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Medicine

La sclerosi multipla Performance Test (MSPT): uno strumento di valutazione della disabilità iPad-Based

doi: 10.3791/51318 Published: June 30, 2014

Summary

Misurazione precisa di danno neurologico e neuropsicologico e disabilità nella sclerosi multipla è una sfida. Riportiamo i dettagli metodologici su un nuovo test, la sclerosi multipla Performance Test (MSPT). Questo nuovo approccio con l'obiettivo di quantificazione della disabilità legata alla SM fornisce una piattaforma basata su computer per una precisa, valida misura della SM gravità.

Abstract

Misurazione precisa di danno neurologico e neuropsicologico e disabilità nella sclerosi multipla è una sfida. Riportiamo un nuovo test, la sclerosi multipla Performance Test (MSPT), che rappresenta un nuovo approccio alla quantificazione della disabilità legata alla SM. Il MSPT sfrutta progressi della tecnologia informatica, tecnologia dell'informazione, biomeccanica e clinica scienza misurazione. Il MSPT risultante rappresenta una piattaforma basata su computer per una precisa, valida misura della SM gravità. Basato su, ma estendendo la Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC), il MSPT fornisce precisi dati quantitativi sulla velocità di piedi, equilibrio, destrezza manuale, la funzione visiva, e la velocità di elaborazione cognitiva. La MSPT è stato testato da 51 pazienti con SM e 49 controlli sani (HC). Colonne sonore MSPT erano altamente riproducibili, correlata fortemente con i punteggi dei test tecnico-somministrato, discriminati MS da HC e grave da MS lievi, e correlato con l'outcome del paziente segnalatos. Misure di affidabilità, sensibilità e senso clinico per i punteggi MSPT erano favorevoli rispetto ai test basati tecnico-. Il MSPT è un approccio potenzialmente trasformativo per la raccolta dei dati di outcome MS invalidità per la cura del paziente e la ricerca. Perché il test è basato su computer, le prestazioni del test può essere analizzato in modi tradizionali o innovativi e di dati può essere inserita direttamente nella ricerca o database clinici. Il MSPT potrebbe essere ampiamente diffuso per i medici nelle impostazioni di pratica che non sono collegati a siti di performance trial clinici o che praticano in ambienti rurali, migliorando drasticamente l'accesso alle sperimentazioni cliniche per medici e pazienti. Il MSPT potrebbe essere adattato per le impostazioni cliniche, come la casa del paziente, fornendo in tal modo i dati del mondo reale più significativi. Il MSPT rappresenta un nuovo paradigma per il test neuroperformance. Questo metodo potrebbe avere lo stesso effetto trasformativo sulla cura clinica e di ricerca in SM standardizzata computer adattato tressante ha avuto nel campo dell'istruzione, con chiaro potenziale per accelerare i progressi nella cura clinica e di ricerca.

Introduction

La sclerosi multipla (SM) è una malattia infiammatoria del sistema nervoso centrale (SNC) che colpisce i giovani adulti, in particolare le donne. Focolai di infiammazione si verificano imprevedibile e intermittente in nervi ottici, cervello e midollo spinale. Sintomi episodici, chiamati ricadute, caratterizzano la fase remittente precoce recidivante della sclerosi multipla (SMRR). Durante la fase di malattia SMRR, irreversibile lesione del tessuto del sistema nervoso centrale si accumula, si manifestano come atrofia cerebrale progressiva e disabilità neurologica. Atrofia cerebrale nella SM inizia presto nella malattia e procede 2-8x più veloce di età e sesso abbinati controlli sani 1. Presumibilmente a causa della riserva del cervello, e di altri meccanismi di compensazione, clinicamente significativa disabilità neurologica è generalmente ritardato per anni, di solito per 10-20 anni dopo l'insorgenza dei sintomi. Durante le fasi più avanzate di MS, chiamati SM secondariamente progressiva (SMSP), le recidive si verificano meno frequentemente o scompaiono del tutto, ma gradualmente peggiorando dis neurologicicapacità deriva, ed i pazienti sperimentano una combinazione di difficoltà a camminare, la funzione del braccio, la visione, o cognizione.

