Beam Walking Over the Lifespan for Falls Prediction (BEAM)

Innledning Naturlig aldring er assosiert med bevegelseshemning sent i livet. Ganghastigheten avtar, skrittene blir kortere og varierende, og balansen mens du står og går blir ustabil, spesielt når disse mobilitetsoppgavene kombineres med en motorisk eller en kognitiv oppgave. Gang-, balanse- og muskelsvikt forårsaker fall hos ~30 % og ~50 % av voksne over henholdsvis 65 og 80 år. Nesten 50 % av fall utendørs skjer mens du går. Måling av dynamisk balanse er derfor viktig for å karakterisere den nåværende tilstanden av postural kontroll og identifisere de som sannsynligvis vil oppleve alvorlige nivåer av bevegelseshemning, inkludert fall i fremtiden.

Dynamisk balanse er opprettholdelse av likevekt mens du går med og uten en selv- eller ytre forstyrrelse og motstår indre eller ytre forstyrrelser mens du står. Spesielt holder dynamisk balanse den vertikale projeksjonen av massesenteret (COM) innenfor støttebasen mens COM beveger seg. Til dags dato har dynamisk balanse blitt utledet fra "funksjonstester" uten et faktisk balansetap.

Funksjonstester måler dynamisk balanse indirekte og mange lider av tak- eller gulveffekt og er ufølsomme for intervensjoner og klinisk status. Berg-Balance-Scale (BBS), designet for skrøpelige gamle voksne, lider av dårlig følsomhet for behandlingseffekter, den har ingen felles tolkning for en gitt skåre, uklart relatert til mobilitetsstatus og til bruk av mobilitetshjelpemidler. Tinettis balanse- og gangtest er en "funksjonell test" som brukes for "dynamisk balanse", men identifiserte bare 11 % av de som ikke faller, noe som tyder på dårlig spesifisitet. Timed-up-and-Go (TUG)-testen informerer ikke klinikere om pasienters statiske eller dynamiske balanse eller gangevne er dårlig og den forutsier fall inkonsekvent. Ett benstand kan være vanskelig for mange gamle voksne og er ikke relatert til gangstabilitet. Functional-reach (FR) har ingen gangelement og pasienter kompenserer for balanseproblemer under gange. BESTest er organisert rundt systemer som ligger til grunn for balansekontroll og ligner på den fysiologiske profiltilnærmingen som tar over 30 minutter å administrere, selv om den har god pålitelighet og høyere følsomhet for endringer enn BBS. Den korte versjonen, miniBESTest tar bare ca. 15 minutter å administrere og har god pålitelighet og diskriminerende gyldighet mellom fallere og ikke-fallere, men de rapporterte skårene varierer mye og antyder en gulveffekt hos pasienter med ryggmargsskade, traumatisk hjerneskade, ervervet hjerneskade og flere traumer. Statisk posturografi måler statisk balanse og korrelerer dårlig med dynamisk balanse. Star Excursion Balance Test, Modified Bass Test og Dynamic Leap and Balance Test involverer unaturlige bevegelser eller raske retningsendring som seniorer aldri utfører. Dynamisk posturografi refererer til svar på en forstyrrelse gitt når du står eller går. Ansiktsvaliditeten til stabilitetsmarginen eller den mediale akselerasjonen til COM og forholdet mellom disse variablene og gangbalansen er uklar. Tid-til-stabiliseringstester involverer et enkelt hopp som lander på gulvet, uegnet for seniorer. Disse sistnevnte testene og de som måler senter for trykk (COP)-utfall krever en kraftplattform, noe som gjør testene uegnet for klinikere. Treghetssensorer kan kvantifisere gangbalansen under TUG, men dataanalysen av gangdynamikk krever sofistikert programvare.

