bereich von r = -0,34 (Techniker SLCLA, 2,5%) bis r = -0,46 (Techniker SDMT).

Tabelle 5 zeigt die Testergebnisse für schwerere verglichen mit mehr milden MS (Tabelle 5a - progressive Formen von MS verglichen mit schubförmiger MS, Tabelle 5b - längere Krankheitsdauer verglichen mit kürzeren Krankheitsdauer; Tabelle 5c - EDSS> = 4,0, verglichen mit EDSS <4.0). Für jede Definition der Schwere der Erkrankung, waren deutlich schlechter Noten in der schweren MS-Gruppe. Nicht überraschend, die Fuß-Tests stark progressive getrennt von rezidivierenden Patienten und von hohen Unter EDSS-Patienten, da die Definition dieser Kategorien ist stark abhängig von der Gehfähigkeit. Cogntive Verarbeitungsgeschwindigkeit Tests korreliert besser mit der Krankheitsdauer als mit Krankheitskategorie, wie erwartet. In den meisten Fällen waren die Auswirkungen sehr stark, und MSPT Tests durchgeführt, wie gut oder besser als Techniker Tests.

Tabelle 6 zeigt Korrelationen mit Patienten berichteten Ergebnisse aus der MSPS. Es wurden signifikante Korrelationen zwischen Gehen Testergebnisse und Patientenselbstberichte über Mobilität; und zwischen manueller Geschicklichkeit Testergebnisse und Patientenselbst Berichte über die Funktion der Hand. Es gab keine signifikanten Zusammenhänge zwischen der Vision oder Verarbeitungsgeschwindigkeit Prüf-und Patientenberichte der visuellen und kognitiven Problemen. Es wurden signifikante Korrelationen zwischen Blase und Spastik Selbstberichte und Testergebnisse aus allen vier Dimensionen und signifikante Korrelationen zwischen Müdigkeit und Testergebnisse von 3 der 4 Dimensionen.

Abbildung 6 zeigt die Forschung, unterliegen die Zufriedenheit mit dem iPad MSPT Tests. Each Thema wurde aufgefordert, ihre Maß an Übereinstimmung mit einer Reihe von Fragen zu bewerten, und der Anteil der Antworten in den einzelnen Kategorien wurden für jede Frage tabellarisch dargestellt. Forschungsthemen reagierte auf folgende Aussagen: 1) Die Anweisungen für die Anwendung waren leicht zu (Abbildung 6A verstehen). 2) Ich bin ein Viel Tablet oder Smartphone-Benutzer (6B). 3) Die Anwendungen waren einfach auf dem Bildschirm (Abbildung 6C) zu sehen. 4) Durchführen von Tasks auf dem Tablet über den Touchscreen einfach war (6D); 5) Ich hatte Schwierigkeiten, das Tragen der Tablette während der Wander-und Balancing-Tests (6E). 6) Die Komponenten dieser Anwendungen hat mich zu ermüden (6F). Forschungsthema Akzeptanz des iPad-Tests war in der Regel günstig und vergleichbar zwischen MS und HC für 4 der 6 Aussagen. MS-Patienten waren weniger wahrscheinlich als HC zu behaupten, dass das Verständnis der Anleitung war einfach, und mor e wahrscheinlich feststellen, dass mit dem Tablett war ermüdend.

Figur 1
Abbildung 1. Forschungsthema mit Tablet an sakralen Ebene für Wander-und Balance-Tests positioniert.

Figur 2
Abbildung 2. Manuelle Geschicklichkeit Testgerät ausgestattet, um Tablette.

Fig. 3
Abbildung 3. Forschungsthema Testen geringem Kontrast Brief Sehschärfe.

