Summary
Здесь мы представляем протокол, чтобы показать, как выполнять два типа когнитивных инструментов оценки, полученных из бумаги-карандаш версия Trail Making Test.
Abstract
Тест Trail Making Test (TMT) является общепринятым инструментом для оценки исполнительной функции. Стандартный TMT был изобретен более 60 лет назад и был модифицирован во многие версии. С развитием цифровых технологий, TMT в настоящее время модифицирована в оцифрованный вариант. Настоящее исследование продемонстрировали цифровой TMT (dTMT) выполняется на компьютере, и Walking TMT (WTMT) на полу. Оба показали больше информации по сравнению с традиционной версией TMT.
Introduction
При быстро стареющей популяции деменция считается одной из основных проблем общественного здравоохранения. По данным Всемирной организации здравоохранения1,число пожилых пациентов с деменцией во всем мире составляет около 47 миллионов человек. Исполнительная функция нарушения не только общий тип когнитивной дисфункции у пожилых людей, но было сообщено, как предиктор прогрессирования от легких когнитивных нарушений (MCI) к клинической болезни Альцгеймера (AD)2,3. Как третий наиболее широко используемый тест в нейропсихологии4, Trail Making Test (TMT) используется в качестве хорошо принятого инструмента для оценки исполнительных функций, особенно устойчивого внимания и установить сдвиг5, даже у пожилых пациентов6.
Стандартный TMT представляет собой тест на бумагу и карандаш, состоящий из двух частей: tMT-A и TMT-B5. Первый призывает тест-taker рисовать линии подключения случайно распределенных номеров (1-25) на испытательном документе в порядке возрастания (1-й gt;2-gt;3...), в то время как последний требует тест-taker установить номера и буквы (1-gt;A-gt;2-gt...) в качестве альтернативы. Производительность TMT, как правило, забил в время, затраченное на завершение каждой части правильно7. TMT был переведен на различные языки. Китайская версия TMT была разработана в 2006году 8. Так как китайские иероглифы довольно сильно отличаются от английских букв, китайская версия TMT была использована в нашей процедуре.
Помимо стандартной версии, TMT был изменен по-разному исследователями (например, устные TMT9, вождение TMT10, ходьба TMT (WTMT)11) для оценки конкретных популяций или найти детали в различных условиях, таких как вождение и ходьба. Следует отметить, что некоторые исследования, дающие различные цифры по сравнению со стандартным ТМТ, также, как сообщается, имеют высокую достоверность и надежность. Например, THINC-Integrated Tool (THINC-it), разработанный группой McIntyre, использовал 9 цифр и букв для TMT-B12; WTMT сообщил Шотт и коллеги использовали 15 номеров для TMT-A13. Таким же образом, многие системы оценки TMT были построены за полный балл времени, которые, как сообщается, быть полезным в поиске более элементов, кроме исполнительной дисфункции, или быть доступными для участников, которые не подходят для завершения стандартного TMT. Например, некоторые исследователи исследовали ошибки в TMT и обнаружили, что ошибки в TMT-B были связаны с психическим отслеживанием и рабочей памятью у пациентов с психическим расстройством14. Другая группа из Греции предложила полученные оценки TMT (TMT-(B'A) или TMT (B/A) в качестве индексов для выявления нарушений когнитивной гибкости на протяжении всей взрослой жизни15. Как правило, альтернативные системы оценки ТМТ можно резюмировать следующим образом: (1) анализ времени завершения– время завершения ТМТ рассчитывается в секундах16; (2) анализ ошибок- различные типы ошибок TMT классифицируются и количественно14; (3) межгваальные различия- различные способности завершения TMT между доминирующей рукой и недоминирующей стороной сравниваются17; и (4) выведенные индексы Trail Making Test - различные характеристики между завершением TMT-A и TMT-B анализируются15. Альтернативные методы скоринга предоставляют дополнительную информацию. Например, полезность анализа ошибок TMT может выявить когнитивные дефициты, традиционно не захваченных с использованием времени завершения в качестве единственного исхода переменной у пациентов с шизофренией и депрессией14. Отсутствие каких-либо значительных межмануативных различий помогли отличить когнитивную дисфункцию от влияния двигательного расстройства17. Полученные индексы TMT могут обнаружить нарушения когнитивной гибкости на протяжении всей жизни взрослого человека и свести к минимуму влияние демографии и других когнитивных фоновых переменных15.
С достижениями в области современных технологий компьютерные цифровые приложения все чаще интегрируются в традиционные когнитивные вмешательства, большинство из которых спроектированы как можно более похожими на оригинальные тесты, а не созданы в качестве новых инструментов. Цифровые или компьютеризированные TMT (dTMT) было доказано, что потенциал для сбора дополнительной информации, с структурой существующего теста в основном неизменным в последние годы18,19.
Целью этого исследования было внедрение компьютерной китайской версии dTMT-A и dTMT-B, а также WTMT. Оба модифицированы TMTs и были подтверждены, что высокая чувствительность и специфичность для проверки пациентов с MCI, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, и так далее, на основе движения верхних и нижних конечностей20,21. Подробные методы скоринга были также представлены потому, что цифровые технологии, включенные в dTMT и WTMT, могли бы помочь получить больше информации по сравнению с бумажно-карандашной версией TMT.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Разработка dTMT и первоначальная заявка была одобрена Седьмым медицинским центром НОАК армия общего госпиталя Обзор совета. Субъекты подписали утвержденные документы об информированном согласии перед тестированием TMT.
