Beam Walking över livslängden för Falls Prediction (BEAM)

Inledning Naturligt åldrande är förknippat med rörelsehinder sent i livet. Gånghastigheten avtar, stegen blir kortare och varierande och balansen när man står och går blir instabil, speciellt när dessa rörlighetsuppgifter kombineras med en motorisk eller en kognitiv uppgift. Gång-, balans- och muskelnedsättningar orsakar nedgångar hos ~30% och ~50% av vuxna över 65 respektive 80 år. Nästan 50 % av fall utomhus sker när man går. Att mäta dynamisk balans är därför viktigt för att karakterisera det nuvarande tillståndet av postural kontroll och identifiera de som sannolikt kommer att uppleva allvarliga nivåer av rörelsehinder, inklusive fall i framtiden.

Dynamisk balans är upprätthållandet av jämvikt när man går med och utan en själv- eller yttre störning och motstår inre eller yttre störningar när man står. Speciellt håller dynamisk balans den vertikala projektionen av masscentrum (COM) inom basen av stödet medan COM rör sig. Hittills har dynamisk balans härletts från "funktionella tester" utan en faktisk balansförlust.

Funktionstester mäter dynamisk balans indirekt och många lider av tak- eller golveffekt och är okänsliga för ingrepp och klinisk status. Berg-Balance-Scale (BBS), designad för sköra gamla vuxna, lider av dålig känslighet för behandlingseffekter, den har ingen gemensam tolkning för en given poäng, oklart relaterad till rörlighetsstatus och till användningen av mobilitetshjälpmedel. Tinettis balans- och gångtest är ett "funktionellt test" som används för "dynamisk balans" men identifierade endast 11 % av de som inte fallit, vilket tyder på dålig specificitet. Testet Timed-up-and-Go (TUG) informerar inte läkare om patienternas statiska eller dynamiska balans eller gångförmåga är dålig och det förutsäger fall inkonsekvent. Ett benställning kan vara svårt för många gamla vuxna och är inte relaterat till gångstabilitet. Functional-reach (FR) har inget gångelement och patienterna kompenserar för balansproblem under gång. Bestest är organiserat kring system som ligger bakom balanskontroll och liknar den fysiologiska profilmetoden som tar över 30 minuter att administrera, även om den har god tillförlitlighet och högre känslighet för förändringar än BBS. Dess korta version, miniBESTest tar bara ~15 minuter att administrera och har god tillförlitlighet och diskriminerande validitet mellan fallare och icke-fallare, men de rapporterade poängen varierar kraftigt och tyder på en golveffekt hos patienter med ryggmärgsskada, traumatisk hjärnskada, förvärvad hjärnskada och flera trauman. Statisk posturografi mäter statisk balans och korrelerar dåligt med dynamisk balans. Star Excursion Balance Test, Modified Bass Test och Dynamic Leap and Balance Test involverar onaturliga rörelser eller snabba riktningsändringar som seniorer aldrig utför. Dynamisk posturografi hänvisar till svar på en störning som ges när man står eller går. Ansiktsvaliditeten för stabilitetsmarginalen eller den mediala accelerationen av COM och sambandet mellan dessa variabler och gångbalans är oklart. Tid-till-stabiliseringstester innebär att ett enda hopp landar på golvet, olämpligt för seniorer. Dessa senare tester och de som mäter tryckcentrum (COP)-resultat kräver en kraftplattform, vilket gör testerna olämpliga för läkare. Tröghetssensorer kan kvantifiera gångbalansen under TUG men dataanalysen av gångdynamik kräver sofistikerad programvara.