Quantificare MS attività di malattia clinica e la progressione è difficile per una serie di motivi. In primo luogo, le manifestazioni cliniche variano ampiamente nei diversi pazienti con SM. In secondo luogo, l'attività della malattia varia notevolmente nel corso del tempo nei singoli pazienti con SM. In terzo luogo, le manifestazioni SM variano in anticipo rispetto alle ultime fasi della malattia. Infine e alla disabilità neurologica e neuropsicologica sono intrinsecamente difficili da quantificare. Questo argomento è stato esaminato periodicamente nel corso degli ultimi 20 anni 2-4. Una misura standard utilizzata nella cura del paziente e della ricerca è il numero o la frequenza di recidive. Il tasso di recidiva è stata utilizzata come misura di esito primaria per la stragrande maggioranza dei test clinici per SMRR. Riduzione del tasso di ricaduta ha sostenuto l'approvazione di 10 modificanti la malattia farmaci in 6 classi di farmaci. Il numero di recidive solo weakly correla con disabilità in seguito clinicamente significativo, tuttavia, e si è rivelato difficile da quantificare con precisione la gravità o recidiva recupero da ricaduta. La scala di disabilità clinica standard - Expanded Disability Status Scale di Kurtzke (EDSS) 5 - a 20 punti scala ordinale che va da 0 (esame neurologico normale) a 10 (morti da MS). Da 0-4,0, EDSS è determinato dalla combinazione di punteggi su 7 sistemi funzionali. Da 4.0-6.0 EDSS è determinata dalla capacità di camminare distanza. EDSS 6.0 è la necessità di assistenza unilaterale camminare. EDSS 6.5 è la necessità di assistenza bilaterale a piedi. I pazienti non deambulanti sono segnati EDSS ≥ 7.0, con il numero più elevato che riflette una crescente difficoltà di mobilità e capacità di eseguire auto-cura. L'EDSS ha raggiunto l'accettazione in tutto il mondo dalle agenzie di regolamentazione come misura di disabilità accettabile per i test clinici SM, basato in parte sul suo uso di lunga data nel campo SM e familiarilità di neurologi, ma ci sono una serie di limitazioni 2,6. EDSS è stato criticato in quanto non lineare, impreciso all'estremità inferiore della scala, insensibile alle estremità medie e superiori, e troppo fortemente dipendenti deambulazione.

Sulla base delle mancanze della EDSS, un approccio alternativo per quantificare la disabilità nei pazienti affetti da SM è stato consigliato nel 1997 da una task force della National Multiple Sclerosis Society (NMSS) 7,8. Questa task force ha raccomandato una scala composita in 3 parti, Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC), per gli studi clinici SM. Come inizialmente suggerito, la MSFC consisteva in una misura a tempo di piedi (25 metri cronometrati a piedi [WST]), una misura a tempo di funzione del braccio (la prova peg 9 buche [9HPT]), e una misura della velocità di elaborazione delle informazioni (l' 3 sec versione del ritmo Auditory Serial Addition Test - PASAT-3 9,10). Ogni misura è stata normalizzata con una popolazione di riferimento per creare un componentez-score, ei singoli punteggi z sono stati mediati per creare un punteggio composito che rappresenta la gravità del singolo paziente rispetto alla popolazione di riferimento. Il MSFC non è stata accettata dalle agenzie di regolamentazione come misura di outcome primario disabilità, in parte perché il significato clinico di un cambiamento z-score o z-score non è stato chiaro. Inoltre, il MSFC è stato criticato perché manca una misura funzione visiva e perché il PASAT è mal accettato dai pazienti. In risposta a queste carenze percepite, un gruppo di esperti 11, convocato dal National MS Society, raccomanda due modifiche al MSFC: 1) inclusione della Sloan prova Low Acuity Contrasto Lettera 12 e 2) sostituzione del PASAT-3 con l'orale versione del Symbol Digit Modalità Test (SDMT) 13,14. Il gruppo di esperti raccomanda anche che la MSFC rivisto diventare la misura di esito primario di invalidità per sostituire la scala EDSS in studi clinici futuri MS 11. Un effort è attualmente in corso per raggiungere regolamentare agenzia accettazione di una nuova misura di esito disabilità, basata su misure quantitative di neuroperformance 15.

È chiaro che sono necessari nuovi metodi per migliorare la valutazione dei risultati nel campo MS. Questo articolo descrive lo sviluppo di un nuovo strumento di valutazione dell'esito disabilità clinica, la sclerosi multipla Performance Test (MSPT), che si basa sull'approccio MSFC, ma che unisce anche i progressi in informatica e tecnologia dell'informazione, biomeccanica, test delle prestazioni umane, salute e distanza. L'applicazione MSPT utilizza l'iPad come piattaforma di raccolta dati per valutare l'equilibrio, camminare velocità, destrezza manuale, la funzione visiva e cognizione. Il MSPT può essere eseguita in un ambiente clinico, o dal malato di SM themself in un ambiente domestico. I dati possono essere trasmessi a distanza e inserito direttamente in un database clinico o di ricerca, potenzialmente ovviando alla necessità di una visita clinica. Questo vantaggioè particolarmente importante per le persone con condizioni neurologiche invalidanti come la sclerosi multipla. Infine, poiché il MSPT è computerizzato, varie analisi sono fattibili, a differenza di test delle prestazioni tecnico somministrata. Questo articolo descrive la progettazione e l'applicazione iniziale del MSPT.

Protocol

Sviluppo del MSPT e domanda iniziale è stata approvata dalla Cleveland Clinic Institutional Review Board. Pazienti con SM e HC firmati approvati consenso informato documenti prima del test MSPT.

1. Aspetti generali della Development Method

Il tablet utilizzato per questo protocollo è l'Apple iPad, un potente dispositivo di elaborazione con sensori inerziali di alta qualità incorporati all'interno del dispositivo. Questi vari sensori confezionati in un dispositivo compatto e conveniente fornire una piattaforma ideale per la gestione di test multi-sensore.