1. Разработка общего метода
- Используйте планшет (например, Microsoft Surface Pro 2) с высококачественными инерционными датчиками, встроенными в устройство, и совместимым электронным пером(рисунок 1).
- Используйте интеллектуальный монитор для энергозатрат и активности (IDEEA), состоящий из пяти датчиков (каждый 16 х 14 х 4 мм3, 2 г), с одним прилагается над грудиной, два прилагается к передней стороне каждого бедра, а два других прилагается под каждой ногой. Соедините датчики грудины и бедра с помощью твердого кабеля к небольшому 32-битному микропроцессору (70 x 44 x 18 мм3,59 г) и провесоедините датчики стопы(рисунок 2).
2. Проектирование и тестирование dTMT
ПРИМЕЧАНИЕ: Как упоминалось ранее, dTMT имеет две части: dTMT-A и dTMT-B. Эти два испытания должны проводиться последовательно (dTMT-A, протекающее dTMT-B), без обращения вспять.
-
процедура dTMT-A
- Провести dTMT-A в спокойной и комфортной обстановке.
ПРИМЕЧАНИЕ: Участники, зачисленные для завершения dTMT должны иметь образовательный уровень более 2 лет предварительной школы; в противном случае, они могут испытывать трудности в чтении и признании китайских иероглифов в dTMT-B. Между тем, убедитесь, что участники не имеют очевидных визуальных и верхних конечностей инвалидности. - Попросите участников сесть перед столом и настроить положение компьютера, фонового света и электронную ручку.
- Проверьте почти остроту зрения участников, чтобы убедиться, что они могут легко читать номера на экране.
ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые в возрасте субъектов, возможно, потребуется пара стекла в случае, если круги на экране слишком малы для субъектов с пресбиопией. - Покажите инструкции dTMT-A следующим образом: Пожалуйста, нарисуйте линию как можно быстрее, присоединившись к последовательным числам (т.е. 1-й gt;2-gt;3... 9) в кругах случайным образом распределены по экрану. Дотестовая проверка (максимум 150 с) необходима, потому что большинству участников необходимо ознакомиться с тем, как рисовать на поверхности компьютера.
- Продемонстрируйте основные различия между dTMT-A и стандартным TMT-A. Во-первых, если круг правильно выложен, его цвет может быть изменен. Во-вторых, если круг неправильно выровнен, его цвет остается неизменным, и субъектам необходимо повторно выровнять его из последнего круга.
ПРИМЕЧАНИЕ: Рекомендуется свободно соединять все круги с прямыми линиями. - Посоветуйте участникам избегать ошибок и временных потерь. Поощряйте участников свободно рисовать линию, но как можно точнее; однако не отдавать никаких приоритетов.
- Попросите участников выбрать PartA на экране(нижняя панель рисунок 1) для завершения dTMT-A без перерыва. Все данные dTMT-A собираются на компьютере автоматически.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если данные собираются для изучения межручных различий, то с другой стороны необходимо провести еще один тест. Последовательность теста левой/правой руки наугад.
- Провести dTMT-A в спокойной и комфортной обстановке.
-
процедура dTMT-B
- Повторите шаг 2.1.
- Покажите инструкции dTMT-B следующим образом: Пожалуйста, нарисуйте линию как можно быстрее, присоединившись
к номерам и китайским
иероглифом (т.е. 1-й gt; -gt;2-йgt; ... 
) в качестве альтернативы в кругах случайным образом распределены на экране.
ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что все китайские иероглифы признаются субъектами. Дотестовый тест (максимум 150 с) также необходим, потому что некоторые участники должны ознакомиться с тем, как привлечь в номерах и китайских иероглифов альтернативно самостоятельно. - Попросите испытуемых выбрать PartB на экране(нижняя панель рисунок 1), чтобы завершить dTMT-B без перерыва. Все данные dTMT-B собираются в компьютер автоматически.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если данные собираются для изучения межручных различий, то с другой стороны необходимо провести еще один тест. Последовательность теста левой/правой руки наугад.
к номерам и китайским
иероглифом (т.е. 1-й gt; -gt;2-йgt; ... 
) в качестве альтернативы в кругах случайным образом распределены на экране.3. Сбор и определение данных в dTMT
- Определите общее время завершения: время, задействоваве (мс) нарисование линии, соединяющей все круги в правильном порядке.
- Определите количество ошибок: количество раз линия обращается к кругу в неправильном порядке.
- Определите время завершения для каждого шага: время, занесено в миллисекунды, чтобы нарисовать каждый шаг.
- Определите время внутри каждого круга: время, проведенное в миллисекундах, чтобы нарисовать внутри кругов.
- Определите процент внутреннего круга (%): время внутри каждого круга делится на общее время до завершения.
- Определите время внутри каждого круга допуска: время, проведенное в миллисекундах, чтобы нарисовать внутри круга толерантности.
