Biofeedback-jalkineiden vaikutukset Parkinsonin taudissa: toiminnallisten motoristen kykyjen ja liikkumisen arviointi

Parkinsonin tauti (PD) on krooninen ja etenevä neurodegeneratiivinen sairaus, jolle on kliinisesti ominaista bradykinesia, lepovapina, jäykkyys ja asennon epävakaus. Tästä sairaudesta kärsivillä henkilöillä on useita kävelypoikkeavuuksia, joille on ominaista hidastunut nopeus, lyhyet ja sekoittuvat askeleet sekä lisääntynyt askelten vaihtelu.

Viime vuosikymmeninä on pyritty kehittämään kestäviä ja toteuttamiskelpoisia strategioita näiden henkilöiden jokapäiväiseen elämään, joiden tavoitteena on parantaa ryhtiä ja kävelysuorituksia.

Tässä yhteydessä parannetun plantaarisen biopalautteen roolia tutkitaan. Esimerkiksi jalkapohjan sensorinen stimulaatio näyttää parantavan asennon säätöä ja kävelyä. Lisäksi on havaittu, että jalan kosketus paljain jaloin maahan, toisin kuin kengän käyttäminen, pystyy antamaan suurempaa palautetta, mikä parantaa ryhtiä ja liikkuvuutta. Parempi liikkuvuus lisää turvallisuutta päivittäisten toimintojen suorittamisen aikana, vähentää putoamisriskiä ja siten parantaa elämänlaatua. Kirjallisuuden tutkimukset keskittyvät ensisijaisesti sisäpohjallisten ja jalkineiden stimulointiin täry-, kuulo- ja/tai visuaalisen biofeedbackin integroinnilla.

Elektronisten jalkineiden käyttökelpoisuus on tällä hetkellä rajoitettua. Mahdollinen kestävä ratkaisu voisi olla sellaisten jalkineiden käyttö, jotka minimoivat jalan irtoamisen ulkoisesta ympäristöstä ja samalla suojaavat sitä tehokkaasti mahdollisilta loukkaantumisilta. Tämän tyyppiset jalkineet mukautuvat jalan muotoon, mikä mahdollistaa paremman jalkapalan palautteen perinteisiin kenkiin verrattuna. Inertia-antureita käyttävä kävely on tutkimuksessa ja kliinisessä käytännössä helposti toteutettavissa oleva menetelmä, jota voidaan soveltaa useisiin neurologisiin oireyhtymiin. Lannerangan tasolla käytettävä laite voi mitata kävelyn spatiotemporaalisia parametreja. Lisäksi on mahdollista laskea rungosta johdettuja kiihtyvyysindeksejä. Erityisesti harmoninen suhde (HR) on fysiologisen kävelyn sujuvuuden ja rytmin edustava indeksi. Siksi se on luotettava parametri neurologisten potilaiden mahdollisten kävelymuutosten arvioinnissa.

Tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on varmistaa, parantaako jalkapohjapalautetta antavien jalkineiden käyttö PD-potilaiden sykettä.

Toissijaisena tavoitteena arvioidaan muutoksia muissa rungosta johdetuissa kävelyindekseissä, staattisessa asennonhallinnassa ja toimintakyvyssä. Lisäksi arvioidaan näiden parametrien keskipitkän aikavälin muutoksia (neljän viikon jalkapohjaisten palautekenkien käytön jälkeen) sekä kaatumisten esiintymistä ja kävelyn jäätymistä (FOG).

Tutkimus on jaettu 2 työpakettiin (WP). WP1 on interventio-avoin tutkimus, jossa havaitaan lyhytaikaisia ​​muutoksia, jotka johtuvat jalkineiden lisäämisestä jalkapohjasta.

Alkuarvioinnissa (T0) kerätään kliinis-demografisia tietoja ja potilaille tehdään kattava neurologinen tutkimus. Sairauskohtaisia ​​asteikkoja (UPDRS III osa 3, NFOG-q, LEDD, DASS-21) annetaan.

Potilaille tehdään inertia-kävelyanalyysi, staattinen avojaloin posturografia ja toimintakykytestit (TUG, 2MWT, 5-STST, 10-mFW) kolmessa tilanteessa satunnaistetussa järjestyksessä:

• Avojaloin kunto (BC): ilman kenkiä
• Neutraali kunto (NC): neutraalit kuntosalikengät
• Lisääntynyt jalkapohjan palautetila (PFC): jalkapohjakengät

WP2 on prospektiivinen, interventioon perustuva satunnaistettu kontrolloitu tutkimus, jossa arvioidaan neljän viikon jalkakengän käyttöönoton aiheuttamia muutoksia. Perustason arvioiden (T0) jälkeen potilaat satunnaistetaan ja jaetaan johonkin seuraavista ryhmistä:

• Neutraali kunto (NC): neutraalit kuntosalikengät
• Suurempi jalkapohjan palautetila (PFC): jalkapohjakengät jalassa

Molemmissa ryhmissä osallistujille tarjotaan sopivan kokoiset kengät ja heitä pyydetään ottamaan määrätyt kengät tavanomaisina jalkineinaan jokapäiväiseen toimintaan neljän viikon ajan. Potilaiden tulee pitää päiväkirjaa kenkien käyttöön ja päivittäiseen käyttöaikaan liittyvistä ongelmista sekä kirjaamista kaatumisista ja sumujaksoista.

