Fascio che attraversa la durata della vita per la previsione delle cadute (BEAM)

Introduzione L'invecchiamento naturale è associato alla disabilità motoria in tarda età. La velocità della camminata rallenta, i passi diventano più corti e variabili e l'equilibrio mentre si sta in piedi e si cammina diventa instabile, specialmente quando questi compiti di mobilità sono combinati con un compito motorio o cognitivo. Le menomazioni dell'andatura, dell'equilibrio e dei muscoli causano cadute nel ~ 30% e ~ 50% degli adulti di età superiore a 65 e 80 anni, rispettivamente. Quasi il 50% delle cadute all'aperto avviene mentre si cammina. Misurare l'equilibrio dinamico è quindi importante per caratterizzare lo stato attuale del controllo posturale e identificare coloro che potrebbero sperimentare livelli gravi di disabilità motoria, comprese le cadute in futuro.

L'equilibrio dinamico è il mantenimento dell'equilibrio mentre si cammina con e senza una perturbazione propria o esterna e si resiste alle perturbazioni interne o esterne stando in piedi. In particolare, l'equilibrio dinamico mantiene la proiezione verticale del centro di massa (COM) all'interno della base di appoggio mentre il COM si muove. Ad oggi, l'equilibrio dinamico è stato dedotto da "test funzionali" senza un'effettiva perdita di equilibrio.

I test funzionali misurano indirettamente l'equilibrio dinamico e molti soffrono di un effetto soffitto o pavimento e sono insensibili agli interventi e allo stato clinico. La Berg-Balance-Scale (BBS), progettata per anziani fragili, soffre di scarsa sensibilità agli effetti del trattamento, non ha un'interpretazione comune per un determinato punteggio, non è chiaramente correlata allo stato di mobilità e all'uso di ausili per la mobilità. Il Tinetti Balance and Gait Test è un "test funzionale" utilizzato per l'"equilibrio dinamico" ma che identifica solo l'11% dei soggetti che non cadono, suggerendo una scarsa specificità. Il test Timed-up-and-Go (TUG) non informa i medici se l'equilibrio statico o dinamico o la capacità di deambulazione dei pazienti è scarsa e predice le cadute in modo incoerente. La posizione su una gamba può essere difficile per molti anziani e non è correlata alla stabilità dell'andatura. Il Functional-reach (FR) non ha elementi di deambulazione e i pazienti compensano i problemi di equilibrio durante la deambulazione. Il BESTest è organizzato attorno a sistemi alla base del controllo dell'equilibrio e simili all'approccio del profilo fisiologico che richiede più di 30 minuti per essere amministrato, sebbene abbia una buona affidabilità e una maggiore sensibilità al cambiamento rispetto al BBS. La sua versione breve, il miniBESTest, richiede solo ~15 minuti per essere somministrato e ha una buona affidabilità e validità discriminativa tra soggetti che cadono e non, tuttavia i punteggi riportati variano ampiamente e suggeriscono un effetto pavimento in pazienti con lesioni del midollo spinale, lesioni cerebrali traumatiche, lesioni cerebrali e traumi multipli. La posturografia statica misura l'equilibrio statico e si correla male con l'equilibrio dinamico. Lo Star Excursion Balance Test, il Modified Bass Test e il Dynamic Leap and Balance Test comportano movimenti innaturali o rapidi cambi di direzione che gli anziani non eseguono mai. La posturografia dinamica si riferisce alle risposte a una perturbazione data nello stare in piedi o nel camminare. La validità apparente del margine di stabilità o dell'accelerazione mediale del COM e la relazione tra queste variabili e l'equilibrio nel camminare non è chiara. I test del tempo per la stabilizzazione comportano un singolo salto che atterra sul pavimento, non adatto agli anziani. Questi ultimi test e quelli che misurano i risultati del centro di pressione (COP) richiedono una piattaforma di forza, rendendo i test inadatti ai medici. I sensori inerziali possono quantificare l'equilibrio durante la deambulazione durante il TUG, ma l'analisi dei dati sulla dinamica dell'andatura richiede un software sofisticato.

