Waiting
Login processing...

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

Cancer Research

Måle motoraspektet ved kreftrelatert tretthet ved hjelp av et håndholdt dynamometer

Published: February 20, 2020 doi: 10.3791/60814
Automatic Translation
1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1
1National Institute of Nursing Research, National Institutes of Health, 2Clinical Center Rehabilitation Medicine, National Institutes of Health

Summary

Enkle og tilgjengelige metoder ble utviklet for å måle det motoriske aspektet ved kreftrelatert tretthet objektivt og kvantitativt. Vi beskriver i detalj måter å administrere den fysiske tretthetstesten ved hjelp av en enkel håndtaksenhet, samt metoder for å beregne tretthetsindekser.

Abstract

Kreftrelatert tretthet (CRF) rapporteres vanligvis av pasienter både under og etter å ha fått behandling for kreft. Gjeldende CRF-diagnoser er avhengige av spørreskjemaer for egenrapport som er gjenstand for rapporter og tilbakekallingsbias. Objektive målinger ved hjelp av et håndholdt dynamometer, eller håndgrepenhet, har blitt vist i nyere studier for å korrelere betydelig med subjektive selvrapporterte tretthetsscore. Variasjoner av både handgrip tretthet test og tretthet indeks beregninger finnes i litteraturen. Mangelen på standardiserte metoder begrenser utnyttelsen av handgrip tretthetstesten i kliniske og forskningsmiljøer. I denne studien gir vi detaljerte metoder for å administrere den fysiske tretthetstesten og beregne tretthetsindeksen. Disse metodene bør supplere eksisterende selvrapporterte tretthetsspørreskjemaer og hjelpe klinikere med å vurdere tretthetssymptomalvorlighetsgrad på en objektiv og kvantitativ måte.

Introduction

Kreftrelatert tretthet (CRF) er et utbredt og ødeleggende symptom som rapporteres av opptil 80 % av kreftpasientene1. National Comprehensive Cancer Network (NCCN) definerer CRF som en vedvarende følelse av fysisk, følelsesmessig og kognitiv utmattelse1. De viktigste differensierende egenskapene til CRF er uforholdsmessigheten til nyere aktivitet og manglende evne til CRF å bli lettet av hvile1. Som et resultat påvirker CRF alvorlig pasientenes deltakelse i daglige aktiviteter og deres helserelaterte livskvalitet1.

Den nåværende vurderingen av CRF er først og fremst avhengig av spørreskjemaer for egenrapport2. Som et resultat, symptom alvorlighetsgrad som måles ved hjelp av selvrapporter er gjenstand for tilbakekalling og rapportering skjevheter og kan påvirkes av det spesifikke spørreskjemaet og cutoff score som brukes til å vurdere CRF3. Som en flerdimensjonal konstruksjon har den fysiske dimensjonen til CRF vist seg å korrelere med daglige aktivitetsendringer og behov for dagtid naps4, mens påvirkning av CRF på fysisk funksjon er mindre utforsket. Til denne datoen forblir CRF et underdiagnostisert og underbehandlet symptom uten veldefinert underliggende mekanisme eller behandlingsalternativ1. For bedre å forstå denne svekkende tilstanden, er det et økende behov for å måle CRF og dens dimensjoner objektivt og kvantitativt.

Fysisk tretthet refererer til manglende evne til å opprettholde den nødvendige kraften under vedvarende kontraktile aktivitet5. Den påfølgende kompromitterte daglige funksjonen som følge av ikke å kunne utføre daglige oppgaver (f.eks. å bære dagligvareposer, løfte og holde et objekt) påvirker helserelatert livskvalitet, spesielt hos eldre voksne, og bidrar til fremtidige skader6,7. Ulike verktøy er utviklet for å kvantifisere fysisk svekkelse inkludert fysiske ytelsestester, for eksempel 6 min walk test (6MWT) og sitte-til-stativ test (STS), samt bærbare fysiske aktivitetsmålere, for eksempel actigraphy enheter og fitness trackere8,9,10. Fysiske ytelsestester som 6MWT og STS er enkle å administrere og krever ikke spesialutstyr10. Påliteligheten og suksessen til slike tester krever imidlertid klinikeropplæring og logistiske krav som en 30 m korridor10. Bærbare aktivitetsmålere tillater automatisert datainnsamling og langsgående symptomovervåking11. Imidlertid må disse aktivitetsmonitorene ofte brukes i flere dager, og pasientoverholdelse kan være et problem11. I tillegg kan den store mengden data som samles inn ved hjelp av aktivitetsmonitorer være utfordrende å behandle, noe som gjør det vanskelig å utlede klinisk relevant informasjon11.

