Beam Walking Across the Lifespan for Falls Prediction (BEAM)

Inleiding Natuurlijke veroudering wordt in verband gebracht met mobiliteitsproblemen op latere leeftijd. De loopsnelheid neemt af, stappen worden korter en variabel, en evenwicht tijdens staan ​​en lopen wordt onstabiel, vooral wanneer deze mobiliteitstaken worden gecombineerd met een motorische of cognitieve taak. Loop-, evenwichts- en spierstoornissen veroorzaken vallen bij respectievelijk ~ 30% en ~ 50% van de volwassenen ouder dan 65 en 80 jaar. Bijna 50% van de valpartijen buiten vindt plaats tijdens het lopen. Het meten van dynamische balans is dus belangrijk om de huidige staat van houdingsregulatie te karakteriseren en diegenen te identificeren die waarschijnlijk ernstige mobiliteitsproblemen zullen ervaren, waaronder vallen in de toekomst.

Dynamisch evenwicht is het handhaven van het evenwicht tijdens het lopen met en zonder zelf- of externe verstoringen en weerstand bieden aan interne of externe verstoringen tijdens het staan. Dynamische balans houdt met name de verticale projectie van het zwaartepunt (COM) binnen de steunbasis terwijl de COM beweegt. Dynamische balans is tot nu toe afgeleid uit 'functionele testen' zonder een daadwerkelijk balansverlies.

Functionele tests meten indirect dynamisch evenwicht en velen hebben last van een plafond- of vloereffect en zijn ongevoelig voor ingrepen en klinische status. De Berg-Balance-Scale (BBS), ontworpen voor kwetsbare ouderen, lijdt aan een slechte gevoeligheid voor behandelingseffecten, heeft geen gemeenschappelijke interpretatie voor een bepaalde score, onduidelijk gerelateerd aan de mobiliteitsstatus en het gebruik van mobiliteitshulpmiddelen. De Tinetti Balance and Gait Test is een 'functionele test' die wordt gebruikt voor 'dynamisch evenwicht', maar identificeerde slechts 11% van de niet-vallers, wat duidt op een slechte specificiteit. De Timed-up-and-Go (TUG)-test informeert clinici niet als de statische of dynamische balans of het loopvermogen van de patiënt slecht is en voorspelt vallen op inconsistente wijze. Stand op één been kan voor veel ouderen moeilijk zijn en staat los van de stabiliteit van het lopen. Functional-reach (FR) heeft geen loopelement en patiënten compenseren evenwichtsproblemen tijdens het lopen. De BESTest is georganiseerd rond systemen die ten grondslag liggen aan balanscontrole en is vergelijkbaar met de fysiologische profielbenadering die meer dan 30 minuten in beslag neemt, hoewel het een goede betrouwbaarheid en hogere gevoeligheid voor verandering heeft dan de BBS. De korte versie, de miniBESTest, neemt slechts ongeveer 15 minuten in beslag en heeft een goede betrouwbaarheid en discriminerende validiteit tussen vallers en niet-vallers, maar de gerapporteerde scores lopen sterk uiteen en suggereren een vloereffect bij patiënten met ruggenmergletsel, traumatisch hersenletsel, verworven hersenletsel en meervoudig trauma. Statische posturografie meet statisch evenwicht en correleert slecht met dynamisch evenwicht. De Star Excursion Balance Test, de Modified Bass Test en de Dynamic Leap and Balance Test omvatten onnatuurlijke bewegingen of snelle richtingsveranderingen die senioren nooit uitvoeren. Dynamische posturografie verwijst naar reacties op een verstoring die optreedt bij staan ​​of lopen. De gezichtsvaliditeit van de stabiliteitsmarge of de mediale versnelling van de COM en de relatie tussen deze variabelen en loopbalans is onduidelijk. Tijd-tot-stabilisatietests omvatten een enkele spronglanding op de vloer, niet geschikt voor senioren. Deze laatste tests en de metingen van het drukpunt (COP) vereisen een krachtenplatform, waardoor de tests ongeschikt zijn voor clinici. Traagheidssensoren kunnen loopbalans kwantificeren tijdens TUG, maar de data-analyse van loopdynamiek vereist geavanceerde software.

