Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Motoriske dobbeltopgaver til ganganalyse og evaluering hos patienter efter slagtilfælde

Published: March 11, 2021 doi: 10.3791/62302
Automatic Translation
*1,2,3,4, *1,2,3, 1,2,3, 2, 1, 1,2, 2, 2, 1,2, *1,2,3,4, *1,2,3
1Department of Rehabilitation Medicine, The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, 2Department of Rehabilitation Medicine, Guangzhou Medical University, 3Rehabilitation Medicine Lab, Guangzhou Medical University, 4Guangzhou Key Laboratory of Enhanced Recovery after Abdominal Surgery, The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University
* These authors contributed equally

Summary

Dette papir præsenterer en protokol specifikt til dobbeltmotorisk opgaveganganalyse hos slagtilfældepatienter med motoriske kontrolunderskud.

Abstract

Atten slagtilfælde patienter blev rekrutteret til denne undersøgelse, der involverer evaluering af kognition og gangevne og multitask ganganalyse. Multitask-ganganalyse bestod af en enkelt gangopgave (opgave 0), en simpel motorisk dobbeltopgave (vandholdende, opgave 1) og en kompleks motorisk dobbeltopgave (krydsende forhindringer, opgave 2). Opgaven med at krydse forhindringer blev anset for at svare til kombinationen af en simpel gangopgave og en kompleks motorisk opgave, da den involverede mere nervesystem, skeletbevægelse og kognitive ressourcer. For at eliminere heterogenitet i resultaterne af ganganalysen af slagtilfældepatienterne blev omkostningsværdierne for dobbeltopgave beregnet for forskellige kinematiske parametre. De største forskelle blev observeret i de proksimale ledvinkler, især i vinklerne på bagagerummet, bækkenet og hofteleddet, som var signifikant større i dobbeltmotoropgaverne end i den enkelte gangopgave. Denne forskningsprotokol har til formål at danne grundlag for den kliniske diagnose af gangfunktion og en dybdegående undersøgelse af motorisk kontrol hos apopleksipatienter med motoriske kontrolunderskud gennem analyser af dobbeltmotoriske gangopgaver.

Introduction

Genoprettelsen af uafhængig gangfunktion er en af forudsætningerne for deltagelse af patienter efter slagtilfælde i samfundslivet1. Genoprettelsen af gangevne kræver ikke kun samspillet mellem opfattelsen og kognitive systemer, men også motorisk kontrol 2,3,4. Desuden kræver folk i det virkelige samfundsliv højere evner såsom at udføre to eller flere opgaver på samme tid (f.eks. Gå, mens de holder genstande eller krydser forhindringer). Derfor er undersøgelser begyndt at fokusere på interferens af dobbeltopgaver i gangpræstation 5,6. Tidligere dual-task undersøgelser var for det meste rettet mod ældre og kognitivt svækkede patienter på grund af vanskeligheden i motorisk ydeevne og heterogenitet hos patienter med slagtilfælde; Gangfunktionen hos apopleksipatienter blev for det meste evalueret ved en enkelt gangopgave 7,8,9. Der er dog behov for yderligere forskning i dual-task ganganalyse, især motoriske dual-tasks relateret til motorstyring.

Denne undersøgelse introducerer en metode til analyse og evaluering af dobbeltmotorisk opgavegang. Denne protokol omfatter ikke kun klinisk vurdering af gangevnen hos slagtilfældepatienter, men fokuserer også på to dobbeltmotoriske opgaver: holde-vand-og-gå-opgaven (en simpel dobbeltmotorisk opgave) og kryds-forhindringsgangopgaven (en kompleks dobbeltmotorisk opgave). Formålet med denne undersøgelse var at undersøge virkningerne af dobbeltmotoriske opgaver på gangarten hos patienter med slagtilfælde og at anvende DTC-værdierne (dual-task gangomkostninger)10 af dual-task-parametre (forskellen mellem en enkelt opgave og dual-task) for at udelukke heterogeniteten blandt slagtilfældepatienter. Udformningen af de eksperimentelle opgaver lettede en grundig diskussion af apopleksipatienters motoriske kontrolfunktion, hvilket gav nye ideer til klinisk diagnose og evaluering af gangfunktionen hos slagtilfældepatienter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

BEMÆRK: Den kliniske undersøgelse blev godkendt af Medical Ethics Association of the Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University (NR. KY01-2019-02-27) og er blevet registreret på China Clinical Trial Registration Center (nr. ChiCTR1800017487 og med titlen "De mange modale opgaver på gangkontrol og motorisk kognition efter slagtilfælde").

