Effekter af biofeedback fodtøj ved Parkinsons sygdom: Vurdering af funktionelle motoriske evner og bevægelse

Parkinsons sygdom (PD) er en kronisk og progressiv neurodegenerativ tilstand, klinisk karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​bradykinesi, hvilende tremor, stivhed og postural ustabilitet. Personer, der er ramt af denne tilstand, udviser adskillige gangabnormiteter, karakteriseret ved reduceret hastighed, korte og blandende skridt og øget trinvariabilitet.

I de seneste årtier er der blevet gjort en indsats for at udvikle bæredygtige og implementerbare strategier i disse personers daglige liv, rettet mod at forbedre kropsholdning og gangpræstationer.

I denne sammenhæng er rollen for forbedret plantar biofeedback under undersøgelse. For eksempel ser plantar sensorisk stimulation ud til at forbedre posturale justeringer og gang. Desuden er det blevet observeret, at den barfodede kontakt mellem foden og jorden, i modsætning til at bære en sko, er i stand til at give større feedback og dermed forbedre kropsholdning og bevægelse. Forbedret bevægelse fører til øget sikkerhed, mens du udfører daglige aktiviteter, en reduktion i risikoen for fald og dermed en øget livskvalitet. Undersøgelser i litteraturen er primært fokuseret på stimulerende indlægssåler og fodtøj med integration af vibrerende, auditiv og/eller visuel biofeedback.

Anvendeligheden af ​​elektronisk fodtøj er i øjeblikket begrænset. En mulig bæredygtig løsning kunne være brugen af ​​fodtøj, der minimerer adskillelsen af ​​foden fra det ydre miljø, samtidig med at den effektivt beskyttes mod mulige skader. Denne type fodtøj tilpasser sig fodens form, hvilket potentielt giver mulighed for større plantar feedback sammenlignet med traditionelle sko. Gang ved hjælp af inertisensorer repræsenterer en let implementerbar metode i forskning og klinisk praksis, med anvendelse i adskillige neurologiske syndromer. En enhed båret på lændeniveau kan måle spatiotemporale parametre for gang. Desuden er det muligt at beregne stammeafledte accelerometriske indekser. Især er det harmoniske forhold (HR) et repræsentativt indeks for flydende og rytme af fysiologisk gang. Det er derfor en pålidelig parameter til at evaluere mulige gangændringer hos neurologiske patienter.

Det primære formål med undersøgelsen er at verificere, om brugen af ​​fodtøj, der giver øget plantar feedback, forbedrer HR hos PD-patienter.

Som et sekundært mål vil ændringer i andre trunk-afledte gangindekser, statisk postural kontrol og funktionelle evner blive evalueret. Desuden vil ændringer på mellemlang sigt (efter fire ugers brug af plantar feedback-sko) i disse parametre, såvel som forekomsten af ​​fald og frysning af gangart (FOG), blive vurderet.

Undersøgelsen er opdelt i 2 arbejdspakker (WP). WP1 er en interventionel åben-label undersøgelse, hvor kortsigtede ændringer induceret af fodtøj, der giver øget plantar feedback, vil blive observeret.

Ved den indledende vurdering (T0) vil klinisk-demografiske data blive indsamlet, og patienter vil gennemgå en omfattende neurologisk undersøgelse. Sygdomsspecifikke skalaer (UPDRS III del 3, NFOG-q, LEDD, DASS-21) vil blive administreret.

Patienterne vil gennemgå inertial ganganalyse, statisk barfodsposturografi og funktionelle præstationstests (TUG, 2MWT, 5-STST, 10-mFW) under tre forhold i en randomiseret rækkefølge:

• Barfodet tilstand (BC): uden at bære nogen sko
• Neutral tilstand (NC): iført neutrale gymnastiksko
• Øget plantar feedback-tilstand (PFC): bærer plantar sko

WP2 er en prospektiv, interventionel randomiseret kontrolleret undersøgelse, hvor ændringer induceret af adoption af plantar sko i fire uger vil blive evalueret. Efter baseline-evalueringerne (T0) vil patienter blive randomiseret og tildelt en af ​​følgende grupper:

• Neutral tilstand (NC): iført neutrale gymnastiksko
• Større plantar feedback-tilstand (PFC): bærer plantar sko

I begge grupper vil deltagerne blive forsynet med sko i passende størrelse og vil blive bedt om at adoptere de tildelte sko som deres sædvanlige fodtøj til hverdagsaktiviteter over en periode på fire uger. Patienter vil blive bedt om at føre en dagbog for at angive eventuelle problemer med brugen af ​​skoene og den daglige brugstid samt registrere fald og tågeepisoder.

