Wpływ przenośnego urządzenia wskazującego na zamrożenie chodu w chorobie Parkinsona (CuePed)

Wersja próbna CuePeD obejmuje przede wszystkim użycie WCD (zdjęcie na stronie internetowej www.brightdevices.com.au). Jest to urządzenie noszone na pasku, ze wspólną lokalizacją wejścia czujnika ruchu i wyjścia wskazującego. Wejście odbywa się za pośrednictwem zminiaturyzowanych akcelerometrów i żyroskopów oraz wykorzystuje algorytmy oprogramowania, które zostały opracowane w celu wykrywania FOG. Sygnał wyjściowy jest przekazywany za pośrednictwem światła laserowego, które świeci na podłodze przed użytkownikiem jako ciągły sygnał wizualny. Sygnał jest generowany ze względu na zdolność urządzenia do rozpoznawania FOG u użytkownika. Laser jest wytwarzany przez określony czas lub do czasu powrotu do normalnego chodu, po czym gaśnie do następnego epizodu zamrożenia.

To badanie ma na celu zbadanie skuteczności WCD w przypadku problemu FOG w PD „in vivo”, to znaczy w warunkach społeczności.

FOG została zdefiniowana wąsko jako „nagła niezdolność do zainicjowania lub utrzymania ruchu”. Obejmuje wahanie „start”, „skręt” i „cel”. Szerszą definicją przyjętą na warsztatach klinicystów i naukowców zainteresowanych FOG w 2010 r. była „krótka, epizodyczna nieobecność lub wyraźne zmniejszenie progresji stóp do przodu pomimo zamiaru chodzenia”. Na ogół występuje kilka lat po wystąpieniu choroby Parkinsona i została uznana za istotne źródło zachorowalności u pacjentów z chorobą Parkinsona. Cueing jest jednym z bardziej obiecujących sposobów leczenia, ale dotychczasowe wykazanie skuteczności in vivo tej interwencji jest skromne.

Upadki, choć często wieloczynnikowe w populacji ogólnej, w PD są często przypisywane FOG.

Niestety, obecne metody leczenia FOG są w dużej mierze nieskuteczne, a dowody przemawiające za ich stosowaniem są ograniczone.

Interwencje w przypadku FOG są zwykle farmakologiczne i obejmują manipulację dawkami laevodopy (LD), a ostatnio dodanie środków pobudzających. Inne leki działające ośrodkowo zostały anegdotycznie opisane jako korzystne, ale nie były systematycznie badane.

Być może w wyniku zmniejszenia pooperacyjnej dawki laevodopy (LD) u osób przewlekle stosujących lub niedostatecznie rozpoznanego znaczenia jądra podwzgórzowego (najczęstszego celu stymulacji) w regulacji chodu, wzrost znaczenia Głębokiej Stymulacji Mózgu jako metody leczenia chP może przyczynić się do problemu.

Pierwsze badanie wykorzystujące nadające się do noszenia urządzenie do wykrywania FOG zostało opisane przez Bachlina w 2010 r., ale obejmowało urządzenie składające się z 3 elementów (czujnik ruchu noszony na kostce, noszony na pasku procesor i słuchawka do wysyłania sygnału) oraz pulsacyjny sygnał dźwiękowy (klikanie o częstotliwości 1 Hz) dźwięk).

Jedną z powtarzających się trudności dla naukowców zajmujących się chodem jest niemożność wywołania FOG w zamrażarkach in vitro w laboratorium. Wynika to ze sztucznego środowiska klinicznego powodującego „najlepszą wydajność” lub „kinezę paradoksalną”.

Nielaboratoryjne pomiary „in vivo” ograniczono do kwestionariuszy ocenianych przez użytkowników pod koniec okresu próbnego lub do użytku domowego.

To urządzenie wykrywające zamrożenie i generujące sygnały oferuje eleganckie rozwiązanie do łagodzenia FOG i prawdopodobnie spada w populacji PD w ich codziennym życiu. Ponadto oferuje nową możliwość obiektywnego pomiaru danych kinematycznych w celu oceny skuteczności urządzenia u poszczególnych osób.

Chociaż cueing jest uznawany za metodę leczenia FOG od ponad 25 lat, większość tej pracy wykonywano w laboratoriach zajmujących się chodem. Powszechnie wiadomo, że FOG jest wywoływany u wielu osób wraz z inicjacją chodu, skrętów i „podwójnego zadania”. Dzieje się tak często w środowisku domowym, gdzie znajdują się małe przestrzenie, drzwi, korytarze itp.