- Определите процент толерантности внутреннего круга (%): время внутри каждого круга допуска, разделенное на общее время до завершения
- Определите время отмены строки на каждом этапе: время отмены строки на каждом этапе. Круг толерантности имеет диаметр в пять раз больше, чем у реального круга.
- Определите оптимальный путь каждого шага: ближайшая линия в миллиметрах каждого шага.
- Определите фактический путь каждого шага: фактическая линия в миллиметрах каждого шага.
- Определите отклонение пути каждого шага: фактическая линия в миллиметрах минус ближайшая линия в миллиметрах каждого шага.
- Определить изменчивость отклонения пути: Коэффициент изменения отклонения пути каждого шага.
- Определите скорость рисования каждого шага: фактическая линия в миллиметрах каждого шага делится на время завершения для каждого шага.
ПРИМЕЧАНИЕ: Среднее значение вычислялось путем подведения итогов значений, собранных шаг за шагом. Косвенные данные, отражающие различные точки между руками или частями, были получены на основе прямых данных.
4. Проектирование и тестирование ВТМТ
ПРИМЕЧАНИЕ: Как и dTMT, WTMT также имеет две части: WTMT-A и WTMT-B. Эти два теста должны быть выполнены последовательно (WTMT-A proceding WTMT-B), без обращения вспять.
-
Процедура WTMT-A
- Провести WTMT-A в спокойной и комфортной обстановке. Убедитесь, что есть номер свет. Случайно распределите монеты с номерами на каждой из 15 позиций в области 16 м2 (4 х 4 м2). Нарисуйте диаметром 30 см вокруг каждой монеты(рисунок 3).
ПРИМЕЧАНИЕ: Участники, зачисленные для завершения WTMT, должны иметь образовательный уровень более 2 лет предварительной школы; в противном случае, они могут испытывать трудности в чтении и признании китайских иероглифов в WTMT-B. Между тем, убедитесь, что участники не имеют очевидных визуальных и нижних конечностей инвалидности. - Подключите интеллектуальное устройство для энергозатрат и активности (IDEEA) к ПК и введите антропометрические данные субъекта.
- Прикрепите пять биаксиальных мини-акселерометров (16 x 14 x 4 мм3,2 г) с медицинской лентой над грудиной, к передней стороне каждого бедра и под каждой ногой(рисунок 4). Соедините все акселерометры через тонкие, гибкие кабели к микропроцессору/единице хранения (70 x 44 x 18 мм3,59 г), прикрепленному с зажимом к одежде.
ПРИМЕЧАНИЕ: IDEEA представляет собой систему на основе нескольких акселерометров, состоящую из пяти двухосных акселерометров, расположенных на верхней части туловища, бедер и ног. IDEEA был первоначально разработан для оценки расходов на энергию во время деятельности повседневной жизни22,23, но имеет дополнительные возможности для количественной оценки многих из широко используемых параметров походки цикла24. - После того, как устройство оборудовано, попросите участников идти вверх и вниз по дорожке без каких-либо целей на удобной скорости ходьбы для разминки.
- Покажите инструкции WTMT-A следующим образом: Пожалуйста, идите по пронумерованных целей в последовательном порядке как можно быстрее, присоединяясь к последовательным числам (т.е. 1-й gt;2-gt;3... 15) в монетах, случайно распределенных по полу.
- Поощряйте участников ходить свободно, но как можно точнее; Однако приоритет не отдается. Выполните WTMT-A только один раз.
- Обеспечить безопасность участников, потому что ходьба с двойной задачей в сложных условиях может увеличить риск падения25. Как для пред-, так и для послетестов, для IDEEA необходима 5-ступенчатая пауза, чтобы различать ходьбу от стояния.
ПРИМЕЧАНИЕ: Любой шаг по монете считается как на цели. Если участники идут в неправильном порядке, направлять их, пока они не идут в правильном порядке. Все данные WTMT-A собираются в микропроцессоре/блоке хранения IDEEA автоматически.
- Провести WTMT-A в спокойной и комфортной обстановке. Убедитесь, что есть номер свет. Случайно распределите монеты с номерами на каждой из 15 позиций в области 16 м2 (4 х 4 м2). Нарисуйте диаметром 30 см вокруг каждой монеты(рисунок 3).
-
Процедура WTMT-B
- Повторите шаги, как в разделе 4.1.1.
- Покажите инструкции WTMT-A следующим образом: Пожалуйста, ходить по пронумерованных целей в последовательном порядке как можно
быстрее присоединения последовательных чисел (т.е., 1-й gt; - йgt;2-gt ...
В монетах, случайно распределенных по полу, случайно распространяются монеты. Убедитесь, что все китайские иероглифы признаны участниками. - Выполните WTMT-B только один раз.
- Обеспечить безопасность участников, так как ходьба с двумя задачами в сложных условиях может увеличить риск падения25. Как для пред-, так и для послетестов, для IDEEA необходима 5-ступенчатая пауза, чтобы различать ходьбу от стояния.
ПРИМЕЧАНИЕ: Любой шаг по монете считается как на цели. Если испытуемые шли в неправильном порядке, направлять их, пока они не идут в правильном порядке. Все данные WTMT-B собираются в микропроцессоре/блоке хранения IDEEA автоматически.