Strålgångsprestanda för att mäta dynamisk balans i hög ålder. Den enskilt viktigaste begränsningen av "dynamisk balans"-test är ett misslyckande med att kvantifiera en faktisk balansförlust när man går. För närvarande finns det inget laboratoriebaserat eller kliniskt test för att bedöma förlust av dynamisk balans under gång, försämrad gångbalans och fallrisk i en klinisk miljö. Strålgång kan mäta dynamisk balans mer exakt än tester som används för närvarande eftersom minskningen av stödets bas övergående ökar instabiliteten i samband med svängningen av COM över ställningsbenet. Beam jämfört med golvgång ökar utmaningen för dynamisk balans eftersom artisten måste kontrollera COM:s väg för att inte korsa kanten på fotstödet för att stanna på balken. Sådan korsning sker ofta hos gamla vuxna och ett felsteg, ett "fall", uppstår. Instabiliteten under COM-överföring vid övergående på ett ben och på en smal stråle är nyckeln och den unika delen av strålgång som kan förstärka (sub)kliniska dysfunktioner i dynamisk balans mer effektivt än nuvarande tester och göra strålgångsprestanda till en ny biomarkör för dynamisk balans balans i hälsa och sjukdom.

Tillämpning av strålgång hos patienter med neurologiska störningar. Dysfunktion i dynamisk balans är en föregångare till den höga förekomsten av fall hos neurologiska patienter och att identifiera fallrelaterade riskfaktorer är en prioritet. Patienter med Parkinsons sjukdom (PD), multipel skleros (MS) och stroke drabbades av ett (47 %) eller flera fall (32 %) vid 6 månaders uppföljning. Även om etiologin som leder till ett fall skiljer sig mellan dessa patientkategorier, är dysfunktion av dynamisk balans en viktig gemensam bidragande faktor till rörelsehinder. Anmärkningsvärt är att endast sjukdomstyp och balansförtroende och inget av de "dynamiska balanstesterna" eller "funktionstesten" (BBS, Dynamic Gait Index, TUG, 10-m gångtest) förutspådde enstaka och återkommande fall. Det finns således ett behov av att avgöra om strålgång jämfört med de för närvarande använda testerna av dynamisk balans är mer exakta för att diagnostisera fallrisk och förutsäga fall hos dessa patienter.

Kognitiv dual-tasking under strålgång. Även om gånghastigheten avtar med åldrandet, vilket innebär en försämrad dynamisk balans, ökar fortfarande den medvetna, kognitiva och kortikala kontrollen av att gå. I synnerhet när gamla vuxna par går med en kognitiv uppgift som att prata, räkna eller återkalla minne, ökar kravet på uppmärksamhet och exekutiv funktion för att kontrollera gång. Vid dual-tasking blir gamla vuxnas steg varierande och gångstabiliteten minskar. Det är dock okänt om den dubbla uppgiftsrelaterade gångbromsningen orsakas av att den kognitiva uppgiften påverkar det dynamiska balanselementet i gång eller om effekterna är globala på hastighet och rytm.

Mål, hypoteser. Denna studie kommer att avgöra: 1. De psykometriska egenskaperna och 2. Livslängd och patientreferensvärden för dynamisk balans, bestämt av strålgång med och utan kognitiv dual-tasking; 3. Det statistiska sambandet mellan dynamisk balans (d.v.s. strålgångsprestanda) och utvalda "funktionstester" som för närvarande används för att mäta dynamisk balans, och 4. Riskfaktorer och prediktorer för fall hos neurologiska patienter. Den globala hypotesen är att ålder, sjukdomstyp och kognitiv dual-tasking påverkar dynamisk balans mätt med strålgångsprestanda (sträcka, hastighet, stegnummer). Hos friska gamla vuxna förväntas bestämningsfaktorer för gångprestanda med enkel och dubbel uppgift inkludera ålder, kön, exekutiv funktion, fysisk aktivitet, benstyrka och COP-variabilitet i ett ben. Hos patienter med neurologiska störningar förväntar vi oss att sjukdomstyp, balansförtroende, exekutiv funktion påverkar strålens prestanda för en enda uppgift. På grund av nyheten är det oklart om patienter kan utföra dubbel-task beam walking. Utredarna förväntar sig att finna att strålgångsprestanda gentemot de traditionellt använda balansresultaten mer exakt förutsäger fallrisker och fall.

