Оценка механической информации стопы о статической задаче и передвижении

Стопа является фундаментальной областью взаимодействия с окружающей средой. Чтобы понять и количественно оценить важность подошвенной информации для контроля равновесия, исследователи охарактеризовали подошвенные датчики и оценили двигательную адаптацию, вызванную нарушением сенсорной обратной связи этой информации с помощью различных методов: электростимуляции, вибрации, анестезии, механической стимуляции (Bent, 2015). Механическая стимуляция неинвазивна и использует материалы с различными характеристиками. В большинстве случаев это пенопластовая пластина или ортопедическая стелька (составленная из заранее заданных рельефов).

В клинической практике пена используется для оценки способности стопы адаптироваться к коррекции ортопедическими стельками. Пациент стоит неподвижно на силовой пластине, которая фиксирует положение центра давления (ЦД). Колебания CoP с пеной и без нее сравниваются с использованием подошвенного коэффициента (PQ). PQ представляет собой отношение между поверхностью колебаний ЦД на пене и поверхностью колебаний ЦД без пены. Подальная постуральная неэффективность затем определяется PQ> 100%, что означает, что их баланс улучшается с промежуточным положением пены. Однако нет никаких согласованных характеристик относительно высоты или плотности пены.

Кроме того, постуральная оценка с помощью механической стимуляции ранее проводилась исключительно в этом статическом режиме, который не отражает экологическую реальность повседневной деятельности. Эффект тонких ортопедических элементов никогда не оценивался количественно во время двигательной задачи.

В этом контексте наш проект имеет две цели, которые будут решаться посредством двух экспериментальных исследований. Первая цель состоит в том, чтобы связать влияние характеристик пены и постуральной стабильности. Понимание стандартной постуральной реакции позволит выявить пациентов с подальной постуральной неэффективностью. Вторая цель состоит в том, чтобы оценить влияние единственного элемента на статику и передвижение здоровых участников по сравнению с участниками с неэффективной опорной позой (определяемой путем расчета PQ, подробно описанного ранее с пенами, проанализированными в первом исследовании).

Мы проведем клинические испытания, проводимые в ежедневной практике ортопедии, добавив захват движения для более точного учета динамических ситуаций. Исследование является интервенционным (неинвазивным) и непостоянным за счет интерпозиции тонкой пенопластовой пластины (толщиной менее 1 см) и элементов подошвы (толщиной 3 мм) под стопы.

Для каждого эксперимента участники получат информационный буклет, который нужно прочитать за несколько дней до прихода на эксперимент. Когда они прибудут на место эксперимента (подиатрическую клинику IFPEK или исследовательскую лабораторию M2S), каждый участник подпишет форму согласия на участие в исследовании после того, как у него будет возможность задать все вопросы экспериментатору.

Во время первого эксперимента (Pimouss 1) личность каждого участника и его контактная информация будут записаны на выделенный компьютер, и им будет присвоен код участника в рамках процедуры псевдоанонимизации. Эта процедура позволяет нам связаться с участниками в случае неожиданного открытия и возможного участия в исследовании Pimouss 2. Файл соответствия между личностью участника и его кодом участника будет сохранен на защищенном паролем компьютере, а сам этот файл будет защищен паролем для чтения и записи.

ПИМУС1

Этот эксперимент будет проводиться в клинике IFPEK. Перед подписанием формы согласия участнику будет объяснено экспериментальное устройство (силовая платформа и пенопластовые пластины), а также задача, которую необходимо выполнить. Участник будет иметь возможность задать все вопросы, необходимые для хорошего понимания исследования. После подписания согласия участник сможет начать эксперимент. Участник будет выполнять эту задачу в нескольких экспериментальных условиях, представленных в случайном порядке. Мы сосредоточимся на следующих факторах:

• Пена: 4 состояния: Depron, Plastazote,Orthomic и контрольное состояние (без пены)
• Зрение: глаза открыты и глаза закрыты. Состояние будет соответствовать сочетанию различных уровней пены и коэффициента видимости. Тест будет состоять из удержания положения стоя на стабилометрической платформе в течение 30 секунд в заданном состоянии. Для каждого условия будет проведено три испытания. Между каждым испытанием продолжительностью 30 секунд будет наложено время отдыха не менее 30 секунд.

В течение этих 30 секунд отдыха участник должен будет самостоятельно оценить свою устойчивость по визуальной аналоговой шкале.