Det håndholdte dynamometeret, eller instrumentert håndtaksenhet med dataassistert datainnsamling, er et bærbart apparat som måler grepstyrke. Håndholdt dynamometri har blitt brukt til å teste motortretthet og svekkelse hos sykdomsforhold som vanligvis involverer motorsystemet, inkludert motoriske nevroner og muskelproblemer12. Nylig arbeid har vist en sammenheng mellom selvrapporterte subjektive CRF score og motortretthet målt ved hjelp av en handgrip statisk tretthet test13. Handgrip tretthet tester er spesielt egnet for klinisk bruk på grunn av deres pålitelighet og tidseffektivitet, krever noen minutter å fullføre14,15. Videre kan håndgrep tretthet tester være forhåndsprogrammert, slik at data reproduserbarhet7. Administrasjon av håndtakstesten krever minimal opplæring fra testadministratorens side og kan enkelt implementeres i en klinisk setting gitt en standardisert protokoll. Bruk av selvrapporterte tretthetsspørreskjemaer i forbindelse med handgrip tretthetstesten bør gi ekstra verktøy for klinikere å screene, overvåke og håndtere tretthetssymptomer hos kreftpasienter.

Mangelen på standardiserte konsensusmetoder har begrenset innføringen av handgrip tretthet test i klinikkene16. I dette nåværende arbeidet skisserer vi tre forskjellige metoder for å bruke det håndholdte dynamometeret til å kvantifisere motortretthet objektivt. Nytten av hver metode bør testes i hver kreftpopulasjon for å sikre at den nøyaktig skiller mellom trøtte og ikke-trøtte forsøkspersoner. Vi skisserer også metoder for å beregne tretthetsindeksen for hver håndgreptretthetstest. Målet med dette arbeidet er å gi et omfattende verktøysett for å supplere selvrapporterte spørreskjemaer og å standardisere CRFs fysiske ytelsesmåling nøyaktig og objektivt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Den nåværende studien (NCT00852111) ble godkjent av Institutional Review Board (IRB) fra National Institutes of Health (NIH). Deltakerne som deltok i denne studien var 18 år eller eldre, diagnostisert med ikke-metastatisk prostatakreft med eller uten tidligere prostatektomi, og planlagt å motta ekstern strålestrålebehandling ved Radiation Oncology Clinic i NIH Clinical Center. Potensielle deltakere ble ekskludert hvis de hadde en progressiv sykdom som kunne forårsake betydelig tretthet, hadde psykiatrisk sykdom i løpet av de siste fem årene, hadde ukorrigert hypothyroidisme eller anemi, eller hadde en andre malignitet. Personer som brukte beroligende midler, steroider, eller ikke-steroide antiinflammatoriske midler ble også utelukket. Alle deltakerne ble rekruttert ved Magnuson Clinical Research Center ved NIH. Undertegnede skriftlige informerte samtykker ble innhentet før studiedeltakelse.

1. Håndgrep forberedelse og testing posisjon

  1. I et rolig rom, sett opp en stol med armlener.
  2. Slå på det håndholdte dynamometeret.
    1. Programvaren vil be om kalibrering av dynamometeret. Kontroller at enheten hviler på en flat overflate under kalibrering.
  3. Sett motivet i oppreist stilling med føttene i full kontakt med gulvet og hoftene så langt tilbake som stolen støtter.
    1. Sørg for at motivets hofte- og knevinkler er nær 90° og skuldrene er i nøytral bortføring / adduksjon og nøytralt rotert. Sørg for at motivets albue bøyes ved 90° og håndleddet ikke støttes, som anbefalt av American Society of Hand Therapists håndbok17.
  4. Etter kalibrering av dynamometeret, instruer motivet om å forstå dynamometeret, med dorsal mellomliggende phalanges vendt fremover.
    1. Juster gripeposisjonen til motivets håndstørrelse og registrer den7.
    2. Opprettholde samme handgrip testing posisjon for alle etterfølgende tester.
    3. Før hver test, gi standardiserte skript og be fagene om å utføre et mock forsøk på å demonstrere forståelse av instruksjonene.
    4. Informer forsøkspersonene om at ubehag er normalt, men testene kan seponeres i nærvær av uventet alvorlig belastning/smerte.
    5. Stopp testen hvis alvorlig ubehag rapporteres av pasienten eller i tilfelle uventede omstendigheter.
    6. Sørg for en 2 min hvileperiode mellom forsøkene slik at muskelen kan gjenopprette18.

2. Maksimal frivillig isometrisk sammentrekning (MVIC) test

  1. Gi forsøkspersonene standardiserte instruksjoner. For eksempel, "i testen, vil du presse så hardt du kan for 5 s, starter med din ikke-dominerende hånd. Denne testen vil bli gjort tre ganger for hver hånd. For hver test, vil jeg telle ned 3, 2, 1 ... GO. Klem enheten på GO så hardt du kan."
  2. På "Go", start programmet ved å klikke på GO-knappen.
  3. Gjenta MVIC-testen for totalt tre ganger med 30 s hvile mellom forsøkene.
  4. Gjennomsnittet for hver hånd fra de tre forsøkene maksimal kraft er MVIC19.