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Abbildung 4. Verarbeitung Speed ​​Test Bildschirmlayout. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Figur 5
Test-Retest-Daten Abbildung 5. Für Techniker und Tablet-Tests. Jede Tafel zeigt Test-Retest-Daten für jedes Thema für den Techniker Tests (mit "1") und dem Tablet-Tests (mit "2"). Kohlenwasserstoffe sind geschlossen schwarze Kreise und MS-Patienten sind geschlossen rote Kreise. Abbildung A zeigt Test-Retest-Daten für die 25FW/WST; Tafel B zeigt Test-Retest-Daten für die 9HPT/MDT; Tafel C zeigt Test-Retest-Daten für die SLCLA / LCLAT; und Panel D zeigt Test-Retest-Daten für die SDMT / PST. Reproduzierbarkeit hoch war sowohl für Techniker und Tabletbasierten Tests. Konkordanz Korrelationskoeffizienten für alle Fächer / KW / MS: Techniker WST: 0.982/0.917/0.981; Tablet-WST: 0.961/0.736/0.959, Techniker 9HPT: 0.921/0.777/0.93; Tablet MDT Schalentest: 0.911/0.749/0.910; Techniker SLCLA: 0.905/0.883/0.905; Tablet LCLAT: 0.925/0.874/0.944; Techniker SDMT: 0.853/0.791/0.889; Tablet-PST:. 0.867/0.865/0.831 Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Fig. 6
Abbildung 6. Satisfaction Daten mit Tablet MSPT. Die Abbildung zeigt Grad der Übereinstimmung mit den oben genannten Fragen jeder Tafel. Für jede der 6 stellen, werden die HC-Antworten auf der linken Seite gezeigt, und MS-Antworten auf der rechten Seite. Die große Mehrheit der Versuchspersonen überein, dass die Anweisungen waren einfach zu verstehen, der Tablet-Anwendungengen leicht zu sehen, dass die Vollendung des Tests war einfach, und widersprach, dass das Tragen der Tablette für die Gangprüfung war schwierig, oder, dass die Prüfung war ermüdend. Antwortverteilung war bei HC-und MS-Themen für 4 der 6 Fragen. MS-Patienten waren weniger wahrscheinlich zu erklären, dass das Verständnis der Anleitung war einfach, und waren eher ermüdend, um die Prüfung zu finden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

Tabelle 1. Abmessungen von Zinsen und MSPT / MSFC-Tests.

Dimension MSPT-Test MSFC-Test Kommentar
Untere Extremität Funktion WST 25FW WST60, wurde gezeigt, dass mit EDSS korrelieren, und Patienten-Selbst Berichte
Gehen und Stehen Stabilität Balance Test Keiner Ungleichgewicht ist eine häufige Manifestation MS, aber es gibt keine praktischen Gleichgewichtstests für den allgemeinen Gebrauch
Hand-Koordination MDT 9HPT 9HPT hat sich gezeigt, informativ in klinischen Studien
Kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit PST SDMT PASAT-3 wurde für die erste Version des MSFC empfohlen, aber eine Expertengruppe hat empfohlen, dass es durch SDMT ersetzen
Vision LCLAT SLCLA SLCLA hat bei MS-Patienten validiert und für zukünftige Versionen des MSFC empfohlen

Tabelle 2. Patienten und gesunden Kontroll Eigenschaften.
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Tabelle 3. Pearson Korrelationskoeffizienten zwischen iPad Tests und Analog-Techniker Tests.
Tabelle 3

Tabelle 4. Fähigkeit jeder Test, um zwischen MS und HC Unterscheiden.
Tabelle 4

Tabelle 5. Test-Ergebnisse für die MS unterschiedlicher Krankheitsprogression Staaten.

