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

Измерение Мотор Аспект рака связанных усталость с помощью портативного 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

Простые и доступные методы были разработаны для измерения двигательного аспекта связанных с раком усталости объективно и количественно. Мы подробно описываем способы администрирования теста на физическую усталость с помощью простого устройства ручной работы, а также методы расчета индексов усталости.

Abstract

Усталость, связанная с раком (CRF), обычно сообщается пациентамкак как во время, так и после лечения рака. Текущие диагнозы CRF опираются на вопросники самоотчета, которые могут сообщать и отзывать предубеждения. Объективные измерения с помощью портативного динамометра, или устройства ручной работы, были показаны в недавних исследованиях, чтобы соотнести значительно с субъективными самооценки оценки усталости. Тем не менее, вариации как тест усталости рук и расчеты индекса усталости существуют в литературе. Отсутствие стандартизированных методов ограничивает использование теста усталости рук в клинических и исследовательских условиях. В этом исследовании мы предоставляем подробные методы для администрирования теста на физическую усталость и расчета индекса усталости. Эти методы должны дополнять существующие самостоятельно сообщили усталости вопросники и помочь врачам оценить тяжесть усталости симптом объективно и количественно.

Introduction

Усталость, связанная с раком (CRF) является распространенным и изнурительным симптомом, который сообщается до 80% больных раком1. Национальная всеобъемлющая онкологическая сеть (NCCN) определяет CRF как постоянное чувство физического, эмоционального и когнитивного истощения1. Основными дифференциальными характеристиками CRF являются непропорциональность к недавней деятельности и неспособность CRF быть освобождены от отдыха1. В результате, CRF серьезно влияет на участие пациентов в повседневной деятельности и их здоровья, связанных с качеством жизни1.

Нынешняя оценка CRF опирается главным образом на вопросники о самоотчете2. В результате, тяжесть симптомов, которая измеряется с помощью самоотчетов, подвержена отклонениям от отзыва и отчетности и может зависеть от конкретного вопросника и отсечения баллов, используемых для оценки CRF3. Как многомерная конструкция, физическое измерение CRF было показано, что коррелирует с ежедневными изменениями активности и потребностью для дневных нпс4, тогда как влияние CRF на физическое функционирование более менее исследовано. На сегодняшний день CRF остается недодиагностированным и недолеченным симптомом без четко определенного базового механизма или варианта лечения1. Чтобы лучше понять это изнурительное состояние, возрастает необходимость объективно и количественно измерять КРФ и его размеры.

Физическая усталость относится к неспособности поддерживать необходимую силу во время устойчивой контрактной деятельности5. Последующее скомпрометированное ежедневное функционирование в результате неспособности выполнять ежедневные задачи (например, проведение продуктовых пакетов, подъем и проведение объекта) значительно влияет на качество жизни, связанное со здоровьем, особенно у пожилых людей, и способствует будущим травмам6,7. Различные инструменты были разработаны для количественной оценки физических нарушений, включая физические тесты производительности, такие как 6 мин ходьба тест (6MWT) и сидеть за стендом тест (STS), а также носимых мониторов физической активности, таких как актиграфические устройства и фитнес-трекеры8,9,10. Физические тесты производительности, такие как 6MWT и STS легко управлять и не требуют специального оборудования10. Тем не менее, надежность и успех таких тестов требуют подготовки врачей и материально-технических требований, таких как 30 м коридор10. Носимые мониторы активности позволяют автоматизированный сбор данных и продольные симптомымониторинга 11. Тем не менее, эти мониторы активности часто необходимо носить в течение нескольких дней, и соблюдение пациентом может быть проблемой11. Кроме того, большой объем данных, собранных с помощью мониторов активности может быть сложным для обработки, что затрудняет получение клинически значимой информации11.

