Summary
Denne artikel beskriver procedurer for screening af personer for stående og gangbalanceforringelser ved hjælp af to normerede, hurtige, lavteknologiske balancetest.
Abstract
Målet med denne protokol er at informere læserne om de nøjagtige procedurer, der skal bruges til at udføre to screeningstest for vestibulære lidelser: tandemgang (TW) med lukkede øjne, også kendt som hæl-tå-gang, og den kliniske test af sensorisk integration og balance (CTSIB), som også er kendt som den modificerede Romberg. Undersøgelsen beskriver trinnene til udførelse af hver test og hver af de tre CTSIB-deltest, så læseren vil være i stand til at replikere testbetingelserne til brug i klinikken, i det kliniske laboratorium eller i enhver anden situation, der kræver gyldig og pålidelig screening for balancefærdigheder, som kan blive påvirket af ændringer i vestibulær systemfunktion. De procedurer, der er beskrevet her, kan let administreres og tager mindre end 1 minut pr. Forsøg. Henvisninger til offentliggjorte papirer med normative data leveres. Afsnittet om repræsentative resultater indeholder eksempler på data indsamlet med disse screeningstest.
Introduction
Screening af det vestibulære system, det sensoriske system med receptorer i det indre øre, der registrerer hovedbevægelse, er notorisk vanskeligt. På grund af tilstedeværelsen af vestibulo-rygmarvskanalerne, som projicerer fra de vestibulære kerner i rostral medulla ned gennem cervikale, thorax og lumbosakrale niveauer af rygmarven, påvirker hovedhastighedssignalerne genereret af det vestibulære system balancen under stående og gående1. Af den grund har mange mennesker med forstyrrelser i det vestibulære system nedsat balance og risikerer at falde. For eksempel falder 25% af amerikanske seniorer over 65 år hvert år 2, og dødeligheden fra fald i USA i 2016 varierede fra 24,2 til 142,7 pr. 100.000 mennesker, afhængigt af staten3. Derfor er balancetest ofte en komponent i en klinisk vurdering eller screening for vestibulær svækkelse og bruges ofte i klinisk forskning4. Disse tests kan også være nyttige til screening på stedet af atleter, astronauter efter flyvning, militært personel og andre personer, der kan vise nogle balanceproblemer. Sådanne personer skal muligvis screenes nær en atletisk bane, på et landingssted, på henholdsvis et nødfelthospital eller en anden nødsituation, før de transporteres en lang afstand til omfattende sundhedsfaciliteter til detaljeret testning.
For at screene folk for balanceforstyrrelser bruges ofte to forskellige slags balancetest. At stå stille og skifte vægt, som når man vasker op ved køkkenvasken, involverer noget andre færdigheder end at oversætte kroppen gennem rummet, når man går. Begge former for balance bør undersøges. Balancetest udføres ofte med en smal base af støtte for at gøre en test udfordrende for den enkelte. For eksempel er test af stående balance med fødderne tæt sammen og lukkede øjne baseret på Romberg-tegnet, dvs. at patienter har en god balance med åbne øjne, men mister balancen med lukkede øjne1. Denne test er blevet skærpet gennem årene flere gange, indtil den nuværende modificerede version af Romberg, eller Clinical Test of Sensory Integration and Balance (CTSIB)4, var mere nyttig til klinisk screening end tidligere tests ved at være enklere, kortere og have bevist god følsomhed. Den nuværende version bruger ustabilt, medium densitet, kompatibelt skum på støttefladen og er blevet skærpet yderligere med hovedbevægelser. Disse ændringer er blevet brugt i nylige undersøgelser, der viser aldersrelaterede normative data om børn og voksne, og også i undersøgelser, der viser, at normerne er specifikke for det anvendte skum 7,8,9,10.
Tandem walking (TW), også kendt som hæl-tå gang, udføres på gulvet, med motivet iført sokker, men ikke iført sko og med lukkede øjne. Nylige undersøgelser giver aldersrelaterede normative data om børn og voksne11,12,13. Nedsat ydeevne på TW og CTSIB kan være i overensstemmelse med en lidelse i det vestibulære system, selvom balancetest ikke er direkte test af det vestibulære system. Når TW og CTSIB gives sammen til patienter, der ikke har muskuloskeletale deformiteter eller signifikante neurologiske problemer, er testens følsomhed over for vestibulære lidelser højere, end når kun TW eller CTSIB gives12.