быстрее присоединения последовательных чисел (т.е., 1-й gt; - йgt;2-gt ...
В монетах, случайно распределенных по полу, случайно распространяются монеты. Убедитесь, что все китайские иероглифы признаны участниками.5. Прямой сбор данных и разъяснение смыслов в ВТМТ
ПРИМЕЧАНИЕ: Как показано на рисунке 5, цикл походки человека был разделен на различные подфазы. В деталях пространственные и временные параметры определяются и рассчитываются следующим образом.
- Определите шаги (n): количество шагов, выполненных во время ходьбы уровня, включая правую и левую конечности.
- Определите продолжительность качели (%): процент фазы, начиная с ног до первоначального контакта с землей или лестницей для любой данной ноги.
- Определите длительность позиции (%): процент фазы между пятки удар одной ногой и пятки удар контр-боковой ногой.
- Определите скорость (м/с): средняя скорость в течение двух последовательных шагов.
- Определите длину шага (м): разница в длине между первоначальным ударом пятки правой или левой ноги и пятки удар контралатеральной стопы.
- Определите длину шага (м): расстояние между последовательными точками исходного контакта той же ноги, справа направо вправо (R-L-R) или лево-влево (L-R-L).
- Определите изменчивость походки длины шага: коэффициент изменения длины шага.
ПРИМЕЧАНИЕ: Время завершения и ошибки также собираются и учитываются экзаменатором, а не IDEEA.
6. Сбор и статистика данных
- Используйте ЛСД с односторонним способом ANOVA и Fisher's, чтобы сравнить различия между группами. Демографические данные перечислены в таблице 1. Данные dTMT-A, dTMT-B, WTMT-A и WTMT-B отображаются в таблицах 2-5 соответственно. Было сочтено, что Злт; 0,05 указывает на статистически значимую разницу.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Семь пожилых пациентов с умеренными когнитивными нарушениями (пожилые люди с MCI), семь пожилых субъектов с болезнью Паркинсона (пожилые с PD), и семь пожилых здоровых людей (Здоровый пожилой) были набраны, и dTMT-A, dTMT-B, WTMT-A, и WTMT-B, были выполнены. После испытаний данные были собраны и проанализированы с помощью программного обеспечения SPSS.
В целом демографические данные участников показали, что все группы были хорошо сопоставлены с точки зрения возраста, пола, уровня образования, доминирующей руки, Оценка клинической деменции (CDR), оценка Глобальной шкалы ухудшения (GDS), TUG: приурочение up and Go Test (TUG), и так далее (р.
Как показано в таблице 2, большинство данных dTMT-A между здоровыми пожилыми людьми, пожилыми людьми с MCI, и пожилые люди с PD были похожи, такие, как общее время до завершения (18,15 и 5,12 с против 19,67 х 7,12 с против 19,85 х 3,89, 0,812), Количество ошибок (0,14 и 0,38 против 0,29 0,49 против 0,29 Это означает, что все участники имели одинаковые баллы, если они оцениваются традиционным TMT-A. Тем не менее, существовали некоторые различные переменные, захваченные dTMT-A. Как показано в таблице 2, Пожилые люди с PD выставлены большие общее отклонение пути каждого шага (Pb 0.017, Pc 0.048), большая изменчивость отклонения пути (Pb 0.000, Pc 0.000), и более низкая скорость рисования каждого шага (Pb 0.001, Pc 0.025) по сравнению с пожилыми людьми с MCI и Здоровымпожилым, соответственно.
Как показано в таблице 3,различия в завершении dTMT-B были отражены в большем количестве аспектов по сравнению с dTMT-A. Пожилым пациентам с MCI требовалось более длительное время завершения (P 0.000) и было больше ошибок (P 0.000), больше времени внутри круга (P 0.000) или допускающий круг (P 0.000), больше отклонения пути (P 0.035), и более низкая скорость в рисовании (P 0.000) по сравнению со здоровыми пожилыми людьми. Между тем, пожилые люди с PD необходимо больше времени завершения (P 0.000), и было больше ошибок (P 0.000), больше времени внутри круга (0.000), но меньше времени внутри круга толерантности (P 0.000), больше отклонения пути (P 0.032), большая изменчивость отклонения пути (P 0.001), и очевидно более низкая скорость рисования каждого шага (P 0.000) по сравнению с престарелыми здоровыми индивидуалами. Все результаты показали, что dTMT может обнаружить количество значительных различий между пожилыми здоровыми участниками и в возрасте пациентов.
Как показано в таблице 4, походка данных в WTMT-A может обнаружить больше различий между пожилыми людьми с PD по сравнению с другими лицами, особенно с точки зрения скорости (PB 0.000, Pc 0.002), длина шага (Pb 0.004, Pc 0.016), длина шага (Pb 0.005,P c 0.019). Все эти данные подразумевали, что WTMT-A может фиксировать очевидные различия между престарелыми пациентами PD и в возрасте здоровых участников.