Портативный динамометр, или инструментированное устройство для рук с компьютерным приобретением данных, представляет собой портативный аппарат, который измеряет прочность захвата. Ручной динамометрии был использован для проверки двигательной усталости и нарушения в условиях заболевания, которые обычно связаны с двигательной системой, включая моторные нейроны и мышечные проблемы12. Недавняя работа продемонстрировала связь между самостоятельной сообщили субъективные баллы CRF и двигатель усталости измеряется с помощью handgrip статической усталости тест13. Тесты усталости рук особенно подходят для клинического использования из-за их надежности и эффективности времени, требуя несколько минут, чтобы завершить14,15. Кроме того, тесты усталости рук могут быть запрограммированы, обеспечивая воспроизводимость данных7. Администрирование теста handgrip требует минимальной подготовки со стороны администратора теста и может быть легко реализовано в клинических условиях с учетом стандартизированного протокола. Использование самостоятельно сообщили усталости вопросники в сочетании с ручной усталости тест должен предоставить дополнительные инструменты для врачей для проверки, мониторинга и управления симптомы усталости у больных раком.

Отсутствие стандартизированных методов консенсуса ограничило принятие теста усталости рук в клиниках16. В этой текущей работе мы наметили три различных метода использования портативного динамометра для объективной количественной оценки усталости двигателя. Полезность каждого метода должна быть проверена в каждой популяции рака, чтобы убедиться, что она точно различает усталость и не усталые субъекты. Мы также наметили методы расчета индекса усталости для каждого теста усталости рук. Цель этой работы заключается в предоставлении всеобъемлющего инструментария в дополнение к самим итоговым вопросникам и точной и объективной стандартизации измерений физической производительности CRF.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Нынешнее исследование (NCT00852111) было одобрено Институциональным наблюдательным советом (IRB) Национальных институтов здравоохранения (NIH). Участники, зачисленные в это исследование были 18 лет или старше, с диагнозом неметастатический рак предстательной железы с или без предварительной простатэктомии, и планируется получить внешнюю лучевую лучевую терапию в радиационной онкологии клиники NIH клинической Центр. Потенциальные участники были исключены, если у них было прогрессирующее заболевание, которое могло вызвать значительную усталость, было психиатрическое заболевание в течение последних пяти лет, было неисправлено гипотиреозом или анемией, или было второе злокачественное новообразование. Лица, которые использовали седативные средства, стероиды, или нестероидные противовоспалительные средства были также исключены. Все участники были набраны в Центре клинических исследований Магнусона при НИЗ. Подписанные письменные информированные согласия были получены до участия в учебе.

1. Подготовка и тестирование позиции handgrip

  1. В тихой комнате, установить стул с подлокотниками.
  2. Включите портативный динамометр.
    1. Программное обеспечение подскажет калибровку динамометра. Убедитесь, что устройство находится на плоской поверхности во время калибровки.
  3. Место предмета в вертикальном положении с ногами в полном контакте с полом и бедрами, как далеко назад, как стул поддерживает.
    1. Убедитесь, что угол к бедру и колену субъекта близок к 90 "и плечи находятся в нейтральном похищении / добавлении и нейтрально вращается. Убедитесь, что локоть субъекта согнутна на 90 "и запястье не поддерживается, как рекомендовано Американского общества ручных терапевтов справочник17.
  4. После калибровки динамометра, проинструктируйте испытителя, чтобы схватить динамометр, с торцевыми промежуточными фалангами, обращенными вперед.
    1. Отрегулируйте положение захвата к размеру руки субъекта и запишите его7.
    2. Поддерживайте одно и то же положение тестирования рук для всех последующих тестов.
    3. Перед каждым тестом предоставьте стандартизированные скрипты и попросите испытуемых выполнить макет, чтобы продемонстрировать понимание инструкций.
    4. Сообщите испытуемым, что дискомфорт является нормальным, но тесты могут быть прекращены в присутствии неожиданно тяжелой деформации / боли.
    5. Остановите тест, если пациент сообщит о сильном дискомфорте или в случае непредвиденных обстоятельств.
    6. Убедитесь, что 2 мин период отдыха между испытаниями, чтобы мышцы восстановить18.

