Waiting
Login processing...

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

Behavior

اختبار سحب إليه لتميز استجابات الوضعي

Published: April 6, 2019 doi: 10.3791/59309
Automatic Translation
1,2,4, 2,3,4,5, 6, 7, 1,4
1Department of Medical Bionics, The University of Melbourne, 2Department of Neurology, The Royal Melbourne Hospital, 3Department of Neurology, Austin Hospital, 4The Bionics Institute, 5Department of Medicine, The University of Melbourne, 6Department of Physiotherapy, The University of Melbourne, 7Medical Research Council Brain Network Dynamics Unit, University of Oxford

ERRATUM NOTICE

Summary

ضعف ردود الفعل الوضعي، يطلق عليه عدم الاستقرار الوضعي، يصعب قياسها كمياً. تعاني تقييمات السريرية مثل اختبار سحب القضايا مع الموثوقية والتوسع. نقدم هنا، إصدار إليه من اختبار سحب موضوعيا تميز استجابات الوضعي.

Abstract

ضعف ردود الفعل الوضعي، يطلق عليه عدم الاستقرار الوضعي، عجز المشترك وتعطيل في مرض باركنسون. لتقييم ردود الفعل الوضعي، توظيف الأطباء عادة اختبار السحب إلى الصف الردود التصحيحية لاضطراب متخلفة في الكتفين. ومع ذلك، اختبار سحب عرضه لمشكلات الوثوقية والقياس (درجة/4). نقدم هنا، إصدار إليه من اختبار سحب أكثر تحديداً كمياً الردود الوضعي. أقرب إلى الاختبار السريري، وتدار تسحب يدوياً فيما عدا سحب القوة يتم تسجيلها أيضا. تشرد الجذع والقدمين يتم التقاطها بواسطة شبه محمولة اقتراح نظام تتبع. وتمثل البيانات الخام المسافة سافر (في وحدات ملليمتر)، مما يجعل تفسير اللاحقة وتحليل بديهية. كما يكشف اختبار سحب الآلية التقلبات يفند التأثير على سحب اختبار الإدارة، مثل سحب القوة، وبالتالي تحديد وقياس الإمكانات التي يمكن أن يعزى للتقنيات الإحصائية. اختبار سحب الآلية يمكن أن يكون التطبيق في الدراسات التي تسعى لالتقاط شذوذ مبكر في الردود الوضعي وتتبع الوضعي عدم الاستقرار على مر الزمن، والكشف عن الاستجابات للعلاج.

Introduction

القانون الوضعي ردود الفعل الحفاظ على التوازن وموقف تستقيم استجابة للاضطرابات1. الأضرار بهذه الردود الوضعي في اضطرابات مثل مرض باركنسون ينتج عدم الاستقرار الوضعي، وعادة يؤدي إلى يندرج وانخفاض الثقة سيرا على الأقدام، وتضاءلت نوعية الحياة2،3،4. في الممارسة السريرية، عادة ما يتم تقييم ردود الفعل الوضعي مع اختبار السحب، حيث ممتحن تغذ يسحب المريض إلى الوراء في الكتفين وبصريا الدرجات استجابة5،،من67، 8-هو سجل عدم الاستقرار الوضعي عادة استخدام المرض تصنيف مقياس (أوبدرس باركنسون موحد) (0--عادي 4-شديدة)، كما تم نشرها من قبل "الجمعية الدولية لاضطراب حركة"5. هذا الأسلوب قد استخدمت على نطاق واسع في تقييم الأفراد الذين يعانون من مرض باركنسون ولكن يعاني الفقراء الموثوقية ومحدودة جداً القياس (درجة/4)6،،من79. سحب نقاط الاختبار غالباً ما ترتبط بنهايات السريرية الهامة مثل شلالات والتصنيف على أساس عدد صحيح يفتقر إلى حساسية للكشف عن التغييرات الوضعي غرامة10،11.

تدابير موضوعية تستند إلى مختبر توفر معلومات دقيقة عن الطبيعة استجابة التوازن الكمي الحركية (مثلاً، وسط ضغط)، الحركية (مثلاً، المشتركة جونيوميتري/أطرافهم التشرد) والعصبية (مثل العضلات نقاط النهاية التوظيف)12. هذه الأساليب قد تحديد التشوهات قبل الوضعي عدم الاستقرار الواضح سريرياً وتعقب التغييرات على مر الزمن، بما في ذلك الاستجابات لعلاج13،14.

أدوات لقياس عدم الاستقرار الوضعي

عادة تستخدم التقنيات التقليدية لدينامية بوستوروجرافي منصات متحركة. ردود الوضعي الناتج كمياً باستخدام مزيج من بوستوروجرافي والكهربائي (EMG) أكسيليروميتري12،،من1516. بيد الردود ينطلق من منصة الاضطرابات-التي تثير رد فعل مثل الانزلاق على أرضية رطبة، تختلف اختلافاً جوهريا من أعلى إلى أسفل ردود الوضعي الاختبار اﻻكلينيكي سحب-كما قد يحدث عندما يجري صدم في حشد من الناس. ظهور أدلة تشير إلى اضطرابات truncal تسفر عن خصائص الوضعي مختلفة لتلك التي تتحرك منصات17،،من1819. وبناء على ذلك، الآخرين حاول truncal اضطرابات في المختبر باستخدام تقنيات معقدة بما في ذلك المحركات والبكرات رقاقيص15،20،،من2122. أساليب القياس غالباً ما تكون باهظة الثمن ويصعب الوصول إليها، وتتألف من التقاط الحركة على أساس الفيديو التي تتطلب مساحة مخصصة في مختبرات متخصصة20،21. ومن الناحية المثالية، ينبغي أن يكون طريقة موضوعية لوصف استجابات اختبار سحب خصائص سيكولوجية ممتازة، يكون من السهل إدارتها، وبسيطة لتشغيل ومتاحة على نطاق واسع، والمحمولة. هذا أمر مهم لتسهيل اعتماد هذه التقنية على نطاق واسع كأداة تقييم بديلة لتقييم استجابات وضع داخل البحث، ويحتمل أن تكون، إعدادات السريرية.

