Beam Walking Over the Lifespan for Falls Prediction (BEAM)

Introduktion Naturlig aldring er forbundet med mobilitetshandicap sent i livet. Ganghastigheden sænkes, skridtene bliver kortere og variable, og balancen under stående og gang bliver ustabil, især når disse mobilitetsopgaver kombineres med en motorisk eller en kognitiv opgave. Gang-, balance- og muskelsvækkelse forårsager fald hos ~30% og ~50% af voksne over henholdsvis 65 og 80 år. Næsten 50 % af udendørs fald sker under gang. Måling af dynamisk balance er således vigtig for at karakterisere den nuværende tilstand af postural kontrol og identificere dem, der sandsynligvis vil opleve alvorlige niveauer af mobilitetshandicap, herunder fald i fremtiden.

Dynamisk balance er opretholdelsen af ​​ligevægt, mens man går med og uden en selv- eller ekstern forstyrrelse og modstå indre eller ydre forstyrrelser, mens man står. Især holder dynamisk balance den lodrette projektion af massecentret (COM) inden for bunden af ​​støtten, mens COM bevæger sig. Til dato er dynamisk balance blevet udledt fra 'funktionelle tests' uden et egentligt balancetab.

Funktionelle test måler dynamisk balance indirekte, og mange lider af en loft- eller gulveffekt og er ufølsomme over for indgreb og klinisk status. Berg-Balance-Skalaen (BBS), designet til skrøbelige gamle voksne, lider af dårlig følsomhed over for behandlingseffekter, den har ingen fælles fortolkning for en given score, uklart relateret til mobilitetsstatus og til brugen af ​​mobilitetshjælpemidler. Tinettis balance- og gangtest er en 'funktionel test', der bruges til 'dynamisk balance', men identificerede kun 11 % af de ikke-faldende, hvilket tyder på dårlig specificitet. Timed-up-and-Go (TUG) testen informerer ikke klinikere, hvis patienters statiske eller dynamiske balance eller gangevne er dårlig, og den forudsiger fald inkonsekvent. Et benstand kan være svært for mange gamle voksne og er ikke relateret til gangstabilitet. Functional-reach (FR) har intet gangelement, og patienterne kompenserer for balanceproblemer under gang. BESTest er organiseret omkring systemer, der ligger til grund for balancekontrol og ligner den fysiologiske profiltilgang, der tager over 30 minutter at administrere, omend den har god pålidelighed og højere følsomhed over for ændringer end BBS. Dens korte version, miniBESTest tager kun ca. 15 minutter at administrere og har god pålidelighed og diskriminerende validitet mellem faldere og ikke-faldende, men de rapporterede score varierer meget og tyder på en gulveffekt hos patienter med rygmarvsskade, traumatisk hjerneskade, erhvervet hjerneskade og multiple traumer. Statisk posturografi måler statisk balance og korrelerer dårligt med dynamisk balance. Star Excursion Balance Test, Modified Bass Test og Dynamic Leap and Balance Test involverer unaturlige bevægelser eller hurtige retningsskift, som seniorer aldrig udfører. Dynamisk posturografi refererer til reaktioner på en forstyrrelse givet i stående eller gående. Ansigtsvaliditeten af ​​stabilitetsmarginen eller den mediale acceleration af COM og forholdet mellem disse variabler og gangbalancen er uklar. Tid til stabiliseringstest involverer et enkelt hop, der lander på gulvet, uegnet for seniorer. Disse sidstnævnte tests og de, der måler centre of pressure (COP)-resultater, kræver en kraftplatform, hvilket gør testene uegnede for klinikere. Inertisensorer kan kvantificere gangbalancen under TUG, men dataanalysen af ​​gangdynamik kræver sofistikeret software.