1. Ansættelse

  1. Rekruttere slagtilfælde patienter med følgende inklusionskriterier: patienter, der opfylder de diagnostiske kriterier for cerebrovaskulær sygdom i den neurologiske gren af den kinesiske lægeforening (2005); cerebral infarkt bekræftet af computertomografi eller magnetisk resonansbilleddannelse; skader på den ensidige cortex eller med en subkortikal læsion; evne til at gå uafhængigt, Brunnstrom fase ≥ 4 faser; Modificeret Ashworth skala11 ≤ 2 point; opfylder kravene til tredimensionel (3D) ganganalyse og evnen til at tolerere hele processen; og evnen til at give informeret samtykke.
  2. Sørg for, at følgende udelukkelseskriterier er opfyldt: kongestiv hjerteinsufficiens, dyb venetrombose i underekstremiteterne, ondartet progressiv hypertension, respirationssvigt eller andre sygdomme og alvorlig risiko for at falde.
  3. Indhent skriftligt informeret samtykke fra alle patienter, før studiet påbegyndes.

2. Klinisk evaluering

  1. Registrer patientens demografiske karakteristika, herunder navn, køn, fødselsdato, uddannelsesniveau, hovedklage, nuværende sygehistorie, tidligere historie, medicinsk behandling og nuværende medicin.
  2. Vurdering af kognitiv funktion
    1. Bed patienten om at gennemføre Mini-Mental State Examination (MMSE)12 registrere patientens svar på en skala på 30 spørgsmål med en samlet score på 30 point til kognitionsevaluering, som involverer følgende syv aspekter: tidsorientering, positionsorientering, øjeblikkelig hukommelse, opmærksomhed og computerkraft, forsinket hukommelse, sprog og visuelt rum.
      BEMÆRK: MMSE's score er tæt forbundet med uddannelsesniveauet. Den normale kognitive standard er analfabetisme > 17 point, grundskolen > 20 point og ungdomsskolen > 24 point13.
    2. Bed patienten om at gennemføre Montreal Cognitive Assessment (MoCA)14 registrere patientens svar på en skala med 11 spørgsmål med en samlet score på 30 point til kognitionsevaluering, som involverer følgende otte aspekter: opmærksomhed og koncentration, udøvende funktion, hukommelse, sprog, visuelle strukturfærdigheder, abstrakt tænkning, beregning og orientering.
      BEMÆRK: Den normale kognitive standard er ≥ 26 point. Hvis emnet har været uddannet i mindre end 12 år, skal de tilføje 1 point til scoren15.
  3. Vurdering af gangevne
    1. Udfør gangtesten på 10 m (10 MWT)16. Bed patienten om at udføre tre på hinanden følgende forsøg i et selvvalgt tempo for henholdsvis sikkerhed, komfort og højere hastighed. Registrer den tid, det tager at gå til de midterste 6 m i hvert forsøg (for at udelukke accelerations- og decelerationseffekter).
    2. Udfør time-up and go-testen (TUGT)17. Bed patienten om at udføre tre på hinanden følgende TUG-forsøg (stå op, gå 3 m, drej, gå tilbage og sæt dig ned) i et selvvalgt tempo for sikkerhed og komfort18.

3.3D ganganalyse

  1. Patient forberedelse
    1. Informer patienten om forholdsreglerne og formålet med eksperimentet.
    2. Bed patienten om at bære stramt undertøj for fuldt ud at udsætte nakke, skuldre, talje og underekstremiteter.
    3. Optag værdierne for forskellige antropometriske indikatorer, herunder højde, vægt, bilateral bredde af ankelledene, bilateral knædiameter, bækkenbredde, bilateral bækkendybde og bilateral benlængde.
    4. Placer 22 markører på patientens nøglepunkter baseret på Davis-protokollen19: tre markører på bagagerummet (7. livmoderhvirvler, skuldre på begge sider); tre markører på bækkenet (begge sider af den forreste overlegne iliac rygsøjle og ankelled); seks markører på låret (bilateral femoral større trochanter, femoral condyle og midtpunkt af femoral større trochanter og femoral condyle på samme side); seks markører på læggen (bilateralt humeralt hoved, lateralt ankelled og midtpunkt for humeralt hoved og lateralt ankelled på samme side); fire markører på foden (det femte metatarsale hoved og hælen på begge sider) (figur 1).
    5. Klik på Start-knappen i 3D-ganganalysesystemet, og lav en ny profil til patienten.
    6. Indtast grundlæggende patientoplysninger og tidligere målte parametre.
  2. Stående dataindsamling
    1. Instruer patienten i at opretholde en opretstående position på kraftpladen i mindst 3-5 s for at indsamle baselinedataene.
    2. Klik på knappen Proc_Davis_Standing for hurtigt at kontrollere markørens position.
  3. Dataindsamling af gangopgaver
    1. Bestem den tilfældige rækkefølge af tre gangopgaver ved lodtrækning.
    2. Bed patienten om at gå på gangpasset i fem forsøg med en selvvalgt behagelig hastighed, der er markeret som opgave 0 (betragt den enkelte gangopgave som baseline-opgaven).
    3. Bed patienten om at gå, mens han holder en flaske vand på gangpasset i fem forsøg med en selvvalgt behagelig hastighed, der er markeret som opgave 1 (simpel dobbeltmotorisk opgave ).
      BEMÆRK: Bed patienten om at holde en 550 ml flaske vand i den upåvirkede hånd, mens du holder armpositionen af skulderleddet ved 0 ° og albuebøjning ved 90 °.
    4. Bed patienten om at gå over linjen midt i gangpasset i fem forsøg med en selvvalgt behagelig hastighed, der er markeret som opgave 2 (kompleks dobbeltmotorisk opgave ).
      BEMÆRK: Placer en blød lineal midt på gangpasset før dataindsamling i opgave 2 .