Metoddesign. Detta är en 5-plats, multicenter tvärsnittsobservationsstudie med STROBE-checklistan. Center 1-4 kommer att undersöka friska gamla vuxna (n=432) och Center 5 kommer att undersöka patienter med diagnosen PD, MS, stroke och ospecifika balansrubbningar (n=100). Utvalda friska deltagare kommer endast att upprepa strålgångsmätningarna vid test 2, 7-10 dagar efter test 1 för att bedöma tillförlitligheten (n=40). Alla deltagare i åldern 50+ kommer att slutföra hösthistoria vid test 1 och vid 6 och 12 månaders uppföljningar. Vi valde ålder 50, eftersom balansen börjar minska vid denna ålder. Det primära resultatet för alla deltagare är strålgångsprestanda i meter. Ålder, kön, kognitiv funktion, fysisk aktivitet och benstyrka är bestämningsfaktorer för dynamisk balans och därför måste urvalsstorleken ställas in för att uppfylla rekommendationer om minst 4-5 gånger fler deltagare än prediktorer. För att öka den externa validiteten bör universella referensvärden vara breda och representativa för heterogeniteten i befolkningen, vilket kommer att uppnås genom att testa friska manliga och kvinnliga deltagare i fyra länder på tre kontinenter.

Deltagare. Friska deltagare kommer att rekryteras från lokala områden vid de fyra centren med hjälp av mun till mun och annonser i allmänna utrymmen, bibliotek, kyrkor, tidningar, fitnessklubbar, hälsovårdsinrättningar och på radio, TV och internet. Frivilliga deltagare inkluderade kommer att vara manliga och kvinnliga vuxna över 20 år, med god hälsa, balans och rörlighet.

Positivt svar på någon av följande frågor i en (telefon)intervju resulterar i uteslutning från studien: oförmögen att gå 10 m självständigt; knä- eller höftledsersättningar ≤6 månader före inskrivning; okontrollerad kardiovaskulär sjukdom eller angina; neuromuskulär sjukdom; diagnostiserad Parkinsons sjukdom; multipel skleros; stroke; cancerbehandling ≤ 3 månader före inskrivning; svår astma eller kronisk bronkit; diagnostiserade diabetes med neuropati, dålig och okorrigerad syn och en poäng ≤27 på Mini-Mental State Examination (MMSE). I början av laboratoriebesöket kommer deltagarna att utföra Short-Physical-Performance-Battery (SPPB) och de friska vuxna med en poäng ≤10 för rörlighet kommer att exkluderas.

Center 5 (Kaposvár, Ungern) kommer att rekrytera patienter från sjukhusets dagklinik och medicinska databas. Patienter kommer att vara berättigade som rapporterar med balans- och rörlighetssvårigheter och som är kandidater till eller för närvarande är inskrivna i rehabilitering. PD-patienter (Hoehn-Yahr-stadium 2 till 3) kommer att uppfylla kriterierna för UK Brain Bank. MS-patienter kommer att uppfylla McDonald-kriterierna från International Panel on Diagnosis of MS. Strokepatienter kommer att uppfylla Världshälsoorganisationens diagnostiska kriterier för stroke. Balansstörningspatienter kommer att ingå som besöker polikliniken på grund av fall och yrsel. Exkluderade kommer att vara de med MMSE <21, egentlig depression (Clinically Useful Depression Outcome score ≥46), allvarlig led- och/eller benstörning som stör balans och gång (klinisk bedömning), afasi om det stör förståelsen av studiens syften. , MS-återfall inom 3 månader, stroke <1 månad före studiestart, benign paroxysmal positionsyrsel, polyneuropati och fobisk yrsel. Sektionen Statistik visar urvalsstorlekarna.

Etiska kommittéer på varje plats kommer att godkänna studieprotokollet och samtyckesformuläret, som varje deltagare kommer att läsa och underteckna. Studien kommer att genomföras enligt Helsingforsdeklarationen.