Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT): En iPad-Basert Disability Assessment Tool

doi: 10.3791/51318 Published: June 30, 2014

Summary

Presis måling av nevrologisk og nevropsykologisk svikt og uførhet i multippel sklerose er utfordrende. Vi rapporterer methodologic detaljer om en ny test, Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT). Denne nye tilnærmingen til målet om kvantifisering av MS relatert uførhet gir en datamaskin-basert plattform for nøyaktig, gyldig måling av MS alvorlighetsgrad.

Abstract

Presis måling av nevrologisk og nevropsykologisk svikt og uførhet i multippel sklerose er utfordrende. Vi rapporterer en ny test, Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT), som representerer en ny tilnærming for å kvantifisere MS relaterte funksjonshemming. Den MSPT utnytter fremskritt innen datateknologi, informasjonsteknologi, biomekanikk, og klinisk målevitenskap. Den resulterende MSPT representerer en datamaskin-basert plattform for nøyaktig, gyldig måling av MS alvorlighetsgrad. Basert på, men å utvide Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC), gir MSPT presise, kvantitative data om gangfart, balanse, fingerferdighet, synsfunksjon, og kognitiv behandling hastighet. Den MSPT ble testet av 51 MS-pasienter og 49 friske kontroller (HC). MSPT score var svært reproduserbare, korrelert sterkt med tekniker-administrert testresultater, diskriminert MS fra HC og alvorlig fra mild MS, og korrelert med pasientens rapporterte utfalls. Tiltak av pålitelighet, sensitivitet, og klinisk betydning for MSPT score var gunstig sammenlignet med tekniker basert testing. Den MSPT er et potensielt transformative tilnærming for å samle MS uførhet utfallsdata for pasientbehandling og forskning. Fordi testing er databasert, kan teste ytelsen bli analysert i tradisjonelle eller nye måter, og data kan skrives inn direkte til forskning eller kliniske databaser. Den MSPT kunne spres til klinikere i praksis innstillinger som ikke er koblet til klinisk utprøving ytelse nettsteder eller som praktiserer i landlige innstillinger, drastisk forbedre tilgangen til kliniske studier for klinikere og pasienter. Den MSPT kunne tilpasses ut av klinikken innstillinger, som pasientens hjem, og gir dermed mer meningsfulle reelle data. Den MSPT representerer et nytt paradigme for neuroperformance testing. Denne metoden kunne ha samme transformative effekt på klinisk arbeid og forskning i MS som standardiserte data tilpasset tEsting har hatt i utdanningssektoren, med klart potensial til å akselerere fremdriften i klinisk arbeid og forskning.

Introduction

Multippel sklerose (MS) er en inflammatorisk sykdom i sentralnervesystemet (CNS) som påvirker unge voksne, særlig kvinner. Fokus på betennelse oppstår uforutsigbart og i perioder i synsnerver, hjerne og ryggmarg. Episodisk symptomer, kalt tilbakefall, karakteriserer tidlig relapsing remitting stadium av MS (RRMS). Under RRMS sykdom scenen, akkumulerer irreversibel CNS vev skade, manifest som progressiv hjernen atrofi og nevrologisk funksjonshemming. Brain atrofi i MS begynner tidlig i sykdomsforløpet, og fortsetter 2-8x raskere enn alder og kjønn matchet friske kontroller en. Antagelig på grunn av hjerne reserve, og andre kompenserende mekanismer, er klinisk signifikant nevrologisk funksjonshemming generelt forsinket i år, vanligvis i 10-20 år etter symptomdebut. I løpet av mer avanserte stadier av MS, kalles sekundær progressiv MS (SPMS), tilbakefall forekommer sjeldnere eller forsvinne helt, men gradvis forverring nevrologiske disevne følger, og pasienter opplever en kombinasjon av vanskeligheter med å gå, arm funksjon, syn eller kognisjon.

Kvantifisering MS klinisk sykdomsaktivitet og progresjon er utfordrende for en rekke årsaker. Først, kliniske manifestasjoner varierer mye i forskjellige MS-pasienter. For det andre varierer sykdomsaktivitet betydelig over tid i enkelte MS-pasienter. Tredje, MS manifestasjoner varierer i tidlig sammenlignet med sen sykdomsstadier. Til slutt, nevrologiske og nevropsykologisk svikt og uførhet er iboende vanskelig å kvantifisere. Dette emnet har blitt gjennomgått med jevne løpet av de siste 20 årene 2-4. En standard mål som brukes i pasientbehandling og forskning er antallet eller hyppigheten av tilbakefall. Den Tilbakefallsraten har vært brukt som den primære effektmål for de aller fleste kliniske studier for RRMS. Reduksjon i antall tilbakefall har støttet godkjenning av ti sykdomsmodifiserende legemidler over seks narkotika klasser. Antallet tilbakefall bare wEakly korrelerer med senere klinisk signifikant funksjonshemming, imidlertid, og det har vist seg vanskelig å nøyaktig kvantifisere tilbakefall alvorlighetsgrad eller utvinning fra tilbakefall. Standarden kliniske funksjonshemming skala - Kurtzke er Expanded Disability Status Scale (EDSS) 5 - er en 20 punkt ordinal skala fra 0 (normal nevrologisk eksamen) til 10 (døde fra MS). Fra 0 til 4,0, er EDSS bestemmes av kombinasjon av verdier på 7 funksjonssystemer. Fra 4,0 til 6,0 EDSS bestemmes av evnen til å gå et stykke unna. EDSS 6.0 er behovet for ensidig gang assistanse. EDSS 6.5 er behovet for bilateral gang assistanse. Nonambulatory pasienter blir scoret EDSS ≥ 7.0, med høyere tall reflekterer økende vanskelighetsgrad med mobilitet og evne til å utføre egenomsorg. EDSS har oppnådd verdensomspennende aksept av offentlige instanser som en akseptabel funksjonshemming mål for MS kliniske studier, blant annet basert på sin langvarige bruk i MS-feltet, og kjentligheten til nevrologer, men det finnes en rekke begrensninger 2,6. EDSS er blitt kritisert for å være ikke-lineære, upresise ved den nedre ende av skalaen, ufølsomme ved de midtre og øvre ender, og også sterkt avhengig av bevegelse og.