3. Maksimal kraft statisk tretthet test

  1. Instruer ene til å utøve full innsats for å oppnå maksimal sammentrekning under den statiske tretthetstesten.
  2. På "Go", start programmet ved å klikke på GO-knappen. Bruk standardisert oppmuntringskript som klem hardt gjentatte ganger til testen slutter.
  3. Fortsett den statiske tretthetstesten i 35 s, slik at den gir opptil 5 s for å oppnå Fmaks (maksimal håndtaksstyrke).
  4. Statisk utmattelsesindeks (SFI)12,20,21
    1. Beregn SFI ved hjelp av følgende formel:
      Equation 1
    2. BeregnAUC-expt ved å beregne det eksperimentelle området under kurven fra tidspunktet da Fmax ble oppnådd (Tmaks)til 30 s etter Tmax.
    3. Beregn den hypotetiske AUC (AUChypotetisk)i fravær av tretthet ved å multiplisere Fmaks med 30 s.
      MERK: Høyere SFI-verdier indikerer økt divergens fra forventet verdi, og dermed høyere tretthet.
    4. Beregn SFI versjon 2 som forholdet mellom maksimal kraft i løpet av de siste 5 s (Fmaks 25-30s)til maksimal kraft i de første 5 sekundene (Fmaks 0-5s) ved hjelp av ligningen:
      Equation 2
      MERK: Høyere verdier av SFI indikerer høyere tretthet.

4. Sub-maksimal kraft statisk tretthet test

  1. Angi verdien på 50 % av MVIC for deltakerens ikke-dominerende hånd ved å tegne en horisontal linje på et gjennomsiktig overlegg på skjermen.
  2. Tegn en annen linje på overlegget i en annen farge for å indikere en 10% nedgang av målverdien.
  3. Sørg for at deltakeren enkelt kan se skjermen og 50% MVIC-linjen.
  4. Instruer faget om å opprettholde en målverdi på 50% av MVIC så lenge som mulig.
  5. Tell ned. På "Go", start programmet ved å klikke på GO-knappen.
  6. Stopp testen når styrken avtar med 10 % av målverdien for mer enn 5 s som angitt av den andre linjen på gjennomsiktigheten.
  7. Beregn totalt arbeid utført7 som kraft-versus-tid-området under kurven over tidsperioden der målstyrken (T50% MVIC) opprettholdes:
    Totalt arbeid = AUC under T50% MVIC
    MERK: Utholdenhet kan måles som tid til oppgavefullføring22. Høyere verdier for totalt arbeid indikerer lavere tretthet.

5. Dynamisk tretthetstest

  1. Instruer fagene om å utføre en maksimal klem hvert sekund i en varighet på 30 s. Bruk en metronom til å gi rytmeveiledning20.
  2. Start metronom som er satt til 1 pip per sekund.
  3. Start nedtellingen. På "Go", start testen ved å klikke på GO-knappen. Sørg for at nedtellingen samsvarer med metronomets hastighet.
  4. Informer deltakeren når du passerer halvveis punktet og når 5 s er igjen.
  5. Stopp testen etter at 30-tallet er fullført.
  6. Dynamisk tretthetsindeks
    1. Beregn Dynamic Fatigue Index20 ved hjelp av maksimal kraft (Fmaks)av de siste 5 s og Fmaks av de første 5 s.
      Equation 4
      MERK: Høyere verdier for den dynamiske tretthetsindeksen (DFI) indikerer høyere tretthet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Representative force (kg) versus tid (er) spor er vist i figur 1. Under den statiske tretthetstesten når forsøkspersonene vanligvis maksimal styrke (Fmaks) innen 2–3 s23. Selvrapportert tretthet hos forsøkspersoner ble målt basert på tidligere studier3. Fraværet av Fmax (±10 % MVIC) innen 3 s indikerer utilstrekkelig innsats23. For å forhindre dette problemet bør verbal oppmuntring gis. Begge forsøkspersonene som rapporterte tretthet (svart linje) og ingen tretthet (grå linje) nådde Fmaks innen 5 s, og kraften falt gradvis i løpet av den statiske tretthetstesten (figur 1A). Under submaximal tretthet test, forsøkspersoner er instruert til å nå og opprettholde 50% av den tidligere bestemte MVIC og er utstyrt med visuell veiledning under testen. Når 50% MVIC ble nådd, opprettholdt både ikke-trøtte og trøtte forsøkspersoner jevn krafteffekt i en lengre periode (figur 1B). For den dynamiske tretthetstesten ble forsøkspersonene instruert til å utøve maksimal kraft ved 1 sammentrekning/s. Både de ikke-trøtte og trøtte forsøkspersonene opprettholdt jevn effekt til slutten av testen (Figur 1C). Forsøkspersonene rapporterer vanligvis de høyeste vanskelighetsgradene under den statiske tretthetstesten, mens både den submaksimale tretthetstesten og den dynamiske tretthetstesten ble godt tolerert.

