パーキンソン病患者におけるデュアルタスクによる歩行リハビリテーションの効果 (DUALGAIT)

背景と目的

機能的な環境では、デュアルタスク (DT) が一般的であり、正常に実行するには正しい運動能力と認知能力が必要です。 パーキンソン病 (PD) などの神経変性疾患を患っている人々では、副次的なタスクを伴う歩行は歩行に影響を与え、速度、歩幅、ケイデンス、および二重支持時間の変化を引き起こし、転倒のリスクを高めます。 実際、患者は歩行障害をこの疾患の最も障害となる運動症状として報告しています。 患者の評価と身体的リハビリテーションに DT を含めることで、制御された安全な環境で日常の状況をシミュレートできるようになり、その結果、日常生活へのリハビリテーションの進歩をより簡単に推定することができます。 この種のトレーニングの利点は、機能的であるだけでなく、PD を持つ人々にとって非常に困難な活動であるため、神経可塑性を誘発する可能性があります。 デュアル タスク トレーニングの神経生理学的変化はまだわかっていませんが、デュアル タスクを使用したトレーニングが歩行に与える影響は比較的明らかです。 これまでの研究では、DT 歩行の時空間パラメータの改善が、統合的および連続的な DT トレーニングで観察できることが示されています。これは、認知タスクを歩行リハビリテーションに同時または連続的に追加することが効果的であることを意味します。 ただし、DT トレーニングが従来の EP トレーニングよりも優れているという十分な証拠はありません。つまり、シングルタスク (ST) モードでの運動トレーニングのみを含みます。 公開された研究の残りの部分には、受動的対照群 (つまり、いかなる種類の対照リハビリテーションも行わない群) が含まれているか、反復測定研究に対応しています。

さらに、これまでに参照された実験の外的妥当性を妨げる他の方法論的問題があります。 まず、トレーニングとこれらの効果トレーニングの評価の両方で同じ DT を使用すると、トレーニングされていないコンテキストでこれらの効果の転送を観察することを防ぐことができます。 第二に、数学的なタスクやアルファベット文字の暗唱などの評価中の複雑な二次タスクの使用は、日常生活で発生する DT を代表していない場合があります。 第三に、さまざまな研究には通常トレーニングの 1 か月後のフォローアップが含まれていましたが、この期間を超えた効果を評価した研究は 1 つだけでした。 最後に、グループでのトレーニングが行われていないため、自宅で個別に行うだけでなく、グループ形式で DT を使用したトレーニングが可能かどうかを知ることができません。

したがって、この研究は次のことを目的としています。

1. PD患者のバイオメカニクス歩行に対するグループデュアルタスクプログラムとグループシングルタスクプログラムの短期および中期の有効性を比較すること。
2. 臨床的歩行変数（標準化されたスケールとテスト）、認知能力、生活の質に対するデュアルタスク療法の効果を分析すること。
3. 両方の理学療法プログラムの前後に、単一歩行に対する二次認知および運動課題の影響を分析すること。
4. 両方の治療の前後のパーキンソン病の歩行を、一致した健康な被験者の通常の歩行と比較します。

デザイン

これは、8 週間の追跡調査と、2 つの並行群 (実験および実対照群 [1:1]) と 1 つの対照群 (具体的にはモーダル インスタンス サンプリング) による単一盲検無作為化対照試験 (RCT) でした。健康な対照群と要因計画研究を一致させました。

まばたき

物理的リハビリテーション介入の性質上、患者は実行された治療や治療を行う理学療法士を完全に盲目にすることはできませんが、研究の仮説と目的は隠されていました. 同時に、すべての参加者は、すべての評価時間でグループの割り当てを知らされていなかった評価者の理学療法士に介入に関する情報を漏らさないように指示されました。 患者の期待効果を制御するために、どの治療法がより効果的であるかはまだ決定されていないと説明されました. 一方、患者には、患者が属する治療グループを指すことなく、連続した番号のコードが割り当てられました。

ランダム化

無作為化プロセスは、研究の開発に関与していない外部の研究者によって実行されました。 層別無作為化は、疾患の重症度段階 (Hoehn & Yahr 段階 I、II、および III) によって実行され、参加者はそれに応じて理学療法治療の 2 つのグループのいずれかに割り当てられました。 無作為化は、Microsoft Excel ソフトウェアを使用して実行され、デュアルタスク プログラム用に設定された階層によって、患者の総数の半分のランダム サンプリングが抽出されました。 この後、担当理学療法士は、参加者の予約の管理と組織化に責任を負います。

電力計算

サンプル サイズの検出力の計算は、PD 患者のデュアル歩行トレーニング効果後の口頭デュアル タスクの文献で証明されている歩行速度の主な結果の変化に基づいて実施されました。 以前は、口頭での作業がパーキンソン病の歩行に大きな影響を与えることが示されていました。 サンプルサイズの分析には、Gpower ソフトウェア (Universität Kiel、ドイツ、バージョン 3.1) が使用されています [25]。 5% のタイプ I 統計誤差と 80% の検出力が考慮され、治療グループあたり 24 人の参加者が得られました。