Basert på oppfattet mangler av EDSS, en alternativ tilnærming til å kvantifisere uførhet hos MS-pasienter ble anbefalt i 1997 av en Task Force for National Multiple Sclerosis Society (NMSS) 7,8. Dette Task Force anbefalt en tre del kompositt skala, Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC), for MS kliniske studier. Som innledningsvis anbefalt, MSFC besto av en tidsbestemt måling av gang (de 25 ft tidsbestemt gange [WST]), en tidsbestemt måling av armen funksjon (9 hulls peg test [9HPT]), og et mål for informasjonsbehandling hastighet ( 3 sek versjon av Paced Auditory Serial Tilsetting Test - PASAT-3 9,10). Hver måling ble normalisert til et referanse populasjon for å lage en komponentz-stillingen, og de enkelte z-resultatet ble midlet for å skape en sammensatt score representerer alvorligheten av den enkelte pasient i forhold til referansegruppen. Den MSFC har ikke blitt akseptert av offentlige instanser som en primær funksjonshemming utfallet tiltaket, blant annet fordi den kliniske betydningen av en z-skåre eller z-poeng endring ikke har vært klar. Også har MSFC blitt kritisert fordi den mangler en visuell funksjon tiltaket og fordi PASAT er dårlig akseptert av pasienter. Som svar på disse oppfattet mangler, en ekspertgruppe 11, sammenkalt av National MS Society, anbefales to modifikasjoner på MSFC: 1) inkludering av Sloan Low Contrast Letter skarphetstest 12 og 2) erstatning av PASAT-3 med den muntlige versjon av Symbol Digit modaliteter Test (SDMT) 13,14. Denne ekspertgruppen også anbefalt at den reviderte MSFC blitt den primære funksjonshemning utfallet tiltaket å erstatte EDSS i fremtidige MS kliniske studier 11. En effort er for tiden i gang for å oppnå regulatorisk byrå aksept av en ny uføre ​​utfallet tiltaket, basert på kvantitative mål på neuroperformance 15.

Det er klart at nye metoder for å forbedre resultatene vurdering i MS-feltet. Dette notatet beskriver utviklingen av en roman klinisk funksjonshemming utfall vurdering verktøyet, Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT), som bygger på den MSFC tilnærming, men som også fusjonerer fremskritt innen data-og informasjonsteknologi, biomekanikk, menneskelig ytelsestesting, og avstanden helse. Den MSPT program bruker iPad som en datainnsamling plattform for å vurdere balanse, ganghastighet, fingerferdighet, synsfunksjon, og kognisjon. Den MSPT kan utføres i en klinisk setting, eller ved MS pasient seg selv i et hjemmemiljø. Data kan overføres fra en avstand og føres direkte inn i en klinisk eller forskning database, som potensielt kan unngå nødvendigheten av en klinikk besøk. Denne fordelener spesielt viktig for personer med invalidiserende nevrologiske tilstander som MS. Til slutt, fordi MSPT er databasert, ulike analyser er gjennomførbart, i motsetning tekniker administreres ytelsestesting. Dette notatet beskriver design og første søknaden av MSPT.

Protocol

Utvikling av MSPT og første søknaden ble godkjent av Cleveland Clinic Institutional Review Board. MS-pasienter og HC signert godkjent informert samtykke dokumenter før testing MSPT.

En. Generelle aspekter av Metodeutvikling

Tabletten brukes for denne protokollen er det Apple iPad, en kraftig datautstyr med høy kvalitet treghet sensorer innebygd i enheten. Disse ulike sensorer pakket i en kompakt, rimelig enhet gir en ideell plattform for multi-sensor test administrasjon.

  1. For å måle rotasjonsratene, bruker en innebygd 3-akse gyrometer med en rekkevidde på ± 250 grader per sekund med en oppløsning på 8,75 millidegrees per sekund med en maksimal samplingsfrekvens på 100 Hz. Bruk en tre-akse lineær akselerometer med en rekkevidde på ± 2,0 g med en oppløsning på 0,9-1,1 mg ved en samplingsfrekvens på 100 Hz for å fange lineær akselerasjon.
  2. Sørg for at enheten har også en high-resolution kapasitive flere punkter på skjermen, der X-og Y-posisjonsdata blir samplet ved 60 Hz mens erkjenner opp til 11 separate kontaktpunkter samtidig.
  3. Skriv den MSPT app i Objective-C, et generelt høyt nivå objektorientert programmeringsspråk som brukes i Apples Mac OS X og iOS operativsystemer.
  4. MERK: Ved hjelp av denne tilnærmingen til utvikling av programvare gir en fordelaktig bruk av fremtidige fremskritt innen maskinvare samtidig innsamlede data konsistent. Programmet har tidligere blitt skrevet og godkjent av et team av ingeniører gjennom Xcode, en Objective-C-kompilator.