اختبار سحب الآلية

والهدف من هذا البروتوكول تقديم الباحثون تقنية لإجراء تقييم موضوعي للردود الوضعي لاختبار السحب. ويدعم نظام التقاط حركة كهرومغناطيسية المحمولة شبه ومتاحة على نطاق واسع التقنية. ينطوي اضطراب تسحب اليدوية التي لا تتطلب الأنظمة الميكانيكية المتخصصة. هذا الأسلوب له حساسية كافية للكشف عن الفروق الصغيرة في أوقات رد الفعل الوضعي وستريك الاستجابة؛ ولذلك، فإنه مناسب لالتقاط التشوهات المحتملة تصنيفها من الطبيعي يصل إلى الصف 1 عدم الاستقرار الوضعي وفقا لل أوبدرس (عدم الاستقرار الوضعي مع استعادة التوازن دون مساعدة)5. كما يمكن استخدام هذا الأسلوب لاستكشاف آثار العلاج على عدم استقرار الوضعي. البروتوكول هو موضح هنا مشتق من ذلك في تان et al.23.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

استعراض كافة الأساليب المذكورة وأقرته لجنة أخلاقيات البحوث البشرية المحلية في "الصحة ملبورن". تم الحصول على الموافقة المستنيرة من المشاركين قبل الدراسة.

1-معدات الإعداد

  1. إعداد تعقب الحركة الكهرومغناطيسية مع 3 أجهزة استشعار الحركة مصغرة وفقا لإرشادات الشركة المصنعة. قبل جمع البيانات، وضمان هو تذوق كل جهاز استشعار الحد أدنى 250 هرتز والتشرد تقاس بوحدات ملليمتر وتناوب (الملعب ولفه ياو) في درجات. ضمان أن يتم تعطيل كافة فيلتيرينجس الداخلية، وتعيين موقف أجهزة الاستشعار إلى الرجوع أصل ثابت (عادة الإرسال الكهرومغناطيسي).
  2. إلصاق خلية تحميل (نطاق التوتر الحد الأدنى 100 N، أوصى من نوع S) لتسخير المريض في مستوى الكتف باستخدام حبل مع حد أدنى يبلغ قطرها 10 مم.
    ملاحظة: نظام مفعل وحبل مناسبة للاستخدام في المشاركين وزنها يصل إلى 120 كجم.
  3. قم بتوصيل الخلية تحميل البيانات اقتناء وحدة (محول A/D).
  4. قم بتوصيل المشغل الناتج من وحدة اقتناء البيانات في أحد مدخلات الزناد لتعقب الحركة لضمان مزامنة تسجيل. تعيين وحدة اقتناء البيانات معدل أخذ العينات تتطابق مع تعقب الحركة وتعطيل تصفية كافة.
  5. إجراء التجربة في غرفة هادئة التقليل إلى أدنى حد من الانحرافات أثناء عملية التقييم. تسمح مساحة كافية للمشاركين لاتخاذ العديد من الخطوات التصحيحية لاستعادة التوازن.
    ملاحظة: المرضى الذين يعانون من مرض باركنسون وريتروبولسيون المعروف أن تأخذ 5-6 خطوات إلى الوراء أثناء اختبار السحب.
  6. ويقع مكان حصيرة على الكلمة كاجراء وقائي.
  7. تنظيف تسخير، وأجهزة الاستشعار، والأسلاك بمسح الصف مطهر مستشفى قبل اختبار كل مشارك.
    ملاحظة: تسجيل فيديو (على سبيل المثال، تستخدم كاميرا محمولة على ترايبود) اختبار سحب الآلية ينصح الإجراء حتى أنه يمكن الإشارة إلى أية مخالفات أثناء تجهيز البيانات ضد بيانات الفيديو للمحاكمة.

2-عدد المشتركين اختيار وإعداد

  1. تحديد المشاركين المناسبين للدراسة: المشاركين يمكن أن تشمل طائفة من الإعمار وظروف المرض وشدة حيث الردود الوضعي تهم وتقييم التوازن توظف عادة الاختبار اﻻكلينيكي سحب. التأكد من أن المشاركين يمكن الوقوف بشكل مستقل وتوليد استجابة تصحيحية توازن لا تتطلب المساعدة لاستعادة (أي ما يصل إلى 1 درجة عدم الاستقرار الوضعي وفقا أوبدرس).
  2. استبعاد أي شخص مع رؤية القلب والأوعية الدموية والدهليزيه، وظروف العضلية الهيكلية (بما في ذلك الأشخاص الذين يحتاجون إلى تقويم العظام القدم أو الجبائر)، التي قد تعوق الأداء التوازن إلا إذا كان هذا هو موضوع التحقيق، تلك المتعلقة بجهة الاتصال الاحتياطات، وتلك المتعلقة بالأدوية المعروفة لتؤثر على التوازن أو الاهتمام (مثل مضادات الاكتئاب ويختلف، البنزوديازيبينات، أنتيبيليبتيكس، أنتيارهيثميكس، ومدرات البول).
  3. يكون مشارك ارتداء ملابس فضفاضة مريحة في يوم التجربة وإزالة الأحذية قبل إجراء الاختبار السحب.
  4. مساعدة المشاركين في وضع على تسخير الجذع مخصصة مع خلية التحميل. انقر فوق الأبازيم حول الصدر والخصر. ضمان تعديل الأشرطة على تسخير ضيقة مريحة. لا تسمح أكثر من 50 مم الركود في تسخير عند سحب الحبل. المشاركون مع عدم الاستقرار الوضعي المعروفة، في ضمان أن مساعد موجود عند تطبيق تسخير بينما يقف المشارك.
  5. إرفاق أجهزة استشعار الحركة باستخدام الأشرطة الطبية إلى درجة القصية (على مستوى فقرة ثانية وثالثة والصدر)، وعلى القدمين في الكعب الكاحل الأيمن والأيسر.
    ملاحظة: تطبيق أجهزة الاستشعار على المشاركين مع عدم الاستقرار الوضعي المعروفة في الجلوس. يجب أن يتم توجيه كافة الكبلات بعناية لتجنب مخاطر الرحلة.
  6. أطلب من المشاركين أن يقف حافي القدمين، في موقف مريحة (طبقاً لقاعدة الدعم المفضل المشارك) على طول علامات الخط العمودي والأفقي في الطابق. ملاحظة موقف أقدام المشارك. اسأل المشارك أيضا المذكرة موضع أقدامهم من أجل العودة إلى نفس الموقف بعد كل سحب. رصد وضع القدمين المشارك بعد كل محاكمة وأسأل المشارك بالعودة إلى الموقف الأصلي الذي قدم إذا كان يتم ملاحظة أي انحرافات.
  7. إرشاد المشاركين إلى التركيز على العمل الفني 1.5 م قدما على مستوى العين بيديه إلى جانبهم التقليل إلى أدنى حد من الانحرافات بين تسحب.

