Влияние обуви с биологической обратной связью при болезни Паркинсона: оценка функциональных двигательных способностей и локомоции

Болезнь Паркинсона (БП) — хроническое и прогрессирующее нейродегенеративное состояние, клинически характеризующееся наличием брадикинезии, тремора покоя, ригидности и постуральной нестабильности. У людей, страдающих этим заболеванием, наблюдаются некоторые нарушения походки, характеризующиеся снижением скорости, короткими и шаркающими шагами, а также повышенной вариативностью шага.

В последние десятилетия были предприняты усилия по разработке устойчивых и реализуемых стратегий в повседневной жизни этих людей, направленных на улучшение осанки и походки.

В этом контексте исследуется роль усиленной подошвенной биологической обратной связи. Например, подошвенная сенсорная стимуляция, по-видимому, улучшает постуральную адаптацию и походку. Более того, было замечено, что контакт ступни босиком с землей, в отличие от ношения обуви, способен обеспечить большую обратную связь, тем самым улучшая осанку и передвижение. Улучшение передвижения приводит к повышению безопасности при выполнении повседневной жизнедеятельности, снижению риска падений и, следовательно, повышению качества жизни. Исследования в литературе в первую очередь сосредоточены на стимулирующих стельках и обуви с интеграцией вибрационной, слуховой и/или визуальной биологической обратной связи.

Применимость электронной обуви в настоящее время ограничена. Возможным устойчивым решением могло бы стать использование обуви, которая сводит к минимуму отделение стопы от внешней среды и при этом эффективно защищает ее от возможных травм. Этот тип обуви соответствует форме стопы, потенциально обеспечивая большую подошвенную обратную связь по сравнению с традиционной обувью. Походка с использованием инерционных датчиков представляет собой легко реализуемый метод в исследованиях и клинической практике, который применяется при многочисленных неврологических синдромах. Устройство, которое носят на поясничном уровне, может измерять пространственно-временные параметры походки. Кроме того, можно рассчитать акселерометрические индексы, полученные от туловища. В частности, коэффициент гармоник (HR) является репрезентативным показателем плавности и ритма физиологической походки. Таким образом, это надежный параметр для оценки возможных изменений походки у неврологических пациентов.

Основная цель исследования — проверить, улучшает ли использование обуви, обеспечивающей усиленную подошвенную обратную связь, ЧСС у пациентов с БП.

В качестве вторичной цели будут оценены изменения других показателей походки, связанных с туловищем, статического контроля позы и функциональных возможностей. Кроме того, будут оцениваться среднесрочные изменения (через четыре недели ношения обуви с подошвенной обратной связью) этих параметров, а также возникновение падений и замирания походки (ФОГ).

Исследование разделено на 2 рабочих пакета (ПР). WP1 — это интервенционное открытое исследование, в котором будут наблюдаться краткосрочные изменения, вызванные обувью, обеспечивающей усиленную подошвенную обратную связь.

При первичной оценке (Т0) будут собраны клинико-демографические данные и пациенты пройдут комплексное неврологическое обследование. Будут применяться шкалы для конкретных заболеваний (UPDRS III часть 3, NFOG-q, LEDD, DASS-21).

Пациенты пройдут анализ инерционной походки, статическую постурографию босиком и функциональные тесты работоспособности (TUG, 2MWT, 5-STST, 10-mFW) при трех условиях в рандомизированном порядке:

• Состояние босиком (BC): без обуви.
• Нейтральное состояние (NC): ношение нейтральных кроссовок.
• Состояние повышенной подошвенной обратной связи (PFC): ношение подошвенной обуви.

WP2 — это проспективное интервенционное рандомизированное контролируемое исследование, в котором будут оцениваться изменения, вызванные ношением подошвенной обуви в течение четырех недель. После исходных оценок (Т0) пациенты будут рандомизированы и распределены в одну из следующих групп:

• Нейтральное состояние (NC): ношение нейтральных кроссовок.
• Состояние большой подошвенной обратной связи (PFC): ношение подошвенной обуви.

В обеих группах участникам будет предоставлена ​​обувь соответствующего размера, и им будет предложено использовать назначенную обувь в качестве своей обычной обуви для повседневной деятельности в течение четырех недель. Пациенты должны будут вести дневник, чтобы указывать любые проблемы с использованием обуви и временем ежедневного использования, а также вести учет падений и эпизодов тумана.

