多発性硬化症患者の歩行疲労性と脳活動

方法論 採用戦略。 参加者は、フランドルの MS リハビリテーション センターであるメルスブルック (NMSC) とオーバーペルト (ノールダーハルト RMSC)、およびハッセルト大学の REVAL 研究センターから募集されます。 情報チラシはセンター内で配布されるほか、REVAL およびフランダース MS 協会のウェブサイトやソーシャル メディアに掲載される情報を通じて配布されます。 被験者あたり 5 歳の範囲を考慮して、年齢と性別が一致する被験者を健康な対照として検索します。

インフォームド・コンセントを与えた後、年齢と性別の人口統計、EDSS、MSの種類、診断からの経過年数などのMS関連情報が収集され、センターまたは自己申告によって提供されます。 参加者は、データ収集セッションの少なくとも 24 時間前に、通常の日常生活を維持し、無関係な身体活動を避けるよう指示されます。

実験の概要。 この研究では 2 つの研究課題が提案されており、3 日間で実施されます。 初日は参加者の臨床評価/スクリーニングです（パート A と B に共通）。 パート A は観察研究 (2 日目)、パート B は観察および実現可能性研究 (3 日目) です。

臨床評価/スクリーニング 参加者には、研究への関心と参加資格 (包含基準および除外基準) を確認するために連絡されます。 研究に含める場合は、参加者に記入するためのさまざまなアンケートが送信されます:転倒の恐怖に関する国際転倒有効性スケール (FES-I)、多発性硬化症歩行スケール (MSWS-12)、および歩行項目を含む 10 の質問歩行知覚能力については [11]、知覚疲労についてはピッツバーグ疲労度スケール (PFS)、修正疲労影響スケール (MFIS)知覚された疲労については、知覚された痛みを評価するための簡易疼痛インベントリ（BPI、短縮形）、歩行および運動能力における痙縮の影響を検証するための多発性硬化症痙性スケール 88（MSWS-88、セクション 5 および 6）、および概要セルフコントロール評価のためのセルフコントロールスケール（BSCS）。 特に pwMS の場合、自己認識される障害のレベルを知るために、患者の病気決定ステップ (PDDS) が質問されます。 参加者はまた、機能的近赤外分光法 (fNIRS) 測定のために頭囲を測定するよう求められ、指示されます。 患者が MS センター (MS リハビリテーション センター - ペルトおよび国立 MS センター メルスブルック) に連絡された場合、セラピストはアンケートを提供し、参加者の頭のサイズを測定し、障害レベル (拡張障害によって測定) を取得します。ステータススケール - EDSS)。 fNIRS 分析を支援するために、肌の色、種類、毛髪の色が記録されます。

パート A- 評価 この研究には、70 人の pwMS と 30 人の健康な対照が含まれます。 研究は 1 回の訪問で構成されます (所要時間は 1 時間 30 分、機器の準備と休憩時間を含みます)。 参加者はセンサーをより良く固定するためにショートパンツまたはレギンスパンツを着用するように求められます。 年齢、体重、身長、性別などの人体測定的特徴が質問され、測定されます。 さらに、pwMS の場合、診断からの時間、MS の表現型、疲労や歩行パフォーマンスに影響を与える可能性のある投薬も記録されます。 シンボル数字モダリティ テスト (SDMT) は、認知処理速度を評価します。 その後、修正アシュワース スケール (MAS) を使用して、膝の屈筋/伸筋および足首の屈筋/伸筋の筋痙縮をチェックします。 運動性指数は筋力測定のために実行され、続いて時間制限された 25 フィート歩行テスト (T25FWT) が実行されます。 前頭前野、補足運動野、運動前野、一次運動野の皮質活動を測定するために、fNIRS が参加者の頭に配置されます。 ウェアラブル センサーは、歩行特性を測定するために、事前に定義された体の位置に配置されます。 歩行特性と皮質脳活性化の両方を、短時間歩行（ブロックデザインで、試行間に25〜30秒の立位静止休憩を挟む15秒の試行を10回）中に、長時間歩行（6分間の歩行）中に同時に測定します。テスト (6MWT)) プロトコル。 6MWT の開始前に、参加者に 2 つの質問が行われます。「少し歩くときに速度が落ちますか?」 「しばらく歩くと滑りが悪くなったように感じますか？」 ここでは、1 (「まったくない」) から 5 (「非常に」) の間で評価する必要があります。 6MWT の終了時と開始時を比較して、知覚された歩行の質の変化に関するアンケートが、歩行の質の変化の認識 (PGQC) を通じて尋ねられます。