Beam walking ydeevne til at måle dynamisk balance i alderdommen. Den vigtigste begrænsning ved 'dynamisk balance'-tests er, at man ikke kan kvantificere et faktisk balancetab under gang. I øjeblikket er der ingen laboratoriebaseret eller klinisk test til at vurdere tab af dynamisk balance under gang, svækkelse af gangbalance og faldrisiko i kliniske omgivelser. Beam walking kunne måle dynamisk balance mere præcist end tests, der er i brug i øjeblikket, fordi reduktionen i støttebasen forbigående øger ustabiliteten i forbindelse med svingningen af ​​COM over standbenet. Stråle sammenlignet med gulvgang øger udfordringen for dynamisk balance, fordi udøveren skal kontrollere COM'ens vej for ikke at krydse kanten af ​​fodstøtten for at blive på strålen. En sådan krydsning sker ofte hos gamle voksne, og et fejltrin, et 'fald', følger. Ustabiliteten under COM-overførsel, mens den er forbigående på ét ben og på en smal stråle, er nøglen og det unikke element i strålegang, der kan forstærke (sub)kliniske dysfunktioner i dynamisk balance mere effektivt end nuværende test og gøre strålegang til en ny biomarkør for dynamisk balance i sundhed og sygdom.

Anvendelse af strålegang hos patienter med neurologiske lidelser. Dysfunktion i dynamisk balance er en forløber for den høje forekomst af fald hos neurologiske patienter, og identifikation af fald-relaterede risikofaktorer er en prioritet. Patienter med Parkinsons sygdom (PD), multipel sklerose (MS) og slagtilfælde fik et (47 %) eller flere (32 %) fald ved 6-måneders opfølgning. Mens ætiologien, der fører til et fald, er forskellig mellem disse patientkategorier, er dysfunktion af dynamisk balance et centralt, fælles bidragende element til mobilitetshandicap. Det er bemærkelsesværdigt, at kun sygdomstype og balancesikkerhed og ingen af ​​de 'dynamiske balancetest' eller 'funktionelle tests' (BBS, Dynamic Gait Index, TUG, 10-m gangtest) forudsagde enkelte og tilbagevendende fald. Der er således behov for at afgøre, om strålegang sammenlignet med de aktuelt anvendte test af dynamisk balance er mere nøjagtige til at diagnosticere faldrisiko og forudsige fald hos disse patienter.

Kognitiv dual-tasking under strålegang. Selvom ganghastigheden aftager med aldring, hvilket indebærer en forringet dynamisk balance, øges den bevidste, kognitive og kortikale kontrol af gang stadig. Især når gamle voksne går i par med en kognitiv opgave som at tale, regne eller huske tilbagekaldelse, øges behovet for opmærksomhed og udøvende funktion for at kontrollere gang. Ved dual-tasking bliver gamle voksnes skridt varierende, og gangstabiliteten falder. Det er dog ukendt, om den dobbelte opgave-relaterede gangnedsættelse er forårsaget af, at den kognitive opgave påvirker det dynamiske balanceelement i gangarten, eller om virkningerne er globale på hastighed og rytme.

Mål, hypoteser. Denne undersøgelse vil afgøre: 1. De psykometriske egenskaber og 2. Levetid og patientreferenceværdier for dynamisk balance som bestemt ved strålegang med og uden kognitiv dual-tasking; 3. Den statistiske sammenhæng mellem dynamisk balance (dvs. strålegangpræstation) og udvalgte 'funktionelle tests', der i øjeblikket anvendes til at måle dynamisk balance, og 4. Risikofaktorerne og forudsigerne for fald hos neurologiske patienter. Den globale hypotese er, at alder, sygdomstype og kognitiv dual-tasking påvirker dynamisk balance målt ved strålegang (afstand, hastighed, trintal). Hos raske gamle voksne forventes determinanter for enkelt- og dobbelt-opgave-strålegang at omfatte alder, køn, eksekutiv funktion, fysisk aktivitet, benstyrke og et ben COP-variabilitet. Hos patienter med neurologiske lidelser forventer vi, at sygdomstype, balancesikkerhed, eksekutiv funktion påvirker enkelt-opgavestrålens ydeevne. På grund af nyheden er det uklart, om patienter kan udføre dual-task strålegang. Efterforskerne forventer at finde ud af, at strålegangens ydeevne i forhold til de traditionelt anvendte balanceresultater forudsiger faldrisici og fald mere præcist.

