Nøjagtighed af Markerless Motion Capture Evaluering ved Parkinsons sygdom efter DBS

Metodik. Patienter. Seks patienter med PD, diagnosticeret i overensstemmelse med det britiske Parkinsons Disease Society Brain Bank Clinical Diagnostic Criteria af en certificeret neurolog og specialist i bevægelsesforstyrrelser, blev inkluderet. Dette er et pilotstudie, og stikprøvestørrelsen blev valgt ud fra bekvemmelighed, tilgængelighed og nærhed til forskerne. Undersøgelsen blev godkendt af investigatorens institutionelle forskningsråd, og patienterne og kontrollerne gav skriftligt samtykke. I månederne forud for testen blev PD-patienterne klinisk evalueret af den samme læge i henhold til Unified Parkinson Disease Rating Scale sektion III eller motorisk sektion (UPDRS-III).

Instrument. Faktisk er der mange markørløse motion capture-systemer på markedet med en bred vifte af priser såvel som en bred vifte af pålidelighed. DARI-systemet har dog vist sig at være et af de bedste af flere årsager. Dette system kræver en hurtig kalibrering i begyndelsen af ​​hver dag, som teknikeren kan gennemføre på mindre end 10 minutter. Det skal ikke gentages før dagen efter, uanset hvor mange patienter der vurderes. Systemet afhænger af en computerbaseret software, der erhverver patientens skelet eller avatar ved hjælp af atten højhastighedskameraer (120 Hz) placeret rundt om i rummet for at indsamle hele kropsdata og leverer kinematisk analyse næsten øjeblikkeligt ved hjælp af sofistikerede biomekaniske algoritmer.

Også traditionelle bevægelseslaboratorier bruger besværlige gulvmonterede trykplader til at måle de kræfter, der genereres af kroppen. Disse kræver hyppig kalibrering og begrænser motivets bevægelse til et begrænset område. DARIs kinetiske indfangningssystem kræver ikke kraftplader og kan måle ledmomenter, jordreaktionskræfter og andre målinger uden at begrænse emnets naturlige bevægelse.

Markørløs 3D motion capture-evaluering af kinematik hos PD-patienter og kontroller blev udført på et rektangelrum, der måler 6 x 6 meter og 3 meter i højden. Rummet har en grøn skærm på gulvet, og atten kameraer er strategisk placeret på væggene, tolv er placeret 2,6 meter høje og 6 er på et lavere niveau 30 centimeter fra jorden. Rummet har god plads, hvilket giver mulighed for at analysere bredere bevægelser.

Evalueringer. PD-patienter blev bedt om at ankomme om morgenen iført mørkt tætsiddende tøj, at springe deres sidste PD-medicin over og med DBS i Off-tilstand i mindst 180 minutter. På PD-patienter blev UPDRS-III-evaluering først udført. Derefter, for at begynde den markørløse kropsbevægelsesevaluering (BME), blev patienter og kontrollers vægt og højde indtastet i systemet for at hjælpe med at fastslå placeringen af ​​ledcentre. Vel inde i det grønne rum, stod forsøgspersonerne først med fødderne fra hinanden og armene strakt til siden, mens systemet skabte en 3D-silhuet af hver deltagers form, og et biometrisk skelet blev erhvervet; dette tog ikke mere end tre sekunder. For BME udførte alle forsøgspersoner 16 forskellige bevægelser. Dette sæt af bevægelser blev specielt designet til at evaluere PD-patienter og indeholder elementer, der er relateret til tre store motoriske symptomer i denne sygdom: stivhed, bradykinesi og postural ustabilitet; rysten er ikke mulig at vurdere. Når BME var udført, blev PD-patienter bedt om at slå deres DBS til On-tilstand og vente 30 minutter, før de gentog både UPDRS-III og BME. Kontroller udførte kun BME, som ikke tog mere end 20 minutter. PD-patienter blev evalueret to gange (DBS-tilstand Til og Fra) med en 1-times ventetid imellem; deres evaluering tog i alt cirka 1,5 time. Datafilerne blev uploadet til DARI Motion Platform, hvor den biomekaniske analyse producerede kinematiske resultater for hele kroppen, og til sidst blev disse data eksporteret til Excel til statistisk analyse.

Analyse. En parret t-test blev brugt til at sammenligne gennemsnitlige ændringer i UPDRS-III mellem tændt og slukket tilstand. Gennemsnitlige forskelle mellem grupper blev evalueret med ANOVA eller Kruskal-Wallis test afhængigt af fordelingen af ​​dataene for hver uafhængig variabel. Post hoc analyser blev lavet til parvis sammenligning i statistisk signifikante resultater. Bivariate korrelationer mellem evalueringsmodaliteter blev undersøgt. Disse korrelationer blev undersøgt i tændt og slukket tilstand mellem UPDRS-III og BME elementer. For at sammenligne dem så nøjagtigt som muligt, blev elementerne på UPDRS-III og BME, der var ens, korreleret (f.eks. stivhed i de øvre lemmer fra UPDRS-III var korreleret med skulderfleksion, ekstension, rotation fra BME). En af sammenhængene var hofteforskydning taget fra BME, som analyserer balancen ved at måle hofternes bevægelse, når patienterne står i 10 sekunder med armene strakt ud til siderne og lukkede øjne; dette var korreleret med posture stabilitet element fra UPDRS-III, som er en hurtig pull, reaktionær interventionstest, hvor patientens respons måles. Fordi ikke alle UPDRS-III elementer var målbare af DARI, var syv ud af 18 korrelerede; dog var alle BME-elementer korreleret med UPDRS-III global score. IBM SPSS Statistics 21.0-software blev brugt til dataanalyse. En p-værdi på ≤0,05 blev anset for at indikere statistisk signifikans.