4. Databehandling og -analyse

  1. Vælg de midterste tre forsøg for hver gangopgave, der skal behandles for at sikre, at patienten er stabil.
  2. Identificer hver gangcyklus med to på hinanden følgende hælskridtpunkter på samme side.
  3. Marker tå-off-punktet i hver gangcyklus20.
  4. Klik på knappen Proc_DavisHeel+GI_AE for at beregne de kinematiske parametre for gang samt beregningen af Gait Performance Score (GPS) indekset.

5. Dataudtræk og statistisk analyse af interesse

  1. Vælg region af interesse parametre fra de behandlede data, som omfatter specielle midlertidige parametre (stance fase, svingfase, enkelt stance, dobbelt holdning, kadence), fælles vinkelparametre (trunk skråhed (frontplan), trunk tilt (sagittal plan), trunk rotation (tværgående plan), bækken skråhed (frontplan), bækkenhældning (sagittal plan), bækken rotation (tværgående plan), hofte flex-forlængelse, hofte ab-adduktion, hofte rotation, knæ flex-forlængelse, ankel dorsi-plantarflexion og GPS-indeks.
  2. Beregn DTC-værdier baseret på følgende formel[10]:
    ([single-task ganghastighed - dual-task ganghastighed]/ single-task ganghastighed) × 100 (1)
  3. Udfør den statistiske analyse (se materialetabellen) ved hjælp af den ovenfor beskrevne metode20,21.
    1. Præsenter parameterdata som middelværdi og standardafvigelse, hvis de normalt distribueres, eller som medianer, hvis ikke.
    2. Brug den parrede t-test til at sammenligne forskellene i kinematiske parametre mellem patienter i opgave 1 og opgave 2 betingelser.
    3. Brug envejsanalyse af varians til at sammenligne tre forskellige opgaver (opgave 0, opgave 1 og opgave 2) for de kinematiske parametre. Indstil statistisk signifikans til P < 0,05.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Atten patienter med hemiplegi efter slagtilfælde blev rekrutteret i denne undersøgelse. Gennemsnitsalderen for deltagerne var 51,61 ± 12,97 år; Alle var mænd. Andelen af venstre og højre hemiplegi var 10/8; den gennemsnitlige Brunnstrom-etape var 4,50 ± 0,76. Gennemsnittet af MMSE og MoCA var henholdsvis 26,56 ± 1,67 og 20,06 ± 2,27. Andre demografiske karakteristika (herunder slagtilfældetype og debuttidspunkt) er vist i tabel 1. For de oprindelige data for gangdobbeltopgaver (opgave 1 og opgave 2) var der ingen statistisk forskel i de rumlige tidsmæssige parametre (tabel 2). I ledvinkelparametrene var den bilaterale bagagerumsrotation (tværgående plan) imidlertid større i opgave 2 end i opgave 1 (venstre side: opgave 1, 18.40 ± 5.76 vs. Opgave 2, 26, 35 ± 14, 92, P = 0, 004; højre side: Opgave 1, 18.39 ± 7.04 vs. Opgave 2, 24, 08 ± 18, 18, P = 0, 001). Bilateral bækkenrotation (tværgående plan) var større i opgave 2 end i opgave 1 (venstre side: opgave 1, 20,71 ± 7,97 vs. opgave 2, 21,31 ± 6,96, P = 0,024; højre side: opgave 1, 27,56 ± 9,71 vs. opgave 2, 29,264 ± 11,17, P = 0,006). Forskellene var statistisk signifikante (tabel 3).

For DTC-værdierne for gangdobbeltopgaver (opgave 1 og opgave 2) var den bilaterale trunkskråhed (frontplan) højere i opgave 2 end i opgave 1 (venstre side: opgave 1, 2,60 ± 36,38 vs. opgave 2, -23,4 ± 40,62, P = 0,006; højre side: opgave 1, -10,82 ± 47,58 vs. opgave 2, -11,42 ± 30,10, P = 0,013). Den bilaterale bækkenrotation (tværgående plan) var højere i opgave 2 end i opgave 1 (venstre side: opgave 1, -2,75 ± 36,20 vs. opgave 2, -23 ± 40,36, P = 0,011; højre side: opgave 1, 1,66 ± 43,72 vs. Opgave 2, -31, 89 ± 58, 50, P = 0, 006). Alle forskelle var statistisk signifikante (tabel 4 og figur 2). Samtidig blev den højre kadence signifikant reduceret i opgave 2 i forhold til den i opgave 1 (højre side: opgave 1, 18.40 ± 5.76 vs. Opgave 2, 26,35 ± 14,92, P = 0,044), og den højre GPS blev signifikant reduceret i opgave 2 i forhold til den i opgave 1 (højre side: opgave 1, 20,71 ± 4,87 vs. opgave 2, 24,24 ± 10,33, P = 0,047) (tabel 5 og figur 3).