2. Максимальный тест на добровольное изометрическое сокращение (MVIC)

  1. Предоставьте субъектам стандартизированные инструкции. Например, "в тесте, вы будете сжимать так сложно, как вы можете в течение 5 с, начиная с вашей не доминирующей стороны. Этот тест будет выполнен три раза для каждой руки. Для каждого теста, я буду отсчитывать 3, 2, 1...GO. Сожмите устройство на GO так сложно, как вы можете ".
  2. На "Go", запустите программу, нажав на кнопку GO.
  3. Повторите тест MVIC в общей сложности три раза с 30-м отдыхом между испытаниями.
  4. Среднее значение для каждой руки из трех испытаний максимальная сила MVIC19.

3. Максимальная сила статической усталости тест

  1. Поручить субъектам приложить все усилия для достижения максимального сокращения во время теста статической усталости.
  2. На "Go", запустите программу, нажав на кнопку GO. Используйте стандартизированный сценарий поощрения, такой как сжатие трудно неоднократно, пока тест заканчивается.
  3. Продолжить тест статической усталости в течение 35 с, с тем чтобы обеспечить до 5 с для достижения Fмакс (максимальная прочность рук).
  4. Индекс статической усталости (SFI)12,20,21
    1. Рассчитайте SFI следующим уравнением:
      Equation 1
    2. Рассчитайте AUCexpt путем вычисления экспериментальной области под кривой от времени, что Fмакс был достигнут (Tмакс) до 30 с после Tмакс.
    3. Рассчитайте гипотетический AUC (AUCгипотетический) в отсутствие усталости, умножая Fмакс на 30 с.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Более высокие значения SFI указывают на увеличение расхождения с ожидаемым значением, следовательно, более высокую усталость.
    4. Рассчитайте версию SFI 2 как соотношение максимальной силы в течение последних 5 с (Fmax 25-30s)к максимальной силе в первые 5 секунд (Fmax 0-5s)с помощью уравнения:
      Equation 2
      ПРИМЕЧАНИЕ: Более высокие значения SFI указывают на более высокую усталость.

4. Суб-максимальная сила статической усталости тест

  1. Укажите значение 50% MVIC недоминирующей руки участника, нарисовав горизонтальную линию на накладке прозрачности экрана.
  2. Нарисуйте вторую строку на накладке в другом цвете, чтобы указать 10% снижение целевого значения.
  3. Убедитесь, что участник может легко увидеть экран и 50% линии MVIC.
  4. Поручить субъекту поддерживать целевое значение 50% MVIC как можно дольше.
  5. Отсчитайте. На "Go", запустите программу, нажав на кнопку GO.
  6. Остановить тест, когда сила снижается на 10% от целевого значения более чем на 5 с, как указано на второй строке на прозрачность.
  7. Рассчитать общую выполненную 7 работкак область силы против времени под кривой в течение периода времени, в течение которого поддерживается целевая сила (T50% MVIC):
    Общий объем работы - AUC во время T50% MVIC
    ПРИМЕЧАНИЕ: Выносливость может быть измерена как время завершения задачи22. Более высокие значения общей работы указывают на снижение усталости.