Ved hjælp af metoden beskrevet i dette papir er der udført flere undersøgelser med raske deltagere. For eksempel viste en undersøgelse af 292 raske kontroller og 90 patienter med vestibulære lidelser - som angivet på standard, kliniske objektive test af det vestibulære system ved hjælp af bitermisk kalorietest, vestibulære fremkaldte myogene potentialer og Dix-Hallpike-test - aldersrelaterede fald blandt kontroller af CTSIB-betingelserne og TW11,12,13. Følsomheden af de enkelte tests var moderat for TW7 og CTSIB8, men følsomheden af det kombinerede batteri var > 0,9. I en undersøgelse af CTSIB ved Museum of Science Boston var raske deltagere i stand til at teste sig selv på CTSIB på kompatibelt skum med hovedet stadig betingelse14. Aldersrelaterede ændringer blandt børn og voksne blev også fundet af denne gruppe.
Disse præstationsbaserede screeningstest kan ikke læres ved at læse om dem i forskningsartiklerne. Dette papir har til formål at informere læseren nøjagtigt, hvordan man udfører disse tests.
Protocol
Testmetoderne beskrevet i denne undersøgelse blev udviklet med raske kontrolpersoner og patienter med vestibulære lidelser. Raske kontrolpersoner havde ingen kendt historie med neurologiske, otologiske eller muskuloskeletale lidelser. Patienter med vestibulære lidelser havde unormale reaktioner på et batteri af objektive tests af det vestibulære system, herunder test af vestibulo-okulær refleks i mørke, positionstest og cervikale vestibulære fremkaldte myogene potentialer. Disse undersøgelser blev godkendt af Institutional Review Board for Human Subjects Research ved Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA.
BEMÆRK: I en undersøgelse af 1869 blev raske forsøgspersoner i alderen 4 til 85 år, der blev testet på Space Center Houston, et samfundsvidenskabeligt uddannelsescenter, testet med den metode, der er beskrevet i dette papir. Deltagerne fjernede først deres sko, men bar sokker. Videnskabspædagoger testede derefter deltagerne på Tandem Walking med lukkede øjne og på CTSIB på kompatibelt skum med tre betingelser, hver med lukkede øjne, stående stille med hovedet stille, stående stille med langsomt hoved, der nikker i tonehøjde (op / ned) og står stille med langsomt hovedrystende i krøjede (højre / venstre).
1. Patienter/forskningsemner
- Sørg for, at enkeltpersoner kan stå oprejst, uden støtte, i mindst 30 s. De skal kunne følge instruktionerne.
2. Miljø og udstyr
- Udfør testene i et godt oplyst rum med en fast overflade, f.eks. vinylfliser eller industrielle tæpper. Udfør ikke disse tests på overdådige tæpper.
- Brug stopur, ur med en brugt viser eller digital timer til CTSIB. Der kræves ingen timingenhed til TW.
- For at udføre CTSIB skal du bruge skum med medium densitet, der opfylder følgende overholdelseskriterium: PSI = 0,85-0,95. Denne type skum er almindeligt kendt som temperamentskum eller hukommelsesskum. Normerne blev udviklet med skum af følgende størrelse: 40,64 cm X 45,72 cm X 10 cm. En større skumplade kan bruges, hvis det ønskes, men det er ikke nødvendigt.
BEMÆRK: Mere end en producent fremstiller dette skum. Det er vigtigt at bruge skummet med de korrekte overholdelsesegenskaber. Hvis der anvendes en anden type skum, gælder de offentliggjorte normer ikke.
3. Metodologi for CTSIB
- Placer skummet nær et hjørne af rummet eller en væg for sikkerheden. Lad den enkelte først øve testen på gulvet med åbne øjne for at lære de grundlæggende bevægelser, der er involveret.
- Instruer den person, der testes, til at stå oprejst og ikke røre noget mod benene eller ryggen, med fødderne samlet, side om side. Sørg for, at individets arme krydses i taljen, hvor hver hånd holder den kontralaterale albue eller komfortabelt krydses i taljen.
- Instruer personen i at se lige frem. Udfør 1-3 testforsøg i 5-10 s, på skummet, med armene krydsede i taljen, fødderne tilstødende, stående oprejst og ser lige frem, uden at noget rører benene eller ryggen.
