Summary
I den här artikeln beskrivs procedurer för att screena personer för nedsättning av balansen i stående och gående med hjälp av två normerade, snabba, lågteknologiska balanstester.
Abstract
Målet med detta protokoll är att informera läsarna om de exakta procedurerna som ska användas för att utföra två screeningtester för vestibulära störningar: tandemgång (TW) med slutna ögon, även känd som häl-tå-gång, och det kliniska testet av sensorisk integration och balans (CTSIB), som också är känt som den modifierade Romberg. Studien beskriver stegen för att utföra varje test och vart och ett av de tre CTSIB-deltesterna så att läsaren kommer att kunna replikera testförhållandena för användning i kliniken, i det kliniska laboratoriet eller i någon annan situation som behöver giltig och tillförlitlig screening för balansförmåga som kan påverkas av förändringar i vestibulära systemets funktion. Procedurerna som beskrivs här kan enkelt administreras och tar mindre än 1 minut per försök. Referenser till publicerade artiklar med normativa data tillhandahålls. Avsnittet om representativa resultat innehåller exempel på data som samlats in med dessa screeningtester.
Introduction
Att screena det vestibulära systemet, det sensoriska systemet med receptorer i innerörat som känner av huvudrörelser, är notoriskt svårt. På grund av närvaron av de vestibulo-spinala kanalerna, som skjuter ut från de vestibulära kärnorna i rostrala märgen ner genom cervikala, thorax och lumbosakrala nivåer i ryggmärgen, påverkar huvudhastighetssignalerna som genereras av det vestibulära systemet balansen under stående och gång1. Av den anledningen har många personer med störningar i det vestibulära systemet nedsatt balans och riskerar att falla. Till exempel faller 25 % av amerikanska seniorer över 65 år varje år 2, och dödligheten från fall i USA 2016 varierade från 24,2 till 142,7 per 100 000 personer, beroende på delstat3. Därför är balanstestning ofta en del av en klinisk bedömning eller screening för en vestibulär funktionsnedsättning och används ofta i klinisk forskning4. Dessa tester kan också vara användbara för screening på plats av idrottare, astronauter efter flygning, militär personal och andra personer som kan visa vissa balansproblem. Sådana personer kan behöva screenas nära en idrottsplats, på en landningsplats, på ett akut fältsjukhus eller någon annan nödsituation innan de transporteras en lång sträcka till omfattande vårdinrättningar för detaljerad testning.
För att screena människor för balansstörningar används ofta två olika typer av balanstester. Att stå stilla och flytta vikt, till exempel när man diskar vid diskbänken, innebär något annorlunda färdigheter än att förflytta kroppen genom rymden när man går. Båda typerna av balans bör undersökas. Balanstestning utförs ofta med en smal bas av stöd för att göra ett test utmanande för individen. Att till exempel testa stående balans med fötterna tätt ihop och ögonen stängda bygger på Romberg-tecknet, det vill säga att patienter har en bra balans med öppna ögon men tappar balansen med slutna ögon1. Detta test har vässats under åren flera gånger tills den nuvarande modifierade versionen av Romberg, eller Clinical Test of Sensory Integration and Balance (CTSIB)4, var mer användbar för klinisk screening än tidigare tester genom att vara enklare, kortare och ha visat god känslighet. Den nuvarande versionen använder instabilt, medeltätt, följsamt skum på stödytan och har slipats ytterligare med huvudrörelser. Dessa modifieringar har använts i nyare studier som visar åldersrelaterade normativa data på barn och vuxna och även i studier som visar att normerna är specifika för det skum som används 7,8,9,10.
Tandemgång (TW), även känd som häl-tå-gång, utförs på golvet, med försökspersonen som bär strumpor men inte bär skor och med slutna ögon. Nyligen genomförda studier ger åldersrelaterade normativa data om barn och vuxna11,12,13. Minskad prestation på TW och CTSIB kan vara förenligt med en störning i det vestibulära systemet, även om balanstester inte är direkta tester av det vestibulära systemet. När TW och CTSIB ges tillsammans till patienter som inte har muskuloskeletala missbildningar eller signifikanta neurologiska problem, är testernas känslighet för vestibulära störningar högre än när endast TW eller CTSIB ges12.