Prestazioni di camminata su trave per misurare l'equilibrio dinamico in età avanzata. La singola limitazione più importante dei test di "equilibrio dinamico" è l'incapacità di quantificare un'effettiva perdita di equilibrio durante la deambulazione. Attualmente non esiste alcun test di laboratorio o clinico per valutare una perdita di equilibrio dinamico durante la deambulazione, la compromissione dell'equilibrio durante la deambulazione e il rischio di caduta in un contesto clinico. Il beam walking potrebbe misurare l'equilibrio dinamico in modo più accurato rispetto ai test attualmente in uso perché la riduzione della base di appoggio aumenta transitoriamente l'instabilità associata alla rotazione del COM sulla gamba in posizione di appoggio. La trave rispetto alla camminata sul pavimento aumenta la sfida all'equilibrio dinamico perché l'esecutore deve controllare il percorso del COM per non oltrepassare il bordo dell'appoggio del piede per rimanere sulla trave. Tale attraversamento avviene spesso negli anziani e ne consegue un passo falso, una "caduta". L'instabilità durante il trasferimento di COM mentre transitoriamente su una gamba e su un raggio stretto è l'elemento chiave e unico del beam walking che potrebbe amplificare le disfunzioni (sub)cliniche nell'equilibrio dinamico in modo più efficace rispetto ai test attuali e rendere la performance del beam walking un nuovo biomarcatore di dinamica equilibrio tra salute e malattia.

Applicazione del beam walking in pazienti con disturbi neurologici. La disfunzione dell'equilibrio dinamico è un precursore dell'elevata incidenza di cadute nei pazienti neurologici e l'identificazione dei fattori di rischio correlati alla caduta è una priorità. I pazienti con malattia di Parkinson (PD), sclerosi multipla (SM) e ictus hanno subito una (47%) o più (32%) cadute al follow-up di 6 mesi. Mentre l'eziologia che porta a una caduta differisce tra queste categorie di pazienti, la disfunzione dell'equilibrio dinamico è un elemento chiave comune che contribuisce alla disabilità motoria. Sorprendentemente, solo il tipo di malattia e la confidenza dell'equilibrio e nessuno dei "test di equilibrio dinamico" o "test funzionali" (BBS, Dynamic Gait Index, TUG, 10-m walking test) ha predetto cadute singole e ricorrenti. Vi è quindi la necessità di determinare se il beam walking rispetto ai test di equilibrio dinamico attualmente utilizzati sia più accurato nella diagnosi del rischio di caduta e nella previsione delle cadute in questi pazienti.

Dual-tasking cognitivo durante il beam walking. Anche se la velocità dell'andatura rallenta con l'invecchiamento, implicando un equilibrio dinamico alterato, il controllo cosciente, cognitivo e corticale della deambulazione aumenta ancora. In particolare, quando gli anziani accoppiano il camminare con un compito cognitivo come parlare, calcolare o richiamare la memoria, la richiesta di attenzione e la funzione esecutiva aumenta per controllare l'andatura. Quando si esegue il doppio compito, i passi degli anziani diventano variabili e la stabilità dell'andatura diminuisce. Tuttavia, non è noto se il rallentamento dell'andatura correlato al duplice compito sia causato dal compito cognitivo che influenza l'elemento di equilibrio dinamico dell'andatura o se gli effetti siano globali sulla velocità e sul ritmo.

Obiettivi, ipotesi. Questo studio determinerà: 1. Le proprietà psicometriche e 2. Durata della vita e valori di riferimento del paziente per l'equilibrio dinamico determinato dal beam walking con e senza dual-tasking cognitivo; 3. La relazione statistica tra l'equilibrio dinamico (cioè la prestazione del cammino su trave) e i "test funzionali" selezionati attualmente utilizzati per misurare l'equilibrio dinamico, e 4. I fattori di rischio e i predittori di cadute nei pazienti neurologici. L'ipotesi globale è che l'età, il tipo di malattia e il dual-tasking cognitivo influenzino l'equilibrio dinamico misurato dalla performance del beam walking (distanza, velocità, numero di passi). Negli anziani sani, i determinanti delle prestazioni di camminata su trave a compito singolo e doppio dovrebbero includere l'età, il sesso, la funzione esecutiva, l'attività fisica, la forza delle gambe e la variabilità della COP di una gamba. Nei pazienti con disturbi neurologici, ci aspettiamo che il tipo di malattia, la fiducia nell'equilibrio e la funzione esecutiva influenzino le prestazioni del raggio a compito singolo. A causa della novità, non è chiaro se i pazienti possano eseguire il dual-task beam walking. Gli investigatori si aspettano di scoprire che le prestazioni di camminata su trave rispetto ai risultati dell'equilibrio usati tradizionalmente prevedono in modo più accurato i rischi di caduta e le cadute.