Beam walking-prestaties om dynamische balans op oudere leeftijd te meten. De allerbelangrijkste beperking van 'dynamische balans'-tests is het niet kwantificeren van een werkelijk evenwichtsverlies tijdens het lopen. Momenteel is er geen laboratoriumgebaseerde of klinische test om verlies van dynamisch evenwicht tijdens lopen, loopevenwichtsstoornissen en valrisico in een klinische setting te beoordelen. Beam walking zou de dynamische balans nauwkeuriger kunnen meten dan tests die momenteel in gebruik zijn, omdat de vermindering van de ondersteuningsbasis tijdelijk de instabiliteit verhoogt die gepaard gaat met het draaien van de COM over het standbeen. Balk vergeleken met lopen op de vloer verhoogt de uitdaging voor dynamische balans omdat de artiest het pad van de COM moet beheersen om niet de rand van de voetsteun te overschrijden om op de balk te blijven. Een dergelijke kruising gebeurt vaak bij bejaarden en er volgt een misstap, een 'val'. De instabiliteit tijdens COM-overdracht terwijl tijdelijk op één been en op een smalle balk ligt, is het belangrijkste en unieke element van beam walking dat (sub)klinische disfuncties in dynamisch evenwicht effectiever kan versterken dan de huidige tests en van beam walking-prestaties een nieuwe biomarker van dynamisch evenwicht kan maken. evenwicht in gezondheid en ziekte.

Toepassing van beam walking bij patiënten met neurologische aandoeningen. Disfunctie in dynamisch evenwicht is een voorbode van de hoge incidentie van vallen bij neurologische patiënten en het identificeren van valgerelateerde risicofactoren is een prioriteit. Patiënten met de ziekte van Parkinson (PD), multiple sclerose (MS) en beroertes leden één (47%) of meerdere (32%) valpartijen na 6 maanden follow-up. Hoewel de etiologie die leidt tot een val verschilt tussen deze patiëntcategorieën, is disfunctie van dynamisch evenwicht een belangrijk gemeenschappelijk element dat bijdraagt ​​aan mobiliteitshandicap. Opmerkelijk genoeg voorspelden alleen het ziektetype en het evenwichtsvertrouwen en geen van de 'dynamische evenwichtstests' of 'functionele tests' (BBS, Dynamic Gait Index, TUG, 10-m walking test) enkele en terugkerende valpartijen. Er is dus een behoefte om te bepalen of lopen met een straal in vergelijking met de momenteel gebruikte dynamische evenwichtstests nauwkeuriger is bij het diagnosticeren van het valrisico en het voorspellen van vallen bij deze patiënten.

Cognitieve dual-tasking tijdens beam walking. Hoewel de loopsnelheid vertraagt ​​met het ouder worden, wat een verminderde dynamische balans impliceert, neemt de bewuste, cognitieve en corticale controle over het lopen nog steeds toe. Vooral wanneer oude volwassenen wandelen koppelen aan een cognitieve taak zoals praten, rekenen of geheugenoproepen, neemt de vraag naar aandacht en executieve functies toe om het lopen te controleren. Bij dubbeltasken worden de passen van ouderen variabel en neemt de loopstabiliteit af. Het is echter niet bekend of de loopvertraging in verband met de dubbele taak wordt veroorzaakt door de cognitieve taak die het dynamische evenwichtselement van het lopen beïnvloedt, of dat de effecten globaal zijn op snelheid en ritme.

Doelen, hypothesen. Dit onderzoek zal bepalen: 1. De psychometrische eigenschappen en 2. Levensduur en patiëntreferentiewaarden voor dynamische balans zoals bepaald door beam walking met en zonder cognitieve dubbeltaak; 3. De statistische relatie tussen dynamische balans (d.w.z. loopprestaties) en geselecteerde 'functionele tests' die momenteel worden gebruikt om de dynamische balans te meten, en 4. De risicofactoren en voorspellers van vallen bij neurologische patiënten. De globale hypothese is dat leeftijd, ziektetype en cognitief dubbel werk de dynamische balans beïnvloeden zoals gemeten door de loopprestaties (afstand, snelheid, aantal stappen). Bij gezonde oude volwassenen wordt verwacht dat leeftijd, geslacht, executieve functie, fysieke activiteit, beenkracht en één been COP-variabiliteit determinanten zijn van single- en dual-task loopprestaties. Bij patiënten met neurologische aandoeningen verwachten we dat ziektetype, evenwichtsvertrouwen, executieve functie de prestaties van een enkele taakbundel beïnvloeden. Vanwege de nieuwigheid is het onduidelijk of patiënten dubbeltaakstraallopen kunnen uitvoeren. De onderzoekers verwachten dat de prestaties van het balklopen in vergelijking met de traditioneel gebruikte balansuitkomsten valrisico's en vallen nauwkeuriger voorspellen.