3-الآلية سحب إجراء الاختبار

  1. إجراء اختبار سحب الآلية وفقا للمبادئ التوجيهية اختبار سحب السريرية الموصوفة بال أوبدرس5.
  2. شرح إجراء الاختبار، والسماح للمشاركين يعرفون أن يخطو مسموح بها لاستعادة التوازن بعد الانسحاب إلى الخلف. تثبيط الاستجابات المبكرة مثل انثناء الجذع إلى الأمام، تشديد في الانحناء الموقف أو الركبة قبل الانسحاب. ملاحظة هذه الردود في حالة حدوثها خلال التجربة.
  3. قبل كل سحب، ضمان المشارك الاهتمام بأن تطلب من المشاركين للتركيز على صورة معلقة على الحائط. ضمان المشارك يقف منتصبا، بعيون مفتوحة، اليدين إلى جانبهم، وأقدامهم على علامات معينة في موقف مريح.
  4. تقف وراء المشارك. تطبيق سحب انتعش القوة الكافية لتوليد استجابة الجذع وخطوة عن طريق الحبل وتحميل خلية عقد عمودي إلى مستوى الكتف المشارك.
  5. بعد التأكد من سحب كل المشارك يعود إلى أقدام الأصلي لتحديد المواقع. إعادة تعيين الموضع العودة إلى علامات معينة على الأرض وتكرار مرات 35.
    ملاحظة: يمكن أن تختلف عدد المحاكمات وفقا للتصميم التجريبي والسريري السكان.
  6. السماح للمشاركين في استراحة قصيرة من 2 دقيقة بعد كل 10 محاكمات أو كما هو مطلوب الحد من آثار التعب وضمان تركيز الاهتمام على المهمة. ويمكن اختيار المشاركين الوقوف أو الجلوس. طلب أن المشاركين الامتناع عن الحديث بين تسحب إلا إذا طلب فاصل أو الإعراب عن عدم الراحة أثناء الإجراء.
  7. كإجراء وقائي إضافي سلامة، ضمان أن المستشار والمساعد يقفون مع ظهورهم قريبة من جدار بينما يتيح مجالاً كافياً للمشاركين لاتخاذ عدة خطوات إلى الوراء.
    ملاحظة: دائماً يجب مقيم استعداد للقبض على المريض. مطلوب مساعد للسلامة عندما يتم تقييم المشاركين مع عدم الاستقرار الوضعي المعروفة.
  8. فصل أجهزة الاستشعار، ومساعدة المشاركين من تسخير عقب انتهاء إجراء الاختبار سحب الآلية.

4. معالجة الإشارات

ملاحظة: استخدام منصة علم بيانات مناسبة مثل MATLAB، والبحث والتطوير، أو بايثون. الأوامر المعروضة هنا لمطلب ومثال التعليمات البرمجية متوفرة ملف تكميلي.

  1. استيراد البيانات التي سجلت خلال الخطوة 3.4 إلى منصة علم بيانات مناسبة: csvread().
  2. محاذاة الحركة تعقب وتحميل خلية البيانات باستخدام إشارات الزناد، وإعادة تشكيل لارتفاع معدل أخذ عينات: 1 كيلو هرتز الدالة resample() إذا لزم الأمر.
  3. عالية تمرير تصفية جميع الحركة تتبع وتحميل خلية البيانات بتردد وقف إنتاج المواد الانشطارية 0.05 هرتز لإزالة خط الأساس الانجراف: butter() و filtfilt().
  4. ضعف التفريق بين الحركة الجذع تتبع البيانات التشرد للحصول على سرعة الجذع وتسريع: diff().
  5. استخدام إشارة الزناد أو خوارزمية الكشف عن ذروة تطبيقه على البيانات تحميل الخلية، اختبار شريحة التسجيلات للحصول على الأزمان لكل سحب الفردية المحاكمة: دالة findpeaks().
  6. كشف ورفض المحاكمات مع حركة truncal الاستباقي. إزاحة جذع إلى الأمام مباشرة قبل سحب الإدارة عادة ما يعرض كذروة على الأقل ثلاثة انحرافات معيارية فوق المتوسط الأساس لاستشعار الجذع: std() و mean().
  7. تحديد وقت رد الفعل الوضعي كالفرق بين بداية التشرد الجذع (3 الانحرافات المعيارية أعلاه يعني الأساس) عقب السحب ونقطة تحول منحنى السرعة الجذع (التي تشير إلى بداية التباطؤ الجذع): التفريق، zcd() diff()، واستخدام الصفر المعبر الكاشف،.
  8. تحديد حجم الاستجابة الوضعي تباطؤ ذروة الجذع: min () أو max ().
  9. حساب وقت رد الفعل خطوة كالفرق بين بداية التشرد truncal (حسب 4.7) إلى حركة أطرافه يخطو أولى: 3 انحراف معياري فوق المتوسط خط الأساس.
  10. تحديد حجم الاستجابة خطوة بحساب مجموع تشريد القدم في ملليمتر (مم)، من انطلاقة القدم الأولى الاتصال من أطرافهم يخطو اعتقال ريتروبولسيون إلى الخلف. استبعاد الخطوات أقل من 50 ملم، كما يعتبر التغير في قاعدة الدعم لا تذكر24: min () أو max ().
  11. حساب قوة الجذب الذروة ومعدل تنمية القوة من خلية التحميل: max () للانسحاب؛ max () و diff() لمعدل القوة.
    ملاحظة: قوة الجذب ذروة يشير إلى تسليم قوة الآنية بالحد الأقصى، حين أن معدل القوة منحدر القوة مقابل منحنى الوقت تشير إلى مدى سرعة ولدت القوة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

