L'effetto di un dispositivo di segnalazione indossabile sul congelamento dell'andatura nella malattia di Parkinson (CuePed)

La prova CuePeD prevede principalmente l'uso di un WCD (nella foto sul sito web www.brightdevices.com.au). Si tratta di un dispositivo indossato da cintura, con una collocazione contemporanea dell'input del sensore di movimento e dell'output di segnale. L'input è mediato da accelerometri e giroscopi miniaturizzati e utilizza algoritmi software che sono stati sviluppati per rilevare il FOG. L'uscita di cueing è mediata da una luce laser che brilla sul pavimento di fronte all'utente come segnale visivo continuo. Il segnale viene prodotto grazie alla capacità del dispositivo di riconoscere FOG nell'utente. Il laser viene prodotto per un periodo di tempo predeterminato o fino a quando non viene ricominciata la normale deambulazione, momento in cui si spegne fino al successivo episodio di congelamento.

Questo studio intende esaminare l'efficacia della WCD per il problema della FOG nel PD 'in vivo', cioè in un contesto comunitario.

La nebbia è stata definita in senso stretto come "l'improvvisa incapacità di iniziare o sostenere la locomozione". Include l'esitazione di 'inizio', 'svolta' e 'destinazione'. Una definizione più ampia accettata al seminario del 2010 di clinici e scienziati interessati alla FOG era "breve assenza episodica o marcata riduzione della progressione in avanti dei piedi nonostante l'intenzione di camminare". In genere si verifica diversi anni dopo l'insorgenza del morbo di Parkinson ed è stato riconosciuto come una fonte significativa di morbilità nei pazienti con morbo di Parkinson. Il cueing rappresenta uno dei trattamenti più promettenti, ma le dimostrazioni dell'efficacia in vivo di questo intervento ad oggi sono modeste.

Le cadute, sebbene spesso multifattoriali in una popolazione generale, nel PD sono spesso attribuibili alla FOG.

Sfortunatamente, gli attuali trattamenti per la FOG sono in gran parte inefficaci e le prove del loro uso limitate.

Gli interventi per FOG sono solitamente farmacologici e comportano la manipolazione delle dosi di levodopa (LD) o, più recentemente, l'aggiunta di stimolanti. Altri farmaci ad azione centrale sono stati aneddoticamente descritti come benefici, ma non sono stati studiati sistematicamente.

Forse come conseguenza della diminuzione della dose postoperatoria di laevodopa (LD) nei consumatori cronici, o del significato poco riconosciuto del nucleo subtalamico (il bersaglio di stimolazione più comune) nella regolazione dell'andatura, l'aumento della stimolazione cerebrale profonda come trattamento per il morbo di Parkinson potrebbe contribuire al problema.

Il primo studio che utilizzava un dispositivo indossabile per rilevare il FOG è stato descritto da Bachlin nel 2010, ma ha coinvolto un dispositivo a 3 componenti (un sensore di movimento indossato alla caviglia, un'unità di elaborazione indossata alla cintura e un auricolare per l'emissione di segnali) e un segnale uditivo pulsato (un clic da 1 Hz suono).

Una delle difficoltà ricorrenti per gli scienziati dell'andatura è l'incapacità di suscitare FOG nei congelatori "in vitro" in laboratorio. Ciò è dovuto all'ambiente clinico artificiale che dà luogo a una "prestazione migliore" oa una "cinesia paradossale".

Le misurazioni "in vivo" non di laboratorio sono state limitate ai questionari valutati dagli utenti al termine di un periodo di prova di uso domestico.

Questo dispositivo di rilevamento del congelamento e produzione di segnali offre una soluzione elegante per il miglioramento della FOG e possibilmente cade in una popolazione PD nella loro vita quotidiana. Inoltre, offre una nuova opportunità per la misurazione obiettiva dei dati cinematici per valutare l'efficacia del dispositivo nei singoli soggetti.

Sebbene il cueing sia riconosciuto come trattamento per la FOG da oltre 25 anni, la maggior parte di questo lavoro si è svolto nei laboratori di deambulazione. È ben noto che la nebbia è indotta in molti soggetti con l'inizio dell'andatura, dei giri e del "doppio compito". Ciò si verifica comunemente nell'ambiente domestico, dove sono presenti piccoli vani portali, corridoi ecc.