Większość prac „in vitro” odbywała się ze stałą, pulsacyjną wskazówką, zwykle słuchową, ale zawierającą impulsy wzrokowe i somatosensoryczne/wibracyjne. Niestety przełomowa próba Neiubauera z 2006 r. RESCUE wykazała poprawę chodu, która nie została utrzymana po usunięciu urządzenia wskazującego. Oznacza to, że problemu FOG nie można łatwo zrehabilitować za pomocą wskazówek, a korzyści płynące z treningu w zakresie wskazówek szybko znikają po zakończeniu leczenia.

Neurobiologia, dlaczego FOG pojawia się w tym otoczeniu, choć wykracza poza zakres tego opisu, zaczyna być rozumiana i jest warta krótkiego komentarza, aby lepiej zrozumieć mechanizm działania WCD. Kilka linii dowodów, w tym funkcjonalne badania obrazowe, wskazuje na niepowodzenie pogodzenia obwodów motorycznych, poznawczych i emocjonalnych u pacjentów podatnych na FOG. Zadania umysłowe (takie jak liczenie wstecz), dodatkowe zadania motoryczne (takie jak noszenie szklanki wody), a także samo uczucie silnego niepokoju może wywołać FOG. Obecność drzwi lub ławki kuchennej, która wymaga kontemplacji, podobnie stanowi podwójne wyzwanie, które może wywołać FOG. Optymalne pobudzenie emocjonalne w warunkach laboratoryjnych może pomóc w przezwyciężeniu skłonności do zastygania w bezruchu.

Proponowane badania będą analizą serii przypadków 30 pacjentów z PD z klinicznie istotnym FOG; rekrutowani spośród lokalnych neurologów zajmujących się zaburzeniami ruchu. Nie będzie oślepiania. Będzie projekt ABA z podmiotami działającymi jako ich własne kontrole - urządzenie włączone w sposób ciągły, włączone podczas epizodów FOG lub wyłączone w różnych okresach czasu. Nastąpi randomizacja ustawień 3 urządzeń dla różnych okresów czasu.

Każda próba potrwa 2 tygodnie, ze wstępną oceną laboratoryjną chodu. Podczas tej oceny epizody zamrożenia sygnatury będą rejestrowane, nagrywane na wideo dla każdego pacjenta i skorelowane z odczytami kinematycznymi. podczas tych ocen zostanie uzyskana identyfikacja epizodów FOG i dane wiarygodności między oceniającymi. Pacjenci zapoznają się z obsługą urządzenia do późniejszego wykorzystania w domu. Każdy pacjent będzie miał do wykonania 3 zadania na każdym ustawieniu urządzenia – czyli w sumie 9 zadań – obejmują one: pomiar czasu i ruszanie, 2-minutowy spacer oraz specjalnie zaprojektowany tor przeszkód. Zostanie skompletowana bateria instrumentów psychometrycznych.

Po tej ocenie nastąpi 2-tygodniowa próba w domu. W obu środowiskach zostaną zastosowane 3 ustawienia urządzenia - 1. urządzenie „wyłączone” i po prostu mierzące FOG za pomocą algorytmów jego oprogramowania, 2. urządzenie „włączone”, w którym epizody FOG wyzwalają wskazówkę laserową, oraz 3. urządzenie włączone „w sposób ciągły” przy czym urządzenie emituje ciągły sygnał wizualny, niezależnie od epizodów FOG.

Urządzenie będzie pracować na ustawieniach 1,2 i 3 odpowiednio przez 3,7 i 4 dni, z losową kolejnością ustawień 2 i 3.

Podczas 2-tygodniowego okresu próbnego w domu dane Kinematic do przechwytywania czasu trwania FOG będą rejestrowane na urządzeniu w tym samym okresie każdego dnia przy różnych ustawieniach urządzenia. Dane dotyczące jesieni będą zbierane od 6:00 do 22:00.

Co najważniejsze, zostaną zarejestrowane epizody FOG na wszystkich 3 ustawieniach urządzenia. Podstawową miarą wyniku będzie całkowita liczba sekund FOG, gdy urządzenie po prostu rejestruje, w porównaniu z całkowitą liczbą sekund FOG, gdy urządzenie zapewnia sygnał zależny od FOG (lub ciągły niezależny od FOG).

Pod koniec 7 dni na ustawieniu 2 (sygnał zależny od FOG), oceny przyrządów zostaną zakończone po raz drugi i zwrócone z urządzeniem w celu zestawienia danych.