Как показано в таблице 5, походка данных в WTMT-B может найти больше различий между группами. Пожилым пациентам с MCI и PD требовалось более длительное время (Pa 0.001, Pb и 0.000) и больше шагов для завершения теста (Pa 0.000, Pb 0.000). Их шаг и длина шага, казалось, короче по сравнению с возрасте здоровых участников. Кроме того, пожилые пациенты с PD показали еще более суровую тенденцию по сравнению с MCI субъектов. Заметные различия : длина шага (0,045 м и 0,02 против. 0,049 м 0,02, Pc 0.002), длина шага (0,91 м и 0,04 х 0,96 м 0,03, Pc 0.012), и gait изменчивость длины шага (0.112 и 0.0030 против 0.120 0.0034, P.00 00).
Рисунок 1: Компьютер. Компьютер для dTMT-A и dTMT-B (верхняя панель), экран печати dTMT, испытуемые выбирают Часть A для начала dTMT-A, или Часть B, чтобы начать dTMT-B (нижняя панель). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 2: IDEEA. Устройство для WTMT-A и WTMT-B. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 3: Пример WTMT-A и WTMT-B. Как показано на рисунке, испытуемые должны начинаться с СНВ и идти в END. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 4: акселерометры IDEEA и расположение. Рисунок показал, как правильно носить акселерометры IDEEA. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
Рисунок 5: Цикл походки человека разделен на различные подфазы. Этап стенда составлял около 60% от цикла походки, а фаза Swing составляла около 40% от цикла походки. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.
| Здоровые пожилые люди | Пожилые люди с MCI | Пожилые люди с PD | Значение P | |
| N No 7 | N No 7 | N No 7 | ||
| Возраст | 67,14 х 4,22 | 65,14 - 3,39 | 66,29 х 3,90 | 0.63 |
| Гендер (M:F) | 4:03 | 5:02 | 4:03 | 0.589 |
| Доминирующая рука (R%) | 100 | 100 | 100 | |
| Образование (yrs) | 10.00 - 1,91 | 11.43 и 2,51 | 10.14 и 1,36 | 0.353 |
| MMSE | 29.00 - 1,15 | 27,86 х 1,35 | 28,43 и 1,27 | 0.263 |
| Cdr | 0,14 и 0,24 | 0,5 и 0,00 | 0,29 и 0,39 | 0.066 |
| Gds | 2,28 и 0,49 | 2,71 и 0,76 | 2,29 и 0,75 | 0.487 |
| TUG (S) | 10.07 и 1,51 | 11.02 и 0,60 | 11.72 и 1,24 | 0.052 |
Таблица 1: Демографические данные participants. Средние и SD. M:F и мужчина: женский; R% - процент правой руки; yrs - годы; MMSE - мини-психиатрическая государственная экспертиза.; MCI - Мягкие когнитивные нарушения; PD - болезнь Паркинсона; CDR - Рейтинг клинической деменции; GDS - Глобальная шкала деградации; TUG - приуроченный и go Test; S и секунды
| Здоровые пожилые люди | Пожилые люди с MCI | Пожилые люди с PD | Значение P | |
| N No 7 | N No 7 | N No 7 | ||
| Общее время до завершения | 18.15 и 5.12 | 19,67 и 7,12 | 19,85 х 3,89 | 0.821 |
| Количество ошибок | 0,14 и 0,38 | 0,29 и 0,49 | 0,29 и 0,49 | 0.796 |
| Общее время внутри каждого круга | 6,94 и 1,99 | 6,91 и 3,31 | 7,81 и 2,46 | 0.773 |
| Процент внутреннего круга | 39.13 и 7.70 | 35.42 - 10,25 | 40.02 - 11,63 | 0.665 |
| Общее время внутри каждого круга допуска | 1,57 и 0,80 | 2,09 и 0,88 | 1,85 и 0,49 | 0.442 |
| Процент круга внутри толерантности | 8,74 и 3,02 | 10.80 и 3.07 | 9,61 и 3,55 | 0.498 |
| Общее время отмены строки | 0,14 и 0,38 | 0,29 и 0,49 | 0,14 и 0,38 | 0.764 |
| Полное отклонение пути каждого шага | 38.41 и 2.52 | 39.30 - 3,07 | 42,99 х 3,99б, с | 0.039 |
| Вариативность отклонения пути | 1,72 и 0,24 | 2,36 и 0,55а | 3,66 и 0,46б, с | 0 |
| Скорость рисования каждого шага | 21.38 и 2,59 | 19.00 - 2,40 | 15,70 и 2,55b, c | 0.002 |
Таблица 2: dTMT-A данные participants. Средние и SD. MCI - Мягкие когнитивные нарушения; PD и болезнь Паркинсона. Односторонний ANOVA и после hoc анализа с ЛСД. a p q lt; 0.05 Пожилые люди с MCI по отношению к здоровым пожилым людям; б - Злт; 0,05 Пожилые люди с PD по отношению к здоровым пожилым людям; с Злт; 0,05 Пожилые люди с PD по отношению к пожилым людям с MCI.
