Kävelyväsymys ja aivojen toiminta multippeliskleroosia sairastavilla ihmisillä

Metodologia Rekrytointistrategia. Osallistujat rekrytoidaan flaamilaisista MS-kuntoutuskeskuksista Melsbroek (NMSC) ja Overpelt (Noorderhart RMSC) sekä REVAL-tutkimuskeskuksesta UHasseltissa. Tiedotuslehtisiä jaetaan keskuksissa sekä REVALin ja Flanderin MS-yhdistyksen verkkosivuille ja sosiaaliseen mediaan sijoitetun tiedon kautta. Haemme ikää ja sukupuolta vastaavilta koehenkilöiltä terveitä kontrolleja ottaen huomioon 5 vuoden vaihteluväli koehenkilöä kohden.

Tietoon perustuvan suostumuksen antamisen jälkeen keskukset keräävät ja toimittavat iän ja sukupuolen demografiset tiedot sekä MS-tautiin liittyvät tiedot, kuten EDSS, MS-taudin tyyppi ja vuodet diagnoosista. Osallistujia ohjeistetaan noudattamaan normaalia rutiinia ja välttämään ylimääräistä fyysistä toimintaa vähintään 24 tuntia ennen tiedonkeruuta.

Kokeen pääpiirteet. Tutkimus ehdottaa kahta tutkimuskysymystä ja se suoritetaan kolmen päivän kuluessa. Ensimmäinen päivä on osallistujien kliininen arviointi/seulonta (yleinen osille A ja B). Osa A on havainnointitutkimus (2. päivä) ja osa B on havainnointi- ja toteutettavuustutkimus (3. päivä).

Kliininen arviointi/seulonta Osallistujiin otetaan yhteyttä varmistaakseen heidän kiinnostuksensa ja kelpoisuutensa (sisällytys- ja poissulkemiskriteerit) osallistua tutkimukseen. Mikäli osallistujat osallistuvat tutkimukseen, osallistujille lähetetään erilaisia ​​kyselylomakkeita täytettäväksi: Falls Efficacy Scale International (FES-I) putoamisen pelossa, multippeliskleroosikävelyvaaka (MSWS-12) ja 10 kysymystä, jotka sisältävät kävelyasioita. havaittu kävelykyky [11], Pittsburgh Fatigability Scale (PFS) koettuun väsymykseen, Modified Fatigue Impact Scale (MFIS) koettuun väsymykseen, lyhyt kipukartoitus (BPI, lyhyt muoto) koetun kivun arvioimiseen, Multiple Sclerosis Spastcity Scale 88 (MSWS-88, osa 5 ja 6) todentamaan spastisuuden vaikutus kävely- ja liikekykyyn ja lyhyt itsehallintaasteikko (BSCS) itsehillinnän arviointiin. Erityisesti pwMS:n osalta kysytään PDDS (Patients Disease Determined Steps, Patients Disease Determined Steps) -arvoa, jotta saadaan selville omasta mielestään vamman taso. Osallistujia pyydetään myös mittaamaan pään ympärysmitta toiminnallista lähi-infrapunaspektroskopiaa (fNIRS) varten. Jos potilaaseen otetaan yhteyttä MS-keskuksissa (MS Rehabilitation Center-Pelt ja National MS Center Melsbroek), terapeutti toimittaa kyselylomakkeet, mittaa osallistujien pään koon ja selvittää vamman tason (mitattu laajennetulla vammalla). tila-asteikko - EDSS). Ihonväri, hiusten tyyppi ja väri huomioidaan fNIRS-analyysin avuksi.