2. Design og testing av multippel sklerose Performance Test (MSPT)

Klargjør MSPT på iPad til å omfatte fem ytelse moduler som følger: 1) gangfart, designet for å simulere WST; 2) Balanse Test; 3) fingerferdighet Test (MDT) for overekstremitetene funksjon, laget for å simulere 9HPT; 4) Behandling SpeedTest (PST), designet for å simulere SDMT; og 5) Lav kontrast brev skarphetstest (LCLA), designet for å simulere standard Sloan LCLA diagrammer 12 (Tabell 1).

  1. Walking Speed ​​Test (WST)
    1. Denne test er basert på det WST, som er en del av den tradisjonelle MSFC.
    2. Plasser tabletten på motivets korsryggen på sakral nivå (Figur 1).
    3. Anbefaler at faget bruke noen vanlig hjelpemiddel (f.eks, stokk, rullator, spenne) for å vandre. Spør faget for å sikre tabletten volumet er skrudd opp for denne testen og tabletten er vendt utover på beltet og plassert på ryggen.
    4. Har pasienten stå like bak startlinjen. Be pasienten om at de skulle begynne å gå når teknikeren treffer på startknappen og utsteder kommandoen for å starte.
    5. Trykk på startknappen og observere pasienten som de går de 25 fot til målstreken så raskt og sikkert som mulig. Ensikker på at pasienten ikke avta før etter å ha passert målstreken. Når de passerer mållinjen, traff tabletten stoppknappen.
    6. Prøve og samle data fra tabletten å kvantifisere den tiden som kreves for å fullføre WST.
  2. Balanse Test
    Denne testen er utviklet for å gi objektive kliniske data om integrering av sensorisk informasjon i å opprettholde postural stabilitet.
    1. Fest tabletten til emnet korsryggen på ca sakral nivå (Figur 1).
    2. Spør faget for å sikre at volumet er skrudd opp for disse testene. Informere dem om at testen består av to 30 sek prøvelser.
      1. For den første rettssaken, har faget stå med hendene plassert på hoftene, holde begge føttene sammen og balanse. Instruere faget at hvis de flytter ut av holdning, gjenvinne balansen, og komme tilbake i testing stilling så raskt som mulig.
      2. Observer faget som de balansererfor 30 sek og ta opp noen av følgende feil: Hands off hofter; åpning på øynene; trinn eller snuble; løfte tå eller hæl av bakken; bor ute av posisjon i mer enn fem sekunder; bøye i midjen.
      3. For den andre rettssaken, gjenta trinn 2.2.2.1 og 2.2.2.2 og har faget holde øynene lukket.
    3. Bruk av data som oppnås for å kvantifisere bevegelse av emnet tyngdepunkt gjennom de to forsøk som er et mål på postural stabilitet. Bruk en MATLAB-skript for å avgjøre sentrum av bevegelse tyngdekraft gjennom datamaskinen analyse av treghet data.
      Tradisjonelt er en feiltelling system ansatt for å vurdere balansen ytelse, men dette tiltaket er avhengig av evaluator dom, og er plaget av inter-og intra-rater stabilitetsproblemer.
  3. Fingerferdighet Test (figur 2)
    MDT er utviklet for å kvantifisere fingerferdighet under utførelsen av en øvre ekstremitet oppgave ved simulating den 9HPT. Modulen har to variasjoner i forhold til første pinne posisjon. I den første varianten, kalt "tallerken"-versjonen, de 9 pinnene opprinnelse i et grunt fat med samme dimensjoner som standard 9HPT apparat. Tappene blir innsatt i hullene 9, og deretter returnert til fatet slik med 9HPT. Alternativet test, kalt rad versjonen, starter med pinnene satt inn i et hjem rad ligger 7,1 cm fra midten av sentrum innføringshull. Pinnene blir fjernet fra raden, settes inn i hullene, og deretter flyttet til fatet for å fullføre prøven.
    1. MDT Dish test.
      1. Plasser tappene i start fatet.
      2. Be pasienten om å utføre pinne oppgaven så raskt som mulig. Informere dem om at hvis en pinne faller på bordet de hente den og fortsette med oppgaven, men hvis en pinne faller på gulvet, bør de fortsette arbeidet med oppgaven og teknikeren vil hente den.
      3. Har deltakeren plukker opp pinnene en påen tid, med bare én hånd, og sette dem inn i hullene i hvilken som helst rekkefølge inntil hullene er fylt. Merk: den ikke-dominante hånd kan brukes til å stabilisere hengende bord.
      4. Så, uten pause, har deltakeren fjerne pinnene en om gangen, returnere dem til beholderen, og berør tavleskjermen på oppgaven er fullført.
      5. Observer deltakeren gjenta denne oppgaven to ganger med hver hånd, og starter med den dominerende hånd.
    2. MDT Row test.
      1. Plasser tappene i start hjem rad stillinger, 7,1 cm fra midten av sentrum innføringshull.
      2. Utfør denne testen ved å følge trinn 2.3.1.2 til 2.3.1.5.
    3. Bruk kapasitiv berøringsskjerm av tabletten å fastslå det nøyaktige tidspunktet for innsetting og fjerning av hver pinne. Bestem den totale tid for å fullføre en syklus av innsetting og fjerning av alle 9 knagger for hver versjon av testen.
  4. The Low Contrast Letter skarphetstest (LCLAT)
    Den LCLAT er basert på standard Sloan LCLA diagrammer 12. For iPad versjon (figur 3), blir kontrastnivåer på 10% og 5% er vist, i tillegg til de 2,5% og 1,25% gradient nivåer som benyttes for tradisjonelle tekniker administrert testing.
    1. Har deltakeren sit. Hold eller monter tablett 5 fot borte fra dem i øyehøyde. Dimme lys eller re-posisjon pasienten for å minimere gjenskinn.
    2. For hvert forsøk, spør deltakeren å identifisere fem bokstaver vises i en rad på skjermen. Observer som deltakeren forsøker å identifisere bokstavene i rekkefølge fra venstre til høyre. Poengprøve basert på antallet bokstaver riktig identifisert ut fra de fem presenteres. Fortsett studier med mindre bokstaver og finne den minste bokstav størrelse identifiserbar av deltakeren.
    3. Bestem antall bokstaver riktig på hvert kontrast gradient nivå ved hjelp av MSPT app, og sammenligne med resultatene på Standard Sloan LCLA diagrammer.
    4. Den Processing Speed ​​Test (PST) (figur 4)
      PST er lik den SDMT, som har blitt anbefalt som en erstatning for den PASAT i MSFC. Den SDMT er en pålitelig og gyldig verktøy for å vurdere informasjonsbehandling hastighet 14.
      1. Utarbeide og teste pasienten som følger (ved hjelp av instruksjonene gjennom tablett):
        1. Vis pasienten en prøve testing skjerm som inneholder et symboltast (to linjer av boksene på toppen av skjermen), og test-delen av skjermen (to linjer av boksene i midten av skjermen.
        2. Forklar at i nøkkelen, bokser i den øverste raden med symboler og bokser i den nederste raden inneholde tilsvarende tall. Forklarer at i testen, de øvre bokser viser symboler, de nedre bokser er tom og oppgaven er å legge inn de tall som tilsvarer symbolene
        3. Legg merke til at pasienten utførelse av testen. Initiere treningsrunde ved å trykke på "begynne praksis"knappen. Legg merke til at pasienten velge passende tall ved lett berøring av tastaturet i bunnen av skjermen, med bare indeksen eller pekefingeren av deres dominerende hånd.
        4. Informere pasienten om at, i testen, når de fullfører en rad, en ny rad med symboler vises. Instruere pasienten til å fortsette å velge tall inntil beskjed om å stoppe og å gå videre fra feil svar som ikke kan endres. Be pasienten om å fullføre testen så raskt og nøyaktig som mulig.
        5. Begynn testen ved å trykke på "begynne test"-knappen. Legg merke til at pasienten utføre testen i 2 min. Bestem antall riktige svar.

