Bewertung fußmechanischer Informationen zu statischer Aufgabe und Fortbewegung

Der Fuß ist ein grundlegender Bereich der Interaktion mit der Umwelt. Um die Bedeutung von Fußsohleninformationen für die Gleichgewichtskontrolle zu verstehen und zu quantifizieren, charakterisierten die Forscher Fußsohlensensoren und bewerteten die motorischen Anpassungen, die durch die Störung des sensorischen Feedbacks dieser Informationen durch verschiedene Techniken induziert wurden: Elektrostimulation, Vibration, Anästhesie, mechanische Stimulation (Bent, 2015). Die mechanische Stimulation ist nicht-invasiv und verwendet Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften. In den meisten Fällen handelt es sich um eine Schaumstoffplatte oder eine orthopädische Einlage (zusammengesetzt aus vordefinierten Reliefs).

In der klinischen Praxis wird der Schaum verwendet, um die Anpassungsfähigkeit des Fußes an die Korrektur der orthopädischen Einlagen zu beurteilen. Ein Patient steht still auf einer Kraftmessplatte, die die Position des Druckzentrums (CoP) aufzeichnet. Die CoP-Oszillationen mit und ohne Schaum werden mit dem Plantar Quotient (PQ) verglichen. PQ ist das Verhältnis zwischen der Schwingungsfläche des CoP auf dem Schaum und der Schwingungsfläche des CoP ohne Schaum. Eine podale posturale Ineffizienz wird dann durch einen PQ > 100 % definiert, was bedeutet, dass ihr Gleichgewicht durch die Zwischenlage eines Schaums verbessert wird. Es gibt jedoch keine übereinstimmenden Eigenschaften über die Höhe oder die Dichte des Schaums.

Darüber hinaus wurde die posturale Bewertung mit mechanischer Stimulation bisher ausschließlich in diesem statischen Modus durchgeführt, der keine ökologische Realität der Aktivitäten des täglichen Lebens darstellt. Die Wirkung von dünnen orthopädischen Elementen wurde während einer Bewegungsaufgabe noch nie quantifiziert.

In diesem Zusammenhang hat unser Projekt zwei Ziele, die durch zwei experimentelle Studien adressiert werden. Das erste Ziel besteht darin, die Wirkung von Schaumeigenschaften und Haltungsstabilität in Beziehung zu setzen. Das Verständnis der standardmäßigen posturalen Reaktion wird es ermöglichen, Patienten mit einer podalen posturalen Ineffizienz zu identifizieren. Das zweite Ziel ist die Bewertung der Wirkung eines Sohlenelements auf die Statik und Fortbewegung von gesunden Teilnehmern im Vergleich zu ineffektiven Podalhaltungsteilnehmern (bestimmt durch die Berechnung des PQ, der zuvor mit den in der ersten Studie analysierten Schäumen detailliert beschrieben wurde).

Wir werden klinische Tests in einer täglichen podologischen Praxis durchführen und Bewegungserfassung hinzufügen, um dynamische Situationen genauer zu berücksichtigen. Die Studie ist interventionell (nicht-invasiv) und nicht dauerhaft, da eine dünne Schaumstoffplatte (weniger als 1 cm dick) und Sohlenelemente (3 mm dick) unter den Füßen eingefügt werden.

Für jedes Experiment erhalten die Teilnehmer eine Informationsbroschüre, die sie einige Tage vor ihrem Besuch lesen müssen. Bei Ankunft am Versuchsort (IFPEK-Podologieklinik oder M2S-Forschungslabor) unterzeichnet jeder Teilnehmer eine Einverständniserklärung zur Teilnahme an der Studie, nachdem er die Möglichkeit hatte, dem Experimentator alle Fragen zu stellen.

Während des ersten Experiments (Pimouss 1) werden die Identität jedes Teilnehmers und seine Kontaktdaten auf einem eigenen Computer erfasst und ihm wird im Rahmen eines Pseudo-Anonymisierungsverfahrens ein Teilnehmercode zugewiesen. Dieses Verfahren ermöglicht es uns, die Teilnehmer im Falle einer unerwarteten Entdeckung und für eine mögliche Teilnahme an der Pimouss 2-Studie zu kontaktieren. Die Korrespondenzdatei zwischen der Identität des Teilnehmers und seinem Teilnehmercode wird auf einem passwortgeschützten Computer gespeichert, und diese Datei selbst ist passwortgeschützt zum Lesen und Schreiben.