La maggior parte del lavoro "in vitro" ha avuto luogo con un segnale fisso e pulsato, solitamente uditivo, ma comprendente impulsi visivi e somatosensoriali/vibrazionali. Sfortunatamente, lo storico studio RESCUE del 2006 su Neiubauer ha dimostrato un miglioramento dell'andatura che non è stato sostenuto una volta rimosso il dispositivo di segnalazione. Cioè, il problema del FOG non è prontamente riabilitato con il cueing, ei benefici dell'addestramento al cueing si estinguono rapidamente una volta terminato il trattamento.

La neurobiologia del motivo per cui la FOG si verifica in questo contesto, sebbene esuli dallo scopo di questa descrizione, sta iniziando a essere compresa ed è degna di un breve commento per comprendere meglio il meccanismo d'azione del WCD. Diverse linee di evidenza, inclusi studi di imaging funzionale, indicano un fallimento della riconciliazione dei circuiti motori, cognitivi ed emotivi nei pazienti inclini alla FOG. Attività mentali (come contare all'indietro), attività motorie aggiuntive (come portare un bicchiere d'acqua), così come una sensazione di grave ansia stessa possono indurre la FOG. Allo stesso modo, la presenza di una porta o di un banco da cucina, che richiede contemplazione, rappresenta una doppia sfida che può indurre FOG. Essere eccitati emotivamente in modo ottimale in un ambiente di laboratorio può aiutare a superare la propensione al congelamento.

La ricerca proposta sarà un'analisi di serie di casi di 30 pazienti con PD con FOG clinicamente significativo; reclutati da neurologi per i disturbi del movimento locale. Non ci sarà accecamento. Ci sarà un design ABA con i soggetti che fungono da controlli propri: il dispositivo acceso continuamente, acceso durante gli episodi di FOG o spento in periodi di tempo diversi. Ci sarà una randomizzazione delle 3 impostazioni del dispositivo per diversi periodi di tempo.

Ogni prova richiederà 2 settimane, con una valutazione iniziale del laboratorio di deambulazione. Durante questa valutazione, gli episodi di congelamento della firma verranno acquisiti, filmati, per ciascun paziente e correlati con le letture cinematiche. l'identificazione degli episodi di FOG e i dati di affidabilità inter-rater saranno ottenuti durante queste valutazioni. I pazienti acquisiranno familiarità con l'uso del dispositivo per un uso successivo a casa. Ogni paziente eseguirà 3 compiti su ciascuna impostazione del dispositivo, ovvero 9 compiti in totale, tra cui: un temporizzato su e vai, 2 minuti di camminata e un percorso a ostacoli appositamente progettato. Verrà completata una batteria di strumenti psicometrici.

Questa valutazione sarà quindi seguita da una prova domiciliare di 2 settimane. Verranno utilizzate 3 impostazioni del dispositivo in entrambi gli ambienti: 1. il dispositivo "spento" e semplicemente misurando il FOG utilizzando i suoi algoritmi software, 2. il dispositivo "acceso" in base al quale gli episodi di FOG attivano il segnale laser e 3. il dispositivo "continuamente" per cui, un segnale visivo continuo viene emesso dal dispositivo, indipendentemente dagli episodi di FOG.

Il dispositivo sarà sulle impostazioni 1, 2 e 3 rispettivamente per 3, 7 e 4 giorni, con randomizzazione dell'ordine delle impostazioni 2 e 3.

Durante la prova domestica di 2 settimane, i dati cinematici per acquisire la durata del FOG verranno registrati sul dispositivo durante lo stesso periodo di tempo ogni giorno con il dispositivo su impostazioni diverse. I dati autunnali verranno raccolti dalle 6:00 alle 22:00.

Fondamentalmente, verranno registrati gli episodi FOG su tutte e 3 le impostazioni del dispositivo. La misura dell'esito primario saranno i secondi totali di FOG quando il dispositivo sta semplicemente registrando rispetto ai secondi totali di FOG quando il dispositivo fornisce un segnale dipendente dal FOG (o indipendente dal FOG continuo).

Al termine dei 7 giorni sull'impostazione 2 (cue dipendente da FOG), le valutazioni dello strumento verranno completate per la seconda volta e restituite con il dispositivo per la raccolta dei dati.