Tabelle 5a. CIS + RR vs SP.
Tabelle 5a

Tabelle 5b. DD <Median vs DD ≥ Median.
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Tabelle 5c. EDSS <Median (EDSS 4,0) vs EDSS ≥ Median (EDSS 4.0).
Tabelle 5c

. Tabelle 6 Pearson Korrelation mit MSPS (Patienten-Berichte) - Morgen-Session-Daten.
Tabelle 1
Hinweis: Zeilen mit grauer Farbe sind Daten der Techniker und Zeilen mit weißer Farbe enthalten Daten von iPad. Hellgrüne Farbe Korrelationen mit p-Wert <0,01, hellgelb Korrelationen mit p-Wert <0,05 sind in der Tabelle markiert. Die Zellen, die Korrelationen zu erwarten (25FW/WST vs Mobilität; 9HPT/MDT Dish vs Hand-Koordination; SLCLA / LCLAT 2,5% vs Vision und SDMT / PST vs Kognition) sind mit Doppel c hervorgehobenell Grenzen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Tabelle anzuzeigen

Discussion

Multiple Sklerose Ergebnis Bewertungsmethoden reichen von biologischen Maßnahmen des Krankheitsprozesses (zB Entzündungsmarker im Blut oder Liquor), um berichteten Ergebnisse (PROs) reflektiert Symptome und Gefühle mit der Krankheit Patient. Zwischen diesen beiden Extremen sind bildgebende Maßnahmen, vielen basierend auf Magnetresonanztomographie (MRT), Arzt bewertet Ergebnisse (Clin-ROS), und Leistung Ergebnisse (Perf-Os). Sie sind aus vielen Gründen sehr wichtig. Sie werden verwendet, um die Schwere der klinischen Manifestationen zu bewerten, zu verfolgen Krankheitsverlaufes über die Zeit oder beurteilen Ansprechen auf die Therapie. Im regulatorischen Umfeld werden Clin-ROS und Perf-Os als primäre Zielkriterium für die Phase 3-Zulassungsstudien verwendet. Wichtig ist, Clin-ROS und Perf-Os werden auch verwendet, um für Studien über die Pathogenese konzentriert kategorisieren messen oder Schwere der Erkrankung. Aus diesen Gründen ist von entscheidender Bedeutung für die Patientenversorgung und Forschung voran sind reproduzierbar und validierte klinische Ergebnis Maßnahmen.

Zwei grundlegend verschiedene Ansätze, um MS klinische Ergebnis Maßnahmen Kliniker Rating-Skalen und quantitative Tests für neurologische und neuropsychologische Leistung. Die am häufigsten verwendete und allgemein anerkannten im Bereich MS verwendet Ratingskala ist die EDSS Kurtzke. Die häufigste quantitative preformance Maßnahme ist die MSFC. Die Vorteile jeder dieser Ansätze und ihre Mängel wurden überprüft und diskutiert. MSFC-Typ-Maßnahmen durchführen Vorteile hinsichtlich der Präzision und der quantitativen Art der Daten, aber die Interpretation der Bedeutung von kleinen Änderungen an den Patienten kann schwierig sein. Dennoch sind Bemühungen im Gange, um auf der MSFC-Ansatz zu verbessern und ein informativer Behinderung Maßnahme, die als Hauptzielparameter für zukünftige Studien in progressiver MS Bevölkerung qualifiziert werden könnten, abzuleiten.

MSFC-Tests in den meisten MS-Medikament Studien in den letzten 15 Jahren aufgenommen, und Komponenten des MSFC (besonders WST und 9HPT) werden häufig in der klinischen Praxis eingesetzt. Dies ist empirisch nachgewiesen Wert in neuroperformance Tests sowohl in der klinischen Studie und Praxis-Einstellungen. Angesichts der Tendenz im Bereich MS MSFC-Tests, die derzeitigen Bemühungen, diesen Ansatz weiter zu entwickeln 15, und Fortschritte in der Informationstechnologie zu nutzen, die wir MSPT entwickelt.

In diesem Bericht dokumentieren wir hohe Präzision, starke Korrelationen zwischen MSPT Komponente Testergebnisse und die analoge Techniker-basierten Tests und günstige Sensitivität bei der Unterscheidung von MS-Steuerelemente und mild schweren MS. Außerdem dokumentieren wir signifikante Korrelation zwischen Patientenberichte und MSPT Prüfung von Wander-und Handfunktion. In allen Vergleichen, verglichen MSPT Tests positiv auf Techniker-basierte Tests. Schließlich dokumentieren wir hohe Testperson Akzeptanz des iPad basiertes Testen.