PIMOUSS1

Dieses Experiment wird in der Pflegeklinik des IFPEK durchgeführt. Vor Unterzeichnung der Einverständniserklärung werden dem Teilnehmer das Versuchsgerät (Kraftplattform und Schaumstoffplatten) sowie die durchzuführende Aufgabe erklärt. Der Teilnehmer hat die Möglichkeit, alle Fragen zu stellen, die für ein gutes Verständnis der Studie erforderlich sind. Sobald die Zustimmung unterschrieben ist, kann der Teilnehmer mit dem Experiment beginnen. Der Teilnehmer führt diese Aufgabe unter mehreren experimentellen Bedingungen durch, die in zufälliger Reihenfolge präsentiert werden. Dabei konzentrieren wir uns auf folgende Faktoren:

• Schaum: 4 Zustände: Depron, Plastazote, Orthomic und der Kontrollzustand (ohne Schaum)
• Sehen: Augen offen und Augen geschlossen. Ein Zustand entspricht einer Kombination der verschiedenen Stufen des Schaum- und Sichtfaktors. Ein Test besteht aus dem Beibehalten einer stehenden Position auf einer stabilometrischen Plattform für 30 Sekunden unter einer bestimmten Bedingung. Für jede Bedingung werden drei Versuche durchgeführt. Zwischen jedem Versuch von 30 Sekunden wird eine Ruhezeit von mindestens 30 Sekunden verhängt.

Während dieser 30 Sekunden Ruhe muss der Teilnehmer seine Stabilität anhand einer visuellen Analogskala selbst einschätzen.

Zusätzlich zu den Empfehlungen zur Verwendung von Schäumen werden uns die Ergebnisse dieser Studie ermöglichen, drei Kategorien der posturalen Reaktion zu identifizieren:

1. Eine physiologische Reaktion, die durch die durchschnittliche Schwankung auf Schaum der untersuchten Population bestimmt wird
2. Eine unphysiologische Reaktion, die deutlich unter dem niedrigen Standard der physiologischen Schwingung liegt
3. Eine unphysiologische Reaktion, die deutlich über der hohen Norm der physiologischen Oszillation liegt Wir werden dann einer Auswahl von Teilnehmern innerhalb jeder dieser drei Gruppen vorschlagen, das Pimouss-2-Experiment durchzuführen. Die Auswahl der Teilnehmer hängt von ihrer positiven Reaktion auf die Teilnahme an Pimouss 2 und ihrem individuellen Ergebnis während Pimouss 1 ab. Das Interesse besteht darin, 3 Populationen zu erhalten, deren Antworten signifikant unterschiedlich sind.

Nur Anne-Hélène Olivier (zuständig für die Dateneingabe und auch für das Projekt) kann die ausgewählten Teilnehmer kontaktieren.

Um die (im Schaumzustand) unbekannte Norm der Besetzungsoszillation konstruieren und damit die Grenzen dieses Parameters bestimmen zu können, ist eine große Teilnehmerzahl erforderlich. Eine wegweisende Studie zur posturalen Kontrolle und insbesondere zum Gewicht visueller Informationen legte Normen für diese Kontrolle bei einer Population von 132 Teilnehmern fest. Wir beziehen uns daher auf diese Zahl für unser Experiment und planen, die posturale Kontrollantwort an 132 Teilnehmern zu bewerten. Wir werden diese Zahl mit den ersten Daten statistisch neu auswerten.

Der freiwillige Teilnehmer hat zum Zeitpunkt seiner Aufnahme in Pimouss 2 keinen Hinweis auf die Ergebnisse der Pimouss 1-Studie.

PIMOUSS2 Der Teilnehmer kommt im M2S-Labor an. Seine Korrespondenzdatei wird gefunden und ermöglicht die direkte Verwendung des Pseudo-Anonymisierungscodes, der während des ersten Experiments erstellt wurde.

Das optoelektronische System (Qualisys A, Schweden) erfordert die Positionierung von Reflexionssensoren an den anatomischen Orientierungspunkten.

Der Teilnehmer führt dann den gleichen Test wie im ersten Experiment durch (jedoch auf einem einzigen Schaum), gefolgt von mehreren Aufnahmen mit und ohne Einlagenelementen.