Arviointijärjestelmä:

Kävelyanalyysimenettely:

Kävelytietojen keräämiseksi inertia-anturi (BTS G-Walk, BTS, Milano, Italia) sijoitetaan viidennen lannenikaman (L5) tasolle ergonomisella vyöllä. Inertia-anturi kommunikoi kannettavan tietokoneen kanssa Bluetoothin kautta tietojen tallentamista 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, ja se tallentaa lineaarista ja kulmakiihtyvyyttä anteroposteriorissa (AP), mediolateraalisessa (ML) ja pystysuorassa (V) suunnassa.

G-STUDIO-ohjelmiston (G-STUDIO, BTS, Milano, Italia) "Walk+" -protokollaa käytetään havaitsemaan vartalon kiihtyvyys, oikean ja vasemman askelsyklin vaiheet sekä lantion kinematiikassa spatiotemporaaliset parametrit. Harmoninen suhde lasketaan rungon kiihtyvyystietona kolmessa suunnassa (pystysuora, 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 Lyapunov-eksponentti (LLE), variaatiokerroin (CV), logaritmillinen nykäisypistemäärä (LDLJ), toistumisen kvantifiointianalyysi (RQA), kuten Castiglia et al.:n edellisessä työssä on kuvattu.

Ennen kokeellista istuntoa osallistujia ohjataan kävelemään maassa ennalta määrättyä polkua pitkin perehtymään menettelyyn. Heitä neuvotaan kävelemään tavanomaista askeleensa mukaista tahtia pitkin noin 3 metriä leveää ja 30 metriä pitkää käytävää ilman ulkoisia tekijöitä, jotka voivat häiritä askelnopeutta ja rytmiä. Suoritetaan viisi peräkkäistä koetta. Kokeet keskeytetään, jos potilas ilmoittaa epämukavuudesta toimenpiteen aikana, väsymyksestä tai kipusta.

Posturografinen arviointi:

Posturografista arviointia varten suoritetaan tietokoneistettu stabilometria, jossa potilas tallennetaan ortostaattisessa asennossa, hiljaisissa olosuhteissa ja ilman häiriöitä silmät auki ja silmät kiinni käyttämällä instituutissamme saatavilla olevia voimaalustoja (BTS P-6000, BTS, Milano, Italia) . Potilaita pyydetään asettumaan posturografisille alustoille. Kun asento on saavutettu ja on varmistettu, että potilas tuntee olonsa mukavaksi, teknikko tallentaa 3 10 sekunnin mittaista koetta silmät auki ja 3 10 sekunnin koetta silmät kiinni. Oppimisvaikutuksen vähentämiseksi kokeet kirjataan satunnaistettuna. Kokeet keskeytetään, jos potilas ilmoittaa epämukavuudesta toimenpiteen aikana, väsymyksestä tai kipusta.

Toiminnallisten kapasiteettivaakojen hallinta:

• Timed-Up and Go (TUG) -testi: TUG on yksinkertainen testi moottorin yleisen toiminnan arvioimiseksi. Osallistujia pyydetään nousemaan tuolista, kävelemään 3 metrin lineaarinen matka, kääntymään 180 astetta ja palaamaan istuma-asentoon mahdollisimman lyhyessä ajassa.
• 2 minuutin kävelytesti (2MWT): 2MWT arvioi autonomian ja aerobisen kävelykyvyn. 2MWT:ssä kohdetta ohjataan kattamaan suurin matka kävelemällä tasaista 30 metrin polkua 2 minuutin sisällä.
• 5 Istu-seisomatesti (5-STST): 5-STST:tä käytetään alaraajojen toimivuuden ja vahvuuden arvioimiseen. Tutkittavaa pyydetään nousemaan ylös ja istumaan tuolilta viisi kertaa mahdollisimman lyhyessä ajassa.
• 10 metrin vapaakävely (10-mFW): 10 metrin testissä koehenkilöä pyydetään kävelemään tasaista 10 metrin polkua miellyttävään (tavalliseen) tahtiin.

Tilastosuunnitelma Tehdään alustava normaaliusanalyysi sen määrittämiseksi, käytetäänkö parametrisiä vai ei-parametrisia menetelmiä käyttämällä graafista esitystä ja Shapiro-Wilk-testiä. Numeeriset muuttujat kuvataan keskiarvon ja keskihajonnan (tai tarvittaessa mediaanin ja kvartiilien) avulla, kun taas kategorialliset muuttujat esitetään raakalukuna ja prosentteina.

WP1:ssä näitä kolmea ryhmää verrataan käyttämällä ANOVAa Bonferronin post-hoc-testien tai riippuvien näytteiden Friedman-testien kanssa.

Korrelaatiot kvantitatiivisten parametrien kanssa arvioidaan Pearsonin korrelaatiokertoimella (tai tarvittaessa Spearmanilla) sekä ryhmien sisällä että globaalisti.

WP2:ssa sykkeen muutokset arvioidaan toistuvilla mittauksilla ANOVA (tai vastaavalla ei-parametrisella testillä) kahdella tekijällä: AIKA (2 tasoa, T0 vs. T1, ryhmien sisällä) ja RYHMÄ (2 tasoa, plantaarinen kenkä vs. neutraali). kenkä, ryhmien välillä).