Genauigkeit der markerlosen Bewegungserfassungsbewertung bei der Parkinson-Krankheit nach DBS

Methodik. Patienten. Sechs Patienten mit Parkinson, die gemäß den klinischen Diagnosekriterien der Gehirnbank der Parkinson-Gesellschaft des Vereinigten Königreichs von einem zertifizierten Neurologen und Spezialisten für Bewegungsstörungen diagnostiziert wurden, wurden eingeschlossen. Dies ist eine Pilotstudie, und die Stichprobengröße wurde nach Bequemlichkeit, Zugänglichkeit und Nähe zu den Forschern ausgewählt. Die Studie wurde vom institutionellen Forschungsausschuss des Prüfers genehmigt, und die Patienten und Kontrollpersonen gaben eine schriftliche Zustimmung. In den Monaten vor dem Test wurden die PD-Patienten von demselben Arzt gemäß der Unified Parkinson Disease Rating Scale Section III oder Motor Section (UPDRS-III) klinisch untersucht.

Instrument. Tatsächlich gibt es auf dem Markt viele markierungslose Bewegungserfassungssysteme mit einer breiten Preisspanne sowie einem breiten Spektrum an Zuverlässigkeit. Das DARI-System hat sich jedoch aus zahlreichen Gründen als eines der besten erwiesen. Dieses System erfordert zu Beginn eines jeden Tages eine schnelle Kalibrierung, die der Techniker in weniger als 10 Minuten durchführen kann. Sie muss nicht bis zum nächsten Tag wiederholt werden, egal wie viele Patienten ausgewertet werden. Das System basiert auf einer computerbasierten Software, die das Skelett oder den Avatar des Patienten mithilfe von achtzehn im Raum verteilten Hochgeschwindigkeitskameras (120 Hz) erfasst, um Ganzkörperdaten zu sammeln, und mithilfe ausgeklügelter biomechanischer Algorithmen fast sofort eine kinematische Analyse liefert.

Außerdem verwenden traditionelle Bewegungslabore umständliche, am Boden montierte Druckplatten, um die vom Körper erzeugten Kräfte zu messen. Diese erfordern eine häufige Kalibrierung und beschränken die Bewegung des Motivs auf einen begrenzten Bereich. Das kinetische Erfassungssystem von DARI erfordert keine Kraftmessplatten und kann Gelenkdrehmomente, Bodenreaktionskräfte und andere Messungen messen, ohne die natürliche Bewegung des Patienten einzuschränken.

Eine markerlose 3D-Motion-Capture-Evaluierung der Kinematik bei den PD-Patienten und Kontrollen wurde in einem rechteckigen Raum durchgeführt, der 6 x 6 Meter misst und 3 Meter hoch ist. Der Raum hat einen grünen Bildschirm auf dem Boden und achtzehn Kameras sind strategisch an den Wänden platziert, zwölf sind 2,6 Meter hoch und 6 befinden sich auf einer niedrigeren Ebene in 30 Zentimetern Höhe über dem Boden. Der Raum bietet ausreichend Platz, wodurch breitere Bewegungen analysiert werden können.

Auswertungen. PD-Patienten wurden gebeten, morgens in dunkler, eng anliegender Kleidung zu erscheinen, ihre letzte PD-Medikamente auszulassen und DBS mindestens 180 Minuten lang im Off-Zustand zu halten. Bei PD-Patienten wurde zuerst eine UPDRS-III-Evaluierung durchgeführt. Dann, um mit der markerlosen Körperbewegungsbewertung (BME) zu beginnen, wurden das Gewicht und die Größe der Patienten und Kontrollpersonen in das System eingegeben, um dabei zu helfen, die Standorte der Gelenkzentren zu bestimmen. Einmal im grünen Raum angekommen, standen die Probanden zuerst mit gespreizten Füßen und zur Seite ausgestreckten Armen, während das System eine 3D-Silhouette der Form jedes Teilnehmers erstellte und ein biometrisches Skelett erfasst wurde; Dies dauerte nicht länger als drei Sekunden. Für den BME führten alle Probanden 16 verschiedene Bewegungen aus. Dieser Satz von Bewegungen wurde speziell zur Bewertung von Parkinson-Patienten entwickelt und enthält Elemente, die sich auf drei motorische Hauptsymptome dieser Krankheit beziehen: Starrheit, Bradykinesie und posturale Instabilität; Tremor ist nicht beurteilbar. Sobald die BME abgeschlossen war, wurden die PD-Patienten gebeten, ihr DBS in den Ein-Zustand zu schalten und 30 Minuten zu warten, bevor sie sowohl UPDRS-III als auch BME wiederholten. Kontrollen führten nur die BME durch, die nicht länger als 20 Minuten dauerte. PD-Patienten wurden zweimal bewertet (DBS-Zustand Ein und Aus) mit einer einstündigen Wartezeit dazwischen; ihre Auswertung dauerte insgesamt etwa 1,5 Stunden. Die Datendateien wurden auf die DARI Motion Platform hochgeladen, wo die biomechanische Analyse kinematische Ganzkörperergebnisse lieferte, und schließlich wurden diese Daten zur statistischen Analyse nach Excel exportiert.

Analyse. Ein gepaarter t-Test wurde verwendet, um mittlere Änderungen in UPDRS-III zwischen dem Ein- und Aus-Zustand zu vergleichen. Die mittleren Unterschiede zwischen den Gruppen wurden mit ANOVA- oder Kruskal-Wallis-Tests bewertet, abhängig von der Verteilung der Daten jeder unabhängigen Variablen. Post-hoc-Analysen wurden zum paarweisen Vergleich bei statistisch signifikanten Ergebnissen durchgeführt. Es wurden bivariate Korrelationen zwischen den Bewertungsmodalitäten untersucht. Diese Korrelationen wurden im Ein- und Aus-Zustand zwischen UPDRS-III- und BME-Items untersucht. Um sie möglichst genau vergleichen zu können, wurden die Items auf UPDRS-III und BME, die ähnlich waren, korreliert (z. Steifigkeit in den oberen Gliedmaßen von UPDRS-III wurde mit Schulterflexion, Extension, Rotation von BME korreliert). Eine der Korrelationen war die aus BME entnommene Hüftverschiebung, die das Gleichgewicht analysiert, indem die Bewegung der Hüften gemessen wird, wenn Patienten 10 Sekunden lang mit seitlich ausgestreckten Armen und geschlossenen Augen stehen; dies wurde mit dem Positionsstabilitäts-Item von UPDRS-III korreliert, bei dem es sich um einen schnellen, reaktionären Interventionstest handelt, bei dem die Reaktion des Patienten gemessen wird. Da nicht alle UPDRS-III-Items mit DARI messbar waren, waren sieben von 18 korreliert; jedoch wurden alle BME-Items mit dem globalen UPDRS-III-Score korreliert. Für die Datenanalyse wurde die Software IBM SPSS Statistics 21.0 verwendet. Ein p-Wert von ≤ 0,05 wurde als Hinweis auf statistische Signifikanz angesehen.