Beregninger av utmattelsesindeks er illustrert i figur 2. Statisk utmattelsesindeks (SFI) versjon 1 (Figur 2A) representerer forskjellen mellom den faktiske kraften som genereres (AUC-utpresset) og den hypotetiske tilstanden i fravær av tretthet (F maks multiplisertmed 30 s). Etter hvert som forskjellige når Fmaks til forskjellige tider, finner denne metoden tiden da Fmax oppnås (Tmaks)og tar bare hensyn til kraften som genereres fra Tmaks til 30-tallet etterpå. En alternativ statisk tretthetsindeksberegning vises i figur 2B. Denne metoden representerer nedgangen i kraft fra de første 5 s av testen (Fmaks 0-5s) til de siste 5 s av testen (Fmaks 25-30s). Høyere verdier av begge statiske tretthetsindekser representerer høyere tretthetsnivåer. Ytelsen på den submaksimale tretthetstesten evalueres ved hjelp av totalt arbeid, som beregnes som den kumulative kraften som genereres (AUC) under målområdet ved 50 % MVIC (figur 2C). Høyere verdier for totalt arbeid representerer lavere tretthet. Den dynamiske tretthetsindeksen representerer nedgangen i intermitterende kontraktilkraft fra de første 5 s (Fmaks 0-5s)til de siste 5 s (Fmaks 25-30s)(figur 2D). Høyere verdier for den dynamiske tretthetsindeksen representerer høyere tretthetsnivåer.

Ved hjelp av de samme statiske tretthetstest-versus-tid-sporene (vist i figur 1),fant vi at statisk tretthetsindeksberegningversjon 1 resulterte i en bedre dissosiasjon mellom ikke-trøtt (SFI = 26,65%) og trøtt (SFI = 29,14%) forsøkspersoner (Figur 3A). I motsetning, mens statisk tretthet indeks versjon 2 også oppdaget forskjeller mellom ikke-trøtt (SFI = 33,56%) og trøtt (SFI = 35,02%) forsøkspersonene var forskjellen mellom de to gruppene mindre sammenlignet med statisk tretthetsindeks versjon 1 (Figur 3B). Ved hjelp av den submaksimale tretthetstesten viste det ikke-trøtte motivet høyere utholdenhet (69,75 s) og totalt arbeid utført på et målnivå på 50 % MVIC (1.244,45 kg·s) sammenlignet med det trøtte motivet både når det gjelder utholdenhet (67,36 s) og totalt utført arbeid (931,252 kg·s) (figur 3C). Den dynamiske tretthetsindeksen fanget også forskjellen mellom ikke-trøtt (SFI = 10,94%) og trøtt (SFI = 13,84 %) (Figur 3D). Vi har imidlertid observert forskjeller i forsøkspersonenes evne til å følge en konsekvent rytme selv når de styres med en metronom, noe som introduserer variasjon i den totale kraften som utøves under hver intermitterende sammentrekning.

Figure 1
Figur 1: Prøv force-time spor. Representative spor av (A) statisk tretthettest, (B) submaximal tretthetstest, og (C) dynamisk tretthetstest tegnes inn som kraft (kg) versus tid (er) grafer. Ikke-tretthet smitter spor er vist i grått, tretthet ser ut til å være svart. Vennligst klikk her for å vise en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: Illustrasjoner av tretthetsindeksberegninger. (A) Statisk tretthet indeks beregning versjon 1. (B) Statisk tretthet indeks beregning versjon 2. (C) Submaximal tretthet test total arbeidsberegning. (D) Dynamisk tretthet indeks beregning. Vennligst klikk her for å vise en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3: Representative data som samles inn ved hjelp av metoder som er beskrevet i protokollen. (A) Statisk tretthet indeks beregning versjon 1. (B) Statisk tretthet indeks beregning versjon 2. (C) Submaximal tretthet test total arbeidsberegning. (D) Dynamisk tretthet indeks beregning. Vennligst klikk her for å vise en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Her tilbyr vi tre forskjellige metoder for å måle crfs fysiske dimensjon. Motortretthetstester ved hjelp av håndholdte dynamometre er enkle og enkle tilpasningsdyktige for klinisk bruk. Siden det finnes mange varianter av testen i litteraturen, var målet vårt å gi standardiserte metoder for å administrere disse testene og redusere behovet for omfattende personlig opplæring for klinikere.

