Effekter av biofeedback fottøy ved Parkinsons sykdom: vurdering av funksjonelle motoriske evner og bevegelse

Parkinsons sykdom (PD) er en kronisk og progressiv nevrodegenerativ tilstand, klinisk preget av tilstedeværelsen av bradykinesi, hvilende tremor, stivhet og postural ustabilitet. Personer som er berørt av denne tilstanden viser flere unormale gange, preget av redusert hastighet, korte og stokkende skritt og økt trinnvariasjon.

I de siste tiårene har det blitt gjort innsats for å utvikle bærekraftige og implementerbare strategier i hverdagen til disse individene, rettet mot å forbedre holdning og gangprestasjoner.

I denne sammenheng er rollen til forbedret plantar biofeedback under utredning. For eksempel ser plantar sensorisk stimulering ut til å forbedre posturale justeringer og gange. Dessuten har det blitt observert at den barbeinte kontakten av foten med bakken, i motsetning til å bruke en sko, er i stand til å gi større tilbakemelding, og dermed forbedre holdning og bevegelse. Forbedret bevegelse fører til økt sikkerhet mens du utfører daglige aktiviteter, redusert risiko for fall og dermed økt livskvalitet. Studier i litteraturen er primært fokusert på stimulerende innleggssåler og fottøy med integrasjon av vibrerende, auditiv og/eller visuell biofeedback.

Anvendeligheten av elektronisk fottøy er foreløpig begrenset. En mulig bærekraftig løsning kan være bruk av fottøy som minimerer adskillelsen av foten fra det ytre miljøet, samtidig som det effektivt beskyttes mot mulige skader. Denne typen fottøy tilpasser seg formen på foten, noe som muligens gir større plantar tilbakemelding sammenlignet med tradisjonelle sko. Gang ved bruk av treghetssensorer representerer en lett implementerbar metode i forskning og klinisk praksis, med anvendelse i en rekke nevrologiske syndromer. En enhet som bæres på lumbalnivå kan måle spatiotemporale parametere for gangart. Dessuten er det mulig å beregne stammeavledede akselerometriske indekser. Spesielt er Harmonic Ratio (HR) en representativ indeks på flyten og rytmen til fysiologisk gang. Det er derfor en pålitelig parameter for å evaluere mulige gangforandringer hos nevrologiske pasienter.

Hovedmålet med studien er å verifisere om bruk av fottøy som gir økt plantar feedback forbedrer HR hos PD-pasienter.

Som et sekundært mål vil endringer i andre stammeavledede gangindekser, statisk postural kontroll og funksjonelle evner bli evaluert. Videre vil endringer på mellomlang sikt (etter fire uker med plantar feedback sko bruk) i disse parameterne, samt forekomst av fall og frysing av gangart (FOG), bli vurdert.

Studiet er delt inn i 2 arbeidspakker (WP). WP1 er en intervensjonell åpen-label studie, der kortsiktige endringer indusert av fottøy som gir økt plantar feedback vil bli observert.

Ved førstegangsvurderingen (T0) vil det samles inn klinisk-demografiske data, og pasientene vil gjennomgå en omfattende nevrologisk undersøkelse. Sykdomsspesifikke skalaer (UPDRS III del 3, NFOG-q, LEDD, DASS-21), vil bli administrert.

Pasienter vil gjennomgå treghetsganganalyse, statisk barfotposturografi og funksjonstester (TUG, 2MWT, 5-STST, 10-mFW) under tre forhold i en randomisert rekkefølge:

• Barbeint tilstand (BC): uten å bruke sko
• Nøytral tilstand (NC): bruk nøytrale treningssko
• Økt plantar feedback-tilstand (PFC): bruk plantar sko

WP2 er en prospektiv, intervensjonell randomisert kontrollert studie, der endringer indusert ved bruk av plantarsko i fire uker vil bli evaluert. Etter baseline-evalueringene (T0), vil pasienter bli randomisert og tilordnet en av følgende grupper:

• Nøytral tilstand (NC): bruk nøytrale treningssko
• Større plantar feedback condition (PFC): bruk plantar sko

I begge gruppene vil deltakerne bli utstyrt med sko i passende størrelse og vil bli bedt om å bruke de tildelte skoene som sitt vanlige fottøy for hverdagsaktiviteter over en periode på fire uker. Pasienter vil bli pålagt å føre en dagbok for å indikere eventuelle problemer med bruken av skoene og daglig brukstid, samt føre oversikt over fall og tåkeepisoder.

Evalueringsplan:

Ganganalyseprosedyre:

For å innhente gangdata vil en treghetssensor (BTS G-Walk, BTS, Milano, Italia) plasseres på nivå med den femte korsryggvirvelen (L5) ved hjelp av et ergonomisk belte. Treghetssensoren kommuniserer med en bærbar PC via Bluetooth for dataregistrering og offline-analyse. Sensoren har et triaksialt akselerometer (16 bits/akse), triaksialt magnetometer (13 bits) og triaksialt gyroskop (16 bits/akse). Samplingsfrekvensen er 100 Hz, og registrerer lineære og vinkelmessige trunkakselerasjoner i anteroposterior (AP), mediolateral (ML) og vertikal (V) retning.