اختبار سحب الآلية (الشكل 1) استخدمت للتحقيق في الردود الجذع وخطوة في فوج الشباب وصحية23. وعرضت تجارب خمسة وثلاثين متسلسل، مع حافز سمعي تسليم التزامن مع سحب كل (الشكل 2). وكان الحافز السمعي (العادي) 90 dB أو dB 116 (بصوت عال). وقد ثبت حافز بصوت عال كافياً لإحداث تأثيرات ستارتريكت، حيث تصدر ردود معدّة سلفا مبكرا تحفيز سمعية مذهلاً25. آثار ستارترياكت يمكن استخدامها مجس لاستكشاف الآليات التي يقوم عليها إعداد السيارات26. أبقى في المحاكمة الأولى لتحليل استجابات أونهابيتواتيد، وأربع محاكمات لاحقة إهمالها للسماح للآثار الممارسة، والتي أظهرت أن روض ما يزيد على خمس تجارب أولية27. المحاكمات اللاحقة اعتادوا تضم 20 عادية-كثافة والمحاكمات بصوت عال 10 عشوائياً ممزوج داخليا. وكانت فترات المحاكمة بين (10-15 ق) متغير. وأجريت التحليل باستخدام النماذج الخطية المختلطة بسبب العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على استجابات الوضعي الجذع والخطوة (مثلاً، تقلب قوة الجذب بين المحاكمات أو ارتفاع عدد المشتركين والوزن). وقد أجرى تحليل النماذج الخطية المختلطة باستخدام المعادلة التالية:

Equation 1

حيث Yij وقت رد فعل المشارك أو حجم الاستجابة للمحاكمة وأنا، β0-5 هي معاملات الأثر الثابت، θ0j هو التأثير العشوائي ل المشاركين ي (اعتراض عشوائي) ، اليوروij وهو مصطلح خطأ.

اختبار سحب الآلية الموقر محاكمة أول الردود والآثار ستارتريكت لاضطراب متخلفة. أثناء الأول-المحاكمة، كان وقت رد الفعل خطوة أبطأ (المحاكمة الأولى مقابل المحاكمات اللاحقة يعني الفرق: 36.9 مرض التصلب العصبي المتعدد، ف = 0.009)، وكان أكبر حجم التنقل (المحاكمة الأولى مقابل المحاكمات اللاحقة يعني الفرق: 60 مم، ف = 0.002) (الجدول 1 ). وقت رد الفعل الجذع وحجم الاستجابة ظلت دون تغيير. آثار ستارترياكت موجودين فقط في الجذع لتسحب اعتادوا اللاحقة. تسارع حافز سمعي بصوت عال وقت رد الفعل truncal (مقابل المحفزات الطبيعي الموزون بصوت عال: 10.2 مرض التصلب العصبي المتعدد، ف = 0.002) وزيادة حجم استجابة truncal (مقابل المحفزات الطبيعي الموزون بصوت عال: 588 mm.s-2، ف < 0.001) ( الشكل 3 و الجدول 2). واستكشفت المتغيرات المساهمة في استجابات اختبار السحب. جدير بالذكر أن وجد ممتحن الذروة سحب القوة للتأثير على حجم الخطو الردود (ف < 0.001) والجذع رد فعل مرات (ف < 0.001) (الجداول 3 و 4). وزن المشاركين أثرت الخطوة رد فعل مرات (p = 0.008) (الجدول 3). وبخلاف ذلك، ارتفاع عدد المشتركين والوزن لم تؤثر النتائج.