Selv om tretthetstestene som er skissert i denne studien viser god test-retest pålitelighet7,20, vil overholdelse av denne protokollen sikre datareproduserbarhet. Et kritisk og ofte oversett trinn under testforberedelsen er å la håndgrepet enheten kalibrere på en flat overflate. Dette trinnet vil opprette en faktisk opprinnelig planmåling. Selv om maksimal styrke ikke er en nøyaktig indikator for det fysiske aspektet av CRF13,vil det å skaffe den sanne MVIC-verdien i stor grad forbedre datatolkningen. Den brukes til å avgjøre om motorsvakhet er til stede via normative datasammenligninger24. Nøyaktige MVIC-verdier sikrer også at den statiske tretthetstesten er en faktisk maksimal ytelsestest, noe som letter normative sammenligninger for tretthetsindekser. Motortretthetstester er spesielt nyttige i en klinisk setting der den statiske tretthetstesten kan brukes som et screeningverktøy i tillegg til å gjøre langsgående sammenligninger. Vi anbefaler at Fmax inspiseres og være innenfor 10% av MVIC for å sikre at maksimal statisk tretthetstest ikke blir en de facto submaximal test. I samsvar med tidligere studier fant vi at verbal oppmuntring under handgrip tretthet tester er nødvendig for å oppnå reproduserbare data og en god Fmax (± 10% av MVIC)25,26. Opprettholde maksimal sammentrekning, spesielt under statisk tretthet test, krever konsentrasjon og motivasjon. I fravær av verbal oppmuntring, til tider ikke klarer å oppnå den sanne maksimale sammentrekning i løpet av de første 5 s eller under hele testen, som introduserer variasjon i statisk tretthet indeks (SFI) beregninger. Relatert til dette punktet, bør et standard skript brukes når du gir instruksjoner før testen og under verbal oppmuntring, i samsvar med tidligere studier25,26.

SFI versjon 1 (Figur 2A) representerer forskjellen mellom kurver av den faktiske kraften-versus-tid og hypotetisk kraft-versus-tid i fravær av tretthet. Det er utviklet flere varianter av beregningene i tidligere studier20. Siden forsøkspersonene vanligvis når maksimal kraft innen de første 5 s, kan følgende modifikasjoner brukes til å beregne det faktiske området under kurven (AUC-utånding ): (1) AUC fra 5 til 30 s av testen, (2) hele testens varighet fra 0–30 s, og (3) den totale AUC fra når Fmax oppnås (Tmaks) til 30 s etter at12,20. Tidsintervallet som brukes til å beregneAUC-uthøyverdi, brukes deretter til å bestemme tidsintervallet for beregning av hypotetisk AUC (AUChypotetisk)i fravær av tretthet, som vanligvis beregnes som Fmaks multiplisert med tidsvarigheten som brukes til å utledeAUC-utåndet. Etter vår erfaring korrelerer CRF betydelig med SFI beregnet ved hjelp av metoden som er skissert i figur 2A13. Gitt variasjonen av hvor lang tid som er nødvendig for å nå Fmaks, spesielt hos eldre pasienter med kreft, gir SFI versjon 1 beskrevet i metodeseksjonen det mest følsomme tiltaket for å fange den fysiske dimensjonen til CRF uten tap av data som viser tidlig utmattelse, som ville oppstå med å se bare på AUC fra 5-30 s13.

SFI-beregningsversjon 2 (figur 2B) representerer nedgangen i maksimal kraft generert fra begynnelsen av testen til slutten av testen. Beregningsmetoden er mye enklere enn SFI versjon 1 og gir en rask måte å estimere nivået av tretthet. Statisk tretthetsindeksberegningversjon 2 viste imidlertid lav test-test pålitelighet med en interclass korrelasjonskoeffisient (ICC) på 0,46–0,77, mens statisk tretthetsindeks versjon 1 viste høyere testpålitelighet på 0,71–0,96 hos pasienter med multippel sklerose(MS) 21. Dette er i samsvar med vårt funn at bare statisk tretthetstest og SFI-beregningversjon 1 korrelerte betydelig med selvrapportert tretthet hos pasienter med prostatakreft13. Interessant, SFI versjon 1 viste lavere test-test pålitelighet (ICC på 0,18-0,52) i sunne kontroller sammenlignet med sine MS kolleger21. Derfor anbefaler vi at du bruker SFI-beregningversjon 1 for måling av fysisk tretthet hos pasienter med kreft. SFI versjon 2 kan brukes til å gi et raskt estimat av tretthetnivåer under testen.

Den submaksimale tretthetstesten består av enten vedvarende (statiske) eller repeterende (dynamiske) sammentrekninger med en målverdi på 30–75 % av MVIC. Selv om denne testen vanligvis ikke brukes til å beregne motorisk fatigability, inkluderte vi denne metoden i gjeldende protokoll fordi den ofte brukes til å indusere tretthet under samtidige vurderinger som legemiddelbehandlingseffekter, blodbiomarkøranalyse, elektromyografi og funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI)27,28,29. Submaksimale tretthetstester forårsaker mindre ubehag hos forskningspersoner30. Disse testene også bedre omtrentlig typiske daglige oppgaver som å gripe og bære dagligvarer. I tillegg kan den submaksimale tretthetstesten være mer følsom for ytterligere behandlingsinduserte effekter31. Ytelse på submaximal tretthet testen kan måles som totalt arbeid utført (Figur 2C), som har vist god test-retest reproduserbarhet7. Alternativt har tid til oppgavesvikt, eller utholdenhet, også blitt brukt til å kvantifisere submaximal fatigue test ytelse22.