Med hjälp av den metodik som beskrivs i denna uppsats har flera studier utförts med friska deltagare. Till exempel visade en studie av 292 friska kontroller och 90 patienter med vestibulära störningar - vilket indikeras på standardiserade, kliniskt objektiva tester av det vestibulära systemet med bi-termisk kaloritestning, vestibulära framkallade myogena potentialer och Dix-Hallpike-testning - åldersrelaterade nedgångar bland kontroller på CTSIB-tillstånden och TW11,12,13. Känsligheten för de enskilda testerna var måttlig för TW7 och CTSIB8, men känsligheten för det kombinerade batteriet var > 0,9. I en studie av CTSIB vid Museum of Science Boston kunde friska deltagare testa sig själva på CTSIB på följsamt skum med huvudet fortfarande i14 tillstånd. Åldersrelaterade förändringar bland barn och vuxna hittades också i den gruppen.
Dessa prestationsbaserade screeningtester kan man inte lära sig genom att läsa om dem i forskningsartiklarna. Detta dokument syftar till att informera läsaren om exakt hur man utför dessa tester.
Protocol
Testmetoderna som beskrivs i denna studie har utvecklats med friska kontrollpersoner och patienter med vestibulära störningar. Friska kontrollpersoner hade ingen känd historia av neurologiska, otologiska eller muskuloskeletala sjukdomar. Patienter med vestibulära störningar hade onormala svar på ett batteri av objektiva tester av det vestibulära systemet, inklusive tester av den vestibulo-okulära reflexen i mörker, positionstester och cervikala vestibulära framkallade myogena potentialer. Dessa studier godkändes av Institutional Review Board for Human Subjects Research vid Baylor College of Medicine, Houston, Texas, USA.
OBS: I en studie från 1869 testades friska försökspersoner i åldrarna 4 till 85 år som testades vid Space Center Houston, ett samhällsvetenskapligt utbildningscenter, med den metod som beskrivs i denna artikel. Deltagarna tog först av sig skorna men hade strumpor på sig. Vetenskapspedagoger testade sedan deltagarna på Tandem Walking med slutna ögon och på CTSIB på kompatibelt skum med tre villkor, var och en med slutna ögon, stillastående med huvudet stilla, stillastående med långsamt huvud nickande i tonhöjd (upp/ner) och stillastående med långsam huvudskakning i girning (höger/vänster).
1. Patienter/försökspersoner
- Se till att individer kan stå upprätt, utan stöd, i minst 30 sekunder. De måste kunna följa instruktionerna.
2. Miljö och utrustning
- Utför testerna i ett väl upplyst rum med en fast yta, t.ex. vinylplattor eller industrimattor. Utför inte dessa tester på plyschmattor.
- Använd ett stoppur, klocka med sekundvisare eller digital timer för CTSIB. Ingen tidtagningsanordning behövs för TW.
- För att utföra CTSIB, använd skum med medeldensitet, kompatibelt skum som uppfyller följande efterlevnadskriterium: PSI = 0.85-0.95. Denna typ av skum är allmänt känd som tempererat skum eller minnesskum. Normerna utvecklades med skum av följande storlek: 40,64 cm X 45,72 cm X 10 cm. En större skumplatta kan användas om så önskas, men det är inte nödvändigt.
OBS: Mer än en tillverkare tillverkar detta skum. Det är viktigt att använda skummet med rätt följsamhetsegenskaper. Om en annan typ av skum används gäller inte de publicerade normerna.
3. Metod för CTSIB
- Placera skummet nära ett hörn av rummet eller en vägg för säkerhets skull. Låt individen först öva testet på golvet med öppna ögon för att lära sig de grundläggande rörelserna.
- Instruera personen som testas att stå upprätt, utan att vidröra något mot benen eller ryggen, med fötterna ihop, sida vid sida. Se till att individens armar är korsade i midjan, med varje hand som håller i den kontralaterala armbågen eller bekvämt korsade i midjan.
- Instruera personen att titta rakt fram. Utför 1-3 testförsök i 5-10 s, på skummet, med armarna korsade i midjan, fötterna intill, stå upprätt och titta rakt fram, utan att något rör benen eller ryggen.
- För att stabilisera personen, lägg en hand på personens axel medan personen tittar rakt fram.