Figure 1
Figur 1: Ganganalyseindstillingerne er baseret på Davis-protokollen. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Sammenligning af DTC-værdierne for bagagerums- og ledvinkelparametre for den enkle motoriske dual-task (opgave 1) og komplekse motoriske dual-task (opgave 2). A) Trunkens skråhed (frontplan) B) rotation af bagagerummet (tværplan) C) bækkenrotation (tværplan). Forkortelse: DTC = dual-task gangomkostninger. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Sammenligning af DTC-værdierne for spatiomidlertidige parametre for den simple motoriske dual-task (opgave 1) og den komplekse motoriske dual-task (opgave 2). Procentdele af (A) holdningsfase og (B) svingfase vises for en gangcyklus. Procentdele af (C) enkeltholdningsfase og (D) dobbeltholdningsfase vises for en gangcyklus. (E) Kadencen og (F) GPS-indekset vises. Forkortelser: DTC = dual-task gangomkostninger; GPS = Gangart Performance Score. Klik her for at se en større version af denne figur.

Emne Køn Alder (år) Blødning/infarkt Hemiplegisk side Slagtilfælde debut (måneder) Brunnström-etape (LE) MMSE Moca 10MWT (tilpasset hastighed) 10MWT (hurtig hastighed) TUGT (er)
001 mandlig 30 Blødning Højre 29 5 25 18 0.52 0.62 26
002 mandlig 59 Infarkt Venstre 26 6 30 23 0.43 0.52 36
003 mandlig 27 Infarkt Venstre 26 5 24 19 0.46 0.48 48
004 mandlig 54 Blødning Højre 23 5 26 18 0.56 0.61 58
005 mandlig 63 Infarkt Venstre 23 4 29 23 0.62 0.72 28
006 mandlig 45 Infarkt Venstre 23 5 25 19 0.56 0.63 33
007 mandlig 67 Blødning Venstre 22 4 28 17 0.59 0.67 45
008 mandlig 42 Infarkt Venstre 21 3 29 23 0.67 0.73 27
009 mandlig 38 Infarkt Højre 18 4 28 20 0.52 0.67 26
010 mandlig 70 Infarkt Venstre 31 4 26 23 0.64 0.68 30
011 mandlig 49 Blødning Venstre 17 4 24 20 0.46 0.53 45
012 mandlig 42 Infarkt Venstre 19 3 27 16 0.43 0.56 49
013 mandlig 45 Infarkt Højre 26 5 26 24 0.56 0.74 29
014 mandlig 45 Blødning Højre 28 4 26 19 0.64 0.73 27
015 mandlig 54 Infarkt Højre 18 5 25 21 0.52 0.65 33
016 mandlig 68 Infarkt Højre 14 5 27 20 0.57 0.59 42
017 mandlig 69 Infarkt Venstre 15 5 26 18 0.52 0.63 38
018 mandlig 62 Infarkt Højre 24 5 27 20 0.61 0.72 31
middelværdi±SD 51.61±12.97 NA NA 22.39±4.70 4.50±0.76 26.56±1.67 20.06±2.27 0,55±0,07 0,64±0,08 36.17±9.29

Tabel 1: Grundlæggende egenskaber ved forsøgspersoner. Værdier præsenteres som et tal eller gennemsnit ± standardafvigelse. Forkortelser: MMSE = mini-mental tilstandsundersøgelse; MoCA = Montreal kognitiv vurdering; 10MWT = 10 meter gangtest; TUGT = timet op og gå test; SD = standardafvigelse; LE = underekstremitet; s = sekund.

Venstre side Højre side
Opgave 1 Opgave 2 Forskel P-værdi Opgave 1 Opgave 2 Forskel P-værdi
Stance fase (%) 20.71±7.97 21.31±6.96 0,60±10,58 0.916 18.02±4.86 20.66±7.41 2.64±8.86 0.254
Svingfase (%) 27.56±9.71 29.26±11.17 1.70±14.80 0.285 23.68±6.74 29.88±12.19 6.20±13.93 0.916
Enkelt holdning (%) 26.91±5.41 31.09±11.67 4.18±12.86 0.519 31.16±9.27 27.80±10.67 -3.36±14.13 0.583
Dobbelt holdning (%) 24.72±7.10 31.31±5.99 6.59±9.29 0.291 37.55±17.79 44.10±12.60 6.55±21.80 0.369
Kadence (skridt/min) 18.40±5.76 26.35±14.92 7.95±15.99 0.521 18.39±7.04 24.08±18.18 5.79±19.50 0.720
GPS (scorer) 17.91±7.24 23.09±9.49 5.18±11.94 0.580 20.71±4.87 24.24±10.33 3.53±11.42 0.058

Tabel 2: Forskelle i rumlige parametre for simpel motor dual-task (opgave 1) og kompleks motor dual-task (opgave 2). Værdier præsenteres som et tal eller gennemsnit ± standardafvigelse. Den statistiske signifikans blev sat til P < 0,05 og markeret med fed skrift. Forkortelser: GPS = Gait Performance Score; min = minut.