Chociaż sygnalizacja została uznana za metodę leczenia FOG od ponad 25 lat, większość tej pracy miała miejsce w laboratoriach zajmujących się chodem. Powszechnie wiadomo, że FOG jest wywoływany u wielu osób wraz z inicjacją chodu, skrętów i „podwójnego zadania”. Dzieje się tak często w środowisku domowym, gdzie znajdują się małe przestrzenie, drzwi, korytarze itp.

Jedna z hipotez dotyczących ograniczonej skuteczności nadawanej przez obecne urządzenia używane do FOG głosi, że pulsacyjne, stałe bodźce słuchowe stanowią obciążenie poznawcze i mogą faktycznie wywołać FOG po przezwyciężeniu początkowego zamrożenia. Praca Wolperta sugerowałaby, że pulsujący sygnał dźwiękowy rozciągający się poza epizod zamrożenia byłby w najlepszym przypadku „bramkowany” przez badanego i zasadniczo ignorowany. Badani Bachlina skarżyli się, że sygnał dźwiękowy jest irytujący.

Stała wskazówka wizualna, która gaśnie po przełamaniu zamrożenia, przemawia jako potężne antidotum na ten paradoks polegający na skupieniu uwagi pacjenta na punkcie zamrożenia, ale nie zwiększaniu jego obciążenia poznawczego po przełamaniu zamrożenia. Zostało to rozpoznane w pierwszych opisach sygnalizowania FOG za pomocą odwróconej laski. Jest to potężny przykład osobliwości paradoksalnej kinezy, dobrze znanej zaburzeniu i niełatwo zapomnianej przez klinicystów, którzy byli jej świadkami. Aż do niedawnego rozwoju coraz bardziej zminiaturyzowanych, wyrafinowanych akcelerometrów i żyroskopów nie było mechanizmu, który mógłby odtworzyć efekt odwróconej laski trzymanej przez towarzysza spaceru.

Obecnie wiadomo, że u pacjentów z FOG następuje coraz większa utrata automatyzmu i wzrost połączeń korowych z głębokimi strukturami mózgu – to znaczy wydaje się, że u tych pacjentów dochodzi do „przejęcia przez korę” chodu. Wydaje się prawdopodobne, że wskazówka może łatwiej umożliwić ponowny dostęp do „szczątkowych” programów motorycznych chodu u tych pacjentów, którym pomaga.

Dwie hipotezy zerowe projektu badawczego będą następujące: (1) To, że nadające się do noszenia urządzenie sygnalizujące zamarznięcie nie ma wymiernego wpływu na całkowity czas trwania zamarzania, całkowitą liczbę epizodów zamarzania lub całkowitą liczbę upadków w tych samych trzech zmierzonych 1-godzinnych odstępach czasu w oddzielne dni u pacjentów z chorobą Parkinsona; oraz:(2) że nie ma różnicy w ocenianych przez użytkownika pomiarach jakości życia, zamrożenia chodu, upadków, lęku i depresji przed i po 2 tygodniach leczenia nadającym się do noszenia, wykrywającym zamrożenie urządzeniem wskazującym u pacjentów z chorobą Parkinsona.

Proponowane badania będą analizą serii przypadków 30 pacjentów z PD z klinicznie istotnym FOG; rekrutowani spośród lokalnych neurologów zajmujących się zaburzeniami ruchu. Nie będzie oślepiania. W obu ramionach próby będzie projekt ABA z podmiotami działającymi jako ich własne kontrole – urządzenie włącza się i wyłącza w różnych okresach czasu.

Oceny obejmą:

1. Kwestionariusz zamrożenia chodu (FOGQ); Skala skuteczności upadków (FES); Kwestionariusz choroby Parkinsona 39; Geriatryczny Inwentarz Lęku (GAI), Geriatryczna Skala Depresji (GDS); Inwentarz Cech Lęku Spielbergera (STAI); Mini badanie stanu psychicznego MMSE i MOCA.
2. 2-minutowy test marszu; Czasowy test „wstań i idź”; Dwuzadaniowość Zmierz czas i przetestuj; znormalizowany 20-metrowy tor przeszkód, który obejmuje drzwi, korytarz, zakręty o 180 i 360 stopni.

Następnie pacjenci zostaną poproszeni o zabranie WCD do domu na 14 dni z jasnymi wytycznymi dotyczącymi jego stosowania. Pacjentowi towarzyszy zestaw kwestionariuszy do wypełnienia na koniec 14 dni wraz z zaadresowaną do siebie paczką pocztową do zwrotu urządzenia.