5. Тест на динамическую усталость

  1. Поручить субъектам выполнять максимальное сжатие каждую секунду в течение 30 с. Используйте метроном, чтобы обеспечить ритм-наведения20.
  2. Начните метроном, который установлен на 1 звуковой сигнал в секунду.
  3. Начните обратный отсчет. На "Go" начните тест, нажав на кнопку GO. Убедитесь, что обратный отсчет соответствует скорости метронома.
  4. Сообщите участнику при прохождении половины точки и когда 5 s остаются.
  5. Остановить тест после 30 с завершены.
  6. Индекс динамической усталости
    1. Рассчитайте индекс динамической усталости20, используя максимальную силу (Fmax) последних 5 с иF макс первых 5 с.
      Equation 4
      ПРИМЕЧАНИЕ: Более высокие значения индекса динамической усталости (DFI) указывают на более высокую усталость.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Представительная сила (кг) по сравнению со временем (ы) следы показаны на рисунке 1. Во время теста статической усталости, испытуемые обычно достигают максимальной силы (Fmax) в пределах 2-3 с23. Самоотчетная усталость у испытуемых была измерена на основе предыдущих исследований3. Отсутствие Fmax (10% MVIC) в течение 3 с указывает на недостаточное усилие23. Для предотвращения этого вопроса следует оказывать устное поощрение. Оба субъекта отчетности усталость (черная линия) и не усталость (серая линия) достигла Fмакс в течение 5 с, и сила постепенно снизилась в течение статического теста усталости (Рисунок 1A). Во время субмаксимальной усталости теста, испытуемые проинструктированы для достижения и поддержания 50% от ранее определенных MVIC и обеспечиваются визуальное руководство во время теста. После того, как 50% MVIC был достигнут, как не усталые и усталые субъекты поддерживали устойчивый выход силы в течение длительного периода времени(рисунок 1B). Для динамического теста усталости, испытуемым было поручено оказывать максимальную силу при 1 сокращении /с. Оба не усталых и усталых субъектов поддерживали стабильный выход до конца теста(Рисунок 1C). Субъекты обычно сообщают о самых высоких уровнях сложности во время теста статической усталости, в то время как и субмаксимальный тест усталости и динамический тест усталости были хорошо переносится.

Расчеты индекса усталости иллюстрируются на рисунке 2. Индекс статической усталости (SFI) версия 1(Рисунок 2A) представляет собой разницу между фактической силой, генерируемой (AUCexpt)и гипотетическим состоянием при отсутствии усталости (Fmax, умноженный на 30 с). По мере того как по-разному вопросы достигаютмаксимум f на разное время, этот метод находит время когдамаксимум F достигано(максимумT) и только принимает во внимание усилие произведенное отмаксимума T до 30s потом. Альтернативный расчет индекса статической усталости показан на рисунке 2B. Этот метод представляет собой снижение силы от первых 5 с теста (Fmax 0-5s) до последних 5 с теста (Fmax 25-30s). Более высокие значения обоих индексов статической усталости представляют более высокие уровни усталости. Производительность на субмаксимальной усталости тест оценивается с помощью общей работы, которая рассчитывается как совокупная сила, генерируемая (AUC) в целевом диапазоне на 50% MVIC(рисунок 2C). Более высокие значения общей работы представляют собой более низкую усталость. Индекс динамической усталости представляет собой снижение прерывистой контрактной силы с первых 5 с (Fmax 0-5s)до последних 5 с (Fmax 25-30s)(Рисунок 2D). Более высокие значения индекса динамической усталости представляют более высокие уровни усталости.

Используя те же статические следы теста силы и времени (показано на рисунке 1),мы обнаружили, что статические версии расчета индекса усталости 1 привели к лучшей диссоциации между неусталыми (SFI 26.65%) и усталость (SFI 29.14%) предметы(рисунок 3А). В отличие от этого, в то время как статические версии индекса усталости 2 также обнаружили различия между не-усталость (SFI 33.56%) и усталость (SFI 35.02%) субъекты, разница между двумя группами была меньше по сравнению с статической версии индекса усталости 1(рисунок 3B). Используя подмаксимальный тест усталости, не усталый субъект продемонстрировали более высокую выносливость (69,75 с) и общую работу, выполненную на целевом уровне 50% MVIC (1,244.45 кг) по сравнению с усталым субъектом как с точки зрения выносливости (67,36 с) и общей работы, выполненной (931,252 кг) (Рисунок 3C). Индекс динамической усталости также зафиксировал разницу между неусталым (SFI - 10,94%) и усталость (SFI - 13,84%) (Рисунок 3D). Тем не менее, мы наблюдали различия в способности субъектов придерживаться последовательного ритма, даже при руководству с метрономом, который вводит изменчивость в общей силы, оказываемой во время каждого прерывистого сокращения.