- För att starta testversionen säger du "Blunda". Ta bort handen från personens axel, säg "Gå" och börja tajma rättegången i upp till 30 sekunder. Utför bara den här utvärderingsversionen en gång. Om personen verkade rädd, distraherad av ett ljud eller inte förstod instruktionerna, gör ett andra försök och betrakta det första försöket som ett träningsförsök.
OBS: Individen kommer att ha ökat posturalt svaj med slutna ögon, vilket kan vara en källa till oro för personen som testas. Råda försiktigt individen att inte oroa sig för det. - Beroende mått: Mät den tid som individen kan bibehålla den upprättstående hållningen innan han eller hon gör ett fel, upp till 30 s, för varje CTSIB-tillstånd.
OBS: Fel är att öppna ögonen, röra armarna, ta ett steg eller luta sig mot väggen.
- Utför försök 1 med huvudet stillastående. Om personen har svårigheter med prövning 1 första gången, betrakta den prövningen som en träningsprövning och ge den en andra gång. Använd poängen från den andra utvärderingsversionen.
- Utför försök 2 med huvudet som nickar (upp/ner) långsamt vid 0,3 Hz i tid till en riktig metronom eller digital metronomapplikation.
- Innan du påbörjar försök 2, låt individen stå på golvet med öppna ögon och öva på att nicka med huvudet i takt till ljudet tills de maximala övre och nedre huvudrörelserna inträffar i tid till de maximala och minimala ljuden på applikationen så att individen kan röra sig med 0.3 Hz.
- För att utföra försök 2, instruera individen att stå på skummet, med fötterna intill varandra och armarna korsade, som i försök 1.
- Starta ljudet på metronomen eller metronomappen innan individen sluter ögonen. Instruera sedan individen att blunda medan undersökarens hand är på personens axel för att stödja honom/henne.
- För att börja försök 2, instruera individen att nicka med huvudet (huvudet rör sig uppåt/nedåt) i takt till ljudet när "Gå" hörs.
- Ta bort handen från individens axel, säg "Gå" och starta samtidigt timern.
- Efter denna prövning, låt individen vila i några sekunder genom att kliva av skummet och sätta sig ner om så önskas.
- Utför försök 3 med huvudskakning (vänster/höger) vid 0.3 Hz, i takt till ljudet. Annars använder du samma procedur för försök 2.
4. Metodik för tandemgång
- Se till att rummet inte har några hinder där individen kommer att gå över ett avstånd på cirka 4.5 m framåt och cirka 1 m på vardera sidan om individen. Mer utrymme kan användas men krävs inte.
- Demonstrera testet för individen i 3 till 5 steg: Sätt en fot häl-till-tå framför den andra foten. Upprepa i ytterligare 4 steg så att individen känner till uppgiften.
- Övningsprövning:
- Instruera individen att utföra ett övningsprov med öppna ögon och armarna korsade i midjan som för CTSIB, utan att bära skor men bära strumpor för god hygien.
- Låt personen placera den ena foten direkt framför den andra, med högst 2.4 cm (1 tum) mellan den främre och bakre foten. Se till att individen utför övningsprövningen i upp till 5 steg. Om det behövs, använd mer än ett övningsprov för att individen ska förstå den motoriska uppgiften.
- Provkörning: Låt individen stå med armarna i kors och fötterna på bekvämt avstånd från varandra, utan att ha skor på sig men med strumpor på sig för god hygien. Instruera individen att blunda och utföra 10 steg från häl till tå, som beskrivs i steg 4.3, när utredaren säger "Gå".
- Ta inte tid på testet.
- Beroende mått: Mät det totala antalet korrekta tandemsteg som utförs av 10 steg, även om stegen inte är i följd. För att räkna felaktiga steg, räkna med fingrarna på en hand, på samma sätt som barn använder fingrar för att räkna. Räkna det totala antalet steg högt, men säg inte antalet felaktiga steg högt under testet.
OBS: Fel är: öppna ögonen, flytta armarna, kliva ur linje eller kliva för långt framför den bakre foten.
5. Poängsättning för CTSIB och TW
- För att poängsätta försöken tillhandahåller två källor data. Använd normerna för barn och unga vuxna på CTSIB och TW från artikeln med de publicerade data9. Även CTSIB- och TW-normer för vuxna i åldrarna 21 till 90 år finns tillgängliga i artikeln med de publicerade data8.
