Sistema portátil de retroalimentación en tiempo real para mejorar la marcha y la postura en la enfermedad de Parkinson (WRTF for PD)

Después de la validación del sistema portátil de retroalimentación en tiempo real (WRTF) propuesto, se probará la viabilidad de utilizar este sistema para proporcionar RTF de parámetros de marcha y postura en un solo grupo de veintiséis personas con enfermedad de Parkinson (EP) de leve a moderada. . El tamaño de la muestra fue elegido para observar un valor de coeficiente de correlación intraclase (ICC (2,1)) entre 0,75 y 0,9 con alfa = 0,05 y poder del 80%. Se reclutarán sujetos de todas las razas y ambos géneros. A pesar de la mayor representación de hombres en PD, los investigadores buscarán lograr una distribución equitativa de hombres y mujeres. Dado que la incidencia de la EP aumenta con la edad, aumentando después de los 55 años con un fuerte aumento después de los 60 años, los investigadores reclutarán participantes entre las edades de 50 y 80 años.

Después de la inscripción, cada sujeto participará en una sesión de detección y evaluación clínica en el Centro Muhammad Ali Parkinson (MAPC) en el Hospital y Centro Médico St. Joseph (SJHMC) en Phoenix, AZ y todas las sesiones de recopilación de datos experimentales se realizarán en el Arizona Universidad Estatal (ASU), Tempe, AZ. Las 3 sesiones de recopilación de datos experimentales serán (1) Sesión de validez, (2) Sesión de modo de retroalimentación continua (CF) y (3) Sesión de modo de retroalimentación a pedido (ODF). Todas las sesiones de detección, evaluación clínica y recopilación de datos experimentales se llevarán a cabo durante el estado de "medicación en" del sujeto (cuando la medicación controla mejor los síntomas de la EP, generalmente 60-90 minutos después de la dosis habitual de medicación antiparkinsoniana de los sujetos) . El orden de las sesiones de los modos CF y ODF se aleatorizará entre los sujetos.

Sesión de detección y evaluación clínica (~ 2 horas): en esta sesión, primero los sujetos serán evaluados por el Dr. Shill para los criterios de elegibilidad que incluyen la evaluación UPDRS. Si son elegibles, su equilibrio y estado cognitivo se evaluarán utilizando la prueba de sistemas de evaluación Mini-Balance (Mini-BESTest) y las escalas para los resultados de la cognición de la enfermedad de Parkinson (SCOPA-Cog), respectivamente. Se ha demostrado que el Mini-BESTest detecta incluso déficits de equilibrio sutiles en personas con EP. SCOPA-Cog es una escala específica para el TP que evalúa la memoria no verbal y verbal, el aprendizaje, la atención y la función ejecutiva, incluida la planificación motora compleja, la memoria de trabajo y la fluidez verbal, y se ha sometido a numerosas pruebas clinimétricas.

Sesión de validez simultánea de WRTF (SA1) (~ 2 horas): en esta sesión, los sensores MIMU se colocarán en la parte inferior de las piernas, las muñecas, la parte inferior de la espalda y la parte superior de la espalda. Se colocarán marcadores reflectantes livianos de acuerdo con la configuración del marcador de cuerpo completo (Vicon Motion Systems, Ltd, Reino Unido) y se utilizará un software especializado (Nexus 2.3, Vicon) para la evaluación cinemática. Se les pedirá a los participantes que completen veinte pruebas de caminata sobre el suelo de 15 metros a la velocidad cómoda que ellos mismos hayan seleccionado. A partir de los segmentos de estado estacionario de estos ensayos, los eventos de la marcha, los índices espacio-temporales de la marcha (que incluyen la longitud del paso, el tiempo del paso, el balanceo del brazo y el ángulo de la espalda) se calcularán en tiempo real para cada paso utilizando el sistema WRTF (como se describe en secciones anteriores), y se comparará con los valores estándar de oro obtenidos del sistema Vicon.

Sesión de modo de retroalimentación continua (SA2) (~ 3 horas): en esta sesión, se proporcionará RTF para que el participante practique caminar con mayor longitud de paso, balanceo de brazos, postura erguida y tiempo de paso regular. Todas las pruebas de caminata se realizarán sobre el suelo y se proporcionará retroalimentación de un solo parámetro en un momento/prueba determinado. Se obtendrán varias medidas paso a paso de la marcha y la postura espacio-temporales utilizando el sistema WRTF.