Metode design. Dette er en 5-site, multicenter tværsnitsobservationsundersøgelse ved hjælp af STROBE-tjeklisten. Center 1-4 vil undersøge raske gamle voksne (n=432) og Center 5 vil undersøge patienter med diagnosen PD, MS, slagtilfælde og uspecifikke balanceforstyrrelser (n=100). Udvalgte raske deltagere vil kun gentage strålegangmålingerne ved test 2, 7-10 dage efter test 1 for at vurdere pålideligheden (n=40). Alle deltagere i alderen 50+ vil afslutte efterårshistorien ved test 1 og ved 6 og 12 måneders opfølgninger. Vi valgte alder 50, da balancen begynder at falde i denne alder. Det primære resultat for alle deltagere er strålegang i meter. Alder, køn, kognitiv funktion, fysisk aktivitet og benstyrke er determinanter for dynamisk balance og derfor skal stikprøvestørrelsen indstilles til at opfylde anbefalingerne om mindst 4-5 gange flere deltagere end prædiktorer. For at øge ekstern validitet bør universelle referenceværdier være brede og repræsentative for heterogeniteten i befolkningen, hvilket vil blive opnået ved at teste raske mandlige og kvindelige deltagere i fire lande på tre kontinenter.

Deltagere. Raske deltagere vil blive rekrutteret fra lokalområderne på de fire centre ved hjælp af mund til mund og annoncer i offentlige områder, biblioteker, kirker, aviser, fitnessklubber, sundhedsfaciliteter og på radio, tv og internettet. Frivillige deltagere inkluderet vil være mandlige og kvindelige voksne over 20 år, med godt helbred, balance og mobilitet.

Positivt svar på et af følgende spørgsmål i et (telefon)interview resulterer i udelukkelse fra undersøgelsen: ude af stand til at gå 10 m uafhængigt; knæ- eller hofteledsudskiftninger ≤6 måneder før tilmelding; ukontrolleret kardiovaskulær sygdom eller angina; neuromuskulær sygdom; diagnosticeret Parkinsons sygdom; multipel sclerose; slag; kræftbehandling ≤ 3 måneder før indskrivning; svær astma eller kronisk bronkitis; diagnosticeret diabetes med neuropati, dårligt og ukorrigeret syn og en score ≤27 på Mini-Mental State Examination (MMSE). Ved starten af ​​laboratoriebesøget vil deltagerne udføre Short-Physical-Performance-Battery (SPPB), og de raske voksne med en score ≤10 for mobilitet vil blive udelukket.

Center 5 (Kaposvár, Ungarn) vil rekruttere patienter fra hospitalets ambulante dagklinik og medicinske database. Patienter vil være berettigede, som rapporterer med balance- og mobilitetsbesvær og er kandidater til eller i øjeblikket er tilmeldt rehabilitering. PD-patienter (Hoehn-Yahr-stadie 2 til 3) vil opfylde UK Brain Bank-kriterierne. MS-patienter vil opfylde McDonald-kriterierne fra International Panel on Diagnosis of MS. Patienter med slagtilfælde vil opfylde Verdenssundhedsorganisationens diagnostiske kriterier for slagtilfælde. Der vil blive inddraget balanceforstyrrede patienter, der besøger ambulatoriet på grund af fald og svimmelhed. Udelukket vil være dem med MMSE <21, svær depression (Clinically Useful Depression Outcome-score ≥46), alvorlig led- og/eller knoglelidelse, der forstyrrer balance og gang (klinisk bedømmelse), afasi, hvis det forstyrrer forståelsen af ​​undersøgelsens formål. , MS-tilbagefald inden for 3 måneder, slagtilfælde <1 måned før studiestart, benign paroxysmal positionel vertigo, polyneuropati og fobisk svimmelhed. Sektionen Statistik viser stikprøvestørrelserne.

Etiske udvalg på hvert sted godkender undersøgelsesprotokollen og samtykkeerklæringen, som hver deltager vil læse og underskrive. Undersøgelsen vil blive udført i henhold til Helsinki-erklæringen.