Sebbene il cueing sia riconosciuto come trattamento per la FOG da più di 25 anni, la maggior parte di questo lavoro si è svolto nei laboratori di deambulazione. È ben noto che la nebbia è indotta in molti soggetti con l'inizio dell'andatura, dei giri e del "doppio compito". Ciò si verifica comunemente nell'ambiente domestico, dove sono presenti piccoli vani portali, corridoi ecc.

Un'ipotesi riguardante l'efficacia limitata conferita dagli attuali dispositivi utilizzati per la FOG, è che gli stimoli uditivi pulsati e fissi rappresentino un carico cognitivo e possano effettivamente indurre la FOG una volta superato il congelamento iniziale. Il lavoro di Wolpert suggerirebbe che un segnale uditivo pulsato che si estende oltre l'episodio di congelamento verrebbe nel migliore dei casi "cancellato" dal soggetto e sostanzialmente ignorato. I soggetti di Bachlin si sono lamentati del fatto che il segnale uditivo fosse fastidioso.

Un segnale visivo fisso che si estingue dopo che il congelamento è stato rotto fa appello come potente antidoto a questo paradosso di focalizzare l'attenzione del paziente sul punto di congelamento, ma non di aumentare il suo carico cognitivo una volta che il congelamento è stato rotto. Ciò è stato riconosciuto con le prime descrizioni di segnali per FOG con un bastone da passeggio capovolto. È un potente esempio della curiosità della chinesia paradossale ben nota al disturbo e non facilmente dimenticata dai clinici che ne sono stati testimoni. Fino al recente sviluppo di accelerometri e giroscopi sempre più miniaturizzati e sofisticati, non esisteva alcun meccanismo per replicare l'effetto di un bastone capovolto tenuto da un compagno di camminata.

È ora noto che c'è una crescente perdita di automaticità nei pazienti con FOG e un aumento della connettività corticale con le strutture cerebrali profonde - cioè, sembra esserci una "acquisizione corticale" dell'andatura in questi pazienti. Sembra probabile che un segnale possa consentire più facilmente un riaccesso ai programmi motori dell'andatura "vestigiali" in quei pazienti che aiuta.

Le 2 ipotesi nulle del progetto di ricerca saranno: (1) Che il dispositivo indossabile di rilevamento del congelamento non abbia alcun effetto misurabile sulla durata totale del congelamento, sul numero totale di episodi di congelamento o sul numero totale di cadute negli stessi tre intervalli di 1 ora misurati a giorni separati nei soggetti con malattia di Parkinson; e: (2) Che non vi è alcuna differenza nelle misurazioni strumentali valutate dall'utente di qualità della vita, blocco dell'andatura, cadute, ansia e depressione prima e dopo 2 settimane di trattamento di un dispositivo indossabile che rileva il congelamento nei pazienti con malattia di Parkinson.

La ricerca proposta sarà un'analisi di serie di casi di 30 pazienti con PD con FOG clinicamente significativo; reclutati da neurologi per i disturbi del movimento locale. Non ci sarà accecamento. In entrambe le fasi del processo, ci sarà un progetto ABA con i soggetti che agiscono come propri controlli: il dispositivo si accende e si spegne in periodi di tempo diversi.

Le valutazioni includeranno:

1. Questionario sul congelamento dell'andatura (FOGQ); Scala di efficacia delle cadute (FES); Questionario sulla malattia di Parkinson 39; Geriatric Anxiety Inventory (GAI), Geriatric Anxiety Scale (GDS); Spielberger Trait Anxiety Inventory (STAI); Mini esame dello stato mentale MMSE e MOCA .
2. Test del cammino di 2 minuti; Test cronometrato "su e vai"; Dual tasking Timed up and go test; percorso a ostacoli standardizzato di 20 metri che include una porta, un corridoio, curve a 180 e 360 ​​gradi.

Ai pazienti verrà quindi chiesto di portare a casa il WCD per 14 giorni con linee guida chiare per il suo utilizzo. Accompagneranno il paziente la batteria di questionari da compilare al termine dei 14 giorni, unitamente ad un plico postale autoindirizzabile per la restituzione del dispositivo.