Es gibt Auswirkungen dieser Arbeit. Erstens, die Durchführung von neurologischen performance Tests innerhalb der Computerumgebung ermöglicht verschiedene direkte Manipulationen und Analysen von originären und derivativen Daten. Ein Beispiel ist das Symbol Digit Modalitäten-Test. Aus diesem Techniker verabreicht Test wird die Anzahl der richtigen Antworten in 90 Sekunden manuell auf einem Berichtsformular aufgenommen und zu einer Forschungsdatenbank überführt. Für jede Versuchsperson wird eine Nummer für jede Testsitzung zurück. Verwendung eines computerbasierten Analogon des SDMT als Maß für kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit kann die Analyseprogramm leicht und schnell zu bestimmen, die Anzahl korrekt für jeden 30 Sekunden-Intervall und basierend auf jeweils 30 sec Intervall innerhalb Test-Sitzung Hängen zu erzeugen. Diese Pisten könnte Lernfähigkeit (zB Verbesserung der Steigung) oder kognitive Müdigkeit (z. B. Verschlechterung Steigung) zu vertreten. Diese Sondierungsparameter können mit Abmessungen von der Krankheit nicht durch die beschränkte Informationen zu Techniker Tests erfasst korrelieren. Damit der Rahmen der Prüfung resuLiter in einen höheren Informationsgehalt, auch wenn die Prüfung selbst kann ähnliche Anstrengungen seitens der Forschungsgegenstand benötigen.

Zweitens können die Ergebnisse direkt an Forschung oder klinischen Daten-Repositories ohne Papier-oder elektronischen Fallberichtsformulare übertragen werden. Dies würde erheblich reduzieren die Notwendigkeit für manuelle Datenqualitätsprüfungen, die Kosten Aufzeichnen von Daten manuell und würde menschliche Fehler zu reduzieren. In Summe sollten diese Vorteile in einer verbesserten Effizienz und Datenqualität zu übersetzen.

Drittens, computergestützter Tests könnte weit an Patienten, die nicht in der Nähe einer klinischen Studie Leistung Website ansässig sind, verbreitet werden. Die Patienten konnten mit Hilfe der MSPT getestet werden im Büro eines ländlichen Arzt, möglicherweise Unterstützung der Teilnahme an klinischen Studien für Patienten, die sonst nicht in der Lage, in einer klinischen Studie, nur weil der Abstand zu beteiligen könnten.

Drittens könnte das in der Praxis MSPT Einstellung verwendet werdens (zB MS-Kliniken), standardisierte neuroperformance Informationen zu sammeln. Da die Daten standardisiert und quantitative könnte MSPT eine sehr kosteneffiziente Mechanismus, um MS Bewertungsdaten während der klinischen Routinepraxis sammeln werden. Dies könnte Forschung Register zu füllen und informieren praxisorientierte Forschung zur Naturgeschichte, Behandlung, Auswirkungen von Begleiterkrankungen und verschiedene andere wichtige Themen.

Schließlich könnte der in diesem Dokument beschriebenen computerbasierten MSPT in-home-Tests angepasst werden. Dies könnte transformative, da Daten könnten in der gleichen Position wie die Forschungsteilnehmer (oder klinischen Patienten) normalen Umgebung gesammelt werden, im Gegensatz zu den sehr künstlichen Bedingungen in den meisten klinischen Studie oder Patientenfürsorge. Neben den deutlichen Abbau von Barrieren Reise zu einem Standort für klinische Studien oder akademische Zentrum auferlegt, würde dies Merkmalsdaten auf neurologische Funktionen in einer realen Welt stellenEinstellung. Ferner können mehrere Messungen über definierte Zeiträume erfasst werden, so dass eine genauere Bewertung der Gesamtleistung und neurologischen Identifizierung relevanter Schwankungen (zB Ermüdbarkeit im Laufe des Tages oder signifikante Abweichung von individuellen Durchschnittsleistung). Dies wiederum, Funktionsprüfung viel mehr Patienten relevanten und aussage für Kliniker und Forscher machen würde.