Figure 1
Рисунок 1: Следовка пробного времени. Представительследы (A) статический тест усталости, (B) подмаксимальный тест усталости, и (C) динамическая усталость тест построен как сила (кг) по сравнению с графиками времени (ы) . Неутомимые следы темы показаны серым цветом, следы предмета усталости показаны черным цветом. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2: Иллюстрации расчетов индекса усталости. (A) Статическая версия расчета индекса усталости 1. (B) Статическая версия расчета индекса усталости 2. (C)Submaximal усталость тест общий расчет работы. (D) Расчет индекса динамической усталости. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3: Представительные данные, собранные с использованием методов, изложенных в протоколе. (A) Статическая версия расчета индекса усталости 1. (B) Статическая версия расчета индекса усталости 2. (C)Submaximal усталость тест общий расчет работы. (D) Расчет индекса динамической усталости. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Здесь мы предоставляем три различных метода измерения физического измерения CRF. Испытания усталости двигателя используя handheld динамометры просто и легко приспособлены для клинического использования. Поскольку в литературе существует множество вариантов теста, наша цель состояла в том, чтобы обеспечить стандартизированные методы администрирования этих тестов и уменьшить потребность в обширных дневных тренингах для клиницистов.

Хотя тесты усталости, изложенные в этом исследовании, демонстрируют хорошую надежность тестирования7,20, соблюдение этого протокола обеспечит воспроизводимость данных. Критический и часто упускается из виду шаг во время подготовки к тесту, чтобы позволить устройству рук для калибровки на плоской поверхности. Этот шаг установит фактическое базовое чтение. Несмотря на то, что максимальная прочность не является точным показателем для физического аспекта CRF13,получение истинного значения MVIC значительно повысит интерпретацию данных. Он используется для определения, если слабость двигателя присутствует через нормативные сравнения данных24. Точные значения MVIC также гарантируют, что тест на статическую усталость является фактическим максимальным тестом производительности, облегчающим нормативные сравнения индексов усталости. Испытания усталости мотора определенно полезны в клинической установке где статический тест усталости может быть использован как инструмент скрининга в дополнение к делать продольные сравнения. Мы рекомендуем, чтобы Fmax быть проверены и быть в пределах 10% от MVIC, чтобы обеспечить максимальную статической усталости тест не становится де-факто подмаксимальный тест. В соответствии с предыдущими исследованиями, мы обнаружили, что словесное поощрение во время испытаний усталости рук необходимо для достижения воспроизводимых данных и хорошийF макс (10% от MVIC)25,26. Поддержание максимального сокращения, особенно во время теста статической усталости, требует концентрации и мотивации. При отсутствии словесного поощрения испытуемые порой не достигают истинного максимального сокращения в течение первых 5 с или в течение всего теста, что вводит изменчивость в индексе статической усталости (SFI). В связи с этим, стандартный скрипт должен быть использован при предоставлении инструкций перед тестом и во время словесного поощрения, в соответствии с предыдущими исследованиями25,26.

Версия SFI 1(Рисунок 2A) представляет собой разницу между кривыми фактического силы против времени и гипотетической силой против времени в отсутствие усталости. Несколько вариантов расчетов были разработаны в предыдущих исследованиях20. Так как субъекты обычно достигают максимальной силы в течение первых 5 с, следующие изменения могут быть использованы для расчета фактической области под кривой (AUCexpt):(1) AUC от 5 до 30 с теста, (2) вся продолжительность теста от 0-30 с, и (3) общая AUC от того, когда Fмакс достигается (Tmax) до 30 с после этого12,20. Интервал времени, используемый для расчета значенияAUC expt, затем используется для определения временной интервалдля для расчета гипотетического AUC (AUChypothetical) при отсутствии усталости, которая обычно рассчитывается как Fmax, умножаемый на продолжительность времени, используемую для получения AUCexpt. По нашему опыту, CRF значительно коррелирует с SFI, рассчитанным с использованием метода,изложенного на рисунке 2A13. Учитывая изменчивость количества времени, необходимого для достижения Fмакс особенно у пожилых пациентов с раком, SFI версия 1 описана в разделе методов обеспечивает наиболее чувствительную меру для захвата физического измерения CRF без потери данных, показывающих раннее fatiguing, как это произойдет с глядя только на AUC от 5-30 с13.