Venstre side Højre side
Opgave 1 Opgave 2 Forskel P-værdi Opgave 1 Opgave 2 Forskel P-værdi
Trunk skråhed (frontplan) 27.86±7.45 24.63±4.08 -3.23±8.49 0.263 37.91±4.76 48.89±7.56 10.98±8.93 0.114
Trunk Tilt (sagittal plan) 31.43±12.69 34.25±12.69 2.82±17.95 0.238 24.64±7.53 29.85±16.93 5.21±18.53 0.582
Trunk rotation (tværgående plan) 18.40±5.76 26.35±14.92 7.95±15.99 0.004 18.39±7.04 24.08±18.18 5.69±19.50 0.001
Plevic skråhed (frontplan) 16.99±6.07 25.05±15.43 8.06±16.58 0.277 20.66±7.41 18.02±4.86 -2,64±8,86 0.937
Plevic Tilt (sagittal plan) 23.68±6.74 29.88±12.19 6.20±13.93 0.282 34.94±18.29 39.31±12.86 4.37±22.36 0.689
Plevic Rotation (tværgående plan) 20.71±7.97 21.31±6.96 0,60±10,58 0.024 27.56±9.71 29.26±11.17 1.70±14.80 0.006
Hofte Ab-Adduktion 20.71±4.87 24.24±10.33 3.53±11.42 0.148 17.91±7.24 23.09±9.49 5.18±11.94 0.238
Hofte Flex-forlængelse 37.55±17.79 44.10±21.60 6.55±27.98 0.544 13.00±2.59 19.87±10.16 6.87±10.48 0.531
Hofte rotation 27.69±11.17 28.27±13.78 0,58±17,74 0.323 31.16±9.27 27.80±10.67 -3.36±14.13 0.006
Knæ flex-forlængelse 26.91±5.41 31.09±11.67 4.18±12.86 0.475 23.37±7.75 29.16±18.66 5.79±20.21 0.791
Ankel Dors-Plantarflex 21.75±11.07 27.54±13.41 5.79±17.39 0.213 25.87±10.71 25.87±11.50 0±15.71 0.112

Tabel 3: Forskelle i bagagerums- og ledvinkelparametre for den enkle motoriske dual-task (opgave 1) og komplekse motoriske dual-task (opgave 2). Værdier præsenteres som et tal eller gennemsnit ± standardafvigelse. Den statistiske signifikans blev sat til P < 0,05 og markeret med fed skrift.

Venstre side Højre side
Opgave 1 Opgave 2 Forskel P-værdi Opgave 1 Opgave 2 Forskel P-værdi
Trunk skråhed (frontplan) 2.60±36.38 -23.4±40.62 -26.00±54.53 0.006 -10,82±47,58 -11.42±30.10 -0,60±56,30 0.013
Trunk Tilt (sagittal plan) 15.34±7.74 13.40±8.22 -1.94±11.29 0.260 16.28±5.12 36.62±5.20 20.34±7.30 0.489
Trunk rotation (tværgående plan) -8.15±26.55 -18.56±29.54 -10.41±39.72 0.004 2.75±36.20 -23.00±40.36 -25.75±54.22 0.001
Bækken skråhed (frontplan) 15.34±7.74 13.40±8.22 -1.94±11.29 0.153 62.51±4.53 64.40±6.19 1.89±7.67 0.962
Bækkenhældning (sagittalplan) 37.49±6.36 37.60±6.19 0.11±8.88 0.097 12.89±6.36 14.32±3.79 1.43±7.43 0.510
Bækkenrotation (tværgående plan) -2,75±36,20 -23±40.36 -20.25±54.22 0.011 1.66±43.72 -31,89±58,50 -30.23±73.03 0.006
Hofte Ab-Adduktion 83.15±7.21 78.49±5.91 -4.66±9.32 0.125 84.18±8.81 92.56±6.51 8.38±10.95 0.242
Hofte Flex-forlængelse 37.49±6.36 37.60±6.19 0.11±8.88 0.392 12.89±6.36 14.32±3.79 1.43±7.40 0.583
Hofte rotation 37.64±6.87 36.98±6.21 -0,66±9,26 0.549 49.6±8.52 56.52±4.52 6.92±9.65 0.004
Knæ flex-forlængelse 50.68±4.89 67.63±4.87 16.95±6.90 0.343 78.54±7.92 57.95±7.16 -20.59±10.68 0.673
Ankel Dors-Plantarflex 27.86±7.45 24.63±4.08 -3.23±8.50 0.263 37.91±4.76 48.89±7.56 10.98±8.93 0.114

Tabel 4: Forskelle i dual-task gangomkostningsværdier for trunk- og ledvinkelparametre for simple motor dual-task (opgave 1) og komplekse motor dual-task (opgave 2). Værdier præsenteres som et tal eller gennemsnit ± standardafvigelse. Den statistiske signifikans blev sat til P < 0,05 og markeret med fed skrift.