Figure 1
الشكل 1 . قم بإعداد لسحب الآلية test. اختبار سحب الآلية تسمح مقيم لتطبيقها مستوى الكتف اضطراب متخلفة باستخدام حبل وتسخير (أ). وسجلت القوة من اضطراب هو استخدام قياس قوة (ب)؛ رد truncal عبر جهاز استشعار توضع في الشق القصية ((ج))؛ والتنقل عبر أجهزة استشعار في الكعب الكاحل الأيمن والأيسر (د). ويشمل اقتراح نظام لتتبع وحدة معالجة (ه) التي تحسب مواقف ثلاثي الأبعاد ليصل إلى أربعة أجهزة استشعار فيما يتعلق بإرسال كهرومغناطيسي (f). يتم تسليم المنبهات السمعية عن طريق سماعات الرأس. وقد تم تعديل هذا الرقم من23. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2 . البيانات التي تم جمعها من ممثل لمحاكمة من test. سحب الآلية خطوط عمودية كسر تشير إلى علامات على محور الزمن (t). البداية سحب يحدث في علامة 0 مع بداية اللاحقة من التشرد الجذع في العلامة 1. التشرد truncal إيجابية تشير إلى التنقل إلى الخلف. يبدأ التحفيز السمعية على حافة السقوط على الزناد الصوت، ضمن 21 ± 6 مللي الذروة سحب القوة. بداية التباطؤ الجذع في علامة 2 يحدث في عكس سرعة الجذع الذروة. ويعرف الفرق بين علامات 2 و 1 رد الوضعي (أي، وقت رد الفعل truncal). . وقد تم تعديل هذا الرقم من23. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3 . آثار ستارتريكت في الردود الوضعي truncal. البيانات الخام ممثل واحد المحاكمات المرتبطة بالحافز عادية في 90 dB (عادي)، أشار إلى خطوط رمادية والتحفيز السمعية بصوت عال في 116 dB (بصوت عال)، يتبين من خطوط زرقاء. خطوط عمودية كسر تشير إلى علامات على محور الزمن. ويدل ستارتريكت مرات رد فعل أسرع في سرعة الجذع لحافز سمعي بصوت عال، يتبين من الخط العمودي كسر الأزرق، مقارنة مع التحفيز السمعية العادية، المبين بالخط العمودي كسر رمادية (A). حجم الاستجابة للمهمة الوضعي مشتق من تسارع الجذع. خطوط أفقية كسر تشير إلى علامات على محور تسارع الجذع. ويرد حجم استجابة أكبر في المحاكمة بصوت عال، كما هو مبين بالأزرق كسر خط أفقي يمثل النقطة الدنيا لمنحنى التسارع، مقارنة بالمحاكمة العادية، ويمثله خط أفقي كسر الرمادية (ب). وقد تم تعديل هذا الرقم من23. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

وقت رد الفعل خطوة حجم استجابة الخطوة
مقارنة نوع المحاكمة يعني Δ
(مللي ثانية)		 CI 95% قيمة p يعني Δ (mm.s-2) CI 95% قيمة p
أولاً مقابل عادي 36.9 4.7، 69.2 0.009 60 17، 103 0.002
أولاً مقابل بصوت عال 46.1 13.1، 79.2 0.002 53 9، 97 0.005
عادي مقابل بصوت عال 9.2 -3.1، 21.5 0.072 -7 -23، 9 0.315

الجدول 1. يعني الاختلافات (Δ) بين سحب أول اختبار محاكمة والمحاكمات اللاحقة مع (العادي) 90 dB أو 116 dB المنبهات السمعية (بصوت عال) للخطوة رد فعل الوقت وحجم الاستجابة. وقد تم تعديل هذا الجدول من23.

وقت رد الفعل جذع حجم استجابة جذع
مقارنة نوع المحاكمة يعني Δ
(مللي ثانية)		 CI 95% قيمة p يعني Δ (mm.s-2) CI 95% قيمة p
أولاً مقابل عادي -6 -31.1، 19.0 0.692 162 -412, 737 0.497
أولاً مقابل بصوت عال 4.2 -21.2، 29.6 0.692 -425 -1008، 158 0.12
عادي مقابل بصوت عال 10.2 3.0، 17.5 0.002 -588 -750،-425 < 0.001

الجدول 2. يعني الاختلافات (Δ) بين سحب أول اختبار محاكمة والمحاكمات اللاحقة مع (العادي) 90 dB أو 116 dB المنبهات السمعية (بصوت عال) لوقت رد الفعل الجذع وحجم الاستجابة. وقد تم تعديل هذا الجدول من23.

وقت رد الفعل خطوة حجم استجابة الخطوة
التوقع تقدير CI 95% قيمة p تقدير CI 95% قيمة p
ذروة القوة -0.12 -0.44، 0.19 0.436 1.02 0.55، 1.49 < 0.001
معدل القوة -0.01 -0.04، 0.02 0.575 0.01 -0.03، 0.06 0.528
الارتفاع -64.65 -283.98، 154.69 0.542 240.26 -797.51، 1278.03 0.629
الوزن 2.37 0.72، 4.03 0.008 -2.51 -10.56، 5.55 0.518

الجدول 3. التقديرات معامل وفواصل الثقة 95% (CI)، ودلالة إحصائية لسحب الآلية اختبار تنبؤ الناتجة عن النماذج الخطية المختلطة لاستجابة الخطوة. وقد تم تعديل هذا الجدول من23.

وقت رد الفعل جذع حجم استجابة جذع
التوقع تقدير CI 95% قيمة p تقدير CI 95% قيمة p
ذروة القوة 0.36 0.22، 0.51 < 0.001 0.98 -2.95، 4.91 0.623
معدل القوة -0.01 -0.03، 0.00 0.062 -0.12 -0.47، 0.22 0.486
الارتفاع 45.97 -31.16، 123.11 0.233 -708.94 -3362.70، 1944.82 0.587
الوزن -0.17 -0.75، 0.42 0.566 2.08 -18.04، 22.19 0.834

الجدول 4. التقديرات معامل وفواصل الثقة 95% (CI)، ودلالة إحصائية لسحب الآلية اختبار تنبؤ الناتجة عن النماذج الخطية المختلطة للاستجابة truncal. وقد تم تعديل هذا الجدول من23.

التكميلية ترميز الملف. اضغط هنا لتحميل هذا الملف.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

هنا، لقد أظهرنا البروتوكول للأجهزة اختبار سحب السريرية، أخذ أسلوب يستخدم في الممارسة السريرية والغلة قياس موضوعي من الردود الوضعي بالإضافة إلى جانب هام من الإدارة سحب على نطاق واسع. استخدام تتبع الحركة شبه المحمولة، هذا الأسلوب يوفر وسيلة للقياس الذي أكثر سهولة مقارنة ب تقنيات المختبرات التقليدية28. باستخدام هذا الأسلوب، يمكن استكشاف الباحثين خصائص استجابات الوضعي لاضطراب أعلى إلى أسفل عبر السكان متباينة الإعمار والظروف.