パート B - 評価 この研究には、30 人の pwMS と 30 人の健康な対照が含まれます。 パート A に参加した参加者は、パート B に参加するよう招待されます。参加者は、センサーと反射マーカーをより適切に固定するために、ショート パンツまたはレギンス パンツを着用するように求められます。 この研究も 1 時間 30 分の 1 回の訪問で構成されます (準備と評価が含まれます)。 ウェアラブル センサーは、パート A と同じセットアップに従って参加者に配置されます。反射マーカーは身体のランドマークに配置されます。 参加者は、2 つの固定速度条件 (T25FW の 80% および 50% に対して) で没入型トレッドミル上を歩くように求められ、一方、赤外線カメラが反射マーカーの位置を記録します。 参加者には、これまでにトレッドミルで歩いた経験についても質問されます。

パート A. 評価。 結果測定仕様 フットタップテスト。 参加者は、できるだけ速く、より高い振幅でフットタップテストを 6 回実行する必要があります: i) 各足で 10 秒間を 2 回、試行間に 1 分間の休憩を挟む、および ii) 各足で 1 回、 1分間。 6MWT 後の短い歩行テストの後に、各足 10 秒を 2 回繰り返します。 慣性測定ユニットは足の甲に配置され、皮質脳活動測定の記録と同時に運動の周波数と振幅が測定されます。 各試行の前に、皮質脳活動のために 15 秒のベースライン期間が実行されます。

短い歩行テスト。 参加者は、6MWT の前後に 25 ～ 30 秒の休憩時間をとり、15 秒ごとに最大速度 (5 回) と快適な速度 (5 回) で歩くように指示されます。 最初の 4 つのトライアルの順序は参加者間で一貫しています (2 回の早歩きから始まり、2 回の快適なウォーキングが続きます)。 残りのトライアルはランダム化されます。 異なる休止期間は、参加者が試験の開始を予期するのを防ぎ、皮質脳の活性化に対する予期の影響を最小限に抑えるために選択されました。 休憩時間中、参加者は、思考がさまようのを防ぐために、50 からカウントダウンするという単純な認知タスクを実行するように指示されます。 ソフトウェアPsychophyは、実験手順を作成し、ウェアラブルセンサーとfNIRS装置を同期させるために使用されます。 参加者には、何をしなければならないか、およびタスクの開始までのカウントダウンが標準化された音声で指示されます。

歩行能力と疲労度のテスト。 参加者は6MWTを実行します。 6MWT中、参加者は、両端に曲がり角のある25メートルの歩道を6分間、最大個人距離をカバーするためにできるだけ早く安全に歩くように指示されます。 参加者に口頭での激励は行われず、テストが完了するたびに研究スタッフから通知が届きます。 患者は必要に応じて補助装置の使用が許可され、6MWT 中の休憩は許可されません。

歩行の測定:

参加者は、さまざまな歩行領域での歩行特性を測定するために、10 個のウェアラブル センサー (OPAL V.2、APDM、米国、https://www.apdm.com/wearable-sensors/) を装備します。 2 つのセンサーが足に、各脛骨に 2 つ、各大腿に 2 つ、各手首に 2 つ、腰椎 (L4) に 1 つ、胸骨に 1 つずつ取り付けられます。

皮質脳活動の測定:

皮質脳活動の測定は、fNIRS を使用して歩行と姿勢を評価するためのガイドラインに従います。 参加者は、携帯用の fNIRS キャップを着用し、背中に fNIRS デバイスが入ったバックパックを背負います。 参加者の頭の大きさに合わせてキャップのサイズが変わります。 fNIRS システムは 16 個のセンサーと 16 個の検出器で構成されており、次の対象領域を測定するためにキャップ内に配置されます: 前頭前野 (ブロードマン野 9、10、および 46)、補足運動野 (ブロードマン野 6)、運動前野皮質（ブロードマン野6）、および一次運動野（ブロードマン野4）。 これらの領域は、人間の歩行制御に関与する脳の領域に対応しています。

パート B. 評価。 結果測定仕様 6 分間の固定速度歩行テスト (6MWT)。 参加者は、Gait Real-Time Interactive Laboratory (GRAIL) に組み込まれた 2 つのフォース プラットフォームを備えた 2 ベルト トレッドミルで、次の 2 つの固定速度条件で 6MWT を実行します。 i) T25FW で得られた歩行速度の 80%、 ii) T25FW で得られる歩行速度の 50%。 固定速度のトレッドミル条件の順序はランダム化され、グループ間でバランスがとれます。 参加者には固定速度条件の間に 40 分間の時間が与えられます。 GRAIL (Motekforce Link、オランダ、アムステルダム) は、固定速度 6MWT での歩行特性の変化を評価します。 このシステムでは、3D モーション キャプチャ システム (データ収集周波数が 100 Hz に設定された 10 台のカメラ Vicon Motion System®) を使用して、高解像度で体の動きをリアルタイムに記録できます。 22 個の受動的反射マーカー (HBM 下半身モデル) が参加者の骨のランドマーク上に配置されます。