В дополнение к рекомендациям по использованию пен, результаты этого исследования позволят нам выделить три категории постуральной реакции:

1. Физиологическая реакция, которая будет определяться средними колебаниями пены исследуемой популяции.
2. Нефизиологический ответ, который значительно ниже низкого стандарта физиологических колебаний
3. Нефизиологический ответ, значительно превышающий высокую норму физиологических колебаний. Затем мы предложим выбору участников в каждой из этих трех групп провести эксперимент Пимусса 2. Отбор участников будет зависеть от их положительного ответа на участие в Пимусе 2 и в соответствии с их индивидуальным результатом во время Пимусса 1. Интерес будет заключаться в том, чтобы получить 3 популяции, чьи ответы значительно различаются.

Только Анн-Элен Оливье (отвечающая за ввод данных, а также за проект) сможет связаться с выбранными участниками.

Потребуется большое количество участников, чтобы можно было построить норму колебаний населенности, которая неизвестна (в условиях пены) и, таким образом, определить границы этого параметра. Основополагающее исследование постурального контроля и, в частности, веса визуальной информации, установило нормы для этого контроля на популяции из 132 участников. Поэтому мы ссылаемся на это число для нашего эксперимента и планируем оценить реакцию постурального контроля на 132 участниках. Мы статистически переоценим это число с первыми данными.

Добровольный участник не будет иметь сведений о результатах исследования Pimouss 1 во время его включения в Pimouss 2.

PIMOUSS2 Участник прибудет в Лабораторию M2S. Его файл переписки будет найден и позволит напрямую использовать код псевдоанонимизации, созданный в ходе первого эксперимента.

Оптоэлектронная система (Qualisys A, Швеция) потребует позиционирования световозвращающих датчиков на анатомических ориентирах.

Затем участник выполняет тот же тест, что и в первом эксперименте (но на одной пене), после чего следует несколько записей со стельками и без них.

Каждое условие будет повторяться 3 раза, чтобы ограничить систематическую ошибку изменчивости измерения.

Для передвижения каждый участник будет выполнять определенные траектории (прямо и повороты на 90°) на расстоянии около 10 м. Он будет повторять по 5 раз на каждое условие (одинарные элементы или нет, с закрытыми или открытыми глазами). Участник будет выполнять эту задачу в нескольких экспериментальных условиях, представленных в случайном порядке. Мы сосредоточимся на следующих факторах:

• Траектории: (прямо или повороты на 90°), чтобы обеспечить репрезентативность повседневной ходьбы.
• Визуальные эффекты: (глаза закрыты или открыты), чтобы выделить вклад подошвенной информации в эту задачу.
• Механические раздражители (условие управления (без элемента), элемент подошвы под правой ногой или элемент подошвы под левой ногой) Состояние будет соответствовать сочетанию различных уровней фактора траектории, зрения и механической стимуляции.

Анонимизация данных:

Псевдоанонимный идентификационный код присваивается каждому участнику при его поступлении в лабораторию через компьютер, предназначенный исключительно для этой цели. Доступ к компьютеру защищен паролем. На самом деле, ни один из данных, использованных в этом исследовании, не содержит никакой идентифицирующей информации об участниках.

Псевдоанонимный идентификационный код присваивается каждому участнику по прибытии в клинику IFPEK через компьютер, предназначенный исключительно для этой цели.

Хранилище данных:

Хранение информации на бумаге сведено к минимуму и касается блокнота экспериментов и согласия на участие.

Блокнот содержит экспериментальные данные, записанные за каждый день тестирования, присутствующих экспериментаторов, идентификационный код тестируемых участников, характер тестов и любые технические или человеческие проблемы. Эта записная книжка хранится в запертом шкафу, расположенном либо в медицинском кабинете, либо в лаборатории.

Все остальные компьютеризированные данные хранятся на жестком диске компьютера системы анализа движений, доступ к которому защищен паролем. Затем они архивируются после каждого эксперимента и для каждого проекта в виде электронного файла, сохраняемого в выделенном месте во внутреннем сетевом хранилище (NAS) лаборатории M2S.

Для экспериментов за пределами лаборатории (внутри IFPEK) лаборатория M2S создала безопасную виртуальную частную сеть (VPN), позволяющую передавать данные и файл эквивалентности с экспериментальной площадки на внутренний NAS.

Срок хранения данных:

Экспериментальные тетради и формы согласия участников хранятся в течение 15 лет.

Обезличенные компьютеризированные данные архивируются через 4 года (длительность исследования).

Обработка и анализ данных Статистический анализ будет состоять из сравнения результатов зависимых групп. Статистика будет условной. Повторные измерения ANOVA с последующими апостериорными тестами будут использоваться для оценки влияния пены на постуральную реакцию участников или влияние подошвенной стимуляции во время двигательной задачи. Особое внимание мы уделим величине эффекта, связанного с тестом.

Статический анализ пенопластов будет дополнен тестами на эквивалентность по отношению к результатам, полученным с Депроном. Анализируемыми зависимыми переменными будут, среди прочего, характеристики смещения центра давления и центра масс или подошвенные давления.