    Tre. Validation

    1. Gjennomføre et prospektivt definert valideringsstudie for å vurdere egenskapene til den MSPT sammenlignet med tradisjonelle tekniker basert testing. Bruke disse dataene til å bestemme test-retest reliabilitet, forholdet til EDSS, sykdom stalder, sykdomsvarighet, pasientrapporterte resultater, og forholdet til tekniker-administrert nevrologisk og nevropsykologisk testing.
      Studien som presenteres her ble gjennomført på et enkelt område - The Mellen Center for multippel sklerose behandling og forskning ved Cleveland Clinic. 51 MS-pasienter som representerer en rekke nevrologiske uførhet og sykdomsvarighet, og 49 alder og kjønn matchet HC ble rekruttert for en enkelt studie besøk. Inklusjonskriteriene var som følger: friske kontroller villige til å delta i MSPT validering eller diagnosen MS etter internasjonalt panel Kriterier 16, i alderen 18-65, i stand til å forstå hensikten for studien og gi informert samtykke; oppegående og i stand til å gå 25 fot, med eller uten bevegelse og hjelpemiddel.
    2. Benytte følgende sammenligninger for validering:
      1. Sammenlign WST fra MSPT med WST målt av en utdannet tekniker.
      2. Sammenlign MDT fra MSPT med 9HPT measured av en utdannet tekniker.
      3. Sammenlign LCLAT testen fra MSPT med Sloan LCLA målt av en utdannet tekniker.
      4. Sammenlign PST fra MSPT med SDMT målt av en utdannet tekniker.
      5. Sammenligne balansen Test fra MSPT med balanse testing av en utdannet tekniker bruker Tetrax balanse plattformen.
        Valideringsresultatene er gitt for all testing bortsett Balance Test, som vil bli rapportert andre steder.
    3. Definere forholdet mellom tekniker eller MSPT testing og pasientrapporterte parametere som korrelasjoner med ms ytelse Scales (MSPs) 17,18. I tillegg samler Neuro-QoL PRO tiltak 19 og arbeidsstatus (resultater som skal rapporteres andre steder). De MSPS er validert pasientrapporter av mobilitet, håndfunksjon, syn, tretthet, kognisjon, blærefunksjon, sensorisk funksjon, spastisitet, smerte, depresjon, og tremor.

Representative Results

MSPT testmetoder er illustrert i figurene 1-4, og vist i videoen.

Vi testet 51 MS-pasienter og 49 HC (tabell 2). De var godt matchet for alder, kjønn, rase, og mange års utdanning. Sykdomsvarighet i MS-pasienter, definert som tiden fra første MS symptom, var 12,1 (9,1) år; EDSS var 3,9 (1,8); 74,5% brukte MS sykdomsmodifiserende legemidler; 29,4% hadde progressive former for MS; og 43% var ansatt på heltid.