Primero, se les pedirá a los participantes que caminen a la velocidad que ellos mismos seleccionaron durante una prueba de 80 metros (con un giro de 180 grados a 40 metros) en un pasillo largo para determinar sus medidas de marcha de referencia (incluida la longitud del paso, el balanceo del brazo, tiempo de paso y ángulo posterior). Luego, los sujetos realizarán una prueba de 80 metros pisando con señales visuales: tiras colocadas en el piso a intervalos iguales, para obtener la plantilla objetivo de longitud de paso (descrita en la sección 'Modo de retroalimentación continua'). A continuación, se les pedirá a los sujetos que caminen dos pruebas de 80 metros durante las cuales se les proporcionará RTF de su rendimiento de longitud de paso (sus movimientos actuales en forma de sonido e instrucciones específicas a través de auriculares). Después de esto, los participantes realizarán una prueba de 80 metros siguiendo un metrónomo para obtener la plantilla objetivo de tiempo de paso, seguida de dos pruebas de 80 metros durante las cuales se proporcionará RTF de su tiempo de paso para mejorar el ritmo de la marcha. De manera similar, las pruebas de balanceo de brazos y postura erguida se realizarán de la siguiente manera: una prueba de 80 metros (caminar con balanceos de brazos más grandes) para obtener la plantilla objetivo de balanceo de brazos, dos pruebas de 80 metros que proporcionen RTF del rendimiento de balanceo de brazos, una prueba de 80 metros prueba de 80 metros (caminar erguido) para obtener la plantilla de objetivo de verticalidad, y dos pruebas de 80 metros que proporcionan RTF de postura erguida.

Sesión de modo de retroalimentación a pedido (SA3) (~ 3 horas): esta sesión evaluará el uso de retroalimentación a pedido. Después de usar los sensores del sistema WRTF y los auriculares, los sujetos realizarán una prueba de referencia de 100 metros sin retroalimentación a la velocidad cómoda que ellos mismos seleccionaron. Luego, los sujetos participarán en ocho intentos de 100 metros con un giro de 180 grados a 50 metros, de los cuales, dos intentos se realizarán con cada tipo de retroalimentación (longitud de paso, tiempo de paso, balanceo de brazos o postura erguida). Los índices de marcha espacio-temporales se calcularán a partir de ensayos con y sin retroalimentación. Se proporcionarán períodos de descanso suficientes entre las pruebas.

Medidas de resultado primarias y secundarias: Los principales resultados primarios serán la correlación intraclase (ICC) y los coeficientes de confiabilidad (RC) para probar la validez del sistema WRTF. Las otras medidas principales serán la longitud y el tiempo del paso y su variabilidad, el balanceo de los brazos y la postura erguida. Además, se explorarán las correlaciones entre el estado cognitivo y el control del equilibrio y la capacidad de seguir RTF.

Datos y análisis estadísticos: para la marcha, se calcularán los valores medios de la longitud del paso/zancada, la asimetría, la variabilidad en la longitud y el tiempo del paso, la velocidad de la marcha, el tiempo de oscilación, la duración del doble apoyo y los elementos relacionados con la marcha de las puntuaciones clínicas. Las medidas de control de la postura incluirán el ángulo de la espalda durante las pruebas de caminata y el tiempo de duración del mantenimiento de diferentes tareas de equilibrio durante la evaluación del Mini-BESTest. La validez concurrente (relacionada con el criterio) entre los dos sistemas (WRTF vs. Vicon) se analizará con ICC (2,1) y RC. El efecto de RTF (CF y ODF) en cada medida principal se evaluará mediante pruebas t pareadas. La diferencia en el grado de mejora entre los modos CF y ODF también se comparará mediante la aplicación de la prueba t pareada sobre los cambios en las medidas de la marcha y la postura entre las pruebas de retroalimentación respectivas y las pruebas de referencia. Para condiciones que violan la normalidad, se utilizará la prueba de rango con signo de Wilcoxon.