  1. Per misurare velocità di rotazione, utilizzare un integrato girometro a 3 assi con una gamma di ± 250 gradi al secondo con una risoluzione di 8,75 millidegrees al secondo a una velocità massima di campionamento di 100 Hz. Utilizzare un accelerometro lineare a 3 assi con un intervallo di ± 2,0 g con una risoluzione di 0,9-1,1 mg alla frequenza di campionamento di 100 Hz per catturare accelerazione lineare.
  2. Assicurarsi che il dispositivo ha anche un high-resoluzione capacitivo multi-point touch screen in cui i dati di posizione X e Y sono campionati a 60 Hz, riconoscendo fino a 11 punti di contatto distinti contemporaneamente.
  3. Scrivere l'app MSPT in Objective-C, un elevato livello di linguaggio di programmazione orientato agli oggetti di uso generale che viene utilizzato nei sistemi operativi Apple Mac OS X e iOS.
  4. NOTA: Usando questo approccio allo sviluppo software consente un utilizzo vantaggioso dei futuri progressi in hardware, mantenendo i dati raccolti coerenti. Il programma è stato già scritto e convalidato da un team di ingegneri con Xcode, un compilatore Objective-C.

2. Progettazione e collaudo della sclerosi multipla Performance Test (MSPT)

Preparare la MSPT su iPad per includere cinque moduli di performance come segue: 1) Velocità Walking, progettato per simulare il WST; 2) Bilancio di prova; 3) Manuale Destrezza Test (MDT) per la funzione dell'arto superiore, progettato per simulare il 9HPT; 4) Velocità di elaborazioneTest (PST), progettato per simulare il SDMT; e 5) Prova lettera Basso contrasto acutezza (LCLA), progettato per simulare grafici standard Sloan LCLA 12 (Tabella 1).

