Nøyaktighet av Markerless Motion Capture Evaluering ved Parkinsons sykdom etter DBS

Metodikk. Pasienter. Seks pasienter med PD, diagnostisert i henhold til United Kingdom Parkinsons Disease Society Brain Bank Clinical Diagnostic Criteria av en sertifisert nevrolog og spesialist i bevegelsesforstyrrelser, ble inkludert. Dette er en pilotstudie, og utvalgsstørrelsen ble valgt ut fra bekvemmelighet, tilgjengelighet og nærhet til forskerne. Studien ble godkjent av etterforskerens institusjonelle forskningsstyre, og pasientene og kontrollene ga skriftlig samtykke. I månedene før testen ble PD-pasientene klinisk evaluert av samme lege i henhold til Unified Parkinson Disease Rating Scale seksjon III eller motorisk seksjon (UPDRS-III).

Instrument. Faktisk er det mange markørløse bevegelsesfangstsystemer på markedet, med et bredt spekter av priser, samt et bredt spekter av pålitelighet. DARI-systemet har imidlertid vist seg å være et av de beste av flere grunner. Dette systemet krever en rask kalibrering på begynnelsen av hver dag som teknikeren kan gjennomføre på mindre enn 10 minutter. Det må ikke gjentas før neste dag, uansett hvor mange pasienter som vurderes. Systemet er avhengig av en datamaskinbasert programvare som skaffer pasientens skjelett eller avatar ved hjelp av atten høyhastighetskameraer (120 Hz) plassert rundt i rommet for å samle inn hele kroppsdata og leverer kinematisk analyse nesten umiddelbart ved hjelp av sofistikerte biomekaniske algoritmer.

Dessuten bruker tradisjonelle bevegelseslaboratorier tungvinte gulvmonterte trykkplater for å måle kreftene som genereres av kroppen. Disse krever hyppig kalibrering og begrenser motivets bevegelse til et begrenset område. DARIs kinetiske fangstsystem krever ikke kraftplater og kan måle leddmomenter, bakkereaksjonskrefter og andre målinger uten å begrense motivets naturlige bevegelse.

Markørløs 3D-bevegelsesfangst-evaluering av kinematikk hos PD-pasientene og kontrollene ble utført på et rektangelrom som måler 6 x 6 meter og 3 meter i høyden. Rommet har grønn skjerm på gulvet, og atten kameraer er strategisk plassert på veggene, tolv er plassert 2,6 meter høye og 6 er på et lavere nivå 30 centimeter fra bakken. Rommet har god plass, noe som gjør det mulig å analysere bredere bevegelser.

Evalueringer. PD-pasienter ble bedt om å ankomme om morgenen iført mørke tettsittende klær, hoppe over sin siste PD-medisinering og med DBS i Off-tilstand i minst 180 minutter. På PD-pasienter ble UPDRS-III-evaluering gjort først. Deretter, for å starte den markørløse kroppsbevegelsesevalueringen (BME), ble pasientenes og kontrollenes vekt og høyde lagt inn i systemet for å hjelpe med å etablere plasseringen av leddsentre. Vel inne i det grønne rommet sto forsøkspersonene først med føttene fra hverandre og armene strakt ut til siden, mens systemet skapte en 3D-silhuett av hver deltakers form og et biometrisk skjelett ble anskaffet; dette tok ikke mer enn tre sekunder. For BME utførte alle forsøkspersonene 16 forskjellige bevegelser. Dette settet med bevegelser ble spesielt utviklet for å evaluere PD-pasienter og inneholder elementer som er relatert til tre hovedmotoriske symptomer ved denne sykdommen: rigiditet, bradykinesi og postural ustabilitet; skjelving er ikke mulig å vurdere. Når BME var ferdig, ble PD-pasienter bedt om å slå DBS til On-tilstand og vente 30 minutter før de gjentok både UPDRS-III og BME. Kontroller utførte bare BME, som ikke tok mer enn 20 minutter. PD-pasienter ble evaluert to ganger (DBS-tilstand på og av) med 1 times venting mellom; Evalueringen deres tok totalt ca. 1,5 time. Datafilene ble lastet opp til DARI Motion Platform hvor den biomekaniske analysen ga kinematiske resultater for hele kroppen, og til slutt ble disse dataene eksportert til Excel for statistisk analyse.

Analyse. En paret t-test ble brukt for å sammenligne gjennomsnittlige endringer i UPDRS-III mellom på og av-tilstand. Gjennomsnittlige forskjeller mellom grupper ble evaluert med ANOVA eller Kruskal-Wallis tester avhengig av fordelingen av dataene for hver uavhengig variabel. Post hoc analyser ble gjort for parvis sammenligning i statistisk signifikante resultater. Bivariate korrelasjoner mellom evalueringsmodaliteter ble undersøkt. Disse korrelasjonene ble undersøkt i På og Av-tilstand mellom UPDRS-III og BME-elementer. For å sammenligne dem så nøyaktig som mulig, ble elementene på UPDRS-III og BME som var like korrelert (f.eks. stivhet i øvre lemmer fra UPDRS-III var korrelert med skulderfleksjon, ekstensjon, rotasjon fra BME). En av korrelasjonene var hofteforskyvning hentet fra BME, som analyserer balanse ved å måle hoftenes bevegelse når pasienter står i 10 sekunder med armene strakt ut til sidene og lukkede øyne; dette var korrelert med posture stabilitet element fra UPDRS-III, som er en rask pull, reaksjonær intervensjonstest hvor pasientens respons måles. Fordi ikke alle UPDRS-III-elementer var målbare av DARI, var syv av 18 korrelerte; Imidlertid var alle BME-elementer korrelert med UPDRS-III global poengsum. IBM SPSS Statistics 21.0-programvare ble brukt til dataanalyse. En p-verdi på ≤0,05 ble ansett for å indikere statistisk signifikans.