Harmoninen suhde potilailla, joilla on GLUT1-puutosoireyhtymä

Glukoosinkuljettajan puutosoireyhtymä tyyppi 1 (GLUT1DS) on harvinainen, geneettisesti määräytyvä, neurometabolinen häiriö. Äskettäin arvioitu ilmaantuvuus on noin 1,65-2,22/100 000. GLUT1-puutosoireyhtymä johtuu patogeenisten mutaatioiden läsnäolosta SLC2A1-geenissä, jonka haploinsufektiivisuus johtaa glukoosin saatavuuden vähenemiseen aivoissa, mikä vaikuttaa aivojen toimintaan. Ketogeeniset ravitsemusterapiat (KDT) - ruokavaliot, joissa on runsaasti rasvaa, vähähiilihydraattipitoisuutta ja riittävä proteiinipitoisuus - edustavat oireyhtymän tämänhetkistä hoitostandardia: ketoaineet ylittävät veri-aivoesteen ja ovat vaihtoehtoinen energianlähde aivojen aineenvaihduntaan.

On arvioitu, että noin 90 prosentilla sairastuneista potilaista on erilaisia ​​patologisia kävelykuvioita. Ataksinen, spastinen, ataksospastinen tai dystoninen kävely ovat tärkeimmät tähän mennessä kuvatut ilmentymät.

Kinemaattinen kävelyanalyysi inertia-antureilla edustaa kliinisessä käytännössä helposti soveltuvaa menetelmää, jota voidaan soveltaa useisiin lasten ja aikuisten neurologisiin oireyhtymiin. Yksittäinen lannerangan tasolla käytettävä laite voi mitata tarkasti kävelyn spatio-temporaaliset parametrit. Lisäksi tällä työkalulla on mahdollista arvioida useita rungon inertiaindeksejä. Erityisesti harmoninen suhde (HR) on edustava indeksi kävelysyklin sujuvuudesta ja rytmisyydestä. Yhdessä suurimman Ljapunov-eksponentin (LLE) kanssa, joka on validoitu menetelmä nuorten ja vanhojen aikuisten kävelyvakauden kvantifiointiin, nämä ovat luotettava parametri neurologisen potilaan kävelymuutosten arvioimiseksi.

Kinemaattisen kävelyanalyysin avulla on mahdollista saada tarkka luonnehdinta GLUT1DS-potilaiden kävelystä. Tämä mahdollistaa ensinnäkin paremman tuntemuksen lokomotorisista parametreista tässä harvinaisessa potilasryhmässä. Koska kinemaattinen analyysi puettavan anturin avulla on menetelmä, joka voidaan helposti integroida päivittäiseen kliiniseen käytäntöön, saaduista tiedoista voi tulla ennusteisia biomarkkereita ja merkittäviä taudin tulosmittareita (myös suhteessa ketogeenisen ruokavalion tai ketogeenisen ruokavalion hoitoon tai mahdollisiin parannuksiin). tulevien farmakologisten tutkimusten yhteydessä).

Lopuksi tunnusomaisen kävelymallin tunnistaminen voisi helpottaa mahdollisimman henkilökohtaisten ad hoc -hermomotoristen kuntoutustoimintojen perustamista.

Siksi tutkimuksemme innovatiivinen tavoite on tarjota tarkka analyysi GLUT1DS-potilaiden kävelyn spatio-temporaalisista ja kinemaattisista parametreista, myös rungon inertiaindeksit ja korreloida nämä ominaisuudet oireyhtymän muihin kliinisiin ilmenemismuotoihin, sen luonnolliseen etenemiseen, ja vaste hoitoon.

- Tutkimus on jaettu 2 työpakettiin (WP):

WP1, joka edustaa tämän projektin ydintä, on havainnollinen tapaus-kontrollitutkimus.

WP2, joka edustaa pilottiosatutkimusta, on prospektiivinen kohorttitutkimus.

WP1:n sisällä koehenkilöt osallistuvat yhteen istuntoon (V1).

WP2:ssa koehenkilöitä seurataan neljällä lisäkäynnillä (V2, V3, V4 ja V5, vastaavasti), joiden väli on 6 kuukautta.

Osallistumiskriteerit täyttävät koehenkilöt ilmoittautuvat ja osallistuvat opintojaksoihin.

Arviointisuunnitelma:

Potilaille tehdään neljä erilaista käyntiä neljään eri aikaan:

• Ensimmäinen käynti (V1): tietoisen suostumuksen allekirjoittaminen, kliinis-demografisten tietojen kerääminen, antropometriset mittaukset, ABC-Movement 2:n kokoaminen, instrumentaalinen kävelyanalyysi.
• Toinen käynti (V2): kuusi kuukautta edellisen jälkeen, kliininen uudelleenarviointi, antropometristen mittausten kerääminen, ABC-Movement 2:n kokoaminen, instrumentaalinen kävelyanalyysi.
• Kolmas käynti (V3): kuusi kuukautta edellisen jälkeen, kliininen uudelleenarviointi, antropometristen mittausten kerääminen, ABC-Movement 2:n kokoaminen, instrumentaalinen kävelyanalyysi.
• Neljäs käynti (V4): kuusi kuukautta edellisen jälkeen, kliininen uudelleenarviointi, antropometristen mittausten kerääminen, ABC-Movement 2:n kokoaminen, instrumentaalinen kävelyanalyysi.
• Viides käynti (V5): kuusi kuukautta edellisen jälkeen, kliininen uudelleenarviointi, antropometristen mittausten kerääminen, ABC-Movement 2:n kokoaminen, instrumentaalinen kävelyanalyysi.