  1. Walking Speed ​​Test (WST)
    1. Questo test è basato sul WST, che fa parte del tradizionale MSFC.
    2. Posizionare il tablet sul soggetto bassa della schiena a livello sacrale (Figura 1).
    3. Raccomanda che il soggetto utilizza alcun consueto dispositivo di assistenza (ad esempio, canna, camminatore, tutore) per camminare. Chiedere al soggetto di assicurare il volume compressa viene attivata per questa prova e la tavoletta sia rivolta verso l'esterno sul nastro e posizionato sulla schiena.
    4. Avere il paziente stare appena dietro la linea di partenza. Istruire il paziente che dovrebbero iniziare a camminare quando il tecnico preme il pulsante di avvio e invia il comando per iniziare.
    5. Premere il pulsante di avvio e osservare il paziente mentre camminano i 25 metri al traguardo il più velocemente e sicuro possibile. EnAssicurarsi che il paziente non rallenti fino a quando dopo aver superato la linea del traguardo. Quando passano il traguardo, premere il pulsante di arresto tablet.
    6. Campione e raccogliere dati dalla tavoletta di quantificare il tempo necessario per completare la WST.
  2. Equilibrio di prova
    Questa prova ha lo scopo di fornire dati clinici obiettivi riguardanti l'integrazione delle informazioni sensoriali nel mantenimento della stabilità posturale.
    1. Fissare il tablet a bassa della schiena a circa sacrale livello del soggetto (Figura 1).
    2. Chiedere al soggetto di assicurare il volume viene alzato per questi test. Informarli che la prova è costituito da due prove 30 sec.
      1. Per la prima prova, hanno teme il soggetto con le mani posizionate sui fianchi, tenere insieme ed equilibrio entrambi i piedi. Istruire il soggetto che se si muovono fuori della posizione, ritrovare equilibrio e tornare in posizione di prova il più rapidamente possibile.
      2. Osservare il soggetto come si bilancianoper 30 secondi e registrare qualsiasi dei seguenti errori: Hands off fianchi; apertura occhi; passo o inciampare; sollevamento della punta o il tallone fuori terra; stare fuori posizione per più di 5 secondi; flessione in vita.
      3. Per la seconda prova, ripetere i punti 2.2.2.1 e 2.2.2.2 e hanno il soggetto tenere gli occhi chiusi.
    3. Utilizza i dati ottenuti per quantificare il movimento del centro di gravità del soggetto durante le due prove come una misura della stabilità posturale. Utilizzare uno script MATLAB per determinare il centro del movimento gravità attraverso l'analisi computerizzata dei dati inerziali.
      Tradizionalmente, un sistema di conteggio errore è impiegato per valutare le prestazioni equilibrio, ma questa misura dipende dal giudizio valutatore, ed è afflitto da problemi di inter-e intra-rater affidabilità.
  3. Destrezza manuale Test (Figura 2)
    La MDT è progettato per quantificare l'abilità manuale durante l'esecuzione di un compito arti superiori da Simulag il 9HPT. Il modulo ha due variazioni in termini di posizione iniziale peg. Nella prima variante, detta versione "piatto", i pioli 9 originano in un piatto piano con le stesse dimensioni dell'apparato 9HPT standard. I pioli sono inserite nei fori 9, poi restituiti al piatto esattamente come con il 9HPT. Il test alternativo, chiamato la versione di riga, inizia con i pioli inseriti in una fila casa situata 7,1 centimetri dalla metà dei fori di inserimento centro. Pioli vengono rimossi dalla riga, inseriti nei fori, poi spostati al piatto per completare il test.
    1. Prova Dish MDT.
      1. Posizionare i picchetti nel piatto di partenza.
      2. Chiedere al paziente di svolgere il compito piolo più rapidamente possibile. Informare loro che se un piolo cade sul tavolo che recuperare e continuare con il compito, ma se un piolo cade sul pavimento, dovrebbero continuare a lavorare sul compito e il tecnico recuperarlo.
      3. Avere il partecipante prende il pioli uno auna volta, con una sola mano, e metterli nei fori in qualsiasi ordine fino a quando i fori sono riempiti. Nota: la mano non dominante può essere utilizzato per stabilizzare il piolo bordo.
      4. Poi, senza pause, hanno il partecipante Togliere le spine una alla volta, li restituisce al contenitore, e toccare lo schermo tavoletta al completamento dell'attività.
      5. Osservare il partecipante ripetere questa operazione due volte con ogni mano, iniziando con la mano dominante.
    2. Prova Row MDT.
      1. Posizionare i picchetti nelle posizioni di partenza fila di casa, 7.1 cm dal centro dei fori di inserimento centro.
      2. Eseguire questo test seguendo i passaggi 2.3.1.2 a 2.3.1.5.
    3. Usa il touch screen capacitivo del tablet per determinare il tempo esatto di inserimento e la rimozione di ogni pin. Determinare il tempo totale per completare un ciclo di inserimento e la rimozione di tutti i 9 piolini per ciascuna versione del test.
  4. Il Low Contrast Lettera Acuity Test (LCLAT)
    Il LCLAT si basa su tabelle standard Sloan LCLA 12. Per la versione iPad (Figura 3), livelli di contrasto del 10% e 5% sono riportati, oltre ai livelli gradiente 2,5% e 1,25% utilizzate per le prove tecnico-somministrato tradizionale.
    1. Avere il partecipante sit. Tenere o montare il tablet 5 metri di distanza da loro a livello degli occhi. Abbassare le luci o riposizionare il paziente per ridurre al minimo qualsiasi abbagliamento.
    2. Per ogni prova, chiedere al partecipante di individuare cinque lettere visualizzati in una riga sullo schermo. Osservare come il partecipante tenta di identificare le lettere in ordine da sinistra a destra. Segnare il processo in base al numero di lettere correttamente identificati dei cinque presentato. Continuare gli studi con le lettere più piccole e determinare la dimensione più piccola lettera identificabile dal partecipante.
    3. Determinare il numero di lettere corrette ad ogni livello gradiente di contrasto utilizzando l'applicazione MSPT, e confrontare con l'andamento delle classifiche standard Sloan LCLA.
    4. Lo Speed ​​Test Processing (PST) (Figura 4)
      Il PST è simile al SDMT, che è stato suggerito come un sostituto per la PASAT nel MSFC. Il SDMT è uno strumento affidabile e valido per valutare le informazioni sulla velocità di elaborazione 14.
      1. Preparare e testare il paziente come segue (utilizzando le indicazioni fornite attraverso il tablet):
        1. Mostrare al paziente una schermata test campione contenente una chiave simbolo (due righe di caselle nella parte superiore dello schermo) e la porzione di prova della schermata (due righe di caselle nel centro dello schermo.
        2. Spiega che, nella chiave, caselle nella riga superiore contengono simboli e caselle nella riga inferiore contenere numeri corrispondenti. Spiega che nel test, le scatole superiori visualizzano i simboli, le caselle inferiori sono vuote e il compito è quello di inserire i numeri corrispondenti ai simboli
        3. Osservare il paziente a praticare il test. Iniziare il round pratica premendo il tasto "iniziare la pratica"pulsante. Osservare il paziente selezionare i numeri appropriati toccando leggermente la tastiera nella parte inferiore dello schermo con solo l'indice o il dito della mano dominante.
        4. Informare il paziente che, nella prova, quando si completa una riga, apparirà una nuova riga di simboli. Chiedere al paziente di continuare a selezionare i numeri fino a quando detto di fermarsi e di passare dalle risposte sbagliate, che non possono essere cambiati. Chiedere al paziente di completare il test più velocemente e accuratamente possibile.
        5. Inizia il test premendo il tasto "begin test". Osservare il paziente eseguire il test per 2 min. Determinare il numero di risposte corrette.

    3. Validazione

    1. Condurre uno studio di validazione definita prospetticamente per valutare le caratteristiche prestazionali del MSPT rispetto ai test basati tecnico-tradizionale. Utilizzare questi dati per determinare l'affidabilità test-retest, rapporto con EDSS, malattia stetà, durata della malattia, i risultati riferiti dai pazienti, e il rapporto di test neurologici e neuropsicologici tecnico-somministrato.
      Lo studio qui presentato è stato condotto presso un unico sito - Il Centro Mellen per il trattamento della sclerosi multipla e di ricerca presso la Cleveland Clinic. 51 pazienti affetti da SM che rappresentano una vasta gamma di disabilità neurologica e la durata della malattia, e 49 di età e di genere abbinati HC sono stati reclutati per una singola visita di studio. I criteri di inclusione erano i seguenti: controlli sani disposti a partecipare a convalida MSPT o una diagnosi di SM da criteri internazionali Panel 16, età 18-65, in grado di comprendere lo scopo per lo studio e fornire il consenso informato; ambulatoriale e in grado di camminare 25 metri, con o senza deambulazione dispositivo di assistenza.
    2. Utilizzare i seguenti confronti di convalida:
      1. Confrontare il WST dal MSPT con il WST misurata da un tecnico specializzato.
      2. Confrontare la MDT dal MSPT con il 9HPT measured da un tecnico qualificato.
      3. Confrontare il test LCLAT dal MSPT con il LCLA Sloan misurata da un tecnico specializzato.
      4. Confrontare il PST dal MSPT con il SDMT misurata da un tecnico specializzato.
      5. Confrontare il saldo test dal MSPT con equilibrio test da un tecnico specializzato che utilizza la piattaforma di equilibrio Tetrax.
        Risultati della convalida sono ottenute per tutte le prove tranne Balance Test, che verrà segnalato altrove.
    3. Definire il rapporto tra tecnico o prove MSPT e risultati riferiti dai pazienti come correlazioni con le scale di prestazione MS (MSP) 17,18. Inoltre, raccogliere Neuro-QOL PRO misure 19 e lo stato di lavoro (risultati da segnalare altrove). I MSPS sono convalidati paziente riferisce di mobilità, destrezza mano, la visione, la fatica, la cognizione, la funzione della vescica, funzione sensoriale, spasticità, dolore, depressione e tremore.