| Здоровые пожилые люди | Пожилые люди с MCI | Пожилые люди с PD | Значение P | |
| N No 7 | N No 7 | N No 7 | ||
| Общее время до завершения | 32.07 и 10.93 | 67,56 х 9,87а | 89,95 и 12,12б,c | 0 |
| Количество ошибок | 0,14 и 0,38 | 2,86 и 1,07а | 1,29 и 0,49б,c | 0 |
| Общее время внутри каждого круга | 6,03 и 1,72 | 27,83 и 5,05а | 7,81 х 2,46б, c | 0 |
| Процент внутреннего круга (%) | 19.16 и 3,86 | 41,47 и 6,76а | 22,46 и 3,35с | 0 |
| Общее время внутри каждого круга допуска | 3,51 и 0,91 | 9,73 и 1,46а | 3,93 и 2,21с | 0 |
| Процент круга внутри толерантности (%) | 11.26 и 2,20 | 14,47 и 1,62а | 4,57 и 2,86б, c | 0 |
| Общее время отмены строки | 0,29 и 0,38 | 0,86 и 1,07 | 0,43 и 0,53 | 0.35 |
| Полное отклонение пути каждого шага | 86.02 - 7,36 | 95,36 и 6,76а | 95,56 и 8,78б | 0.051 |
| Вариативность отклонения пути | 2,158 и 0,173 | 2.024 и 0125 | 2.659 и 0.332b,c | 0 |
| Скорость рисования каждого шага | 16,85 и 1,79 | 8,41 и 1,09а | 4,91 и 0,91б, c | 0 |
Таблица 3: dTMT-B данные participants. Средние и SD. MCI - Мягкие когнитивные нарушения; PD и болезнь Паркинсона. Односторонний ANOVA и после hoc анализа с ЛСД. a p q lt; 0.05 Пожилые люди с MCI по отношению к здоровым пожилым людям; б - Злт; 0,05 Пожилые люди с PD по отношению к здоровым пожилым людям; с Злт; 0,05 Пожилые люди с PD по отношению к пожилым людям с MCI.
| Здоровые пожилые люди | Пожилые люди с MCI | Пожилые люди с PD | Значение P | |
| N No 7 | N No 7 | N No 7 | ||
| Общее время до завершения | 68,43 и 4,86 | 76,57 и 7,66 | 98.29 и 9.36b,c | 0 |
| Количество ошибок | 0,29 и 0,49 | 0,29 и 0,49 | 0,57 и 0,53 | 0.487 |
| Шаги (n) | 80,86 и 2,34 | 81.29 - 3,30 | 81,71 и 3,90 | 0.886 |
| Продолжительность качели (%) | 36,86 и 1,32 | 35,03 и 0,84а | 35,48 х 1,25б | 0.022 |
| Продолжительность шага (%) | 63,00 и 1,35 | 64,97 и 0,84 а | 64,52 х 1,25б | 0.014 |
| Скорость (м/с) | 1,01 и 0,10 | 0,82 и 0,57а | 0,68 и 0,04б,c | 0 |
| Длина шага (м) | 0,51 и 0,02 | 0,50 и 0,01 | 0,49 и 0,02б,c | 0.01 |
| Длина шага (м) | 1,02 и 0,04 | 1,00 и 0,02 | 0,96 и 0,04б,c | 0.011 |
| Вариабельность походки длины шага | 0,111 и 0,0011 | 0,112 и 0,0011 | 0,113 и 0,0014 | 0.156 |
Таблица 4: WTMT-A данные participants. Средние и SD. MCI - Мягкие когнитивные нарушения; PD и болезнь Паркинсона. Односторонний ANOVA и после hoc анализа с ЛСД. a p q lt; 0.05 Пожилые люди с MCI по отношению к здоровым пожилым людям; б - Злт; 0,05 Пожилые люди с PD по отношению к здоровым пожилым людям; с Злт; 0,05 Пожилые люди с PD по отношению к пожилым людям с MCI.
| Здоровые пожилые люди | Пожилые люди с MCI | Пожилые люди с PD | Значение P | |
| N No 7 | N No 7 | N No 7 | ||
| Общее время до завершения | 78,57 и 4,86 | 92,29 х 7,72а | 109.00 5.66b,c | 0 |
| Количество ошибок | 0,57 и 0,79 | 1,14 и 1,07 | 0,86 и 0,69 | 0.479 |
| Шаги (n) | 89,71 и 2,63 | 96,71 и 2,29а | 100,57 и 3,74б,c | 0 |
| Продолжительность качели (%) | 37.20 - 1,21 | 36,56 и 1,23 | 36,47 и 1,15 | 0.476 |
| Продолжительность шага (%) | 62,80 и 1,21 | 63,44 и 1,23 | 63,53 и 1,15 | 0.476 |
| Скорость (м/с) | 0,98 и 0,06 | 0,83 и 0,08а | 0,73 и 0,03б,c | 0 |
| Длина шага (м) | 0,51 и 0,02 | 0,49 х 0,02 | 0,45 и 0,02б,c | 0 |
| Длина шага (м) | 1,01 и 0,04 | 0,96 и 0,03а | 0,91 и 0,04б,c | 0 |
| Вариабельность походки длины шага | 0,114 и 0,0033 | 0,120 и 0,0034а | 0,112 и 0,0030с | 0.001 |
Таблица 5: Данные WTMT-B участников. Среднее sD. MCI - Мягкие когнитивные нарушения; PD и болезнь Паркинсона. Односторонний ANOVA и после hoc анализа с ЛСД. a p q lt; 0.05 Пожилые люди с MCI по отношению к здоровым пожилым людям; б - Злт; 0,05 Пожилые люди с PD по отношению к здоровым пожилым людям; с Злт; 0,05 Пожилые люди с PD по отношению к пожилым людям с MCI.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Традиционный бумажный карандаш TMT хорошо используется во всем мире уже более 50 лет. Тем не менее, цифровой TMT является выгодным. Во-первых, традиционный TMT считается инструментом исполнительной функции, в то время как dTMT и WTMT имеют аспекты, отражающие способность двигателя, кроме когнитивных функций. Учитывая, что когнитивно-мотор двойной задачей получил большое внимание в последние годы26, цифровые технологии могут предоставить исследователям больше информации об этой комплексной задачи по сравнению с традиционными TMT27. Во-вторых, цифровой TMT является чувствительным инструментом по сравнению с традиционной версией. Цифровой TMT не требует дополнительного времени по сравнению с традиционными, что имеет достаточное соответствие предметам.