- Jämför individens poäng med publicerade data för att avgöra om poängen är normala eller onormala för individens åldersgrupp och, för CTSIB, för varje tillstånd.
Representative Results
Liksom i andra studier hittades åldersrelaterade förändringar vid tandemgång och för CTSIB, särskilt för små barn och äldre vuxna, även om data för de äldsta kanske inte är tillförlitliga på grund av det lilla urvalet. Figur 1 visar data för de tre tillstånden för CTSIB. Figur 2 visar data för tandemgång med slutna ögon. Små barn hade lägre poäng på båda testerna jämfört med barn som var 10 år och äldre. Poängen sjönk i medelåldern och särskilt i den högre åldern. I just den här studien är data för de äldsta försökspersonerna otillförlitliga på grund av små urvalsstorlekar.
Figur 1: Genomsnittliga CTSIB-data per åldersgrupp. Data är tiden i sekunder. (A) CTSIB-huvudet stilla. (B) CTSIB-huvudet girar. C) CTSIB:s huvudstigning. Denna figur har modifierats från originalartikeln och används med tillstånd från Friello et al.13. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 2: Mediandata för TW efter åldersgrupp. Uppgifterna är antalet korrekta tandemsteg. Intervallen var från 1 till 10 men varierade beroende på ålder; se Friello et al.13 för detaljer. Denna figur har modifierats från originalartikeln och används med tillstånd från Friello et al.13. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Discussion
Dessa screeningtester kräver minimal eller ingen teknik och minimalt utrymme. Administration och poängsättning går snabbt och enkelt. Därför används dessa screeningtester i stor utsträckning i vårdmiljöer av vårdgivare, arbetsterapeuter och sjukgymnaster i rehabiliteringskliniker och epidemiologiska screeningstudier. Dessa tester kan användas för att screena patienter för vestibulära störningar och även för att screena personer med icke-vestibulära störningar som presbyastasis. Andra balansrubbningar kan också screenas med dessa tester, men listan över möjliga störningar är för lång för att beskriva här. Läkare som är utbildade i bedömning och behandling av olika typer av vestibulära och icke-vestibulära balansstörningar kan använda dessa screeningtester som en del av den kliniska verktygslådan.
Testerna har vissa begränsningar. Dessa tester kan endast användas med personer som kan följa instruktionerna och kan stå utan hjälp. Muskuloskeletala problem, såsom artrit och leddeformiteter, amputation av en tå, betydande svaghet och koordination som påverkar fötterna och nedre extremiteterna kommer alla att påverka testresultaten. På samma sätt kommer rörelsestörningar i nervsystemet, såsom Parkinsons sjukdom, att påverka testresultaten. Muskuloskeletala och rörelsestörningar kan störa förmågan att stå tillräckligt länge för att utföra testet, att ha tillräckligt god viktförskjutningsförmåga eller till och med den motoriska kontrollen för att utföra testerna alls. För att vara konsekvent med de normativa uppgifterna bör skor inte bäras, men strumpor bör bäras för god hygien. Fetma påverkar utfallet5. Vilken typ av kompatibelt skum som används för CTSIB påverkar resultatet. Om testadministratören föredrar att använda en annan typ av skum bör testadministratören följa råden från Shumway-Cook och Horak, upphovsmännen till CTSIB, och utveckla normer för friska individer innan testning med patienter15.
Dessa normerade balanstester är användbara för screening av balans i ett brett spektrum av åldrar. De kräver minimal utrustning och minimal tid men ger giltiga och tillförlitliga data för användning i en mängd olika miljöer. Testadministratören bör använda skum med rätt densitetsegenskaper, och individer bör utföra testerna utan skor men med strumpor och slutna ögon. Testsensitiviteten (för patienter) och specificiteten (för friska kontroller) kommer att förbättras om båda testerna används. Testresultaten kommer att påverkas av förekomsten av rörelsestörningar, muskuloskeletala störningar eller svårigheter att följa instruktioner. Tolka därför uppgifterna med försiktighet i närvaro av sådana problem.
Disclosures
Författaren har inget att avslöja.
Acknowledgments
Detta forskningsarbete stöddes av NIH-anslag R01 DC009031. Tack till Sharon L Congdon, Melody A Fregia och Nathan Silver för 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).