Схема оценок:

Процедура анализа походки:

Для сбора данных о походке инерционный датчик (BTS G-Walk, BTS, Милан, Италия) будет расположен на уровне пятого поясничного позвонка (L5) с помощью эргономичного ремня. Инерционный датчик связывается с ноутбуком через Bluetooth для записи данных и автономного анализа. Датчик включает в себя трехосный акселерометр (16 бит/ось), трехосный магнитометр (13 бит) и трехосный гироскоп (16 бит/ось). Частота дискретизации составляет 100 Гц, регистрируя линейные и угловые ускорения туловища в переднезаднем (AP), медиолатеральном (ML) и вертикальном (V) направлениях.

Протокол «Walk+» программного обеспечения G-STUDIO (G-STUDIO, BTS, Милан, Италия) будет использоваться для определения ускорения туловища, фаз циклов правого и левого шага, а также пространственно-временных параметров кинематики таза. Коэффициент гармоник будет рассчитываться как данные ускорения туловища по трем направлениям (вертикальному, медиально-латеральному и переднезаднему), разлагая компоненты сигнала на его гармоники, как соотношение суммы первых 10 четных и первых 10 нечетных гармоник. кратные основным частотам.

Другими рассчитанными индексами инерции туловища будут наибольший показатель Ляпунова (LLE), коэффициент вариации (CV), логарифмический безразмерный балл рывков (LDLJ), количественный анализ рецидивов (RQA), как описано в предыдущей работе Castiglia et al.

Перед экспериментальной сессией участникам будет предложено пройти по земле по заранее определенному пути, чтобы ознакомиться с процедурой. Им будет предложено идти со скоростью, соответствующей их обычной походке, по коридору шириной примерно 3 метра и длиной 30 метров при отсутствии внешних факторов, которые могут мешать темпу и ритму шагов. Будет проведено пять последовательных испытаний. Испытания будут остановлены, если пациент сообщит о дискомфорте во время процедуры, усталости или боли.

Постурографическая оценка:

Для постурографической оценки будет выполнена компьютерная стабилометрия, записывающая пациента в ортостатическом положении, в спокойных условиях и без помех с открытыми и закрытыми глазами, с использованием силовых платформ, доступных в нашем институте (BTS P-6000, BTS, Милан, Италия). . Пациентов попросят расположиться на постурографических платформах. Как только положение будет достигнуто и будет обеспечено удобство пациента, техник запишет 3 попытки по 10 секунд с открытыми глазами и 3 попытки по 10 секунд с закрытыми глазами. Чтобы уменьшить эффект обучения, испытания будут записываться рандомизированным образом. Испытания будут остановлены, если пациент сообщит о дискомфорте во время процедуры, усталости или боли.

Управление шкалами функциональных возможностей:

• Тест на время и старт (TUG): TUG — это простой тест для оценки общей двигательной функциональности. Участникам предлагается подняться со стула, пройти линейное расстояние в 3 метра, повернуться на 180 градусов и вернуться в сидячее положение в кратчайшие сроки.
• 2-минутный тест ходьбы (2MWT): 2MWT оценивает автономность и аэробную способность ходьбы. В тесте 2MWT испытуемому предлагается преодолеть наибольшее расстояние, пройдя по ровной 30-метровой дорожке за 2 минуты.
• 5-й тест «сидеть-стоять» (5-STST): 5-STST используется для оценки функциональности и силы нижних конечностей. Испытуемого просят пять раз встать и сесть со стула за максимально короткое время.
• Свободная ходьба на 10 метров (10-mFW). В тесте на дистанцию ​​10 метров испытуемого просят пройти по ровной 10-метровой дорожке в комфортном (обычном) темпе.

Статистический план. Будет проведен предварительный анализ нормальности, чтобы определить, следует ли использовать параметрические или непараметрические методы, с использованием графического представления и критерия Шапиро-Уилка. Числовые переменные будут описаны в терминах среднего и стандартного отклонения (или медианы и квартилей, если применимо), тогда как категориальные переменные будут представлены в виде необработанных значений и процентов.

В рамках WP1 три группы будут сравниваться с использованием ANOVA с апостериорными тестами Бонферрони или тестами Фридмана для зависимых выборок.

Корреляции с количественными параметрами будут оцениваться с использованием коэффициента корреляции Пирсона (или Спирмена при необходимости) как внутри групп, так и в глобальном масштабе.

В рамках WP2 изменения ЧСС будут оцениваться с помощью повторных измерений ANOVA (или аналогичного непараметрического теста) с двумя факторами: ВРЕМЯ (2 уровня, T0 по сравнению с T1, внутри групп) и ГРУППА (2 уровня, подошвенный башмак по сравнению с нейтральным). обувь, между группами).