GLUT1欠損症候群患者における高調波比

グルコーストランスポーター欠乏症候群 1 型 (GLUT1DS) は、遺伝的に決定される稀な神経代謝障害です。 最近推定された発生率は約 1.65 ～ 2.22/100,000 です。 GLUT1欠損症候群は、SLC2A1遺伝子の病原性変異の存在によって引き起こされ、そのハプロ不全により脳内のグルコースの利用可能性が低下し、脳機能に影響を及ぼします。 ケトジェニック食事療法（KDT） - 高脂肪含有量、炭水化物含有量の低減、適切なタンパク質含有量の食事 - は、この症候群の現在の標準治療法です。ケトン体は血液脳関門を通過し、脳代謝の代替エネルギー源となります。

影響を受けた患者の約 90% が、さまざまな病的な歩行パターンを示していると推定されています。 運動失調、痙性、失調性痙性、またはジストニー歩行が、これまでに報告されている主な症状です。

慣性センサーを使用した運動学的歩行分析は、臨床現場で簡単に適用できる方法であり、小児および成人の多数の神経症候群に応用できる可能性があります。 腰椎レベルに装着される 1 つのデバイスで、歩行の時空間パラメータを正確に測定できます。 さらに、このツールを使用すると、複数の体幹慣性指数を評価することができます。 特に、調和比（HR）は、歩行周期の流動性とリズミカル性を表す代表的な指標です。 これらは、若者と高齢者の歩行の安定性を定量化する有効な方法である最大リアプノフ指数 (LLE) とともに、神経患者の歩行の変化を評価するための信頼できるパラメータです。

運動学的歩行分析を通じて、GLUT1DS 患者の歩行の正確な特徴を取得することが可能になります。 これにより、まず第一に、この稀な患者集団の運動パラメータについてより深い知識が得られるようになります。 ウェアラブルセンサーによる運動学的分析が日常の臨床診療に簡単に統合できる方法であることを考えると、得られたデータは、予後バイオマーカーおよび疾患の重要な転帰測定値となる可能性があります（ケトジェニックダイエットやケトジェニックダイエットによる治療から得られる改善の可能性にも関連しています）。将来の薬理学的試験の文脈において）。

最後に、特徴的な歩行パターンを特定することで、可能な限り個別化されたその場限りの神経運動リハビリテーション活動の設定が容易になる可能性があります。

したがって、私たちの研究には、GLUT1DS患者の歩行の時空間的および運動学的パラメータの正確な分析を提供し、体幹慣性指数も提供し、これらの特徴をこの症候群の他の臨床症状、その自然な進行、そして治療に対する反応。

- 研究は 2 つの作業パッケージ (WP) に分かれています。

WP1 は本プロジェクトの中核をなすものであり、観察的な症例対照研究です。

WP2 はパイロットサブ研究であり、前向きコホート研究です。

WP1 内では、被験者は単一のセッション (V1) に参加します。

WP2 内で、被験者は 6 か月の間隔をあけてさらに 4 回の来院（それぞれ V2、V3、V4、および V5）で追跡調査されます。

包含基準を満たす被験者は登録され、研究セッションに参加します。

予想される評価スキーム:

患者は 4 つの異なる時間に 4 回の異なる来院を受けます。

• 初回訪問（V1）：インフォームドコンセントへの署名、臨床人口統計データの収集、身体測定、ABC-Movement 2の編集、機器による歩行分析。
• 2 回目の訪問 (V2): 前回の訪問から 6 か月後、臨床的再評価、身体計測測定値の収集、ABC-Movement 2 の編集、機器による歩行分析。
• 3 回目の訪問 (V3): 前回の訪問から 6 か月後、臨床的再評価、身体測定値の収集、ABC-Movement 2 の編集、機器による歩行分析。
• 4 回目の訪問 (V4): 前回の訪問から 6 か月後、臨床的再評価、身体測定値の収集、ABC-Movement 2 の編集、機器による歩行分析。
• 5 回目の訪問 (V5): 前回の訪問から 6 か月後、臨床的再評価、身体計測測定値の収集、ABC-Movement 2 の編集、機器による歩行分析。

歩行分析手順:

歩行データを取得するには、人間工学に基づいたベルトを使用して、慣性センサー (BTS G-Walk、BTS、ミラノ、イタリア) を第 5 腰椎 (L5) のレベルに配置します。 慣性センサーは Bluetooth 接続を介してラップトップと通信し、データのログ記録とオフライン分析を行います。 センサーには、3 軸加速度計 (16 ビット/軸)、3 軸磁力計 (13 ビット)、および 3 軸ジャイロスコープ (16 ビット/軸) が組み込まれています。 サンプリング周波数は 100 Hz で、前後 (AP)、内側外側 (ML)、および垂直 (V) 方向の体幹の直線加速度および角加速度が記録されます。

G-STUDIO ソフトウェア (G-STUDIO、BTS、ミラノ、イタリア) の「Walk+」プロトコルを使用して、体幹の加速度、左右の歩行周期位相、および骨盤運動学の時空間パラメーターを検出します。

高調波比は、信号の成分を高調波に分解し、最初の 10 個の偶数高調波と最初の 10 個の奇数高調波の合計間の比として、3 方向 (垂直、内側-横方向、前後方向) に沿った体幹加速度データとして計算されます。基本周波数の倍数。

計算される他の体幹慣性指数は、Castiglia らによる以前の研究で説明されているように、最大​​リアプノフ指数 (LLE)、変動係数 (CV)、正規化ジャーク スコア (NJS)、再発定量化分析 (RQA) になります。 Bisi らによって説明されているように、マルチスケール エントロピー (MSE) も評価します。

実験セッションの前に、参加者は事前に設定された道に沿って地面を歩くことについて説明されます。 歩行サイクルのリズムやリズムを妨げる可能性のある外部要因がない場合、幅約 3 メートル、長さ約 30 メートルの廊下に沿って、通常の歩行と同じ速度で歩くように指示されます。 5回連続のテストが実施されます。 患者が処置に対する不耐性、無力症または痛みを報告した場合、治験は中断される。

- 統計計画:

パーキンソン病患者と対照のコホートで運動学的分析を行った研究 Castiglia et al 2021 を参照して、同様の効果サイズ 0.74 が得られると仮説を立てます。

2 つのグループ (患者とコントロール) 間の比較のための片側 t 検定を考慮し、アルファ有意性 0.05 検出力 0.8 および効果サイズ 0.74 を使用すると、グループあたり 24 人の被験者という最小数が得られます。

グラフ表示とシャピロ ウィルク テストを通じて、予備的な正規性分析が実行され、パラメトリック手法を使用するかノンパラメトリック手法を使用するかを決定します。 数値変数は平均値と標準偏差 (または必要に応じて中央値と四分位数) として記述され、カテゴリ変数は生の数値とパーセンテージとして記述されます。

2 つのグループは、独立したサンプルに対して t 検定またはマン ホイットニーによって比較されます。

年齢との相関は、グループ内およびグローバルの両方で、ピアソン (または適切な場合はスピアマン) 相関係数によって検証されます。

定量的パラメーターとの相関は、グループ内およびグローバルの両方で、ピアソン (または適切な場合はスピアマン) の相関係数によって検証されます。

定性パラメータとの相関は、t 検定または ANOVA (正規でない場合はマン ホイットニーまたはクラスカル ウォリス) によって評価されます。

V1、V2、V3、V4、および V5 間の HR の比較は、反復測定 ANOVA (グループ間因子間、時点での因子内) によって実行されます。