Jede Bedingung wird dreimal wiederholt, um die Verzerrung der Variabilität der Messung zu begrenzen.

Zur Fortbewegung führt jeder Teilnehmer definierte Trajektorien (geradeaus und 90° Drehungen) von ca. 10m Distanz aus. Er wird 5 Mal pro Bedingung wiederholen (alle Elemente oder nicht und mit geschlossenen oder offenen Augen). Der Teilnehmer führt diese Aufgabe unter mehreren experimentellen Bedingungen durch, die in zufälliger Reihenfolge präsentiert werden. Dabei konzentrieren wir uns auf folgende Faktoren:

• Trajektorien: (geradeaus oder 90°-Kurven), um eine Repräsentativität des täglichen Gehens zu ermöglichen
• Visuals: (Augen geschlossen oder Augen offen), um den Beitrag der plantaren Informationen zu dieser Aufgabe zu isolieren.
• Mechanische Reize (Kontrollbedingung (ohne Element), Sohlenelement unter dem rechten Fuß oder Sohlenelement unter dem linken Fuß) Eine Bedingung entspricht einer Kombination der verschiedenen Ebenen des Trajektorienfaktors, des Sehens und der mechanischen Stimulation.

Datenanonymisierung:

Jedem Teilnehmer wird bei Empfang im Labor über einen ausschließlich zu diesem Zweck vorgesehenen Computer ein pseudo-anonymer Identifikationscode zugeteilt. Der Zugriff auf den Computer ist durch ein Passwort geschützt. Tatsächlich enthalten keine der in dieser Studie verwendeten Daten irgendwelche identifizierenden Informationen über die Teilnehmer.

Jedem Teilnehmer wird bei seiner Ankunft in der IFPEK-Klinik über einen ausschließlich für diesen Zweck vorgesehenen Computer ein pseudo-anonymer Identifikationscode zugewiesen.

Datenspeicher:

Die Aufbewahrung von Informationen auf Papier ist auf ein Minimum reduziert und betrifft das Experimentierheft und die Teilnahmeerklärungen.

Das Notizbuch enthält die für jeden Testtag aufgezeichneten experimentellen Daten, die anwesenden Experimentatoren, den Identifikationscode der getesteten Teilnehmer, die Art der Tests und alle technischen oder menschlichen Probleme. Dieses Notizbuch wird in einem verschlossenen Schrank archiviert, der sich entweder in der Arztpraxis oder im Labor befindet.

Alle anderen Computerdaten werden auf der Festplatte des Computers des Bewegungsanalysesystems gespeichert, der Zugriff ist durch ein Passwort geschützt. Sie werden dann nach jedem Experiment und für jedes Projekt in Form einer elektronischen Datei archiviert, die auf einem eigenen Platz im internen Network Attached Storage (NAS) des M2S-Labors gespeichert wird.

Für Experimente außerhalb des Labors (innerhalb des IFPEK) hat das M2S-Labor ein sicheres Virtual Private Network (VPN) erstellt, um die Übertragung von Daten und der Äquivalenzdatei vom Experimentierstandort auf sein internes NAS zu ermöglichen.

Dauer der Datenspeicherung:

Versuchshefte und Einverständniserklärungen der Teilnehmer werden 15 Jahre lang aufbewahrt.

Anonymisierte Computerdaten werden nach 4 Jahren (Dauer der Studie) archiviert.

Datenverarbeitung und -analyse Die statistische Analyse besteht aus einem Vergleich der Ergebnisse abhängiger Gruppen. Die Statistiken werden schlussfolgernd sein. Eine ANOVA mit wiederholten Messungen, gefolgt von Post-hoc-Tests, wird verwendet, um die Wirkung des Schaums auf die posturale Reaktion der Teilnehmer oder die Wirkung der plantaren Stimulation während der Bewegungsaufgabe zu bewerten. Wir werden besonders auf die mit dem Test verbundene Effektgröße achten.

Die statische Analyse mit den Schäumen wird durch Äquivalenzversuche zu den mit Depron erzielten Ergebnissen ergänzt. Die analysierten abhängigen Variablen sind unter anderem die Charakteristiken der Verschiebung des Druckzentrums und des Massenzentrums oder die Plantardrücke.