Representative Results

Metodologia di test MSPT è illustrato dalle figure di 1 - 4 e dimostrato nel video.

Abbiamo testato 51 pazienti con SM e 49 HC (Tabella 2). Erano ben bilanciati per età, sesso, razza e anni di istruzione. La durata della malattia nei pazienti con SM, definito come il tempo dal primo sintomo MS, era 12.1 (9.1) anni; EDSS era 3,9 (1,8); 74,5% stavano usando la malattia MS farmaci che modificano; Il 29,4% ha forme progressive di SM; e il 43% sono stati impiegati a tempo pieno.

Riproducibilità stato testato per tutte le misure, secondo cui ciascun soggetto di ricerca eseguire ogni prova due volte, sia durante una sessione di test mattina, e durante una seconda sessione di test nel pomeriggio dopo un periodo di riposo 2-4 ore. Test-retest riproducibilità è stata analizzata esaminando trame visive (Figura 5), e generando Concordanza coefficienti di correlazione. La figura mostra i dati di riproducibilità per il tecnico (pannellietichettati 1) e MSPT (pannelli etichettati 2) i test per le dimensioni del camminare (figura 5A), la destrezza degli arti superiori (Figura 5B), la visione (Figura 5C), e la velocità di elaborazione cognitiva (Figura 5D). Per tutti i pazienti, coefficienti di correlazione per il test del cammino erano 0,982 per il tecnico, e 0,961 per il MSPT; per la dimensione destrezza manuale, coefficienti di correlazione sono stati 0,921 per il tecnico e 0,911 per il MSPT; per la dimensione visione (livello di contrasto 2,5%) erano 0,905 per il tecnico, e 0,925 per il MSPT; e per la dimensione cognitiva velocità di elaborazione, erano 0,853 per il tecnico e 0,867 per il MSPT. La riproducibilità è stata simile per la SM e HC.

Validità concorrente è stata verificata confrontando il tecnico e test basati su iPad per ciascuna delle 4 dimensioni utilizzando i coefficienti di correlazione di Pearson. I dati nella tabella 3 mostra forti correlazioni. Correlcoefficienti ation superato 0,8 per tutte le prove, e in molti casi, i coefficienti di correlazione superato 0,9. Le correlazioni erano forti sia per la mattina e sessioni di prove pomeridiane, e sia per la SM e HC.

La Tabella 4 mostra la capacità di ciascuna prova per distinguere MS da HC. I dati delle sessioni di prova del mattino e del pomeriggio è mostrato. Tutte le prove distinguono tra i due gruppi, anche se il controllo della vista MSPT era borderline significativa. La sensibilità nel distinguere MS da HC è stato quantificato utilizzando d di Cohen come misura della dimensione dell'effetto. Dimensioni di effetto di 0,8 o superiore sono considerati forti effetti. Tutti i test hanno mostrato una buona capacità di distinguere MS da HC, e la sperimentazione tablet in genere paragonati favorevolmente al collaudo tecnico.

All'interno del gruppo di test MS, tecnico e tablet per tutte le 4 dimensioni di malattia correlata significativamente con il punteggio EDSS e la durata della malattia. Per EDSS, il più forte CORRELAZIONEzioni erano con le prove motorie (tecnico WST r = 0.67; tablet WST r = 0.67). Le correlazioni tra le altre prove e EDSS variavano da -0,37 (tecnico SLCLA, 2,5%) a 0,53 (tablet MDT). Correlazioni con durata di malattia variava da r = -0.34 (tecnico SLCLA, 2,5%) per r = -0.46 (tecnico SDMT).

Tabella 5 mostra i punteggi dei test per più grave rispetto a più lieve MS (Tabella 5a - forme progressive di SM rispetto a forme recidivanti di SM, Tabella 5b - durata di malattia più lunga rispetto durata di malattia inferiore; Tabella 5c - EDSS> = 4.0 confrontato con EDSS <4.0). Per ciascuna definizione della gravità della malattia, i punteggi erano significativamente peggiore nel gruppo MS più grave. Non sorprendentemente, i test piedi fortemente separati progressivo dalla ricaduta pazienti e alta di pazienti a basso EDSS, poiché la definizione di queste categorie è fortemente dipendente la capacità di camminare. Cogntest itive velocità di elaborazione correlata meglio con durata della malattia che con categoria di malattia, come previsto. Nella maggior parte dei casi, gli effetti erano piuttosto forte, e test MSPT eseguite come bene o meglio di collaudo tecnico.