Dynamiske tretthetstester består av periodiske gjentatte maksimale sammentrekninger, vanligvis ved en fast rytme guidet med en metronom7. Den dynamiske tretthetsindeksen (DFI) beregnes som fall i maksimal kraft fra begynnelsen til slutten av testen (Figur 2D). DFI-beregningen som er beskrevet i metodene, tar hensyn til maksimal kraft (Fmaks)som genereres under første og siste 3 sammentrekninger. Denne metoden kan endres for å ta hensyn til Fmax i de første 5 s (0-5s) og de siste 5 s (25-30 s)20. I likhet med den submaksimale tretthetstesten forårsaker den dynamiske tretthetstesten mindre ubehag og har god testpålitelighets 7. Den dynamiske tretthetstesten viste imidlertid ikke tilstrekkelig diskriminerende kraft i studier som sammenlignet trøtte personer (f.eks. etter polio, multippel sklerose) og sunne kontroller20.

Motortretthet målt ved hjelp av håndgrepet kan stamme fra enten redusert kjøring fra de synkende sprudlende motornevronene, eller nedsattkontraktilemekanismer i muskelfibre5. Interessant, submaximal sammentrekninger kan være mer påvirket av motorcortex, mens maksimal tretthet tester kan ha en større muskelkomponent32. Dette kan være relatert til langvarig iskemi indusert av høyt intramuskulært trykk (> 50% MVIC) og redusert blodstrøm i muskelvev29,33. Contractile krefter målt ved hjelp av håndholdte dynamometre involverer adductor pollicis inneholder dominerende Type 1 fibre, samt underarm flexor digitorium muskler består av både Type I og II fibre34. På grunn av den svært oksidative natur Type I fibre, maksimal statisk tretthet tester er mer utsatt for muskel iskemi og glykolysis-indusert tretthet35. Siden submaximal tretthet tester og dynamisk / intermitterende tester tillate muskelfiber utvinning, de kan være mer nyttig for å vurdere fysisk tretthet med en sentral opprinnelse33. Fremtidige studier som tar sikte på å isolere bidrag fra motoriske nevroner versus muskelkomponenter kan også omfatte transkraniell magnetisk stimulering av motorcortex som brukes sammen med elektromyogram opptak36.

En begrensning av den nåværende protokollen er at mangelen på en veletablert normativ verdi for kreftpopulasjonen ved hjelp av disse fysiske tretthetstestene. Tidligere studier har målt fysisk tretthet ved hjelp av håndgrepet enheten i populasjoner utsatt for å utvikle fysisk tretthet som polio og aldring20,23. Slike normative verdier er ennå ikke etablert i krefttretthetsforskning ved hjelp av standardiserte metoder. I tillegg kan variabler som håndstørrelse, typen håndholdt dynamometer, tilstedeværelsen av sklisikre hansker eller ringer, hånddominans, kjønn, alder og baseline fitness påvirke håndtakstester. Den uunngåelige heterogeniteten til kliniske populasjoner kan begrense generalierbarheten til studieresultater ved bruk av håndtakstesten. Derfor bør strategier for å kontrollere for disse potensielle forvirrende variablene vurderes, for eksempel analyse av kovarians eller MVIC-datanormalisering til kroppsvekt. Videre fanger håndgreptesten bare fettbarhet av øvre lem muskelvev, som kanskje ikke korrelerer med nedre lem fatigability26. Forsiktig datatolkning og unngå over-generalisering er derfor berettiget når du bruker håndtakstesten for å måle crfs fysiske dimensjon. Det kan være nyttig å inkludere ekstra ytelsesfatigability tester som involverer nedre ekstremiteter, for eksempel 6 min eller 10 m gange test, i forbindelse med håndgrep fatigability tester37. Til slutt representerer metodene som er beskrevet i den nåværende studien motortretthet målt på et enkelt tidspunkt. Tidligere studier har vist at fatigability, som gjenspeiler endringen i tretthet under en aktivitet, kan være mer nyttig klinisk som dette konseptet fanger funksjonell status for pasienten38. Fremtidige studier vil utforske sammenhengen mellom oppfattet fatigability (endring i selvrapporterte tretthetscore) og ytelse fatigability (endring i handgrip tretthet indekser) før og etter fysiske / kognitive tester37,38,39.

Til slutt gir metodene som er skissert i denne protokollen objektive og kvantitative tiltak av et ødeleggende symptom og er lett anvendelig i den kliniske innstillingen. I vår erfaring er den statiske tretthetstesten kombinert med SFI-beregningversjon 1 den mest følsomme metoden for å fange det fysiske aspektet av tretthet i kreft samt andre sykdomstilstander12,13. I tillegg til den statiske maksimale tretthetstesten, ga vi to ekstra håndtakstester som er mindre utmattende og kan tolereres bedre hos alvorlig nedsatte pasientpopulasjoner. Variabler som alder, kjønn, sykdom og kondisjonsnivå ved baseline kan alle påvirke fysiske tretthetsmålinger ved hjelp av håndtaksenheten. Den spesifikke metoden som brukes bør skreddersys til hver sykdomspopulasjon.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingenting å avsløre.