Версия расчета SFI 2(рисунок 2B) представляет снижение максимальной силы, генерируемой с начала теста до конца теста. Метод расчета гораздо проще, чем версия SFI 1 и обеспечивает быстрый способ оценки уровня усталости. Тем не менее, статические версии расчета индекса усталости 2 продемонстрировали низкую надежность тест-переитс того с межклассовым коэффициентом корреляции (ICC) 0,46-0,77, в то время как статическая версия индекса усталости 1 продемонстрировала более высокую надежность тестирования 0,71-0,96 у пациентов с рассеянным склерозом (МС)21. Это согласуется с нашим выводом, что только статический тест усталости и SFI расчет версия 1 коррелирует значительно с самостоятельной сообщили усталость у пациентов с раком простаты13. Интересно, что версия SFI 1 продемонстрировала более низкую надежность тестирования (ICC 0.18-0.52) в здоровом элементе управления по сравнению с их аналогами MS21. Поэтому мы рекомендуем использовать версию расчета SFI 1 для измерения физической усталости у больных раком. Версия SFI 2 может быть использована для быстрой оценки уровня усталости во время теста.

Подмаксимальный тест усталости состоит из устойчивых (статических) или повторяющихся (динамических) сокращений при целевом значении 30-75% MVIC. Хотя этот тест обычно не используется для расчета двигательной жироспособности, мы включили этот метод в текущий протокол, потому что он часто используется, чтобы вызвать усталость во время одновременных оценок, таких как эффекты лечения наркотиков, анализ биомаркеров крови, электромиография, и функциональной магнитно-резонансной томографии (ФМРТ)27,28,29. Подмаксимальнь тесты усталости вызывают меньше дискомфорта в исследованиях субъектов30. Эти тесты также лучше приблизительные типичные ежедневные задачи, такие как захват и проведение продуктов. Кроме того, подмаксимальный тест усталости может быть более чувствительным к дополнительным лечения индуцированных эффектов31. Производительность на субмаксимальной усталости тест можно оценить как общая работа, выполненная(Рисунок 2C), который продемонстрировал хороший тест-тест воспроизводимости7. Кроме того, время для выполнения задачи, или выносливость, также был использован для количественной оценки подмаксимальной производительности теста усталости22.

Динамические тесты усталости состоят из прерывистых повторяющихся максимальных сокращений, как правило, в фиксированном ритме руководствоваться метроном7. Индекс динамической усталости (DFI) рассчитывается как снижение максимальной силы от начала до конца теста(рисунок 2D). Расчет DFI, описанный в методах, учитывает максимальную силу (Fmax),генерируемую в течение первых и последних 3 сокращений. Этот метод может быть изменен с учетомF макс в первые 5 с (0-5s) и последние 5 s (25-30 s)20. Как и в подмаксимальной тест усталости, динамическая усталость тест вызывает меньше дискомфорта и имеет хороший тест-тест reliablity7. Тем не менее, динамическая усталость тест не продемонстрировал достаточной дискриминационной силы в исследованиях сравнения усталых субъектов (например, после полиомиелита, рассеянный склероз) и здорового контроля20.