Beam walking ytelse for å måle dynamisk balanse i alderdommen. Den viktigste begrensningen ved "dynamisk balanse"-tester er en unnlatelse av å kvantifisere et faktisk balansetap mens du går. For tiden er det ingen laboratoriebasert eller klinisk test for å vurdere tap av dynamisk balanse under gange, svekkelse av gangbalanse og fallrisiko i en klinisk setting. Strålevandring kan måle dynamisk balanse mer nøyaktig enn tester som brukes for øyeblikket fordi reduksjonen i støttebasen forbigående øker ustabiliteten knyttet til svingingen av COM over ståbenet. Stråle sammenlignet med gulvgang øker utfordringen for dynamisk balanse fordi utøveren må kontrollere banen til COM-en for ikke å krysse kanten av fotstøtten for å holde seg på bjelken. Slik kryssing skjer ofte hos gamle voksne og et feiltrinn, et "fall", følger. Ustabiliteten under COM-overføring mens den er forbigående på ett ben og på en smal stråle, er nøkkelen og det unike elementet ved strålegang som kan forsterke (sub)kliniske dysfunksjoner i dynamisk balanse mer effektivt enn nåværende tester og gjøre strålegangytelse til en ny biomarkør for dynamisk balanse i helse og sykdom.

Anvendelse av strålegang hos pasienter med nevrologiske lidelser. Dysfunksjon i dynamisk balanse er en forløper til den høye forekomsten av fall hos nevrologiske pasienter, og identifisering av fallrelaterte risikofaktorer er en prioritet. Pasienter med Parkinsons sykdom (PD), multippel sklerose (MS) og slagpasienter fikk ett (47 %) eller flere (32 %) fall ved 6-måneders oppfølging. Mens etiologien som fører til et fall er forskjellig mellom disse pasientkategoriene, er dysfunksjon av dynamisk balanse et sentralt, vanlig bidragende element til mobilitetshemming. Bemerkelsesverdig nok var det kun sykdomstype og balansesikkerhet, og ingen av de "dynamiske balansetestene" eller "funksjonstestene" (BBS, Dynamic Gait Index, TUG, 10-m gangtest) forutså enkelt og tilbakevendende fall. Det er derfor behov for å avgjøre om strålegang sammenlignet med de nåværende testene av dynamisk balanse er mer nøyaktig når det gjelder å diagnostisere fallrisiko og forutsi fall hos disse pasientene.

Kognitiv dual-tasking under strålegang. Selv om ganghastigheten avtar med aldring, noe som innebærer en svekket dynamisk balanse, øker den bevisste, kognitive og kortikale kontrollen av å gå fortsatt. Spesielt når gamle voksne par går med en kognitiv oppgave som å snakke, regne eller huske tilbake, øker behovet for oppmerksomhet og utøvende funksjon for å kontrollere gange. Ved dual-tasking blir gamle voksnes skritt varierende og gangstabiliteten avtar. Det er imidlertid ukjent om den doble oppgaverelaterte gangbremsen er forårsaket av at den kognitive oppgaven påvirker det dynamiske balanseelementet i gangarten, eller om effektene er globale på hastighet og rytme.

Mål, hypoteser. Denne studien vil avgjøre: 1. De psykometriske egenskapene og 2. Levetid og pasientreferanseverdier for dynamisk balanse som bestemt av strålegang med og uten kognitiv dual-tasking; 3. Den statistiske sammenhengen mellom dynamisk balanse (dvs. strålegangytelse) og utvalgte 'funksjonstester' som for tiden brukes for å måle dynamisk balanse, og 4. Risikofaktorene og prediktorene for fall hos nevrologiske pasienter. Den globale hypotesen er at alder, sykdomstype og kognitiv dual-tasking påvirker dynamisk balanse målt ved strålegangytelse (avstand, hastighet, trinntall). Hos friske gamle voksne forventes det at determinanter for gangytelse med enkelt- og tooppgavestråler inkluderer alder, kjønn, eksekutiv funksjon, fysisk aktivitet, benstyrke og COP-variabilitet i ett ben. Hos pasienter med nevrologiske lidelser forventer vi at sykdomstype, balansesikkerhet, eksekutiv funksjon påvirker enkelt-oppgavestråleytelse. På grunn av nyheten er det uklart om pasienter kan utføre strålegang med to oppgaver. Etterforskerne forventer å finne at strålegangytelse i forhold til de tradisjonelt brukte balanseresultatene forutsier fallrisiko og fall mer nøyaktig.