Acknowledgments

Denne studien er fullt støttet av Division of Intramural Research ved National Institute of Nursing Research of NIH, Bethesda, Maryland.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Quantitative Muscle Assessment application (QMA) Aeverl Medical QMA 4.6 Data acquisition software. NOTE: other brands/models can be used as long as the software records force over time.
QMA distribution box Aeverl Medical DSTBX Software distribution box which connects the handgrip to the software.
Baseline hand dynamometer with analog output Aeverl Medical BHG Instrumented handgrip device with computer assisted data acquisition. NOTE: other brands/models can be used as long as the instrument measures force over time

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Berger, A. M., et al. Cancer-Related Fatigue, Version 2.2015. Journal of the National Comprehensive Cancer Network : JNCCN. 13 (8), 1012-1039 (2015).
  2. Campos, M. P. O., Hassan, B. J., Riechelmann, R., Del Giglio, A. Cancer-related fatigue: a practical review. Annals of Oncology. 22 (6), 1273-1279 (2011).
  3. Feng, L. R., Dickinson, K., Kline, N., Saligan, L. N. Different phenotyping approaches lead to dissimilar biologic profiles in men with chronic fatigue following radiation therapy. Journal of Pain and Symptom Management. 52 (6), 832-840 (2016).
  4. Minton, O., Stone, P. C. A comparison of cognitive function, sleep and activity levels in disease-free breast cancer patients with or without cancer-related fatigue syndrome. BMJ Supportive & Palliative Care. 2, 231-238 (2012).
  5. Wan, J. J., Qin, Z., Wang, P. Y., Sun, Y., Liu, X. Muscle fatigue: general understanding and treatment. Experimental & Molecular Medicine. 49 (10), 384 (2017).
  6. Bautmans, I., Gorus, E., Njemini, R., Mets, T. Handgrip performance in relation to self-perceived fatigue, physical functioning and circulating IL-6 in elderly persons without inflammation. BMC geriatrics. 7, 5-5 (2007).
  7. Gerodimos, V., Karatrantou, K., Psychou, D., Vasilopoulou, T., Zafeiridis, A. Static and Dynamic Handgrip Strength Endurance: Test-Retest Reproducibility. The Journal of Hand Surgery. 42 (3), 175-184 (2017).
  8. van der Werf, S. P., Prins, J. B., Vercoulen, J. H. M. M., van der Meer, J. W. M., Bleijenberg, G. Identifying physical activity patterns in chronic fatigue syndrome using actigraphic assessment. Journal of Psychosomatic Research. 49 (5), 373-379 (2000).
  9. Connaughton, J., Patman, S., Pardoe, C. Are there associations among physical activity, fatigue, sleep quality and pain in people with mental illness? A pilot study. Journal of Psychiatric and Mental Health Nursing. 21 (8), 738-745 (2014).
  10. Gurses, H. N., Zeren, M., Denizoglu Kulli, H., Durgut, E. The relationship of sit-to-stand tests with 6-minute walk test in healthy young adults. Medicine. 97 (1), 9489 (2018).
  11. Beg, M. S., Gupta, A., Stewart, T., Rethorst, C. D. Promise of Wearable Physical Activity Monitors in Oncology Practice. Journal of Oncology Practice. 13 (2), 82-89 (2017).
  12. Severijns, D., Lamers, I., Kerkhofs, L., Feys, P. Hand grip fatigability in persons with multiple sclerosis according to hand dominance and disease progression. Journal of Rehabilitation Medicine. 47 (2), 154-160 (2015).
  13. Feng, L. R., et al. Cognitive and motor aspects of cancer-related fatigue. Cancer Medicine. 8 (13), 5840-5849 (2019).
  14. Bohannon, R. W. Hand-Grip Dynamometry Predicts Future Outcomes in Aging Adults. Journal of Geriatric Physical Therapy. 31 (1), 3-10 (2008).
  15. Reuter, S. E., Massy-Westropp, N., Evans, A. M. Reliability and validity of indices of hand-grip strength and endurance. Australian Occupational Therapy Journal. 58 (2), 82-87 (2011).
  16. Roberts, H. C., et al. A review of the measurement of grip strength in clinical and epidemiological studies: towards a standardised approach. Age and Ageing. 40 (4), 423-429 (2011).
  17. American Society of Hand Therapists. Clinical Assessment Recommendations. 2nd edn. , (1992).
  18. Bhuanantanondh, P., Nanta, P., Mekhora, K. Determining Sincerity of Effort Based on Grip Strength Test in Three Wrist Positions. Safety and Health at Work. 9 (1), 59-62 (2018).
  19. van Meeteren, J., van Rijn, R. M., Selles, R. W., Roebroeck, M. E., Stam, H. J. Grip strength parameters and functional activities in young adults with unilateral cerebral palsy compared with healthy subjects. Journal of Rehabilitation Medicine. 39 (8), 598-604 (2007).