La tabella 6 mostra correlazioni con i risultati riferiti dai pazienti dal MSPS. Vi erano correlazioni significative tra i punteggi dei test piedi, e pazienti self-report sulla mobilità; e tra i punteggi dei test di destrezza manuale e paziente self-report sulla funzione della mano. Non c'erano correlazioni significative tra la visione o il collaudo velocità di elaborazione e referti di problemi visivi o cognitivi. Vi erano correlazioni significative tra vescica e spasticità self-report e punteggi dei test di tutti e 4 le dimensioni e le correlazioni significative tra la fatica e punteggi dei test da 3 delle 4 dimensioni.

La figura 6 mostra la ricerca di soddisfazione del soggetto con test iPad MSPT. Each soggetti è stato chiesto di valutare il loro livello di accordo con una serie di domande, e la percentuale di risposte di ogni categoria sono stati tabulati per ogni domanda. Temi di ricerca hanno risposto alle seguenti affermazioni: 1) Le istruzioni per l'applicazione erano facili da capire (Figura 6A). 2) Sono un tablet frequente o utente di smartphone (Figura 6B). 3) Le domande erano facili da vedere sullo schermo (Figura 6C). 4) Completamento delle attività sul tablet utilizzando il touch screen è stato facile (Figura 6D); 5) Ho avuto difficoltà a portare il tablet durante la deambulazione e il bilanciamento test (Figura 6 sexies). 6) Completamento queste applicazioni mi ha fatto diventare affaticato (Figura 6F). Research soggetto all'accettazione dei test iPad era generalmente favorevole e comparabili tra Stati membri e HC da 4 dei 6 dichiarazioni. Pazienti con SM erano meno probabili che gli HC affermare che la comprensione delle istruzioni è stato facile, e mor e probabilmente affermare che l'uso della tavoletta è stato faticoso.

Figura 1
Figura 1. Research soggetto con tavoletta posizionata a livello sacrale per le passeggiate e le prove di equilibrio.

Figura 2
Figura 2. Manuale dell'apparecchiatura di prova destrezza montato compressa.

Figura 3
Figura 3. Testing soggetto Research partire lettera contrasto acutezza.

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Figura 4. Layout della schermata di test velocità di elaborazione. Cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 5
Figura 5. Test-retest dati per il tecnico e test tablet. Ogni pannello mostra i dati di test-retest per ciascun soggetto per la verifica tecnico (contrassegnata con "1") e il test di tablet (etichetta "2"). HC sono chiusi cerchi neri, e pazienti affetti da SM sono chiusi cerchi rossi. Pannello A mostra i dati di test-retest per la 25FW/WST; Pannello B mostra i dati di test-retest per la 9HPT/MDT; Pannello C mostra i dati di test-retest per la SLCLA / LCLAT; e pannello D mostra i dati di test-retest per la SDMT / PST. La riproducibilità è stata elevata sia per la tecnica e tablettest basati. Coefficienti di concordanza di correlazione per tutti i soggetti / HC / MS: WST Tecnico: 0.982/0.917/0.981; tablet WST: 0.961/0.736/0.959, Tecnico 9HPT: 0.921/0.777/0.93; tablet MDT prova piatto: 0.911/0.749/0.910; SLCLA Tecnico: 0.905/0.883/0.905; tablet LCLAT: 0.925/0.874/0.944; SDMT Tecnico: 0.853/0.791/0.889; tablet PST:. 0.867/0.865/0.831 cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 6
Figura 6. Dati Soddisfazione per tablet MSPT. La figura mostra il livello di accordo con le domande di cui sopra ogni pannello. Per ciascuna delle 6 domande, risposte HC sono indicate sulla sinistra, e risposte MS sulla destra. La grande maggioranza dei soggetti di ricerca ha convenuto che le istruzioni erano facili da capire, l'applicazione tabletzioni facile vedere che il completamento del test era facile, e in disaccordo che indossa la compressa per il test andatura era difficile o che il test è stato faticoso. Distribuzione della risposta è stata simile per HC e MS affari per 4 delle 6 domande. Pazienti con SM erano meno propensi a dichiarare che la comprensione delle istruzioni è stato facile, ed erano più propensi a trovare il faticoso test. Cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Tabella 1. Misure di interesse e MSPT / MSFC test.

Dimensione Prova MSPT MSFC test Commento
Funzione arti inferiori WST 25FW WST60, ha dimostrato di correlazione con EDSS, e self-report dei pazienti
A piedi e in piedi stabilità Equilibrio di prova Nessuno Lo squilibrio è una manifestazione comune di MS, ma non ci sono prove pratiche di bilanciamento per uso generale
Coordinazione mano MDT 9HPT 9HPT ha dimostrato di essere informativo in studi clinici
Velocità di elaborazione cognitiva PST SDMT PASAT-3 è stato raccomandato per la versione iniziale del MSFC, ma un gruppo di esperti ha raccomandato che venga sostituito da SDMT
Visione LCLAT SLCLA SLCLA è stato convalidato in pazienti con SM e consigliato per le versioni future del MSFC

Tabella 2. Caratteristiche del paziente e di controllo sano.
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Tabella 3. Pearson Coefficienti di correlazione tra i test iPad e test Tecnico analoghi.
Tabella 3

Tabella 4. Capacità di ciascuna prova di distinguere tra SM e HC.
Tabella 4

Tabella 5. Prova da conseguire per MS di varie malattie progressione stati.