Es ist wichtig zu beachten, dass das iPad als Plattform, um die Datenerfassung und-Verarbeitungsalgorithmen in der Software hosten. Ähnlich wie andere computergestützte Testansätze wurde die Software in einer Weise, die sollte Apple oder anderen Tablet-Hersteller aktualisieren die Hardware oder das Betriebssystem geschrieben werden, können Anpassungen in der Erfassung und Verarbeitung der Daten, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse bleiben konsistent über Testmodule werden und müssen nicht im Rahmen der künftigen Gerät oder Software-Konfiguration erneut validiert werden.

Wie neuroperformance Tests wird zunehmend in MS und andere chronische neurologische und neuropsychologische Störungen angewendet wird, wird Computer-Tests angepasst den gleichen transformative Wirkung auf die klinische Versorgung und Forschung als standardisierte computer angepasst Tests im Bereich der Bildung hatte, mit deutlichem Potenzial, um den Fortschritt zu beschleunigen in der klinischen Versorgung und Forschung für neurologische Erkrankungen.

Disclosures

Biogen Idec, Genzyme, Novartis, Pfizer und Forschungsförderung und von den National Institutes of Health, National Multiple Sclerosis Society, Biogen Idec, Genzyme und Novartis: Dr. Rudick hat Honorare oder Beratungskosten aus empfangen werden. Als am 12. Mai 2014 wird Dr. Rudick Mitarbeiter von Biogen Idec sein.

Dr. Miller hat Forschungsmittel von der National Multiple Sclerosis Society und Novartis erhalten.

Dr. Bethoux hat Honorare oder Beratungskosten ein von: Biogen Idec, Medtronic, Allergan, Merz, Acorda Therapeutics, und innovative Neurotronics und Forschungsförderung von der National Multiple Sclerosis Society, Acorda Therapeutics, Medtronic, Merz, und innovative Neurotronics.

Dr. Rao hat Honorare oder Beratungskosten ein von: Biogen Idec, Genzyme, Novartis und der American Psychological Association und der Forschungsförderung von den National Institutes of Health, US Department of Defense, National Multiple Sclerosis Society, CHDI Foundation, Biogen Idec, und Novartis.

Dr. Alberts erhält Beratungskosten von Boston Scientific und Forschungsförderung von den National Institutes of Health.

JC Lee, Reece C, D Stough, B Mamone, D. Schindler - nichts zu erklären.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
9-Hole Peg Test Kit Rolyan A8515
Apple iPad with Retina Display (16 GB, Wi-Fi, White) Apple MD513LL/A
CD Player Non-brand specific
iPad Body Belt Motion Med LLC RMBB001 Special order for The Cleveland Clinic
LCVA Wall Chart Precision Vision 2180
Music Stand Non-brand specific
PASAT Audio CD PASAT.US English
SDMT Test Materials WPS W-129
Upper Extremity Overlay Apparatus Motion Med LLC PB002 Special order for The Cleveland Clinic

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Die Multiple-Sklerose-Performance-Test (MSPT): Ein iPad-Based Disability Assessment Tool
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Rudick, R. A., Miller, D., Bethoux, F., Rao, S. M., Lee, J. C., Stough, D., Reece, C., Schindler, D., Mamone, B., Alberts, J. The Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT): An iPad-Based Disability Assessment Tool. J. Vis. Exp. (88), e51318, doi:10.3791/51318 (2014).More

Rudick, R. A., Miller, D., Bethoux, F., Rao, S. M., Lee, J. C., Stough, D., Reece, C., Schindler, D., Mamone, B., Alberts, J. The Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT): An iPad-Based Disability Assessment Tool. J. Vis. Exp. (88), e51318, doi:10.3791/51318 (2014).

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