Точность оценки безмаркерного захвата движения при болезни Паркинсона после DBS

Методология. Пациенты. В исследование были включены шесть пациентов с болезнью Паркинсона, диагностированных сертифицированным неврологом и специалистом по двигательным расстройствам в соответствии с клиническими диагностическими критериями Банка мозга Общества болезни Паркинсона Соединенного Королевства. Это пилотное исследование, и размер выборки был выбран из соображений удобства, доступности и близости к исследователям. Исследование было одобрено исследовательским советом исследовательского учреждения, и пациенты и контрольная группа предоставили письменное согласие. В течение нескольких месяцев, предшествующих тесту, пациенты с БП были клинически обследованы одним и тем же врачом в соответствии с разделом III или двигательным разделом Унифицированной шкалы оценки болезни Паркинсона (UPDRS-III).

Инструмент. На самом деле на рынке существует множество безмаркерных систем захвата движения с широким диапазоном цен, а также с широким диапазоном надежности. Тем не менее, система DARI оказалась одной из лучших по многим причинам. Эта система требует быстрой калибровки в начале каждого дня, которую технический специалист может выполнить менее чем за 10 минут. Его не нужно повторять до следующего дня, независимо от того, сколько пациентов оценивается. Система зависит от компьютерного программного обеспечения, которое получает скелет или аватар пациента с помощью восемнадцати высокоскоростных камер (120 Гц), размещенных по комнате, для сбора данных всего тела и почти мгновенно обеспечивает кинематический анализ с использованием сложных биомеханических алгоритмов.

Кроме того, в традиционных лабораториях движения используются громоздкие напольные прижимные пластины для измерения сил, создаваемых телом. Они требуют частой калибровки и ограничивают движение объекта в ограниченной области. Система кинетического захвата DARI не требует силовых пластин и может измерять крутящие моменты в суставах, силы реакции опоры и другие измерения, не ограничивая естественное движение субъекта.

Оценка кинематики с помощью безмаркерного 3D-захвата движения у пациентов с БП и контрольной группы проводилась в прямоугольной комнате размером 6 x 6 метров и высотой 3 метра. В комнате есть зеленый экран на полу, а восемнадцать камер стратегически размещены на стенах, двенадцать на высоте 2,6 метра и 6 на более низком уровне в 30 сантиметрах от земли. В комнате достаточно места, что позволяет анализировать более широкие движения.

Оценки. Пациентов с БП просили прийти утром в темной облегающей одежде, пропустить прием последнего лекарства от БП и с DBS в выключенном состоянии не менее 180 минут. У пациентов с БП сначала проводилась оценка UPDRS-III. Затем, чтобы начать безмаркерную оценку движений тела (BME), в систему вводили данные о весе и росте пациентов и контрольной группы, чтобы помочь установить расположение центров суставов. Оказавшись внутри зеленой комнаты, испытуемые сначала стояли, расставив ноги и раскинув руки в стороны, при этом система создавала 3D-силуэт формы каждого участника и получала биометрический скелет; это заняло не более трех секунд. Для BME все испытуемые выполнили 16 различных движений. Этот набор движений был специально разработан для оценки пациентов с БП и содержит элементы, связанные с тремя основными двигательными симптомами при этом заболевании: ригидность, брадикинезия и постуральная нестабильность; тремор оценить невозможно. После того, как BME был выполнен, пациентов с PD просили перевести их DBS в состояние «Включено» и подождать 30 минут, прежде чем повторить как UPDRS-III, так и BME. Контрольные выполняли только BME, что занимало не более 20 минут. Пациентов с БП оценивали дважды (состояние DBS включено и выключено) с 1-часовым перерывом между ними; их оценка в целом заняла примерно 1,5 часа. Файлы данных были загружены на платформу DARI Motion, где биомеханический анализ дал результаты кинематики всего тела, и, наконец, эти данные были экспортированы в Excel для статистического анализа.

Анализ. Парный t-критерий использовался для сравнения средних изменений в UPDRS-III между состояниями «включено» и «выключено». Средние различия между группами оценивали с помощью ANOVA или критериев Крускала-Уоллиса в зависимости от распределения данных каждой независимой переменной. Для попарного сравнения статистически значимых результатов был проведен апостериорный анализ. Были изучены двумерные корреляции между методами оценки. Эти корреляции были исследованы во включенном и выключенном состоянии между пунктами UPDRS-III и BME. Чтобы сравнить их как можно точнее, похожие элементы UPDRS-III и BME были сопоставлены (например, ригидность верхних конечностей по UPDRS-III коррелировала со сгибанием, разгибанием и вращением плеча по BME). Одной из корреляций было смещение бедер, взятое из BME, которая анализирует равновесие путем измерения движения бедер, когда пациенты стоят в течение 10 секунд с вытянутыми в стороны руками и закрытыми глазами; это коррелировало с пунктом стабильности осанки из UPDRS-III, который представляет собой тест на быстрое вытягивание, реактивное вмешательство, в котором измеряется реакция пациента. Поскольку не все элементы UPDRS-III поддавались измерению с помощью DARI, семь из 18 были коррелированы; однако все пункты BME коррелировали с глобальной оценкой UPDRS-III. Для анализа данных использовалось программное обеспечение IBM SPSS Statistics 21.0. Значение p ≤0,05 считалось показателем статистической значимости.