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

Tabella 5b. DD <Mediana vs DD ≥ mediana.
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Tabella 5c. EDSS <Mediana (EDSS 4.0) vs EDSS ≥ mediana (EDSS 4.0).
Tabella 5c

. Tabella 6 Pearson Correlazione con MSPS (pazienti Reports) - dati della sessione del mattino.
Tabella 1
Nota: Le righe con colore grigio includono i dati di Tecnico e le righe con colore bianco includere dati di iPad. Luce correlazioni colore verde con p-value <0.01, correlazioni colore giallo chiaro con p-value <0.05 sono contrassegnati all'interno della tabella. Le cellule che mostrano correlazioni attese (25FW/WST vs mobilità; 9HPT/MDT Dish vs coordinazione mano; SLCLA / LCLAT 2,5% vs visione, e SDMT / PST vs cognizione) sono evidenziati con doppio cell confini. cliccate qui per vedere una versione più grande di questa tabella

Discussion

Molteplici metodi di valutazione dell'esito sclerosi vanno da misure biologiche del processo di malattia (ad esempio, i marcatori infiammatori nel sangue o liquor) al paziente risultati riportati (OPR) sintomi che riflettono e sentimenti legati alla malattia. Tra questi due estremi sono l'imaging misure, molti basato su risonanza magnetica (MRI), clinico valutazione dei risultati (Clin-ROS), e risultati di performance based (Perf-OS). Sono estremamente importante per molte ragioni. Essi sono utilizzati per valutare la gravità delle manifestazioni cliniche, seguire l'evoluzione della malattia nel tempo, o valutare la risposta alla terapia. Nel contesto normativo, Clin-Ros e Perf-Os vengono utilizzati come misura di esito primaria per la fase 3, gli studi di registrazione. Importante, Clin-Ros e Perf-Os sono utilizzati anche per categorizzare o misurare la gravità della malattia per gli studi incentrati su patogenesi. Per questi motivi, misure di outcome clinici riproducibili e validati sono cruciali per avanzare la cura del paziente e la ricerca.

Due approcci radicalmente diversi per MS misure di outcome clinici sono scale di valutazione del clinico e test quantitativi di performance neurologica e neuropsicologica. Il più comunemente usato, e scala di valutazione generalmente accettati usato nel campo SM è la Kurtzke EDSS. La misura più comune preformance quantitativa è il MSFC. I vantaggi di ciascuno di questi approcci, ed i loro difetti sono stati esaminati e discussi. Misure MSFC tipo portano vantaggi in termini di precisione e la natura quantitativa dei dati, ma interpretare il significato delle piccole modifiche al paziente può essere difficile. Tuttavia, gli sforzi sono in corso per migliorare l'approccio MSFC e per ricavare una misura di disabilità più informativo che potrebbe essere qualificato come misura di esito primaria per gli studi futuri in popolazioni sclerosi multipla progressiva.

Test MSFC è stato incluso nella maggior parte delle sperimentazioni di farmaci MS nel corso degli ultimi 15 anni, e componenti del MSFC (particolarmente WST e 9HPT) sono comunemente utilizzati nella pratica clinica. Questa è la prova empirica di valore nei test neuroperformance sia nella sperimentazione clinica e le impostazioni di pratica. Data la tendenza nel campo SM di utilizzare il test MSFC, gli attuali sforzi per sviluppare ulteriormente questo approccio 15, e progressi nella tecnologia dell'informazione, abbiamo sviluppato il MSPT.

In questo rapporto, documentiamo alta precisione, forti correlazioni tra i risultati dei test dei componenti MSPT e la sperimentazione basata tecnico-analogo, e la sensibilità favorevole a distinguere MS dai controlli, e mite da MS gravi. Inoltre, documentiamo correlazione significativa tra le relazioni del paziente e MSPT test di camminare e funzione della mano. In tutti i confronti, i test MSPT paragonato favorevolmente a test basati tecnico-. Infine, documentiamo alta cavia di accettazione dei test basati iPad.

Ci sono implicazioni di questo lavoro. In primo luogo, conducendo pe neurologicatest rformance all'interno dell'ambiente del computer permette varie manipolazioni dirette ed analisi di dati primari e derivati. Un esempio è il Digit Symbol Modalità di prova. Per questo tecnico somministrata prova, il numero di risposte corrette in 90 sec viene registrata manualmente su una scheda di raccolta dati, e trasferito in un database di ricerca. Per ogni soggetto di ricerca, viene restituito un numero per ogni sessione di test. Utilizzando un analogo computerizzato del SDMT come misura della velocità di elaborazione cognitiva, il programma di analisi può determinare facilmente e istantaneamente il numero corretto per ogni intervallo di 30 sec e può generare all'interno test tornata piste basato su ogni intervallo di 30 sec. Queste piste potrebbero rappresentare la capacità di apprendimento (ad esempio, migliorando pendenza) o affaticamento cognitivo (ad esempio, peggioramento pendenza). Questi parametri esplorativi possono correlare con le dimensioni della malattia non catturato dal limitate informazioni disponibili dai test tecnico. Così contesto della sperimentazione resuLTS in maggiore contenuto informativo, anche se il test stesso può richiedere sforzo analogo da parte del soggetto di ricerca.