Presisjonen ble testet for alle tiltak ved at hver forskningssubjektet utfører hver test to ganger, både under en morgen test-økt, og i løpet av et sekund test økt i ettermiddag etter en 2-4 timers hvileperiode. Test-retest reproduserbarhet ble analysert ved å inspisere visuelt plott (figur 5), og ved å generere concordance korrelasjonskoeffisienter. Figuren viser reproduserbarhet data for teknikeren (panelermerket 1) og MSPT (paneler merket 2) testing for dimensjonene på gang (figur 5A), overekstremitetene behendighet (Figur 5B), visjon (figur 5C), og kognitiv prosesseringshastighet (figur 5D). For alle pasienter, Korrelasjonskoeffisienter for gangtest var 0,982 for teknikeren, og 0,961 for MSPT; for den fingerferdighet dimensjon, korrelasjonskoeffisienter var 0,921 for teknikeren og 0,911 for MSPT; for visjonen dimensjon (2,5% kontrastnivå) de var 0,905 for teknikeren, og 0,925 for MSPT; og for den kognitive behandlingen hastighet dimensjon, de var 0,853 for teknikeren og 0,867 for MSPT. Reproduserbarhet var lik for MS og HC.

Samtidig validitet ble testet ved å sammenligne tekniker og iPad basert testing for hver av de fire dimensjonene ved hjelp av Pearson korrelasjonskoeffisienter. Data i Tabell 3 viser sterke sammenhenger. Correlasjon koeffisienter oversteg 0,8 for alle tester, og i mange tilfeller, korrelasjonskoeffisienter oversteg 0,9. Korrelasjoner var sterk både for morgen og ettermiddag test økter, og for både MS og HC.

Tabell 4 viser muligheten for hver test for å skille MS fra HC. Data fra morgen og ettermiddag testøkter vises. Alle testene skilte mellom de to gruppene, selv om MSPT visjon testing var border betydelig. Følsomhet i å skille MS fra HC ble kvantifisert ved hjelp av Cohens d som mål på effektstørrelse. Effektstørrelser på 0,8 eller høyere anses sterke effekter. Alle prøver viste god evne til å skille MS fra hydrokarboner, og tabletten testing generelt sammenlignes gunstig til teknikeren testing.

Innenfor MS gruppe, tekniker og tablet testing for alle fire sykdoms dimensjoner korrelerte signifikant med EDSS score og sykdomsvarighet. For EDSS, den sterkeste Korrelasjonasjon var med walking tester (tekniker WST r = 0,67; tablett WST r = 0,67). Korrelasjoner mellom de andre testene og EDSS varierte fra -0,37 (tekniker SLCLA, 2,5%) til 0,53 (tablett MDT). Korrelasjoner med sykdomsvarighet varierte fra r = -0,34 (tekniker SLCLA, 2,5%) til r = -0,46 (tekniker SDMT).

Tabell 5 viser testresultater for flere alvorlige forhold med mer mild MS (Tabell 5a - progressive former for MS sammenlignet med relapsing former for MS, Tabell 5b - lengre sykdomsvarighet sammenlignet med kortere sykdomsvarighet; Tabell 5c - EDSS> = 4,0 sammenlignet med EDSS <4,0). For hver definisjon av sykdommens alvorlighetsgrad, score var betydelig verre i mer alvorlige MS-gruppen. Ikke overraskende, det gangtester sterkt atskilt progressiv fra pasienter med tilbakefall, og høyt fra lave EDSS pasienter, siden definisjonen av disse kategoriene er sterkt avhengig av evnen til å gå. Cognitive prosesseringshastighet testing korrelert bedre med sykdomsvarighet enn med sykdomskategori, som forventet. I de fleste tilfeller, effekten er ganske sterk, og MSPT testing utføres like godt eller bedre enn tekniker testing.

Tabell 6 viser korrelasjoner med pasienten rapportert resultater fra MSPS. Det var signifikante sammenhenger mellom gangtestresultater, og pasientenes egen-rapporter om mobilitet; og mellom pasientenes egen-rapporter på håndfunksjon fingerferdighet testresultater og. Det var ingen signifikante sammenhenger mellom visjonen eller foredling hastighet testing og pasientrapporter av visuelle eller kognitive problemer. Det var signifikante sammenhenger mellom blære og spastisitet egenrapporter og testresultater fra alle fire dimensjoner og signifikant korrelasjon mellom tretthet og testresultater fra tre av de fire dimensjonene.

Figur 6 viser forskning lagt tilfredshet med iPad MSPT testing. EACh gjenstand ble bedt om å vurdere graden av enighet med en rekke spørsmål, og andelen av svarene i hver kategori ble ordnet for hvert spørsmål. Forsøkspersoner respondert til følgende utsagn: 1) Instruks for søknaden var lett å forstå (Figur 6A). 2) Jeg er en hyppig tablett eller smarttelefon bruker (figur 6B). 3) Søknadene var lett å se på skjermen (figur 6C). 4) fullføre oppgaver på tavle ved hjelp av berøringsskjermen var lett (Figur 6D); 5) Jeg hadde problemer med å iført tabletten under gange og balansering tester (Figur 6E). 6) Full disse programmene fikk meg til å bli trøtt (Figur 6F). Forskning lagt aksept av iPad testing var generelt gunstige og sammenlignbar mellom MS og HC for fire av de seks uttalelser. MS-pasienter var mindre sannsynlig enn HC å si at det å forstå instruksjonene var lett, og mor e sannsynlig å si at bruk av tabletten var slitsom.

Figur 1
Figur 1. Forskning lagt med tablet plassert på sakral nivå for gange og balanse testing.

Fig. 2
Figur 2. Fingerferdighet test apparat montert tablett.