介入

治療セッションが最大 10 人で実施されるようにするために、募集されたすべての参加者のトレーニングが完了するまで、各プログラムの開発が 2 回 (DTP と STP) 繰り返されました。

研究の両方のグループ (実験的およびアクティブな比較者) は、週に 2 回、1 時間のリハビリテーション セッションを 20 回行った (合計 10 週間)。 両方のグループのすべてのセッションは、リハビリテーションに必要な要素を備えた研究者によって提供された場所で開発され、各セッションには常に2人の理学療法士がいました. 各セッションで、患者は 10 人以下でした。

1. デュアルタスク群 パーキンソン病患者は、二次認知課題と上肢運動課題を含むデュアルタスク プログラム (DUALGAIT) を使用してリハビリ歩行を行います。

   このグループでは、歩行と機能的な二次タスク (認知または運動) のトレーニングは、最初は別々に (連続タスク トレーニング)、その後、進行システムを備えたデュアル タスク (統合デュアル タスク トレーニング) で一緒に実行されました。 認知/運動の二次課題は、歩行の評価に使用されるものとは異なりました。

   各トレーニング セッションは、最初のウォームアップ、デュアル トレーニング、落ち着きの回復の 3 つの部分で構成されていました。

   歩行改善とエクササイズの目的は次のとおりです。i) 参加者の身長に合わせて漸進的に 0.4 ～ 0.8 m の目標距離でステップ/ストライドの長さ、ii) 60 ～ 120 bpm のデジタル メトロノームによるケイデンス/速度トレーニング歩幅と組み合わせることで、歩行速度の漸進的なトレーニングが可能になりました。iii) 0.4 から 0.8 m の長さの側方歩行、iv) 歩行中の足首、膝、股関節の動きの標準化された練習によるサポートおよび遊脚期の下肢の運動学。両方の段階、v) 要素を介した歩行、パートナーとの調整、およびフリーでのアームスイングの練習、vi) 直立姿勢を支持する姿勢練習とアクティブな動きの練習による屈筋姿勢パターンの制御 (首の伸展、肩甲骨の内転、肩の後屈) 、骨盤の前傾) および vii) 関節の可動性と肩甲骨と骨盤の腰の分離。 それらのすべてにおいて、運動学習中に可能な限り最も客観的なフィードバックを提供するために、外部の視覚的、聴覚的、および口頭の手がかりの使用が含まれていました。

   さらに、トレーニング中に使用された認知タスクは、前方歩行での二重実現の前に、さまざまな位置 (1 番目の着席、2 番目の二足歩行、および 3 番目の静止歩行) でリハーサルされました。

   訓練された二次課題の種類は、1) 言語の流暢さ、2) 聴覚認識、3) 視覚認識、4) 数学的計算、5) 記憶、6) 視空間計画、7) 細かい運動能力、8) お金を操作する運動課題でした。 、9) 運動輸送タスク、および 10) 物体を別の人に移す運動タスク。 各タスク カテゴリには、複雑さのレベル (基本、中、高) がありました。

2. シングルタスクグループ パーキンソン病患者は、デュアルタスクプログラムなしでリハビリ歩行を実行します (認知または上肢の運動タスクの負荷を追加せずに身体運動と歩行運動を行います)。 各トレーニングセッションは、最初のウォームアップ、単一タスク状態での身体運動、および落ち着いた状態の 3 つの部分で構成されていました。 目的と歩行訓練は、実験群で行ったものと同じでした。

科目

40 人の参加者が研究を完了し、23 人がデュアルタスク理学療法プログラムを実行してデュアルタスク グループ (DTG) を構成し、残りの 17 人はシングルタスク グループ (STG) を形成しました。 すべての患者は、La Fe Clinical and Polytechnic Hospital (バレンシア、スペイン) から来て、研究のすべてのフェーズを完了しました。 患者は、神経内科医による診断を受けて募集されました。 すべての参加者は、研究に参加する前にインフォームド コンセントに署名し、リハビリテーション グループ (DTG および STG) のいずれかにランダムに割り当てられました。

試験手順

バイオメカニクスの歩行評価を実施する前に、適格基準を確認するために以前の評価が実施されました。 この評価セッションは、介入前のバイオメカニクス歩行評価の数日前に開催され、以下が検証されました。

• 社会人口学的データと神経学的履歴の登録
• 人体測定評価
• パーキンソン病の臨床評価（病期、徴候が優勢な半体、Hoehn & Yahr病期、歩行アンケートの新規凍結）
• 認知状態（パーキンソン病に適応したミニメンタルテスト）。