Methoden ontwerp. Dit is een 5-site, multicenter cross-sectionele observationele studie met behulp van de STROBE-checklist. Centra 1-4 zullen gezonde oude volwassenen onderzoeken (n=432) en Centrum 5 zal patiënten onderzoeken met een diagnose van PD, MS, beroerte en niet-specifieke evenwichtsstoornissen (n=100). Geselecteerde gezonde deelnemers zullen alleen de beam walking-metingen herhalen bij Test 2, 7-10 dagen na Test 1 om de betrouwbaarheid te beoordelen (n=40). Alle deelnemers van 50 jaar en ouder zullen de valgeschiedenis voltooien bij Test 1 en bij follow-ups na 6 en 12 maanden. We hebben de leeftijd van 50 jaar gekozen, omdat het evenwicht op deze leeftijd begint af te nemen. Het primaire resultaat voor alle deelnemers is de prestatie van het lopen in meters. Leeftijd, geslacht, cognitieve functie, fysieke activiteit en beenkracht zijn determinanten van dynamische balans en daarom moet de steekproefomvang worden ingesteld om te voldoen aan de aanbevelingen van ten minste 4-5 keer meer deelnemers dan voorspellers. Om de externe validiteit te vergroten, moeten universele referentiewaarden breed zijn en representatief voor de heterogeniteit in de bevolking, wat zal worden bereikt door gezonde mannelijke en vrouwelijke deelnemers te testen in vier landen op drie continenten.

Deelnemers. Gezonde deelnemers zullen worden geworven uit de lokale gebieden van de vier centra door middel van mond-tot-mondreclame en advertenties in openbare ruimtes, bibliotheken, kerken, kranten, fitnessclubs, zorginstellingen en op radio, tv en internet. Vrijwillige deelnemers zijn mannelijke en vrouwelijke volwassenen ouder dan 20 jaar, in goede gezondheid, evenwicht en mobiliteit.

Positief antwoord op een van de volgende vragen in een (telefonisch) interview leidt tot uitsluiting van het onderzoek: niet in staat om zelfstandig 10 meter te lopen; knie- of heupgewrichtvervangingen ≤6 maanden voor inschrijving; ongecontroleerde hart- en vaatziekten of angina pectoris; neuromusculaire ziekte; gediagnosticeerd met de ziekte van Parkinson; multiple sclerose; hartinfarct; kankertherapie ≤ 3 maanden voor inschrijving; ernstige astma of chronische bronchitis; gediagnosticeerd diabetes met neuropathie, slecht en ongecorrigeerd zicht en een score ≤27 op het Mini-Mental State Examination (MMSE). Aan het begin van het laboratoriumbezoek voeren deelnemers de Short-Physical-Performance-Battery (SPPB) uit en worden gezonde volwassenen met een score ≤10 voor mobiliteit uitgesloten.

Centrum 5 (Kaposvár, Hongarije) zal patiënten rekruteren uit de polikliniek en de medische database van het ziekenhuis. Patiënten komen in aanmerking die rapporteren met evenwichts- en mobiliteitsproblemen en die kandidaat zijn voor of momenteel zijn ingeschreven voor revalidatie. PD-patiënten (Hoehn-Yahr-stadium van 2 tot 3) zullen voldoen aan de UK Brain Bank-criteria. MS-patiënten voldoen aan de McDonald-criteria van het International Panel on Diagnosis of MS. Patiënten met een beroerte zullen voldoen aan de diagnostische criteria van de Wereldgezondheidsorganisatie voor een beroerte. Patiënten met een evenwichtsstoornis worden geïncludeerd die de polikliniek bezoeken vanwege een val en duizeligheid. Uitgesloten zijn degenen met MMSE <21, ernstige depressie (klinisch bruikbare depressie-uitkomstscore ≥46), ernstige gewrichts- en/of botaandoening die het evenwicht en het lopen verstoort (klinisch oordeel), afasie als het begrip van de doelstellingen van het onderzoek wordt verstoord , MS-terugval binnen 3 maanden, beroerte <1 maand voor aanvang van de studie, benigne paroxismale positieduizeligheid, polyneuropathie en fobische duizeligheid. De sectie Statistieken toont de steekproefomvang.

Ethische commissies op elke locatie zullen het onderzoeksprotocol en het toestemmingsformulier goedkeuren, dat elke deelnemer zal lezen en ondertekenen. De studie zal worden uitgevoerd volgens de Verklaring van Helsinki.