  20. Meldrum, D., Cahalane, E., Conroy, R., Guthrie, R., Hardiman, O. Quantitative assessment of motor fatigue: normative values and comparison with prior-polio patients. Amyotrophic Lateral Sclerosis. 8 (3), 170-176 (2007).
  21. Schwid, S. R., et al. Quantitative assessment of motor fatigue and strength in MS. Neurology. 53, 743-743 (1999).
  22. Hunter, S. K., Critchlow, A., Shin, I. S., Enoka, R. M. Men are more fatigable than strength-matched women when performing intermittent submaximal contractions. Journal of Applied Physiology. 96 (6), 2125-2132 (2004).
  23. Karatrantou, K. Dynamic Handgrip Strength Endurance: A Reliable Measurement in Older Women. Journal of Geriatric Physical Therapy. 42 (3), 51-56 (2019).
  24. The National Isometric Muscle Strength Database. Muscular weakness assessment: Use of normal isometric strength data. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 77 (12), 1251-1255 (1996).
  25. Desrosiers, J., Bravo, G., Hébert, R. Isometric grip endurance of healthy elderly men and women. Archives of Gerontology and Geriatrics. 24 (1), 75-85 (1997).
  26. White, C., Dixon, K., Samuel, D., Stokes, M. Handgrip and quadriceps muscle endurance testing in young adults. SpringerPlus. 2 (1), 451 (2013).
  27. Trajano, G., Pinho, C., Costa, P., Oliveira, C. Static stretching increases muscle fatigue during submaximal sustained isometric contractions. Journal of Sports Medicine and Physical Fitness. 55 (1-2), 43-50 (2015).
  28. Liu, J. Z., et al. Human Brain Activation During Sustained and Intermittent Submaximal Fatigue Muscle Contractions: An fMRI Study. Journal of Neurophysiology. 90 (1), 300-312 (2003).
  29. Demura, S., Yamaji, S. Influence of grip types and intensities on force-decreasing curves and physiological responses during sustained muscle contractions. Sport Sciences for Health. 3 (1), 33-40 (2008).
  30. Matuszczak, Y., et al. Effects of N-acetylcysteine on glutathione oxidation and fatigue during handgrip exercise. Muscle & Nerve. 32 (5), 633-638 (2005).
  31. Medved, I., et al. N-acetylcysteine infusion alters blood redox status but not time to fatigue during intense exercise in humans. Journal of Applied Physiology. 94 (4), 1572-1582 (2003).
  32. Löscher, W. N., Cresswell, A. G., Thorstensson, A. Excitatory drive to the alpha-motoneuron pool during a fatiguing submaximal contraction in man. The Journal of Physiology. 491 (1), 271-280 (1996).
  33. Taylor, J. L., Allen, G. M., Butler, J. E., Gandevia, S. C. Supraspinal fatigue during intermittent maximal voluntary contractions of the human elbow flexors. Journal of Applied Physiology. 89 (1), 305-313 (2000).
  34. Fulco, C. S., et al. Slower fatigue and faster recovery of the adductor pollicis muscle in women matched for strength with men. Acta Physiologica Scandinavica. 167 (3), 233-239 (1999).
  35. Gonzales, J. U., Scheuermann, B. W. Absence of gender differences in the fatigability of the forearm muscles during intermittent isometric handgrip exercise. Journal of Sports Science & Medicine. 6 (1), 98-105 (2007).
  36. Liepert, J., Mingers, D., Heesen, C., Bäumer, T., Weiller, C. Motor cortex excitability and fatigue in multiple sclerosis: a transcranial magnetic stimulation study. Multiple Sclerosis Journal. 11 (3), 316-321 (2005).
  37. Kim, J., Yim, J. Effects of an Exercise Protocol for Improving Handgrip Strength and Walking Speed on Cognitive Function in Patients with Chronic Stroke. Medical science monitor : international medical journal of experimental and clinical research. 23, 5402-5409 (2017).
  38. Schnelle, J. F., et al. et al Evaluation of Two Fatigability Severity Measures in Elderly Adults. Journal of the American Geriatrics Society. 60 (8), 1527-1533 (2012).
  39. Enoka, R. M., Duchateau, J. Translating Fatigue to Human Performance. Medicine and science in sports and exercise. 48 (11), 2228-2238 (2016).

Tags

Kreftforskning Utgave 156 tretthet prostatakreft motortretthet fysisk tretthet muskeltretthet håndholdt dynamometri håndtak statisk tretthet statisk tretthetsindeks
Måle motoraspektet ved kreftrelatert tretthet ved hjelp av et håndholdt dynamometer
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Feng, L. R., Regan, J., Shrader, J., … More

Feng, L. R., Regan, J., Shrader, J., Liwang, J., Alshawi, S., Joseph, J., Ross, A., Saligan, L. Measuring the Motor Aspect of Cancer-Related Fatigue using a Handheld Dynamometer. J. Vis. Exp. (156), e60814, doi:10.3791/60814 (2020).

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