In secondo luogo, i risultati possono essere trasmessi direttamente alla ricerca o archivi di dati clinici senza carta di caso o elettronico moduli di rapporto. Ciò ridurrebbe sostanzialmente la necessità di controlli manuali di qualità dei dati, il costo di trascrivere manualmente i dati, e ridurrebbe l'errore umano. In totale, questi vantaggi dovrebbero tradursi in maggiore efficienza e qualità dei dati.

In terzo luogo, testing computer basato potrebbe essere ampiamente diffuso per i pazienti che non risiedono in prossimità di un sito di prestazioni sperimentazione clinica. I pazienti potevano essere testati utilizzando il MSPT in uno studio medico rurale, potenzialmente sostenere la partecipazione a studi clinici per i pazienti che non potrebbero altrimenti essere in grado di partecipare ad una sperimentazione clinica semplicemente a causa della distanza.

In terzo luogo, la MSPT potrebbe essere utilizzato in ambiente praticas (ad esempio, cliniche MS) per raccogliere informazioni neuroperformance standardizzata. Poiché i dati sono standardizzati e quantitativi, MSPT potrebbe fornire un meccanismo molto conveniente per raccogliere i dati di valutazione MS durante la pratica clinica di routine. Questo potrebbe compilare registri di ricerca e di informare la ricerca basata su pratiche relative alla storia naturale, trattamento, effetti di co-morbidità, e vari altri argomenti importanti.

Infine, il MSPT computerizzato descritto in questo documento potrebbe essere adattato per prove in casa. Questo potrebbe essere trasformativa, in quanto i dati potrebbero essere raccolti nella stessa posizione come la ricerca del partecipante (o clinica paziente) ambiente normale, al contrario delle circostanze del tutto artificiali in più studio clinico o in ambiti di cura del paziente. Oltre a ridurre sensibilmente le barriere imposte da viaggio ad un sito di sperimentazione clinica o un centro accademico, questa funzione potrebbe fornire dati sulla funzione neurologica in un mondo realeimpostazione. Inoltre, più misurazioni in periodi di tempo definite possono essere raccolti, permettendo una valutazione più precisa del rendimento globale neurologica e l'identificazione delle fluttuazioni interessati (ad esempio, affaticabilità nel corso della giornata, o significativa deviazione dalla media individuale). Questo, a sua volta, farebbe test funzionali molto più paziente rilevanti, e più informativo per medici e ricercatori.

E 'importante notare che l'iPad viene usato come piattaforma per ospitare raccolta e al trattamento dei dati algoritmi nel software. Proprio come altri approcci di test informatizzati, il software è stato scritto in modo tale che, in caso Apple o altri produttori di tablet aggiornare l'hardware o il sistema operativo, le regolazioni possono essere effettuate per l'acquisizione e l'elaborazione dei dati per garantire che i risultati rimangano coerenti tra moduli di test e non devono essere nuovamente convalidato nell'ambito delle future configurazioni del dispositivo o del software.

Come test neuroperformance è sempre applicata in MS e altri disturbi neurologici e neuropsicologici croniche, testing computer adattato avrà lo stesso effetto trasformativo sulla cura clinica e di ricerca come sperimentazione di computer adattati standardizzato ha avuto nel campo dell'istruzione, con chiaro potenziale per accelerare il progresso nella cura clinica e di ricerca per i disordini neurologici.

Disclosures

Dr. Rudick ha ricevuto onorari o commissioni di consulenza da: Biogen Idec, Genzyme, Novartis e Pfizer e il finanziamento della ricerca dal National Institutes of Health, National Multiple Sclerosis Society, Biogen Idec, Genzyme, e Novartis. A partire dal 12 maggio 2014, il dottor Rudick sarà un dipendente di Biogen Idec.

Il Dott. Miller ha ricevuto finanziamenti per la ricerca dal National Multiple Sclerosis Society e Novartis.

Dr Bethoux ha ricevuto onorari o commissioni di consulenza da: Biogen Idec, Medtronic, Allergan, Merz, Acorda Therapeutics, e Neurotronics innovative, e finanziamenti per la ricerca dal National Multiple Sclerosis Society, Acorda Therapeutics, Medtronic, Merz, e Neurotronics innovative.

Il dottor Rao ha ricevuto onorari o commissioni di consulenza da: Biogen Idec, Genzyme, Novartis e l'American Psychological Association e finanziamenti per la ricerca dal National Institutes of Health, US Department of Difesa, Multipla Nazionale Sclerosi CHDI Foundation, Biogen Idec, e Novartis.

Il dottor Alberts riceve spese di consulenza da Boston Scientific e finanziamenti per la ricerca dal National Institutes of Health.

JC Lee, C Reece, D Stough, B Mamone, D. Schindler - niente da dichiarare.

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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La sclerosi multipla Performance Test (MSPT): uno strumento di valutazione della disabilità iPad-Based
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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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