Osa A – Arviointi Tutkimus sisältää 70 pwMS:ää ja 30 tervettä kontrollia. Tutkimus koostuu yhdestä käynnistä (kesto 1 tunti 30 minuuttia, sisältäen laitteiden valmistelun ja lepoajat). Osallistujia pyydetään käyttämään shortseja tai leggings-housuja anturien paremman kiinnityksen varmistamiseksi. Antropometriset ominaisuudet, kuten ikä, paino, pituus ja sukupuoli, kysytään ja mitataan. Lisäksi pwMS:n osalta kirjataan myös aika diagnoosista, MS-fenotyyppi ja lääkkeet, jotka voivat vaikuttaa väsymykseen tai kävelykykyyn. Symbolinumeroiden modaliteettitesti (SDMT) arvioi kognitiivisen käsittelynopeuden. Myöhemmin muunnettua Ashworth-asteikkoa (MAS) käytetään polven koukistajien/ojentajien ja nilkan koukistajien/ojentajien lihasspastisuuden tarkistamiseen. Motricity-indeksi suoritetaan lihasvoiman mittausta varten, minkä jälkeen suoritetaan ajastettu 25 jalan kävelytesti (T25FWT). Prefrontaalisen aivokuoren, täydentävän motorisen alueen, premotorisen aivokuoren ja primaarisen motorisen aivokuoren aivokuoren aktiivisuuden mittaamiseksi fNIRS sijoitetaan osallistujien päähän. Puettavat anturit sijoitetaan ennalta määritettyyn kehon asentoon mittaamaan kävelyominaisuuksia. Sekä kävelyominaisuudet että aivokuoren aktivaatio mitataan samanaikaisesti lyhyen kävelyn aikana (10 15 sekunnin koetta ja 25-30 sekuntia paikallaan seisovia lepojaksoja kokeiden välillä, lohkosuunnittelussa) ennen pitkää kävelyä (6 minuutin kävely) ja sen jälkeen sekä sen aikana. testi (6MWT)) protokollia. Ennen 6MWT:n alkua osallistujille esitetään kaksi kysymystä: "Hidastatko vauhtia kävellessäsi jonkin aikaa?" ja "Tunnetko sileyden pahenevan kävellessäsi jonkin aikaa?" jossa heidän on annettava arvosana välillä 1 ("ei ollenkaan") ja 5 ("Erittäin"). Kysymys heidän havaitsemistaan ​​kävelylaadun muutoksista, jossa verrataan loppua 6MWT:n alkuun, kysytään Perception of Gait Quality Change (PGQC) kautta.

Osa B – Arviointi Tutkimus sisältää 30 pwMS:ää ja 30 tervettä kontrollia. Osaan A osallistuneet osallistujat kutsutaan osallistumaan osaan B. Osallistujia pyydetään käyttämään shortseja tai leggings-housuja anturien ja heijastavien merkkien kiinnittämiseksi paremmin. Tämä tutkimus koostuu myös yhdestä 1 tunnin ja 30 minuutin vierailusta (sisältää valmistelun ja arvioinnin). Puettavat anturit sijoitetaan osallistujiin samalla tavalla kuin osa A. Heijastavat merkit sijoitetaan kehon maamerkkeihin. Osallistujia pyydetään kävelemään mukaansatempaavalla juoksumatolla kahdessa kiinteänopeuksisessa tilanteessa (suhteessa 80 % ja 50 % T25FW:stä), kun taas infrapunakamerat tallentavat heijastavien merkkien sijainnin. Osallistujilta kysytään myös aikaisempaa kokemusta juoksumatolla kävelemisestä.

OSA A. ARVIOINTI. Tulos mittaa tekniset tiedot Jalkanapautustesti. Osallistujien on suoritettava jalkakosketus mahdollisimman nopeasti ja suuremmalla amplitudilla 6 kertaa: i) 2 kertaa 10 sekuntia jokaiselle jalalle, 1 minuutin lepojakso kokeiden välillä ja ii) kerran kummallekin jalalle, 1 minuutin ajan. Kaksi kertaa 10 sekuntia kummallekin jalalle toistetaan lyhyen kävelytestin jälkeen 6MWT:n jälkeen. Inertiamittausyksiköt ovat jalkojensa päällä liikkeen mittauksen taajuutta ja amplitudia varten samanaikaisesti aivokuoren aktiivisuuden mittaustietojen kanssa. Kutakin koetta edeltävä 15 sekunnin perusjakso suoritetaan aivokuoren toiminnalle.