في حين البروتوكول المستخدم بنجاح، ينبغي ملاحظة العديد من القيود. تتبع الحركة بالكشف عن حركة صافي بدلاً من بداية التعيين العضلات، تقاس عادة بفريق الإدارة البيئية29،،من3031. إذا رغبت، فريق الإدارة البيئية (مثلاً، تقاس من العضلات بما في ذلك الظنبوبي الأمامي، سولاس، وأوتار الركبة، والفخذ، والبطنية المستقيمة وباراسبينالس القطني) يمكن إدراجها في البروتوكول بسهولة نسبية. أجهزة استشعار الحركة استخدمنا متصلة بواسطة أسلاك للوحدة الأساسية. هذه الأسلاك ذات طول كاف في المختبر سجل سحب اختبار الكينماتيكا، بعد نظام لاسلكي سيكون أكثر عملية خاصة في إعداد سريرية. مطلوب المزيد من صحة وموثوقية الاختبار في أفواج من دول مختلفة من المرض وشدة قبل هذا الأسلوب يمكن العثور على مصداقية كأداة تقييم موحد لتقييم استجابات وضع سجل ما يصل إلى صف 1 ووفقا أوبدرس (الوضعي 5من عدم الاستقرار مع استعادة التوازن دون مساعدة).

اختبار سحب الآلية كأداة تقييم لعدم الاستقرار الوضعي

تتبع الحركة الكهرومغناطيسية غير مكلفة نسبيا وشبه المحمولة مقارنة بالحلول الأخرى التي تقرير التشرد البيانات21،،من3233. تسجيل للتشرد في وحدات ملليمتر أمر حاسم لبساطة الأسلوب كما أنه ينفي الحاجة إلى معالجة الإشارات المعقدة، حيث استوعب البيانات يمكن أن يكون حدسي. أخرى يشيع استخدام تقنيات مثل أكسيليروميتري لا يمكن تحويلها بسهولة إلى التشرد دون استخدام تقنيات استشعار الانصهار كافية لإزالة عدة يفند (الجاذبية قطعة أثرية، الانجراف مع مرور الوقت، خطأ المعايرة)28، ،من 3435.

وقد تلمس الخطوات الحاسمة في هذا البروتوكول لضمان دقة جمع البيانات. الأهم من ذلك، حددنا وقت رد الفعل الوضعي في اختبار سحب الآلية قبل بداية التشرد truncal، بدلاً من بداية الانسحاب بدأت ممتحن. وهذا أمر حاسم لاستبعاد أي حركة لتسخير والحبل في وقت سحب يسهم في زمن الاستجابة. في العمل السابق، حدث تسارع ذروة ردود الوضعي في وقت سابق، ومع ازدياد أكبر في الجزء العلوي من الجسم مقارنة بالعجز في الاستجابة إلى اضطراب truncal17. سحب القوة غير موحدة قد أثارت يدوياً، وبالمثل للاختبار السريري سحب. ويعرف الخطو القدم تتحرك في الماضي القدم الموقف باتجاه الخلف، باستثناء الحركة في أي اتجاه. ووجدنا ذروة القوة أثر تأثيراً كبيرا على الخطوة والجذع الردود. تسجيل قوة يتحتم على المنهجية ونتائج يمكن أن تمثل قوة الجذب باستخدام نماذج تأثير مختلطة. تبعاً لمواصفات الخلية تحميل إمدادات طاقة ما قبل مكبر للصوت ومستقلة قد تكون مطلوبة. استخدم منحنى المعايرة تم توفيره بواسطة الشركة المصنعة لتحويل الجهد مسجل إلى سحب القوة (نيوتن). كما يمكن استخدام المشغل وقت تقديم المحفزات السمعي أو البصري لمزيد من توصيف آليات التوازن.

عندما يتم إجراء محاكمات 35، يأخذ الإجراء اختبار سحب الآلية حوالي 20 دقيقة لإتمام. سيحتاج المستخدمون من هذا البروتوكول إلى تحديد ما إذا كانت الأطر الزمنية المطلوبة للتجربة المناسبة مقارنة بأساليبها المعتادة لتقييم عدم الاستقرار الوضعي. أثناء المهمة، أوعز إلى المشاركين إلى التركيز على الصورة، كما هو معروف من الاهتمام للتخفيف من حدة مع التعرض المتكرر ليشكل تهديدا للتوازن بين مراقبة36. الانتباه إلى مهمة الوضعي يترافق مع زيادة الرصد واعيا للموقف، وانخفاض مماثل في السعة لتشريد الوضعي37. أثناء الاختبار، وسلامة المشاركين واحتمال السقوط لكل مقيم والمريض الاهتمام اللازم. وتشمل احتياطات السلامة الإضافية استخدام مساعد للمرضى الذين يعانون من عدم الاستقرار الوضعي المعروفة وقربها من جدار حماية مقيم من السقوط إلى جانب المشاركين9.

ستارتريكت وإعداد السيارات

اختبار سحب الآلية أظهرت قدرة على اكتشاف التغيرات الصغيرة في زمن استجابة من الاستجابات الوضعي. في نتائج تمثيلية، أننا خلصنا المنبهات السمعية المتزامنة مع اضطراب تقييم للتسارع في وقت رد الفعل التي تحدث بصوت عال (dB 116) مقارنة مع أقل كثافة (90 ديسيبل) المحفزات، المعروفة باسم تأثير ستارتريكت25 , 38-تمكنا من الكشف عن وجود فرق متوسط في زمن استجابة truncal حوالي 10 مللي ثانية مع بروتوكول اختبار سحب الآلية في مجموعة من المشاركين 3323. التعجيل بهذه الحركة onsets بتأثير ستارتريكت تحدث عادة مع قوته أقل من 20 مللي ثانية باستخدام15من فريق الإدارة البيئية. كما تم الكشف عن الاختلافات في الخطو الكمون في الاستجابات للمحاكمة الأولى، مع أكبر خطوة الردود. وهذا يتسق مع زعزعة استقرار أكبر في 'آثار المحاكمة الأولى' استخدام منصات متحركة39،40.