- For at stabilisere individet skal du placere en hånd på personens skulder, mens personen ser lige frem.
- For at starte testforsøget skal du sige "Luk øjnene". Fjern hånden fra personens skulder, sig "Gå", og begynd at time retssagen i op til 30 sekunder. Udfør kun denne prøveversion én gang. Hvis personen syntes bange, distraheret af en støj eller ikke forstod instruktionerne, skal du udføre et andet forsøg og betragte det første forsøg som et træningsforsøg.
BEMÆRK: Den enkelte vil have øget postural sving med lukkede øjne, hvilket kan være en kilde til bekymring for den person, der testes. Rådgiv forsigtigt den enkelte om ikke at bekymre sig om det. - Afhængig foranstaltning: Mål den tid, personen kan opretholde den oprejste kropsholdning, før der begås en fejl, op til 30 sek., for hver CTSIB-tilstand.
BEMÆRK: Fejl åbner øjnene, bevæger armene, tager et skridt eller læner sig mod væggen.
- Udfør forsøg 1 med hovedet stille. Hvis personen har problemer med forsøg 1 første gang, skal du betragte dette forsøg som et træningsforsøg og give det en anden gang. Brug scoren fra det andet forsøg.
- Udfør prøveversion 2 med hovedet, der nikker langsomt (op/ned) ved 0,3 Hz i tide til en rigtig metronom eller digital metronomapplikation.
- Før du starter forsøg 2, skal du få personen til at stå på gulvet med åbne øjne og øve sig i at nikke hovedet i tide til lyden, indtil de maksimale øvre og nedre hovedbevægelser forekommer i tide til de maksimale og minimale lyde på applikationen, så personen kan bevæge sig ved 0,3 Hz.
- For at udføre forsøg 2 skal du bede personen om at stå på skummet med fødderne ved siden af hinanden og armene krydsede, som i forsøg 1.
- Start lyden på metronomen eller metronomen app, før personen lukker øjnene. Instruer derefter personen om at lukke øjnene mens efterforskerens hånd er på personens skulder for at støtte ham / hende.
- For at starte forsøg 2 skal du bede personen om at nikke med hovedet (hovedet bevæger sig op/ned) i tide til lyden, når der høres "Gå".
- Fjern hånden fra personens skulder, sig "Gå" og start samtidig timeren.
- Efter dette forsøg skal du lade personen hvile i et par sekunder ved at træde af skummet og sætte sig ned, hvis det ønskes.
- Udfør Trial 3 med hovedrysten (venstre/højre) ved 0,3 Hz i takt til lyden. Ellers skal du bruge samme procedure for prøveversion 2.
4. Metode til tandemvandring
- Sørg for, at rummet ikke har forhindringer, hvor personen vil gå over en afstand på ca. 4,5 m fremad og ca. 1 m på hver side af individet. Mere plads kan bruges, men er ikke påkrævet.
- Demonstrer testen for den enkelte i 3 til 5 trin: Sæt den ene fod hæl-til-tå foran den anden fod. Gentag i yderligere 4 trin, så den enkelte kender opgaven.
- Øvelsesforsøg:
- Instruer personen i at udføre et øvelsesforsøg med åbne øjne, armene krydsede i taljen som for CTSIB, uden at bære sko, men iført sokker for god hygiejne.
- Få personen til at placere den ene fod direkte foran den anden, med højst 2,4 cm (1 tomme) mellem for- og bagfoden. Sørg for, at den enkelte udfører øvelsesforsøget i op til 5 trin. Brug om nødvendigt mere end et øvelsesforsøg for den enkelte til at forstå den motoriske opgave.
- Testforsøg: Få personen til at stå med armene krydsede, fødderne i en behagelig afstand fra hinanden, uden at bære sko, men iført sokker for god hygiejne. Instruer personen i at lukke øjnene og udføre 10 trin fra hæl til tå, som beskrevet i trin 4.3, når efterforskeren siger "Gå".
- Tid ikke testen.
- Afhængig måling: Mål det samlede antal korrekte tandemtrin, der udføres ud af 10 trin, selvom trinnene ikke er fortløbende. For at tælle forkerte trin skal du tælle med fingrene på den ene hånd, som børn bruger fingre til at tælle. Tæl det samlede antal trin højt, men sig ikke antallet af forkerte trin højt under testen.