Metodi di progettazione. Questo è uno studio osservazionale trasversale multicentrico in 5 siti che utilizza la checklist STROBE. I Centri 1-4 esamineranno gli anziani sani (n=432) e il Centro 5 esaminerà i pazienti con diagnosi di PD, SM, ictus e disturbi dell'equilibrio non specifici (n=100). I partecipanti sani selezionati ripeteranno solo le misurazioni del beam walking al Test 2, 7-10 giorni dopo il Test 1 per valutare l'affidabilità (n=40). Tutti i partecipanti di età superiore ai 50 anni completeranno la storia delle cadute al Test 1 e ai follow-up di 6 e 12 mesi. Abbiamo selezionato l'età di 50 anni, poiché l'equilibrio inizia a diminuire a questa età. L'esito principale per tutti i partecipanti è l'esecuzione del beam walking in metri. Età, sesso, funzione cognitiva, attività fisica e forza delle gambe sono determinanti dell'equilibrio dinamico e quindi la dimensione del campione deve essere impostata per soddisfare le raccomandazioni di almeno 4-5 volte più partecipanti rispetto ai predittori. Per aumentare la validità esterna, i valori di riferimento universali dovrebbero essere ampi e rappresentativi dell'eterogeneità della popolazione, che sarà raggiunta testando partecipanti maschi e femmine sani in quattro paesi su tre continenti.

Partecipanti. I partecipanti sani saranno reclutati dalle aree locali dei quattro centri utilizzando il passaparola e la pubblicità nelle aree pubbliche, nelle biblioteche, nelle chiese, nei giornali, nei fitness club, nelle strutture sanitarie e su radio, TV e Internet. I partecipanti volontari inclusi saranno maschi e femmine adulti di età superiore ai 20 anni, in buona salute, equilibrio e mobilità.

La risposta positiva a una qualsiasi delle seguenti domande in un'intervista (telefonica) comporta l'esclusione dallo studio: incapace di camminare per 10 m in modo indipendente; protesi dell'articolazione del ginocchio o dell'anca ≤6 mesi prima dell'arruolamento; malattia cardiovascolare incontrollata o angina; malattia neuromuscolare; diagnosticato il morbo di Parkinson; sclerosi multipla; colpo; terapia del cancro ≤ 3 mesi prima dell'arruolamento; asma grave o bronchite cronica; diabete diagnosticato con neuropatia, visione scarsa e non corretta e un punteggio ≤27 al Mini-Mental State Examination (MMSE). All'inizio della visita di laboratorio i partecipanti eseguiranno lo Short-Physical-Performance-Battery (SPPB) e saranno esclusi gli adulti sani con un punteggio ≤10 per la mobilità.

Il Centro 5 (Kaposvár, Ungheria) recluterà i pazienti dalla clinica ambulatoriale e dal database medico dell'ospedale. Saranno idonei i pazienti che riferiscono di difficoltà di equilibrio e mobilità e sono candidati o sono attualmente iscritti alla riabilitazione. I pazienti con PD (stadio Hoehn-Yahr da 2 a 3) soddisferanno i criteri della UK Brain Bank. I pazienti con SM soddisferanno i criteri McDonald dell'International Panel on Diagnosis of MS. I pazienti con ictus soddisferanno i criteri diagnostici dell'Organizzazione Mondiale della Sanità per l'ictus. Saranno inclusi i pazienti con disturbi dell'equilibrio che visitano l'ambulatorio a causa di una caduta e di vertigini. Saranno esclusi quelli con MMSE <21, depressione maggiore (punteggio dell'esito della depressione clinicamente utile ≥46), grave disturbo articolare e/o osseo che interferisce con l'equilibrio e l'andatura (giudizio clinico), afasia se interferisce con la comprensione degli obiettivi dello studio , recidiva di SM entro 3 mesi, ictus <1 mese prima dell'inizio dello studio, vertigine posizionale parossistica benigna, polineuropatia e vertigini fobiche. La sezione Statistiche mostra le dimensioni del campione.

I comitati etici in ogni sede approveranno il protocollo di studio e il modulo di consenso, che ogni partecipante leggerà e firmerà. Lo studio sarà condotto secondo la Dichiarazione di Helsinki.