Важным шагом в протоколе является выполнение dTMT и WTMT без перерыва, поскольку оба теста собрали временные переменные. Субъекты должны пройти тесты свободно. Любая задержка, вызванная экспертами, или непонимание, отвлечение внимания и т.д., должны быть сведены к минимуму или устранены.
Есть две модификации, которые должны быть упомянуты. Во-первых, для dTMT, давление стилуса в реальном времени на экран является чувствительной переменной для рисования, которая была подтверждена в цифровом тесте для рисования часов28. С большей разработкой, программное обеспечение, которое может обнаружить давление стилуса на экран во время dTMT даст врачам больше информации в будущем. Во-вторых, для WTMT, новое устройство, которое может обнаружить и проанализировать позвоночника качнуться может быть полезно, чтобы найти больше доказательств в движении расстройства пациентов29,30, потому что IDEEA только предоставляет данные походки. Однако, насколько нам известно, IDEEA является первой цифровой акселерометрией, используемой в WTMT.
Нынешнее исследование ввело два типа ТМТ в оцифрованный вариант. Эти новые типы ТМТ были получены, а не точная копия традиционной ТМТ. Роберт. Стипендиаты обнаружили, что компьютеризированные TMT необходимо меньше кругов по сравнению с традиционными TMT, в случае, если круги были слишком переполнены31. Однако это различие не может препятствовать широкому использованию цифрового TMT в будущем.
Поскольку цифровые технологии становятся все более и более популярными в нашей повседневной жизни, цифровые устройства должны быть использованы в ранней диагностике когнитивных расстройств и двигательных расстройств32. dTMT и WTMT являются производными от традиционных TMT, но могут захватить больше переменных, чем на бумажной основе TMT. Оба новых модифицированных TMT s могут быть использованы для проверки пациентов с когнитивными расстройствами и нарушениями движения. Особенно для пациентов с инвалидностью верхних конечностей, WTMT особенно полезен.
Ограничением настоящего исследования был его небольшой размер выборки. Следовательно, можно продемонстрировать чувствительность и специфичность цифрового TMT. Тем не менее, dTMT и WTMT могли найти дополнительную информацию для врачей, чтобы определить когнитивные функции и двигательные способности участников. Тем не менее, необходимы дополнительные исследования для проверки результатов.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторам нечего раскрывать.
Acknowledgments
Авторы благодарят Сяоде Чэня за поддержку цифровых технологий.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Minisun | LLC | Intelligent Device for Energy Expenditure and Activity (IDEEA) | |
| Surface Pro 2 | Microsoft | computer |
References
- 10 facts on dementia. World Health Organization. , Available from: http://www.who.int/features/factfiles/dementia/en (2017).
- Wei, M., et al. Diagnostic accuracy of the Chinese version of the Trail-Making Test for screening cognitive impairment. Journal of the American Geriatrics Society. 66 (1), 92-99 (2018).
- Schroeter, M. L., et al. Executive deficits are related to the inferior frontal junction in early dementia. Brain. 135 (1), 201-215 (2012).
- Rabin, L. A., Burton, L. A., Barr, W. B. Utilization rates of ecologically oriented instruments among clinical neuropsychologists. The Clinical Neuropsychologist. 21 (5), 727-743 (2007).
- Sacco, G., et al. Comparison between a paper-pencil version and computerized version for the realization of a neuropsychological test: the example of the trail making test. Journal of Alzhemier's Disease. 68 (4), 1657-1666 (2019).
- Faria, C. A., Alves, H. V. D., Charchat-Fichman, H. The most frequently used tests for assessing executive functions in aging. Dementia & Neuropsychologia. 9 (2), 149-155 (2015).
- Lezak, M. D., Howieson, D. D., Loring, D. W. Neuropsychological assessment. 4th ed. , Oxford University Press. New York. 317-374 (2004).
- Lu, J. C., Guo, Q. H., Hong, Z. Trail making test used by Chinese elderly patients with mild cognitive impairment and mild Alzheimer' dementia. Chinese Journal Clinical Psychology. 14 (2), 118-120 (2006).