Двигатель усталость измеряется с помощью устройства handgrip может возникнуть либо из снижения диска от нисходящего efferent моторных нейронов, или нарушения сократительных механизмов в мышечных волокон5. Интересно, что субмаксимальные сокращения могут быть более под влиянием моторной коры, в то время как максимальные тесты усталости может иметь больший мышечный компонент32. Это может быть связано с длительной ишемией, вызванной высоким внутримышечным давлением (Згт;50% MVIC) и снижением притока крови в мышечные ткани29,33. Контрактные силы, измеренные с помощью портативных динамометров включают adductor pollicis, содержащий преобладающие волокна типа 1, а также мышцы сгибателя дигиториума предплечья, состоящие из обоих волокон типа I и II34. Из-за высоко окислительного характера волокон типа I, максимальные тесты статической усталости более склонны к мышечной ишемии и гликолиз-индуцированной усталости35. Так как подмаксимальные тесты усталости и динамические / прерывистые тесты позволяют восстановить мышечное волокно, они могут быть более полезны для оценки физической усталости с центральным происхождением33. Будущие исследования, которые направлены на изоляцию вкладмоторных нейронов по сравнению с мышечными компонентами может также включать транскраниальной магнитной стимуляции моторной коры, используемой в сочетании с электромиограммой записи36.

Ограничение ментального протокола заключается в том, что отсутствие устоявшейся нормативной ценности для онкологических больных с использованием этих тестов на физическую усталость. Предыдущие исследования измерили физическую усталость с помощью устройства рукоятки в популяциях, склонных к развитию физической усталости, таких как полиомиелит и старение20,23. Такие нормативные значения еще предстоит установить в исследованиях усталости от рака с использованием стандартизированных методов. Кроме того, такие переменные, как размер руки, тип портативного динамометра, наличие нескользящей перчатки или кольца, доминирование рук, пол, возраст и базовый фитнес могут повлиять на тесты handgrip. Неизбежная неоднородность клинических популяций может ограничить обобщаемость результатов исследования с помощью теста на рукоятки. Поэтому следует рассмотреть стратегии контроля за этими потенциальными смешанными переменными, такие, как анализ ковариантности или нормализация данных MVIC с весом тела. Кроме того, тест на рукоятки только захватывает утомительность тканей мышц верхних конечностей, которые не могут коррелировать с утомлительностью нижних конечностей26. Таким образом, при использовании теста на рукоятку для измерения физического измерения CRF необходимо тщательное толкование данных и предотвращение чрезмерного обобщения. Это может быть полезно включить дополнительные тесты на утомлительность производительности, которые включают нижние конечности, такие как 6 мин или 10 м ходьбы тест, в сочетании с ручной утомления испытаний37. Наконец, методы, описанные в текущем исследовании, представляют собой двигательную усталость, измеренную в один момент времени. Предыдущие исследования показали, что утомляемость, которая отражает изменение усталости во время деятельности, может быть более полезным клинически, как эта концепция отражает функциональное состояние пациента38. Будущие исследования будут изучать связь между воспринимается утомляемость (изменение самооценки оценки усталости) и производительность утомляемости (изменение в утомляемость рук индексы) до и после физических / когнитивных тестов37,38,39.

В заключение следует, что методы, изложенные в настоящем протоколе, обеспечивают объективные и количественные показатели изнурительного симптома и легко применимы в клинических условиях. По нашему опыту, статический тест усталости в сочетании с sFI расчета версии 1 является наиболее чувствительным методом для захвата физического аспекта усталости при раке, а также других заболеваний условия12,13. В дополнение к статическому тесту максимальной усталости, мы предоставили два дополнительных теста на рукоятки, которые менее утомительны и могут быть лучше переносится в сильно ослабленных популяциях пациентов. Переменные, такие как возраст, пол, болезни и базовый уровень физической подготовки могут влиять на измерения физической усталости с помощью устройства ручной работы. Конкретный метод, используемый должны быть адаптированы к каждой популяции болезни.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Это исследование полностью поддерживается Отделом интрамуральных исследований Национального института исследований медсестер NIH, Бетесда, штат Мэриленд.

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

Исследования рака выпуск 156 усталость рак предстательной железы усталость двигателя физическая усталость мышечная усталость портативный динамометрия рукопожатие статическая усталость статический индекс усталости
Измерение Мотор Аспект рака связанных усталость с помощью портативного 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