"Walk+"-protokollen til G-STUDIO-programvaren (G-STUDIO, BTS, Milano, Italia) vil bli brukt til å oppdage trunkakselerasjon, faser av høyre og venstre trinnsyklus, og spatiotemporale parametere for bekkenkinematikk. Det harmoniske forholdet vil bli beregnet som trunkakselerasjonsdata langs tre retninger (vertikalt, mediolateralt og anteroposteriort), og dekomponerer komponentene i signalet til dets harmoniske, som forholdet mellom summen av de første 10 partall og de første 10 odde harmoniske. multipler av grunnfrekvensene.

De andre trunk-treghetsindeksene som beregnes vil være den største Lyapunov-eksponenten (LLE), variasjonskoeffisient (CV), log dimensjonsløs rykk-score (LDLJ), gjentakskvantifiseringsanalysen (RQA), som beskrevet i et tidligere arbeid av Castiglia et al.

Før den eksperimentelle økten vil deltakerne bli bedt om å gå på bakken langs en forhåndsbestemt sti for å bli kjent med prosedyren. De vil bli bedt om å gå i et tempo som samsvarer med deres vanlige gangart, langs en korridor som er omtrent 3 meter bred og 30 meter lang, i fravær av ytre faktorer som kan forstyrre trinntråkk og rytme. Fem påfølgende forsøk vil bli utført. Forsøkene vil bli stoppet hvis pasienten rapporterer ubehag under prosedyren, tretthet eller smerte.

Posturografisk evaluering:

For posturografisk evaluering vil datastyrt stabilometri bli utført, som registrerer pasienten i ortostatisk stilling, under rolige forhold og uten forstyrrelser med åpne øyne og lukkede øyne, ved bruk av kraftplattformer tilgjengelig ved vårt institutt (BTS P-6000, BTS, Milano, Italia) . Pasienter vil bli bedt om å posisjonere seg på de posturografiske plattformene. Når stillingen er oppnådd og det er sikret at pasienten er komfortabel, vil teknikeren registrere 3 forsøk på 10 sekunder med åpne øyne og 3 forsøk på 10 sekunder med lukkede øyne. For å redusere læringseffekten vil forsøkene registreres på en randomisert måte. Forsøkene vil bli stoppet hvis pasienten rapporterer ubehag under prosedyren, tretthet eller smerte.

Administrasjon av skalaer for funksjonskapasitet:

• Timed-Up and Go (TUG) Test: TUG er en enkel test for vurdering av generell motorisk funksjonalitet. Deltakerne blir bedt om å reise seg fra en stol, gå en lineær avstand på 3 meter, snu 180 grader og gå tilbake til en sittende stilling på kortest mulig tid.
• 2-minutters gangtest (2MWT): 2MWT evaluerer autonomi og aerob gangkapasitet. I 2MWT blir forsøkspersonen instruert til å tilbakelegge den største avstanden ved å gå langs en flat 30 meter lang sti innen et spenn på 2 minutter.
• 5 Sitt-til-stå-test (5-STST): 5-STST brukes til å vurdere funksjonaliteten og styrken til underekstremitetene. Observanden blir bedt om å reise seg og sette seg ned fra en stol fem ganger på kortest mulig tid.
• 10-meters frigang (10-mFW): I 10-meter-testen blir forsøkspersonen bedt om å gå langs en flat 10-meters sti i et oppfattet behagelig (vanlig) tempo.

Statistisk plan En foreløpig normalitetsanalyse vil bli utført for å bestemme om det skal brukes parametriske eller ikke-parametriske metoder, ved bruk av grafisk representasjon og Shapiro-Wilk-testen. Numeriske variabler vil bli beskrevet i form av gjennomsnitt og standardavvik (eller median og kvartiler hvis det er hensiktsmessig), mens kategoriske variabler vil bli presentert som råtall og prosent.

Innenfor WP1 vil de tre gruppene sammenlignes med ANOVA med Bonferroni post-hoc tester eller Friedman tester for avhengige prøver.

Korrelasjoner med kvantitative parametere vil bli vurdert ved hjelp av Pearson-korrelasjonskoeffisienten (eller Spearman om nødvendig), både innen grupper og globalt.

Innen WP2 vil endringer i HR bli evaluert med gjentatte mål ANOVA (eller en lignende ikke-parametrisk test) med to faktorer: TID (2 nivåer, T0 vs. T1, innenfor grupper) og GRUPPE (2 nivåer, plantar sko vs. nøytral) sko, mellom grupper).