BEMÆRK: Fejl er: åbning af øjnene, bevægelse af armene, træde ud af linjen eller træde for langt foran bagfoden.
5. Pointgivning for CTSIB og TW
- For at score forsøgene leverer to kilder data. Brug normerne for børn og unge voksne på CTSIB og TW fra papiret med de offentliggjorte data9. CTSIB- og TW-normer for voksne i alderen 21 til 90 er også tilgængelige i papiret med de offentliggjorte data8.
- Sammenlign individets score med de offentliggjorte data for at afgøre, om scorerne er normale eller unormale for individets aldersgruppe og for CTSIB for hver tilstand.
Representative Results
Som med andre undersøgelser blev aldersrelaterede ændringer fundet på tandemgang og for CTSIB, især for små børn og ældre voksne, selvom dataene for de ældste gamle muligvis ikke er pålidelige på grund af den lille stikprøvestørrelse. Figur 1 viser dataene for CTSIB's tre tilstande. Figur 2 viser data for øjenlukket tandemgang. Små børn havde reduceret score for begge tests sammenlignet med børn i alderen 10 år og ældre. Scores faldt i mellem- og især ældre alder. I denne særlige undersøgelse er dataene for de ældste forsøgspersoner upålidelige på grund af små prøvestørrelser.
Figur 1: Gennemsnitlige CTSIB-data efter aldersgrupper. Dataene er tiden i sekunder. A) CTSIB stadig hoved. B) CTSIB-hovedgab. C) CTSIB's hovedhældning. Denne figur er blevet ændret fra det originale papir og brugt med tilladelse fra Friello et al.13. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Median TW-data efter aldersgrupper. Dataene er antallet af korrekte tandemtrin. Intervallerne var fra 1 til 10, men varierede efter alder; se Friello et al.13 for detaljer. Denne figur er blevet ændret fra det originale papir og brugt med tilladelse fra Friello et al.13. Klik her for at se en større version af denne figur.
Discussion
Disse screeningstest kræver minimal eller ingen teknologi og minimal plads. Administration og scoring er hurtig og nem. Derfor anvendes disse screeningstest i vid udstrækning i sundhedsindstillinger af læger, ergoterapeuter og fysioterapeuter i rehabiliteringsklinikker og epidemiologiske screeningsundersøgelser. Disse tests kan bruges til at screene patienter for vestibulære lidelser og også til at screene personer med ikke-vestibulære lidelser såsom presbyastase. Andre balanceforringelser kan også screenes med disse tests, men listen over mulige lidelser er for lang til at beskrive her. Klinikere, der er uddannet i vurdering og behandling af forskellige typer vestibulære og ikke-vestibulære balanceforstyrrelser, kan bruge disse screeningstest som en del af den kliniske værktøjskasse.
Testene har nogle begrænsninger. Disse tests kan kun bruges med personer, der er i stand til at følge instruktionerne og er i stand til at stå uden hjælp. Muskuloskeletale problemer, såsom gigt og leddeformiteter, amputation af en tå, betydelig svaghed og inkoordination, der påvirker fødderne og underekstremiteterne, vil alle påvirke testresultaterne. På samme måde vil bevægelsesforstyrrelser i nervesystemet, såsom Parkinsons sygdom, påvirke testresultaterne. Muskuloskeletale og bevægelsesforstyrrelser kan forstyrre evnen til at stå længe nok til at udføre testen, at have god nok vægtskiftende evne eller endda motorstyringen til at udføre testene overhovedet. For at være i overensstemmelse med de normative data bør sko ikke bæres, men sokker bør bæres for god hygiejne. Fedme påvirker resultatet5. Den type overensstemmende skum, der anvendes til CTSIB, påvirker resultatet. Hvis testadministratoren foretrækker at bruge en anden type skum, skal testadministratoren følge rådene fra Shumway-Cook og Horak, ophavsmændene til CTSIB, og udvikle normer på raske individer, før de testes med patienter15.