適格基準を決定した後、バレンシア大学の研究所で 3 回の評価セッションが実施されました。 これらは、1) リハビリテーション プログラムを開始する直前 (ベースライン)、2) リハビリテーション プログラムを完了した直後 (介入後)、および 3) リハビリテーション プログラムを完了してから 8 週間後 (8 週間のフォローアップ) でした。 介入後から 8 週間のフォローアップ テストまでの間に、参加者は理学療法、スポーツ、または身体活動を一切行いませんでした。 参加者は投薬状態で評価されました。 各評価セッションでは、歩行のバイオメカニクス、可動性、バランスと歩行、および認知の臨床パフォーマンスが評価されました。

バイオメカニクスの歩行評価は長さ 10 m の回廊で実施され、データは 12 台のスマート カム (Kinescan/IBV ソフトウェア、バレンシアの生体力学研究所、バレンシア、スペイン、バージョン 5.3.0.1) と 2 つのフォース プラットフォーム (Dinascan/バレンシアのIBV生体力学研究所、バレンシア、スペイン）。 すべての参加者は、自己選択した快適な速度で、裸足で、次の 5 つの条件の下で歩きました。通路の端に投影されたアナログ時計の時刻を見ながら、iii) 口頭デュアルタスク (veDT): 評価者に前日に行った活動を時系列で伝えながら歩く、iv) 聴覚デュアルタスク(aDT): さまざまな日常の騒音を聞き、認識しながら歩く、および v) モーター デュアルタスク (mDT): 片手に 1 つのグラスを持ち、内容物を一方から他方に繰り返し移動しながら歩く。 DT歩行中、参加者は二次課題に注意を向けるよう促されました。 評価された5つの歩行条件のそれぞれについて、後でそれらの平均を使用するために、各足で5回、10回の繰り返しが実行されました。 歩行を記録する前に、参加者はテストに慣れるために廊下 (ST 状態) を歩くことが許可されました。

バイオメカニクスの結果は次のとおりです。

1. 時空間的結果: 速度 (m/s)、ストライドの長さ (m)、ケイデンス (ステップ/分)、ダブル サポート時間 (歩行サイクルの %)、およびステップ幅 (m)。
2. 運動学の結果: 足首の可動域 (°)、最大股関節伸展 (°)、最大股関節屈曲 (°)。
3. 運動結果: 垂直反力 1 (N)、垂直反力 2 (N)、前後反力 1 (N)。

一方、治療の効果が臨床試験とスケール、動的パーキンソン歩行スケール (DYPAGS)、Tinetti Mobility Test、合計スコア (TinettiT) とサブテスト歩行 (TinettiG) の両方で検出可能かどうかを知るために。とバランス (TinettiB) とタイム アップ アンド ゴー テスト (TUG) が使用されました。 最後に、トレイル メイキング テスト、パート A (TMTa) およびパート B (TMTb) を使用してエグゼクティブ認知パフォーマンスを評価し、パーキンソン病アンケート 39 (PDQ-39) を使用して生活の質を評価しました。

統計分析

SPSS v.24（SPSS Inc.、シカゴ、イリノイ州、米国）を使用して統計分析を実行しました。 平均および標準偏差 (SD) が計算されました。 3 因子混合多変量分散分析 (MANOVA) を実施して、表 3 で前述した生体力学的従属変数への影響を分析しました。 、5 つのカテゴリ (ST、viDT、veDT、aDT、および mDT) があります。 被験者間因子は、2 つのカテゴリ (DTG と STG) を持つグループです。 ストライドの長さは、参加者の下肢の長さによって標準化されました。 さらに、被験者内因子リハビリテーションおよび被験者間因子群が臨床試験に及ぼす影響を分析するために、2因子混合MANOVAが実施されました。 有意な効果が見つかった場合、ボンフェローニは事後比較に使用されました。 pの場合、差は統計的に有意であると宣言されました

グループ間の人口統計学的結果の違いを確認するために、被験者間因子グループを使用した多変量一元配置分析が実施されました。 さらに、グループ間の性差をテストするために、カイ二乗検定が使用されました。

統計分析の前に、次の仮定がチェックされました: 1) 正規性、Shapiro-wilk 検定を使用して残差の分布がテストされました。検定、3) 等分散性、分散の均一性は Levene 検定を使用して評価されました。4) 共分散行列の同等性、被験者間効果によって形成されたセル全体の分散共分散行列の同等性は、Box の M 検定で検定されました。5)多重共線性がない場合、従属変数間の相関レベルはピアソン相関検定で観察されました。 これらの仮定のいずれかが満たされない場合、必要な統計的修正が使用されました。

調査のタイミング

• バレンシア大学の決議倫理委員会 (スペイン): 2014 年 5 月 14 日。
• ラフェ大学およびポリテクニック病院の生物医学研究の決議倫理委員会 (バレンシア、スペイン): 2014 年 9 月 9 日。
• 参加者募集開始：2014年6月14日
• 参加者評価の完了: 2016 年 6 月 30 日。
• データの前処理、統計分析、および結果の配布: 2016 年 9 月から現在まで。