Venstre side Højre side
Opgave 1 Opgave 2 Forskel P-værdi Opgave 1 Opgave 2 Forskel P-værdi
Stance fase (%) 74.44±31.37 79.08±16.36 4.64±35.38 0.916 63.24±7.60 36.76±5.84 -26.48±9.58 0.236
Svingfase (%) 35.15±7.74 15.34±4.53 -19.81±8.97 0.980 63.24±7.61 52.28±4.36 -10,96±8,77 0.654
Enkelt holdning (%) 62.51±6.19 62.40±6.36 -0,11±8,88 0.348 37.49±6.19 37.60±6.36 0.11±8.88 0.671
Dobbelt holdning (%) 37.78±14.71 39.19±8.05 1.41±16.77 0.164 37.03±15.55 39.19±8.05 2.16±17.51 0.406
Kadence (skridt/min) 2.53±55.72 12.13±43.62 9.60±70.76 0.087 18.40±5.76 26.35±14.92 7.95±15.99 0.044
GPS (scorer) 11.1±34.86 9.65±37.01 -1,45±50,84 0.681 20.71±4.87 24.24±10.33 3.53±11.42 0.047

Tabel 5: Forskelle i dual-task gangomkostningsværdier for rumlige midlertidige parametre for simple motor dual-task (opgave 1) og komplekse motor dual-task (opgave 2). Værdier præsenteres som et tal eller gennemsnit ± standardafvigelse. Den statistiske signifikans blev sat til P < 0,05 og markeret med fed skrift. Forkortelser: GPS = Gait Performance Score; min = minut.

Supplerende tabel 1: Forskelle i bagagerums- og ledvinkelparametre for enkeltmotoriske opgaver (opgave 0), simpel motorisk dobbeltopgave (opgave 1) og kompleks motorisk dobbeltopgave (opgave 2) (grad). Værdier præsenteres som et tal eller gennemsnit ± standardafvigelse. Den statistiske signifikans blev sat til P < 0,05 og markeret med fed skrift. Klik her for at downloade denne tabel.

Supplerende tabel 2: Forskelle i rumlige midlertidige parametre for enkeltmotoriske opgaver (opgave 0), simpel motorisk dobbeltopgave (opgave 1) og kompleks motorisk dobbeltopgave (opgave 2). Værdier præsenteres som et tal eller gennemsnit ± standardafvigelse. Den statistiske signifikans blev sat til P < 0,05 og markeret med fed skrift. Forkortelser: GPS = Gait Performance Score; min = minut. Klik her for at downloade denne tabel.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Denne undersøgelse beskriver en protokol til klinisk vurdering af dobbeltmotorisk opgaveganganalyse hos slagtilfældepatienter med motorisk kontrolunderskud. Udformningen af denne protokol var baseret på to hovedpunkter. For det første brugte de fleste tidligere undersøgelser en enkelt gangopgave til at vurdere gangfunktionen hos slagtilfældepatienter, og de relaterede diskussioner om motorisk kontrol var utilstrækkelige, især fordi principperne for komplekse motoriske bevægelser sjældent var involveret22,23. Derfor fokuserede forfatterne i denne undersøgelse ud over den enkelte gangopgave som basislinje hovedsageligt på sammenligningen af to dobbeltopgaver med motorisk ydeevne og gang, herunder opgaven med at holde vand (simpel motorisk dobbelttask) og opgaven med at krydse forhindringer (kompleks motorisk dobbeltopgave)24. Vandholdende opgave blev identificeret som svarende til en kombination af en simpel gangopgave og en simpel motorisk opgave.

Fordi cross-hindringsgangsopgaven involverede mere nervesystem, skeletmuskelbevægelse og kognitive ressourcer i at deltage i motorisk kontrol (herunder motorisk planlægning, motorisk koordination og motorisk feedback) end den enkle motoriske dobbeltopgave at holde vand, mens du går, blev det identificeret som svarende til en kombination af en simpel gangopgave og en kompleks motorisk opgave. Således kunne motorstyringsfunktionsunderskuddet efter slagtilfælde undersøges nøje baseret på dette eksperimentelle opgavedesign. Tidligere dual-task ganganalyser hos ældre og patienter med kognitiv svækkelse har rapporteret nedsat hastighed og kadence i dual-task walking sammenlignet med single-task walking25.