Disse normerede balancetest er nyttige til screening af balance i en lang række aldre. De kræver minimalt udstyr og minimal tid, men giver gyldige og pålidelige data til brug i en række forskellige indstillinger. Testadministratoren skal bruge skum med de korrekte densitetsegenskaber, og enkeltpersoner skal udføre testene uden sko, men mens de bærer sokker, med lukkede øjne. Testfølsomhed (for patienter) og specificitet (for raske kontroller) vil blive forbedret, hvis begge tests anvendes. Testresultater vil blive påvirket af tilstedeværelsen af bevægelsesforstyrrelser, muskuloskeletale lidelser eller vanskeligheder med at følge instruktionerne. Fortolk derfor dataene med omhu i nærvær af sådanne problemer.
Disclosures
Forfatteren har intet at afsløre.
Acknowledgments
Dette forskningsarbejde blev støttet af NIH-bevilling R01 DC009031. Tak til Sharon L Congdon, Melody A Fregia og Nathan Silver for teknisk support.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10 cm thick, medium density, Sunmate foam | Dynamic Systems, Leicester, NC, USA; | sunmatecushions.com | Either this foam or foam by another manufacturer that has the same compliance characteristics as medium density Sunmate foam will be sufficient. Use a slab of foam large enough for an adult man's feet, e.g. 40.65 cm X 45.72 cm or larger |
| Metronome app | Any source | N/A | Either a real, physical metronome or a metronome app that can provide an auditory cue at 0.3 Hz. 0.3 Hz is the equivalent of 18 beats per minute, but using 20 beats per minute is acceptable if your app only goes that low. |
| Stopwatch | Any source | N/A | Any timing device in tenths of seconds will be sufficient |
References
- Wilson, V. J., Melvill Jones, G. Mammalian Vestibular Physiology. , Plenum Press. New York. (1979).
- Bergen, G., Stevens, M. R., Burns, E. R. Falls and fall injuries among adults aged ≥65 years-United States, 2014. MMWR Morbidity and Mortality Weekly Report. 65 (37), 993-998 (2016).
- Burns, E., Kakara, R. Deaths from falls among persons aged > 65 years - United States, 2017 - 2016. MMWR Morbidity and Mortality Weekly Report. 67 (18), 509-514 (2018).
- Strupp, M., Brandt, T., Dieterich, M. Vertigo and Dizziness. , Third edition, Springer Nature Switzerland. Cham, Switzerland. (2023).
- Lanska, D. J. The Romberg sign and early instruments for measuring postural sway. Seminars in Neurology. 22 (4), 409-418 (2002).
- Horak, F. B. Clinical measurement of postural control in adults. Physical Therapy. 67 (12), 1881-1885 (1987).
- Gosselin, G., Fagan, M. Foam pads properties and their effects on posturography in participants of different weight. Chiropractic & Manual Therapies. 23 (1), 2 (2015).
- Lin, C. -C., et al. Test-retest reliability of postural stability on two different foam pads. Journal of Nature and Science. 1 (2), e43 (2015).
- Cohen, H. S., Sangi-Haghpehkar, H. Differences in responses on the modified clinical test of sensory interaction and balance on medium firm and medium density foam in healthy controls and patients with vestibular disorders. Biomedicine Hub. 5 (1), 1548-1555 (2020).
- Patel, M., Fransson, P. A., Lush, D., Gomez, S. The effect of foam surface properties on postural stability assessment while standing. Gait & Posture. 28 (4), 649-656 (2008).
- Cohen, H. S., et al. Tandem walking as a quick screening test for vestibular disorders. The Laryngoscope. 128 (7), 1687-1691 (2018).
- Cohen, H. S., et al. Screening for vestibular disorders using the modified clinical test of sensory interaction and balance and tandem walking with eyes closed. Otology & Neurotology. 40 (5), 658-665 (2019).
- Friello, P., Silver, N., Sangi-Haghpeykar, H., Cohen, H. S. Screening for balance in children and adults in a community science education setting: normative data, influence of age, sex, and body mass index, and feasibility. PLoS One. 17 (5), e0268030 (2022).
- Bermudez Rey, M. C., Clark, T. K., Merfeld, D. M. Balance screening of vestibular function in subjects aged 4 years and older: a living laboratory. Frontiers in Neurology. 8, 631 (2017).
- Shumway-Cook, A., Horak, F. B. Assessing the influence of sensory interaction on balance. Physical Therapy. 66 (10), 1548-1550 (1986).