Lyhyt kävelytesti. Osallistujia opastetaan kävelemään maksiminopeudellaan (5 kertaa) ja mukavalla nopeudellaan (5 kertaa) 15 sekunnin lohkoissa lepojaksojen ollessa 25-30 sekuntia ennen ja jälkeen 6MWT:n. Ensimmäisen neljän kokeen järjestys on yhdenmukainen osallistujien kesken (alkaen 2 nopeasta kävelystä ja sen jälkeen 2 mukavasta kävelystä). Loput kokeet satunnaistetaan. Eri lepoajat valittiin estämään osallistujia ennakoimasta kokeen alkua, mikä minimoi ennakoinnin vaikutukset aivokuoren aktivaatioon. Lepojaksojen aikana osallistujia ohjataan suorittamaan yksinkertainen kognitiivinen tehtävä laskemalla alaspäin 50:stä, jotta vältytään mielen vaeltelulta. Psychophy-ohjelmistoa käytetään kokeellisen menettelyn piirtämiseen ja puettavien sensorien ja fNIRS-laitteiden synkronointiin. Osallistujille annetaan standardoidut ääniohjeet siitä, mitä heidän tulee tehdä, ja lasketaan tehtävän alkuun.

Kävelykyvyn ja väsymystesti. Osallistujat suorittavat 6MWT:n. 6MWT:n aikana osallistujia ohjeistetaan kävelemään turvallisesti mahdollisimman nopeasti ja kattamaan maksimi yksilöllinen matka 6 minuuttia 25 metrin kävelytiellä, jonka molemmissa päissä on käännöksiä. Osallistujia ei kannusteta suullisesti, ja tutkimushenkilöstö ilmoittaa jokaisesta testin suorittamasta minuutista. Potilaat saavat tarvittaessa käyttää apuvälinettä, eikä lepoa 6MWT:n aikana sallita.

Kävelymittaus:

Osallistujat varustetaan 10 puettavalla anturilla (OPAL V.2, APDM, USA, https://www.apdm.com/wearable-sensors/) mittaamaan kävelyominaisuuksia eri kulkualueilla. Kaksi anturia kiinnitetään heidän jalkoihinsa, kaksi kumpaankin sääriluun, kaksi kumpaankin reiteen, kaksi kumpaankin ranteeseen, yksi lanneluun (L4) ja yksi rintalastaan.

Kortikaalisen aivotoiminnan mittaaminen:

Aivokuoren aktiivisuuden mittaamisessa noudatetaan ohjeita, jotka koskevat kävelyn ja asennon arviointia fNIRS:n avulla. Osallistujat käyttävät kannettavaa fNIRS-lakkia, jonka takana on reppu, joka sisältää fNIRS-laitteen. Lakin koko muuttuu kunkin osallistujan pään koon mukaan. fNIRS-järjestelmä koostuu 16 anturista ja 16 ilmaisimesta, ja se sijoitetaan korkkiin seuraavien kiinnostavien alueiden mittaamiseksi: prefrontaalinen aivokuori (Broadman-alueet 9, 10 ja 46), lisämotorinen alue (Broadman-alue 6), esimoottori. aivokuori (Broadman-alue 6) ja primaarinen motorinen aivokuori (Broadman-alue 4). Nämä alueet vastaavat alueita, jotka osallistuvat aivojen ihmisen kävelynhallintaan.

OSA B. ARVIOINTI. Tulos mittaa tekniset tiedot 6 minuutin kävelytestin (6MWT) kiinteän nopeuden. Osallistujat suorittavat 6MWT:n kaksivyöisellä juoksumatolla, johon on upotettu kaksi voimaalustaa, Gait Real-Time interaktiivisessa laboratoriossa (GRAIL) kahdessa kiinteässä nopeustilassa: i) 80 % T25FW:ssä saadusta kävelynopeudesta ja ii) 50 % T25FW:ssä saadusta kävelynopeudesta. Kiinteänopeuksisten juoksumaton olosuhteiden järjestys satunnaistetaan ja tasapainotetaan ryhmien välillä. Osallistujille tarjotaan 40 minuuttia kiinteän nopeuden ehtojen välillä. GRAIL (Motekforce Link, Amsterdam, Alankomaat) arvioi kävelyominaisuuksien muutoksia kiinteänopeuksisen 6MWT:n aikana. Tämä järjestelmä mahdollistaa kehon liikkeen reaaliaikaisen tallennuksen korkearesoluutioisena tallennuksena 3D-liikkeenkaappausjärjestelmän avulla (10 kameraa Vicon Motion System®, tiedonkeruutaajuus on asetettu 100 Hz:iin). Kaksikymmentäkaksi passiivista heijastavaa merkkiä (HBM-alavartalomalli) sijoitetaan osallistujien luisiin maamerkkeihin.