Figur 3
Figur 3. Forskning lagt testing lav kontrast brev skarphet.

/ Files/ftp_upload/51318/51318fig4highres.jpg "width =" 500 "/>
Figur 4. Processing Speed ​​Test av skjermlayout. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5
Figur 5. Test-retest data for tekniker og tablet testing. Hvert panel viser test-retest data for hvert fag for teknikeren testing (merket "1") og tabletten testing (merket "2"). HC er stengt svarte sirkler, og MS-pasienter er stengt røde sirkler. Panel A viser test-retest data for 25FW/WST; Panel B viser test-retest data for 9HPT/MDT; Panel C viser test-retest data for SLCLA / LCLAT; og Panel D viser test-retest data for SDMT / PST. Reproduserbarhet var høy for både tekniker og tabletbaserte tester. Konkordans Korrelasjonskoeffisientene for alle fag / HC / MS: Tekniker WST: 0.982/0.917/0.981; tablett WST: 0.961/0.736/0.959, Tekniker 9HPT: 0.921/0.777/0.93; tablett MDT fatet test: 0.911/0.749/0.910; Tekniker SLCLA: 0.905/0.883/0.905; tablett LCLAT: 0.925/0.874/0.944; Tekniker SDMT: 0.853/0.791/0.889; tablett PST:. 0.867/0.865/0.831 Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 6
Figur 6. Tilfredshet data med tablet MSPT. Figuren viser grad av enighet med spørsmålene over hvert panel. For hver av de seks spørsmålene, er HC svar vist til venstre, og MS responser på høyre side. Det store flertallet av forsøkspersoner ble enige om at instruksen var lett å forstå, tabletten søknadsjoner lett å se, at endt testing var lett, og uenige at iført tablett for gangart testing var vanskelig eller at testing var slitsom. Respons var tilsvar for HC og MS fag for fire av de seks spørsmålene. MS-pasienter hadde mindre sannsynlighet for å oppgi at det å forstå instruksjonene var lett, og var mer sannsynlig å finne testing slitsom. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Tabell 1. Dimensjoner på Renter og MSPT / MSFC tester.

Dimensjon MSPT Test MSFC Test Kommentar
Underekstremitetene funksjon WST 25FW WST60, har blitt vist å korrelere med EDSS, og pasientenes egen-rapporter
Går og står stabilitet Balanse Test Ingen Ubalanse er en vanlig MS manifestasjon, men det er ingen praktisk balanse tester for generell bruk
Hånd koordinasjon MDT 9HPT 9HPT har vist seg å være informativ i kliniske studier
Kognitiv behandling hastighet PST SDMT PASAT-3 ble anbefalt for den første versjonen av MSFC, men et ekspertpanel har anbefalt at det skal erstatte ved SDMT
Visjon LCLAT SLCLA SLCLA har blitt validert i MS-pasienter og anbefales for fremtidige versjoner av MSFC

Tabell 2. Pasient og friske kontroll Kjennetegn.
Tabell 1 "/ Files/ftp_upload/51318/51318table2.jpg" width = "500" />

Tabell 3. Pearson korrelasjonskoeffisienter mellom iPad Tester og Analoge Tekniker tester.
Tabell 3

Tabell 4. Evne av hver test for å skille mellom MS og HC.
Tabell 4

Tabell 5. Test utfall for MS av varierende sykdomsprogresjon stater.

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

Tabell 5b. DD <Median vs DD ≥ Median.
pload/51318/51318table5b.jpg "width =" 500 "/>

Tabell 5c. EDSS <Median (EDSS 4,0) vs EDSS ≥ Median (EDSS 4,0).
Tabell 5c

. Tabell 6 Pearson Korrelasjon med MSPS (pasienter rapporter) - Morning session data.
Tabell 1
Merk: Rader med grå farge inkluderer data av tekniker og rader med hvit farge inkluderer data som iPad. Lys grønn farge korrelasjoner med p-verdi <0,01, lysegule korrelasjoner med p-verdi <0,05 er merket i tabellen. Celler som viser sammenhenger forventes (25FW/WST vs mobilitet; 9HPT/MDT Dish vs hånd koordinasjon, SLCLA / LCLAT 2,5% vs syn, og SDMT / PST vs kognisjon) er uthevet med dobbel cell grenser. Vennligst klikk her for å se en større versjon av denne tabellen

Discussion

Multippel sklerose utfallet vurderingsmetoder varierer fra biologiske tiltak av sykdommen prosessen (f.eks, inflammatoriske markører i blod eller CSF) til pasientrapportert utfall (PROS) reflekterer symptomer og følelser knyttet til sykdommen. I mellom disse ytterpunktene er tenkelig tiltak, mange basert på magnetisk resonans imaging (MRI), kliniker rangert utfall (Clin-ROS), og ytelsesbaserte utfall (Perf-Os). De er meget viktig av mange grunner. De brukes til å vurdere alvorlighetsgraden av kliniske manifestasjoner, spore sykdom evolusjon over tid, eller vurdere effekten av behandlingen. I den regulatoriske miljøet, er Clin-ros og Perf-Os brukt som den primære effektmål for fase 3, registreringsstudier. Viktigere er Clin-Ros og Perf-Os også brukes til å kategorisere eller måle sykdommens alvorlighetsgrad for studier fokusert på patogenesen. For disse grunner, reproduserbare og validerte kliniske utfallsmål er avgjørende for å fremme pasientbehandling og forskning.