Metodedesign. Dette er en 5-steds, multisenter tverrsnittsobservasjonsstudie som bruker STROBE-sjekklisten. Senter 1-4 vil undersøke friske gamle voksne (n=432) og Senter 5 vil undersøke pasienter med diagnosen PD, MS, hjerneslag og uspesifikke balanseforstyrrelser (n=100). Utvalgte friske deltakere vil kun gjenta strålegangmålingene ved test 2, 7-10 dager etter test 1 for å vurdere påliteligheten (n=40). Alle deltakere i alderen 50+ vil fullføre høsthistorie ved test 1 og ved 6 og 12 måneders oppfølging. Vi valgte alder 50, da balansen begynner å synke i denne alderen. Det primære resultatet for alle deltakere er strålegangprestasjon i meter. Alder, kjønn, kognitiv funksjon, fysisk aktivitet og benstyrke er determinanter for dynamisk balanse, og derfor må prøvestørrelsen settes til å møte anbefalingene om minst 4-5 ganger flere deltakere enn prediktorer. For å øke ekstern validitet bør universelle referanseverdier være brede og representative for heterogeniteten i befolkningen, noe som vil oppnås ved å teste friske mannlige og kvinnelige deltakere i fire land på tre kontinenter.

Deltakere. Friske deltakere vil bli rekruttert fra lokale områder ved de fire sentrene ved hjelp av jungeltelegrafen og annonser i offentlige områder, biblioteker, kirker, aviser, treningsklubber, helseinstitusjoner og på radio, TV og internett. Frivillige deltakere inkludert vil være mannlige og kvinnelige voksne over 20 år, med god helse, balanse og mobilitet.

Positivt svar på noen av følgende spørsmål i et (telefon)intervju resulterer i ekskludering fra studien: ute av stand til å gå 10 meter selvstendig; kne- eller hofteleddserstatninger ≤6 måneder før påmelding; ukontrollert kardiovaskulær sykdom eller angina; nevromuskulær sykdom; diagnostisert Parkinsons sykdom; multippel sklerose; slag; kreftbehandling ≤ 3 måneder før påmelding; alvorlig astma eller kronisk bronkitt; diagnostisert diabetes med nevropati, dårlig og ukorrigert syn og en skår ≤27 på Mini-Mental State Examination (MMSE). Ved starten av laboratoriebesøket vil deltakerne utføre Short-Physical-Performance-Battery (SPPB), og de friske voksne med en score ≤10 for mobilitet vil bli ekskludert.

Senter 5 (Kaposvár, Ungarn) skal rekruttere pasienter fra sykehusets polikliniske dagklinikk og medisinske database. Pasienter vil være kvalifisert som rapporterer med balanse- og mobilitetsvansker og er kandidater til eller er påmeldt rehabilitering. PD-pasienter (Hoehn-Yahr stadium på 2 til 3) vil oppfylle UK Brain Bank-kriteriene. MS-pasienter vil oppfylle McDonald-kriteriene til International Panel on Diagnosis of MS. Hjerneslagpasienter vil oppfylle Verdens helseorganisasjons diagnostiske kriterier for hjerneslag. Pasienter med balanseforstyrrelser vil inkluderes som oppsøker poliklinikken på grunn av fall og svimmelhet. Ekskludert vil være de med MMSE <21, alvorlig depresjon (Clinically Useful Depression Outcome score ≥46), alvorlig ledd- og/eller skjelettlidelse som forstyrrer balanse og gang (klinisk vurdering), afasi hvis det forstyrrer forståelsen av målene med studien , MS-tilbakefall innen 3 måneder, hjerneslag <1 måned før studiestart, benign paroksysmal posisjonsvertigo, polynevropati og fobisk svimmelhet. Statistikk-delen viser utvalgsstørrelsene.

Etiske komiteer på hvert sted vil godkjenne studieprotokollen og samtykkeskjemaet, som hver deltaker vil lese og signere. Studien vil bli utført i henhold til Helsinki-erklæringen.