Resultaterne af denne undersøgelse hos patienter med slagtilfælde viser imidlertid, at der ikke var nogen signifikante forskelle i spatiotemporale parametre i dobbeltmotoriske opgaver sammenlignet med dem i den enkeltmotoriske opgave. De største ændringer blev kun observeret i de proksimale ledvinkler, især vinklerne på bagagerummet, bækkenet og hofteleddet, som var signifikant større i dobbeltmotoriske opgaver end i enkeltgangsopgaver. Dette kan være relateret til det åbenlyse motoriske underskud hos rekrutterede apopleksipatienter sammenlignet med ældre eller kognitivt svækkede patienter (deres grundlæggende motoriske funktion bevares). Der kan være lignende vanskeligheder ved udførelse af en simpel motorisk opgave og en kompleks motorisk opgave hos apopleksipatienter med eksisterende nedsat motorisk funktion, hvilket kunne forklare, hvorfor de rumlige tidsmæssige parametre og den distale ledvinkel ikke var følsomme parametre til sammenligning mellem enkelt- og dobbeltmotoriske opgaver hos apopleksipatienter. Derudover tyder disse resultater på, at rehabiliteringstræning for at øge bagagerummet og stor ledkontrol kan hjælpe slagtilfældepatienter med at forbedre deres evne til at udføre komplekse daglige motoriske aktiviteter.

Heterogeniteten hos patienter med slagtilfælde har altid været den største hindring i mange undersøgelser26. En tidligere undersøgelse havde undersøgt brugen af DTC-værdien (dual-task forbrugsforholdet som forskellen mellem en enkelt opgave og dobbeltopgaver) for at eliminere heterogeniteten mellem slagtilfældepatienter10. Faktisk viser de repræsentative resultater, at de bilaterale ledvinkelparametre for de store proksimale led i den komplekse dobbeltgangsopgave er signifikant større end dem i den enkle motoriske dual-task, hvilket indikerer fordelene ved at bruge DTC-værdierne i dual-task gangvurdering for slagtilfældepatienter.

Denne undersøgelse har tre hovedbegrænsninger. For det første, da denne undersøgelse hovedsageligt er en metodologisk demonstration af dobbeltmotoriske opgaver, omfattede de repræsentative data kun data fra 18 mandlige slagtilfældepatienter. Derudover har tidligere undersøgelser antydet, at både køn og alder påvirker gang- og balancefunktionen. For eksempel, når alderen stiger, falder evnen til at kontrollere kropsholdning, og kvinder påvirkes mere end mænd. Desuden kan manglen på signifikant forskel i spatiotemporale parametre, der findes i denne undersøgelse, simpelthen skyldes stikprøvestørrelsen. Derfor er der behov for yderligere undersøgelser for at øge stikprøvestørrelsen og inkludere kvindelige forsøgspersoner for at udvide den kliniske anvendelse af denne vurdering. Afslutningsvis har denne forskningsprotokol gennem dobbeltmotoriske gangopgaver og beregning af DTC-værdier til formål at danne grundlag for den kliniske diagnose af gangfunktion og en dybdegående undersøgelse af motorisk kontrol hos slagtilfældepatienter.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at afsløre.

Acknowledgments

Vi takker Anniwaer Yilifate for korrekturlæsning af vores manuskript. Denne undersøgelse blev støttet af National Science Foundation under tilskud nr. 81902281 og nr. 82072544, General Guidance Project of Guangzhou Health and Family Planning Commission under tilskud nr. 20191A011091 og nr. 20211A011106, Guangzhou Key Laboratory Fund under tilskud nr. 201905010004 og Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation under tilskud nr. 2020A1515010578.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BTS Smart DX system Bioengineering Technology System, Milan, Italy 1 Temporospatial data collection
BTS SMART-Clinic software Bioengineering Technology System, Milan, Italy 2 Data processing
SPSS software (version 25.0) IBM Crop., Armonk, NY, USA Statistical analysis