- Lee, S., Lee, J. A., Choi, H. Driving Trail Making Test part B: a variant of the TMT-B. Journal of Physical Therapy Science. 28 (1), 148-153 (2016).
- Bastug, G., et al. Oral trail making task as a discriminative tool for different levels of cognitive impairment and normal aging. Archives of Clinical Neuropsychology. 28 (5), 411-417 (2013).
- Perrochon, A., Kemoun, G. The Walking Trail-Making Test is an early detection tool for mild cognitive impairment. Clinical Interventions in Aging. 9, 111-119 (2014).
- McIntyre, R. S., et al. The THINC-Integrated Tool (THINC-it) screening assessment for cognitive dysfunction: validation in patients with major depressive disorder. The Journal of Clinical Psychiatry. 78 (7), 873-881 (2017).
- Schott, N. Trail Walking Test zur Erfassung der motorisch-kognitiven Interferenz bei älteren Erwachsenen. Zeitschrift für Gerontologie und Geriatrie. 48 (8), 722-733 (2015).
- Thompson, M. D., et al. Clinical utility of the Trail Making Test practice time. The Clinical Neuropsychologist. 13 (4), 450-455 (1999).
- Mahurin, R. K., et al. Trail making test errors and executive function in schizophrenia and depression. The Clinical Neuropsychologist. 20 (2), 271-288 (2006).
- Klaming, L., Vlaskamp, B. N. S. Non-dominant hand use increases completion time on part B of the Trail Making Test but not on part A. Behavior Research Methods. 50 (3), 1074-1087 (2017).
- Christidi, F., Kararizou, E., Triantafyllou, N., Anagnostouli, M., Zalonis, I. Derived trail making test indices: demographics and cognitive background variables across the adult life span. Aging, Neuropsychology, and Cognition. 22 (6), 667-678 (2015).
- Dahmen, J., Cook, D., Fellows, R., Schmitter-Edgecombe, M. An analysis of a digital variant of the Trail Making Test using machine learning techniques. Technology and Health Care. 25 (2), 251-264 (2017).
- Woods, D. L., Wyma, J. M., Herron, T. J., Yund, E. W. The effects of aging, malingering, and traumatic brain injury on computerized Trail-Making Test performance. Plos ONE. 10 (6), 0124345 (2014).
- Naomi, K., et al. A new device-aided cognitive function test, User eXperience-Trail Making Test (UX-TMT), sensitively detects neuropsychological performance in patients with dementia and Parkinson's disease. BMC Psychiatry. 18 (1), 220 (2018).
- Persad, C. C., Jones, J. L., Ashton-Miller, J. A., Alexander, N. B., Giordani, B. Executive function and gait in older adults with cognitive impairment. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. 63 (12), 1350-1355 (2008).
- Zhang, K., Werner, P., Sun, M., Pi-Sunyer, F. X., Boozer, C. N. Measurement of human daily physical activity. Obesity Research. 11 (1), 33-40 (2003).
- Zhang, K., Pi-Sunyer, F. X., Boozer, C. N. Improving energy expenditure estimation for physical activity. Medicine and Science in Sports and Exercise. 36 (5), 883-889 (2004).
- Gorelick, M. L., Bizzini, M., Maffiuletti, N. A., Munzinger, J. P., Munzinger, U. Test-retest reliability of the IDEEA system in the quantification of step parameters during walking and stair climbing. Clinical Physiology and Functional Imaging. 29 (4), 271-276 (2009).
- Nordin, E., Moe-Nilssen, R., Ramnemark, A., Lundin-Olsson, L. Changes in step-width during dual-task walking predicts falls. Gait and Posture. 32 (1), 92-97 (2010).
- Liebherr, M., Weiland-Breckle, H., Grewe, T., Schumacher, P. B. Cognitive performance under motor demands - On the influence of task difficulty and postural control. Brain Research. 1684, 1-8 (2018).
- Herold, F., Hamacher, D., Schega, L., Müller, N. G. Thinking while moving or moving while thinking – Concepts of motor-cognitive training for cognitive performance enhancement. Frontiers in Aging Neuroscience. 10, 228 (2018).
- Kim, H., Hsiao, C. P., Do, Y. L. Home-based computerized cognitive assessment tool for dementia screening. Journal of Ambient Intelligence & Smart Environments. 4, 429-442 (2012).
- Mancini, M., et al. Trunk accelerometry reveals postural instability in untreated Parkinson's disease. Parkinsonism & Related Disorders. 17 (7), 557-562 (2011).
- Ozinga, S. J., et al. Three-dimensional evaluation of postural stability in Parkinson's disease with mobile technology. NeuroRehabilitation. 41 (1), 211-218 (2017).
- Fellows, R. P., ahmen, J., Cook, D., Schmitter-Edgecombe, M. Multicomponent analysis of a digital Trail Making Test. Clinical Neuropsychologist. 31 (1), 154-167 (2017).
- Au, R., Piers, R. J., Devine, S. How technology is reshaping cognitive assessment: Lessons from the Framingham Heart Study. Neuropsychology. 31 (8), 846-861 (2017).