هذا الأسلوب هو موضح في هذه المخطوطة أظهرت القدرة على اختبار سحب الآلية لتوفير دقة التحديد الكمي للاستجابات الوضعي استجابة لاختبار سحب السريرية عادة العاملين. وفي الوقت الحاضر، المقصود اختبار سحب الآلية كأسلوب بديل لتقييم استجابات الوضعي في إعداد البحوث. يلزم مزيد من العمل في موثوقيتها وصحتها قبل استخدامها في العيادة. يمكن تعديل عدد المحاكمات اختبار سحب الآلية في المستخدم سلطة تقديرية تعتمد على حسابات القوة الإحصائية. لزيادة الراحة للمشاركين أثناء الاختبار، لا سيما مع الإناث، يمكن النظر في تسخير معدلة التي يثبت من الخلف في إصدار مستقبلي من اختبار سحب الآلية. مطلوب إجراء مزيد من البحوث ﻻستكشاف كامل هذه الاستجابات في السكان المريض مع شذوذ التوازن (حتى الصف الأول عدم الاستقرار الوضعي وفقا أوبدرس) التحقيق في آثار العلاج وتوضيح آليات الإسهام الوضعي حالة عدم الاستقرار.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

يتم تعريف لا تضارب المصالح، مالية أو غيرها، مقدمو البلاغ.

Acknowledgments

ونحن نشكر أنجس بيغ (معهد بيونيك) لمساعدته في البروتوكول بالفيديو. نحن نعترف بالدكتور سو فينش (مركز الاستشارات الإحصائية وملبورن الاستشارات منصة الإحصائية، جامعة ملبورن) الذين قدموا الدعم الإحصائي. وأيد هذا العمل التمويل عن طريق الصحة الوطنية ومجلس البحوث الطبية (1066565) ومؤسسة الليونز فيكتوري، وبرنامج حكومة ولاية فيكتوريا دعم البنية التحتية التشغيلية.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Analog to Digital Convertor & Software CED Micro 1401-3 Any suitable digital acquisition system can be used
Load Cell Omegadyne LCM201-100N
MATLAB Software MathWorks Inc. NA Any data science platform can be used
Motion Sensor Ascension 6DOF, type-800
Motion Tracker Ascension  3D Guidance trakSTAR Mid-range transmitter
S&F Technical Harness and Belt Lowepro LP36282