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cho, K. H., Kim, M. K., Lee, H. -J., Lee, W. H. Virtual reality training with cognitive load improves walking function in chronic stroke patients. The Tohoku Journal of Experimental Medicine. 236 (4), 273-280 (2015).
  2. Delavaran, H., et al. Cognitive function in stroke survivors: A 10-year follow-up study. Acta Neurologica Scandinavica. 136 (3), 187-194 (2017).
  3. Zhang, W., et al. The effects of transcranial direct current stimulation versus electroacupuncture on working memory in healthy subjects. Journal of Alternative and Complementary Medicine. 25 (6), 637-642 (2019).
  4. Pin-Barre, C., Laurin, J. Physical exercise as a diagnostic, rehabilitation, and preventive tool: influence on neuroplasticity and motor recovery after stroke. Neural Plasticity. 2015, 608581 (2015).
  5. Auvinet, B., Touzard, C., Montestruc, F., Delafond, A., Goeb, V. Gait disorders in the elderly and dual task gait analysis: a new approach for identifying motor phenotypes. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 14 (1), 7 (2017).
  6. Tramontano, M., et al. Maintaining gait stability during dual walking task: effects of age and neurological disorders. European Journal of Physical and Rehabilitation Medicine. 53 (1), 7-13 (2017).
  7. Sakurai, R., Bartha, R., Montero-Odasso, M. Entorhinal cortex volume is associated with dual-task gait cost among older adults with MCI: results from the gait and brain study. The Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 74 (5), 698-704 (2019).
  8. Howcroft, J., Lemaire, E. D., Kofman, J., McIlroy, W. E. Dual-task elderly gait of prospective fallers and non-fallers: a wearable-sensor based analysis. Sensors. 18 (4), 1275 (2018).
  9. Fernandez-Gonzalez, P., Molina-Rueda, F., Cuesta-Gomez, A., Carratala-Tejada, M., Miangolarra-Page, J. C. Instrumental gait analysis in stroke patients. Revista de Neurologia. 63 (10), 433-439 (2016).
  10. Montero-Odasso, M. M., et al. Association of dual-task gait with incident dementia in mild cognitive impairment: results from the gait and brain study. JAMA Neurology. 74 (7), 857-865 (2017).
  11. Bohannon, R. W., Smith, M. B. Interrater reliability of a modified Ashworth scale of muscle spasticity. Physical Therapy. 67 (2), 206-207 (1987).
  12. Llamas-Velasco, S., Llorente-Ayuso, L., Contador, I., Bermejo-Pareja, F. Spanish versions of the Minimental State Examination (MMSE). Questions for their use in clinical practice. Revista de Neurologia. 61 (8), 363-371 (2015).
  13. Yoelin, A. B., Saunders, N. W. Score disparity between the MMSE and the SLUMS. American Journal of Alzheimer's Disease and Other Dementias. 32 (5), 282-288 (2017).
  14. Julayanont, P., Brousseau, M., Chertkow, H., Phillips, N., Nasreddine, Z. S. Montreal Cognitive Assessment Memory Index Score (MoCA-MIS) as a predictor of conversion from mild cognitive impairment to Alzheimer's disease. Journal of the American Geriatrics Society. 62 (4), 679-684 (2014).
  15. Carson, N., Leach, L., Murphy, K. J. A re-examination of Montreal Cognitive Assessment (MoCA) cutoff scores. International Journal of Geriatric Psychiatry. 33 (2), 379-388 (2018).
  16. Peters, D. M., Fritz, S. L., Krotish, D. E. Assessing the reliability and validity of a shorter walk test compared with the 10-Meter Walk Test for measurements of gait speed in healthy, older adults. Journal of Geriatric Physical Therapy. 36 (1), 24-30 (2013).
  17. Podsiadlo, D., Richardson, S. The timed "Up & Go": a test of basic functional mobility for frail elderly persons. Journal of the American Geriatrics Society. 39 (2), 142-148 (1991).
  18. Lin, Q., et al. Quantitative static and dynamic assessment of balance control in stroke patients. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (159), e60884 (2020).
  19. Davis, R. B., Ounpuu, S., Tyburski, D., Gage, J. R. A gait analysis data collection and reduction technique. Human Movement Science. 10 (5), 575-587 (1991).
  20. Liang, J., et al. The lower body positive pressure treadmill for knee osteoarthritis rehabilitation. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (149), e59829 (2019).
  21. Liang, J., et al. The effect of anti-gravity treadmill training for knee osteoarthritis rehabilitation on joint pain, gait, and EMG: Case report. Medicine (Baltimore). 98 (18), 15386 (2019).
  22. Balaban, B., Tok, F. Gait disturbances in patients with stroke. PM & R: The Journal of Injury, Function, and Rehabilitation. 6 (7), 635-642 (2014).
  23. Li, M., Xu, G., Xie, J., Chen, C. A review: Motor rehabilitation after stroke with control based on human intent. Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers. Part H, Journal of Engineering in Medicine. 232 (4), 344-360 (2018).
  24. Bloem, B. R., Valkenburg, V. V., Slabbekoorn, M., Willemsen, M. D. The Multiple Tasks Test: development and normal strategies. Gait Posture. 14 (3), 191-202 (2001).
  25. Montero-Odasso, M., Muir, S. W., Speechley, M. Dual-task complexity affects gait in people with mild cognitive impairment: the interplay between gait variability, dual tasking, and risk of falls. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 93 (2), 293-299 (2012).
  26. Selvaraj, U. M., Poinsatte, K., Torres, V., Ortega, S. B., Stowe, A. M. Heterogeneity of B cell functions in stroke-related risk, prevention, injury, and repair. Neurotherapeutics. 13 (4), 729-747 (2016).

Tags

Neurovidenskab udgave 169 slagtilfælde tre-digital ganganalyse dobbelt-task motorisk opgave vurdering dual-task gangomkostninger
Motoriske dobbeltopgaver til ganganalyse og evaluering hos patienter efter slagtilfælde
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ou, H., Lang, S., Zheng, Y., Huang,… More

Ou, H., Lang, S., Zheng, Y., Huang, D., Gao, S., Zheng, M., Zhao, B., Yiming, Z., Qiu, Y., Lin, Q., Liang, J. Motor Dual-Tasks for Gait Analysis and Evaluation in Post-Stroke Patients. J. Vis. Exp. (169), e62302, doi:10.3791/62302 (2021).

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