Evalueringsskema:

Ganganalyseprocedure:

For at indhente gangdata vil en inertisensor (BTS G-Walk, BTS, Milano, Italien) blive placeret i niveau med den femte lændehvirvel (L5) ved hjælp af et ergonomisk bælte. Inertialsensoren kommunikerer med en bærbar computer via Bluetooth til dataoptagelse og offlineanalyse. Sensoren indeholder et triaksialt accelerometer (16 bits/akse), triaksialt magnetometer (13 bits) og triaksialt gyroskop (16 bits/akse). Prøvetagningsfrekvensen er 100 Hz og registrerer lineære og vinkelmæssige trunkaccelerationer i anteroposterior (AP), mediolateral (ML) og vertikal (V) retning.

"Walk+"-protokollen for G-STUDIO-softwaren (G-STUDIO, BTS, Milano, Italien) vil blive brugt til at detektere trunkacceleration, faser af højre og venstre trincyklusser og rumlige parametre for bækkenkinematik. Det harmoniske forhold vil blive beregnet som trunkaccelerationsdata langs tre retninger (lodret, mediolateralt og anteroposteriort), idet signalets komponenter nedbrydes i dets harmoniske, som forholdet mellem summen af ​​de første 10 lige og de første 10 ulige harmoniske multipla af grundfrekvenserne.

De andre beregnede Trunk Inertial Indexes vil være den største Lyapunov-eksponent (LLE), variationskoefficient (CV), log dimensionsløs rykscore (LDLJ), recidivkvantificeringsanalysen (RQA), som beskrevet i et tidligere arbejde af Castiglia et al.

Før den eksperimentelle session vil deltagerne blive instrueret i at gå på jorden ad en forudbestemt sti for at blive fortrolige med proceduren. De vil blive instrueret i at gå i et tempo, der stemmer overens med deres sædvanlige gangart, langs en korridor, der er cirka 3 meter bred og 30 meter lang, i fravær af eksterne faktorer, der kan forstyrre skridtkadence og rytme. Fem på hinanden følgende forsøg vil blive udført. Forsøgene vil blive stoppet, hvis patienten rapporterer ubehag under proceduren, træthed eller smerte.

Posturografisk evaluering:

Til posturografisk evaluering vil der blive udført computerstyret stabilometri, der registrerer patienten i ortostatisk stilling, under rolige forhold og uden forstyrrelser med åbne øjne og lukkede øjne, ved hjælp af kraftplatforme, der er tilgængelige på vores institut (BTS P-6000, BTS, Milano, Italien) . Patienterne vil blive bedt om at placere sig på de posturografiske platforme. Når stillingen er opnået, og det er sikret, at patienten har det godt, vil teknikeren optage 3 forsøg á 10 sekunder med åbne øjne og 3 forsøg á 10 sekunder med lukkede øjne. For at reducere indlæringseffekten vil forsøgene blive optaget på en randomiseret måde. Forsøgene vil blive stoppet, hvis patienten rapporterer ubehag under proceduren, træthed eller smerte.

Administration af funktionel kapacitetsskalaer:

• Timed-Up and Go (TUG) test: TUG er en simpel test til vurdering af den overordnede motoriske funktionalitet. Deltagerne bliver bedt om at rejse sig fra en stol, gå en lineær afstand på 3 meter, dreje 180 grader og vende tilbage til en siddende stilling på kortest mulig tid.
• 2-minutters gangtest (2MWT): 2MWT evaluerer autonomi og aerob gangkapacitet. I 2MWT bliver forsøgspersonen instrueret i at tilbagelægge den største afstand ved at gå ad en flad 30 meter lang sti inden for et spænd på 2 minutter.
• 5 Sid-til-stå-test (5-STST): 5-STST bruges til at vurdere funktionaliteten og styrken af ​​underekstremiteterne. Forsøgspersonen bliver bedt om at rejse sig og sætte sig ned fra en stol fem gange på kortest mulig tid.
• 10-meter Free Walk (10-mFW): I 10-meter-testen bliver forsøgspersonen bedt om at gå ad en flad 10-meters sti i et opfattet behageligt (sædvanligt) tempo.

Statistisk plan En foreløbig normalitetsanalyse vil blive udført for at bestemme, om der skal anvendes parametriske eller ikke-parametriske metoder, ved hjælp af grafisk repræsentation og Shapiro-Wilk-testen. Numeriske variable vil blive beskrevet i form af middelværdi og standardafvigelse (eller median og kvartiler, hvis det er relevant), mens kategoriske variable vil blive præsenteret som råtæller og procent.

Inden for WP1 vil de tre grupper blive sammenlignet med ANOVA med Bonferroni post-hoc test eller Friedman test for afhængige prøver.

Korrelationer med kvantitative parametre vil blive vurderet ved hjælp af Pearson-korrelationskoefficienten (eller Spearman om nødvendigt), både inden for grupper og globalt.

Inden for WP2 vil ændringer i HR blive evalueret med gentagne mål ANOVA (eller en lignende ikke-parametrisk test) med to faktorer: TID (2 niveauer, T0 vs. T1, inden for grupper) og GRUPPE (2 niveauer, plantar sko vs. neutral sko, mellem grupper).