To fundamentalt ulike tilnærminger til kliniske MS utfallsmål er kliniker vurderingsskalaer og kvantitative tester av nevrologisk og nevropsykologisk ytelse. Den mest brukte, og generelt akseptert vurderingsskalaen brukes i MS-feltet er den Kurtzke EDSS. Den vanligste kvantitative preformance tiltaket er MSFC. Fordelene med hver av disse metodene, og deres svakheter har blitt gjennomgått og diskutert. MSFC-type tiltak bære fordeler i form av presisjon og kvantitativ art av dataene, men å tolke betydningen av små endringer i pasient kan være vanskelig. Likevel pågår det arbeid for å forbedre på MSFC tilnærming og å utlede en mer informativ funksjonshemming tiltak som vil kunne bli kvalifisert som en primære endepunkt for fremtidige studier av MS-populasjoner progressive.

MSFC testing har blitt inkludert i de fleste MS legemiddelutprøving i løpet av de siste 15 årene, og komponentene i MSFC (spesielt WST og 9HPT) blir ofte brukt i klinisk praksis. Dette er empirisk bevis på verdien i neuroperformance testing både i kliniske studier og praksis innstillinger. Gitt tendensen innenfor MS-feltet for å bruke MSFC testing, dagens innsats for å videreutvikle denne tilnærmingen 15, og fremskritt innen informasjonsteknologi, utviklet vi den MSPT.

I denne rapporten dokumenterer vi høy presisjon, sterke korrelasjoner mellom MSPT komponent testresultater og analogt tekniker basert testing, og gunstig følsomhet skille MS fra kontrollene, og mild fra alvorlig MS. Også, vi dokumentere signifikant korrelasjon mellom pasientrapporter og MSPT testing av gang-og håndfunksjon. I alle sammenligninger, MSPT testing sammenlignet gunstig til tekniker basert testing. Til slutt, vi dokumentere høy testpersonen aksept av iPad basert testing.

Det er implikasjonene av dette arbeidet. Først gjennomfører nevrologisk performance testing innen datamiljøet muliggjør ulike direkte manipulasjoner og analyser av grunnskole og avledede data. Et eksempel er den Symbol Digit modaliteter Test. For denne tekniker administrert test, er antall riktige svar i 90 sek registrert manuelt på en sak rapportskjema, og overføres til en forskningsdatabase. For hver forskningssubjekt, er ett nummer returneres for hver testperiode. Ved hjelp av en datamaskin-basert analog av SDMT som et mål på kognitiv behandlingshastighet, kan analyseprogram enkelt og umiddelbart bestemme antall riktig for hvert 30 sek intervall og kan generere i løpet av test-sesjon bakker basert på hver 30 sek intervaller. Disse bakkene kan representere læringsevne (f.eks, bedre helling) eller kognitiv utmattelse (f.eks forverring helling). Disse utforskende parametrene kan korrelere med dimensjoner på sykdommen ikke fanges opp av den begrensede informasjonen som er tilgjengelig fra tekniker testing. Således forbindelse med testing results i større informasjonsinnhold, selv om testing i seg selv kan kreve tilsvarende innsats på den delen av forskningen faget.

Dernest kan resultatene bli direkte overført til forskning eller kliniske data repositories uten papir eller elektronisk saksrapportskjemaer. Dette ville i vesentlig grad reduserer behovet for manuell datakvalitetskontroller, kostnadene for overføring av data manuelt, og vil redusere menneskelige feil. I samlet, bør disse fordelene oversette til økt effektivitet og datakvalitet.

Tredje, databasert testing kunne spres til pasienter som ikke bor i nærheten av en klinisk studie ytelse nettstedet. Pasienter kan bli testet ved hjelp av MSPT i landlige legekontor, potensielt støtte deltakelse i kliniske studier for pasienter som ellers ikke ville vært i stand til å delta i en klinisk studie rett og slett på grunn av avstanden.

For det tredje kan den MSPT brukes i praksis innstillings (f.eks MS klinikker) å samle standardisert neuroperformance informasjon. Fordi dataene er standardisert og kvantitativ, kunne MSPT gi en svært kostnadseffektiv mekanisme for å samle MS vurderingsdata under rutinemessig klinisk praksis. Dette kunne fylle forskningsregistre og informere praksisbasert forskning knyttet til naturhistorie, behandling, effekten av komorbiditet, og diverse andre viktige temaer.

Til slutt kan den datamaskin-basert MSPT beskrevet i denne artikkelen tilpasses i hjemmet testing. Dette kan være transformative, siden data kan være samlet på samme sted som forskningsdeltakeren (eller klinisk pasientens) normalt miljø, i motsetning til den svært kunstige forhold i de fleste kliniske studien eller pasientbehandling innstillinger. I tillegg til betydelig senking hindringer fra reiser til en klinisk utprøvingssted eller akademisk senter, ville denne funksjonen gi data om nevrologisk funksjon i en virkelig verdensetting. Videre kan flere målinger løpet av et gitt tidsperioder bli samlet, slik at en mer nøyaktig vurdering av total nevrologisk ytelse og identifisering av relevante svingninger (som er tatt med i løpet av dagen, eller betydelig avvik fra individuelle gjennomsnittlige ytelse). Dette i sin tur vil gjøre funksjonell testing mye mer tålmodig-relevant, og mer informativ for klinikere og forskere.