Kävelyanalyysimenettely:

Kävelytietojen keräämiseksi inertia-anturi (BTS G-Walk, BTS, Milano, Italia) sijoitetaan viidennen lannenikaman (L5) tasolle ergonomisella vyöllä. Inertia-anturi kommunikoi kannettavan tietokoneen kanssa Bluetooth-yhteyden kautta tiedon kirjaamista ja offline-analyysiä varten. Anturi sisältää triaksiaalisen kiihtyvyysmittarin (16 bittiä/akseli), triaksiaalisen magnetometrin (13 bittiä) ja triaksiaalisen gyroskoopin (16 bittiä/akseli). Näytteenottotaajuus on 100 Hz, lineaariset ja kulmarunkokiihtyvyydet anteroposteriorissa (AP), mediolateraalisessa (ML) ja pystysuunnassa (V) tallennetaan.

G-STUDIO-ohjelmiston (G-STUDIO, BTS, Milano, Italia) "Walk+" -protokollaa käytetään havaitsemaan vartalon kiihtyvyys, vasemman ja oikean kulkusyklin vaiheet sekä lantion kinematiikan spatiotemporaaliset parametrit.

Harmoninen suhde lasketaan rungon kiihtyvyystietona kolmessa suunnassa (pysty, medio-lateral ja anteroposterior), jakaen signaalin komponentit sen harmonisiksi ensimmäisen 10 parillisen ja 10 ensimmäisen parittoman harmonisen summan välisenä suhteena. perustaajuuksien kerrannaisia.

Muut lasketut rungon inertiaindeksit ovat suurin Ljapunov-eksponentti (LLE), variaatiokerroin (CV), normalisoitu nykäisypiste (NJS), toistumisen kvantifiointianalyysi (RQA), kuten Castiglia et al.:n aiemmassa työssä on kuvattu. Arvioimme myös Multiscale-entropiaa (MSE), kuten Bisi et ai. ovat kuvanneet.

Ennen kokeellista istuntoa osallistujille selitetään, että he kävelevät maassa ennalta määritettyä polkua pitkin. Ohjeita kävelemään tavanomaista kävelynopeutta vastaavalla nopeudella noin 3 m leveää ja 30 m pitkää käytävää pitkin ilman ulkoisia tekijöitä, jotka voivat häiritä kävelysyklin poljinnopeutta ja rytmiä. Suoritetaan viisi peräkkäistä testiä. Tutkimukset keskeytetään, jos potilas ilmoittaa toimenpiteen intoleranssista, voimattomuudesta tai kivusta.

- Tilastosuunnitelma:

Viitaten työhön Castiglia et al 2021, joka suorittaa kinemaattisen analyysin Parkinsonin tautia sairastavien potilaiden kohortista verrattuna kontrolliin, oletamme saavamme samanlaisen vaikutuskoon 0,74.

Kun otetaan huomioon yksisuuntainen t-testi kahden ryhmän (potilaat ja kontrollit) välistä vertailua varten, jonka alfa-merkittävyys on 0,05 teho 0,8 ja vaikutuskoko 0,74, saadaan vähintään 24 koehenkilöä ryhmää kohden.

Alustava normaaliusanalyysi tehdään graafisen esityksen ja Shapiro Wilk -testin avulla, jotta päätetään, käytetäänkö parametrisiä vai ei-parametrisiä menetelmiä. Numeeriset muuttujat kuvataan keskiarvona ja keskihajonnana (tai mediaani- ja kvartiileina, jos tarpeen), kategoriamuuttujat raakalukuna ja prosentteina.

Näitä kahta ryhmää verrataan t-testillä tai Mann Whitneyllä riippumattomien näytteiden saamiseksi.

Korrelaatio iän kanssa tarkistetaan Pearsonin (tai tarvittaessa Spearmanin) korrelaatiokertoimella, sekä ryhmän sisällä että globaalisti.

Korrelaatio kvantitatiivisten parametrien kanssa varmistetaan Pearsonin (tai tarvittaessa Spearmanin) korrelaatiokertoimella sekä ryhmän sisällä että globaalisti.

Korrelaatiot kvalitatiivisten parametrien kanssa arvioidaan t-testillä tai ANOVA:lla (Mann Whitney tai Kruskal Wallis, jos ei normaali).

HR:n vertailu V1:n, V2:n, V3:n, V4:n ja V5:n välillä suoritetaan toistuvilla mittauksilla ANOVA (ryhmätekijän välissä, viivekertoimella aikapisteessä).