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Shemmell, J. Interactions between stretch and startle reflexes produce task-appropriate rapid postural reactions. Frontiers in Integrative Neuroscience. 9, (2015).
  2. Kerr, G. K., et al. Predictors of future falls in Parkinson disease. Neurology. 75 (2), 116-124 (2010).
  3. Latt, M. D., Lord, S. R., Morris, J. G. L., Fung, V. S. C. Clinical and physiological assessments for elucidating falls risk in Parkinson's disease. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 24 (9), 1280-1289 (2009).
  4. Foreman, K. B., Addison, O., Kim, H. S., Dibble, L. E. Testing balance and fall risk in persons with Parkinson disease, an argument for ecologically valid testing. Parkinsonism & Related Disorders. 17 (3), 166-171 (2011).
  5. Fahn, S. Recent Developments in Parkinson's Disease. , Macmillan Healthcare Information. Florham Park, NJ. 153-163 (1987).
  6. Hunt, A. L., Sethi, K. D. The pull test: a history. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 21 (7), 894-899 (2006).
  7. Visser, M., et al. Clinical tests for the evaluation of postural instability in patients with parkinson's disease. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (11), 1669-1674 (2003).
  8. Jacobs, J. V., Horak, F. B., Van Tran, K., Nutt, J. G. An alternative clinical postural stability test for patients with Parkinson's disease. Journal of Neurology. 253 (11), 1404-1413 (2006).
  9. Nonnekes, J., Goselink, R., Weerdesteyn, V., Bloem, B. R. The retropulsion test: a good evaluation of postural instability in Parkinson's disease? Journal of Parkinson's Disease. 5 (1), 43-47 (2015).
  10. Bloem, B. R., Beckley, D. J., van Hilten, B. J., Roos, R. A. C. Clinimetrics of postural instability in Parkinson's disease. Journal of Neurology. 245 (10), 669-673 (1998).
  11. Thevathasan, W., et al. Pedunculopontine nucleus deep brain stimulation in Parkinson's disease: A clinical review. Movement Disorders. 33 (1), 10-20 (2018).
  12. Visser, J. E., Carpenter, M. G., van der Kooij, H., Bloem, B. R. The clinical utility of posturography. Clinical Neurophysiology. 119 (11), 2424-2436 (2008).
  13. McVey, M. A., et al. Early biomechanical markers of postural instability in Parkinson's disease. Gait and Posture. 30 (4), 538-542 (2009).
  14. Mancini, M., et al. Trunk accelerometry reveals postural instability in untreated Parkinson's disease. Parkinsonism & Related Disorders. 17 (7), 557-562 (2011).
  15. Nonnekes, J., et al. Are postural responses to backward and forward perturbations processed by different neural circuits? Neuroscience. 245, 109-120 (2013).
  16. Horak, F. B., Dimitrova, D., Nutt, J. G. Direction-specific postural instability in subjects with Parkinson's disease. Experimental Neurology. 193 (2), 504-521 (2005).
  17. Colebatch, J. G., Govender, S., Dennis, D. L. Postural responses to anterior and posterior perturbations applied to the upper trunk of standing human subjects. Experimental Brain Research. 234, 367-376 (2016).
  18. Graus, S., Govender, S., Colebatch, J. G. A postural reflex evoked by brief axial accelerations. Experimental Brain Research. 228 (1), 73-85 (2013).
  19. Govender, S., Dennis, D. L., Colebatch, J. G. Axially evoked postural reflexes: influence of task. Experimental Brain Research. 233, 215-228 (2015).
  20. Smith, B. A., Carlson-Kuhta, P., Horak, F. B. Consistency in Administration and Response for the Backward Push and Release Test: A Clinical Assessment of Postural Responses: Consistency of Push and Release Test. Physiotherapy Research International. 21 (1), 36-46 (2016).
  21. Di Giulio, I., et al. Maintaining balance against force perturbations: impaired mechanisms unresponsive to levodopa in Parkinson's disease. Journal of Neurophysiology. , (2016).
  22. Nonnekes, J., de Kam, D., Geurts, A. C. H., Weerdesteyn, V., Bloem, B. R. Unraveling the mechanisms underlying postural instability in Parkinson's disease using dynamic posturography. Expert Review of Neurotherapeutics. 13 (12), 1303-1308 (2013).
  23. Tan, J. L., et al. Neurophysiological analysis of the clinical pull test. Journal of Neurophysiology. , (2018).
  24. McVey, M. A., et al. The effect of moderate Parkinson's disease on compensatory backwards stepping. Gait and Posture. 38 (4), 800-805 (2013).
  25. Valls-Sole, J., et al. Reaction time and acoustic startle in normal human subjects. Neuroscience Letters. 195 (2), 97-100 (1995).
  26. Carlsen, A. N., Maslovat, D., Lam, M. Y., Chua, R., Franks, I. M. Considerations for the use of a startling acoustic stimulus in studies of motor preparation in humans. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 35 (3), 366-376 (2011).
  27. Nanhoe-Mahabier, W., et al. First trial reactions and habituation rates over successive balance perturbations in Parkinson's disease. Neuroscience. 217, 123-129 (2012).
  28. Aminian, K., Najafi, B. Capturing human motion using body-fixed sensors: outdoor measurement and clinical applications. Computer animation and virtual worlds. 15 (2), 79-94 (2004).
  29. De Luca, C. J. The use of surface electromyography in biomechanics. Journal of Applied Biomechanics. 13 (2), 135-163 (1997).
  30. Horak, F. B., Nashner, L. M. Central programming of postural movements: adaptation to altered support-surface configurations. Journal of Neurophysiology. 55 (6), 1369-1381 (1986).
  31. Saito, H., Yamanaka, M., Kasahara, S., Fukushima, J. Relationship between improvements in motor performance and changes in anticipatory postural adjustments during whole-body reaching training. Human Movement Science. 37, 69-86 (2014).
  32. Kam, D. D., et al. Dopaminergic medication does not improve stepping responses following backward and forward balance perturbations in patients with Parkinson's disease. Journal of Neurology. 261 (12), 2330-2337 (2014).
  33. Peterson, D. S., Horak, F. B. The Effect of Levodopa on Improvements in Protective Stepping in People With Parkinson's Disease. Neurorehabilitation and Neural Repair. 30 (10), 931-940 (2016).
  34. Haubenberger, D., et al. Transducer-based evaluation of tremor. Movement Disorders. 31 (9), 1327-1336 (2016).
  35. Elble, R., et al. Task force report: scales for screening and evaluating tremor: critique and recommendations. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 28 (13), 1793-1800 (2013).
  36. Adkin, A. L., Carpenter, M. G. New insights on emotional contributions to human postural control. Frontiers in Neurology. 9, 789 (2018).
  37. Huffman, J. L., Horslen, B., Carpenter, M., Adkin, A. L. Does increased postural threat lead to more conscious control of posture? Gait and Posture. 30 (4), 528-532 (2009).
  38. Valls-Sole, J., Rothwell, J. C., Goulart, F., Cossu, G., Munoz, E. Patterned ballistic movements triggered by a startle in healthy humans. The Journal of Physiology. 516 (Pt 3), 931-938 (1999).
  39. Campbell, A. D., Squair, J. W., Chua, R., Inglis, J. T., Carpenter, M. G. First trial and StartReact effects induced by balance perturbations to upright stance. Journal of Neurophysiology. 110 (9), 2236-2245 (2013).
  40. Oude Nijhuis, L. B., Allum, J. H. J., Valls-Solé, J., Overeem, S., Bloem, B. R. First trial postural reactions to unexpected balance disturbances: a comparison with the acoustic startle reaction. Journal of Neurophysiology. 104 (5), 2704-2712 (2010).

Tags

هذا الشهر في جوف، منعكس الوضعي الوضعي عدم الاستقرار، ومراقبة الوضعي، سحب الاختبار، والتوازن، ستارتريكت، مسألة 146

Erratum

Formal Correction: Erratum: An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses
Posted by JoVE Editors on 04/30/2019. Citeable Link.

An erratum was issued for: An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses.  Author affiliations were updated.

The affiliations for Joy Tan were updated from:

1. Department of Medical Bionics, The University of Melbourne 
2. Department of Neurology, The Royal Melbourne Hospital

to:

1. Department of Medical Bionics, The University of Melbourne 
2. Department of Neurology, The Royal Melbourne Hospital
4. The Bionics Institute

The affiliations for Thushara Perera were updated from:

1. Department of Medical Bionics, The University of Melbourne 
3. Department of Neurology, Austin Hospital

to:

1. Department of Medical Bionics, The University of Melbourne 
4. The Bionics Institute

اختبار سحب إليه لتميز استجابات الوضعي
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tan, J., Thevathasan, W., McGinley,… More

Tan, J., Thevathasan, W., McGinley, J., Brown, P., Perera, T. An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses. J. Vis. Exp. (146), e59309, doi:10.3791/59309 (2019).

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