Det er viktig å merke seg at iPad brukes som en plattform for å være vert for datainnsamling og prosesseringsalgoritmer i programvaren. Mye som andre datastyrte testteknikker, ble den programvare som er skrevet på en slik måte som bør Apple eller andre tablet beslutningstakere oppdatere maskinvare eller operativsystem, kan det bli gjort endringer i innsamling og prosessering av data for å sikre at utfallet forblir konsistente på tvers av testmodulene og trenger ikke å bli re-sertifiseres i henhold til fremtidige enhets eller software konfigurasjoner.

Som neuroperformance testing er i økende grad brukt i MS og andre kroniske nevrologiske og nevropsykologiske lidelser, vil datamaskinen-tilpasset testing ha samme transformative effekt på klinisk arbeid og forskning som standardiserte data tilpasset testing har hatt i utdanningssektoren, med klart potensial til å akselerere fremdriften i klinisk arbeid og forskning for nevrologiske lidelser.

Disclosures

Dr. Rudick har mottatt Godtgjørelse eller konsulenthonorar fra: Biogen Idec, Genzyme, Novartis og Pfizer og forskningsmidler fra National Institutes of Health, National Multiple Sclerosis Society, Biogen Idec, Genzyme, og Novartis. Som den 12. mai 2014, vil Dr. Rudick være ansatt i Biogen Idec.

Dr. Miller har fått forskningsmidler fra National Multiple Sclerosis Society og Novartis.

Dr Bethoux har mottatt Godtgjørelse eller konsulenthonorar fra: Biogen Idec, Medtronic, Allergan, Merz, Acorda Therapeutics, og Innovative Neurotronics, og forskningsmidler fra National Multiple Sclerosis Society, Acorda Therapeutics, Medtronic, Merz, og Innovative Neurotronics.

Dr. Rao har mottatt Godtgjørelse eller konsulenthonorar fra: Biogen Idec, Genzyme, Novartis og American Psychological Association og forskningsmidler fra National Institutes of Health, US Department of Defense, National Multiple Sclerosis Society, CHDI Foundation, Biogen Idec, og Novartis.

Dr. Alberts mottar konsulenthonorar fra Boston Scientific og forskningsmidler fra National Institutes of Health.

JC Lee, C Reece, D Stough, B Mamone, D. Schindler - ingenting å fortolle.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fisher, E. Multiple Sclerosis Therapeutics. 173-199 (2007).
  2. Whitaker, J. N., McFarland, H. F., Rudge, P., Reingold, S. C. Outcomes assessment in multiple sclerosis clinical trials: A critical analysis. Multiple Scerlosis: Clinical Issues. 1, 37-47 (1995).
  3. Rudick, R., et al. Clinical outcomes assessment in multiple sclerosis. Ann. Neurol. 40, 469-479 (1996).
  4. Cohen, J. A., Reingold, S. C., Polman, C. H., Wolinsky, J. S. Disability outcome measures in multiple sclerosis clinical trials: current status and future prospects. Lancet Neurol. 11, 467-476 (2012).
  5. Kurtzke, J. F. Rating neurologic impairment in multiple sclerosis: an expanded disability status scale (EDSS). Neurology. 33, 1444-1452 (1983).
  6. Willoughby, E. W., Paty, D. W. Scales for rating impairment in multiple sclerosis: a critique. Neurology. 38, 1793-1798 (1988).
  7. Rudick, R., et al. Recommendations from the National Multiple Sclerosis Society Clinical Outcomes Assessment Task Force. Ann. Neurol. 42, 379-382 (1997).
  8. Cutter, G. R., et al. Development of a multiple sclerosis functional composite as a clinical trial outcome measure. Brain. 122 (Pt 5), 871-882 (1999).
  9. Gronwall, D. M. A. Paced auditory serial-addition task: A measure of recovery from concussion. Percept Mot Skills. 44, 367-373 (1977).
  10. Rao, S. M., Leo, G. J., Bernardin, L., Unverzagt, F. Cognitive dysfunction in multiple sclerosis I. Frequency, patterns, and prediction. Neurology. 41, 685-691 (1991).
  11. Ontaneda, D., LaRocca, N., Coetzee, T., Rudick, R. Revisiting the multiple sclerosis functional composite proceedings from the National Multiple Sclerosis Society (NMSS) Task Force on Clinical Disability Measures. Mult. Scler. 18, 1074-1080 (2012).
  12. Balcer, L. J., et al. New low-contrast vision charts: reliability and test characteristics in patients with multiple sclerosis. Mult. Scler. 6, 163-171 (2000).
  13. Smith, A. Symbol-Digit Modalities Test Manual. Western Psychological Services. (1973).
  14. Benedict, R. H., et al. Reliability and equivalence of alternate forms for the Symbol Digit Modalities Test: implications for multiple sclerosis clinical trials. Mult. Scler. 18, 1320-1325 (2012).
  15. Rudick, R. A., LaRocca, N., Hudson, L. D. Multiple Sclerosis Outcome Assessments Consortium: Genesis and initial project plan. (2013).
  16. Polman, C. H., et al. Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria. Ann. Neurol. 69, 292-302 (2011).
  17. Schwartz, C. E., Vollmer, T., Lee, H. Reliability and validity of two self-report measures of impairment and disability for MS. North American Research Consortium on Multiple Sclerosis Outcomes Study Group. Neurology. 52, 63-70 (1999).
  18. Marrie, R. A., Goldman, M. Validity of performance scales for disability assessment in multiple sclerosis. Mult. Scler. 13, 1176-1182 (2007).
  19. Cella, D., et al. The neurology quality-of-life measurement initiative. Arch. Phys. Med. Rehabil. 92, (2011).
Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT): En iPad-Basert Disability Assessment Tool
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter