Noggrannhet i utvärdering av markörlös rörelsefångst vid Parkinsons sjukdom efter DBS

Metodik. Patienter. Sex patienter med PD, diagnostiserade i enlighet med Storbritanniens Parkinsons Disease Society Brain Bank Clinical Diagnostic Criteria av en certifierad neurolog och specialist i rörelsestörningar, inkluderades. Detta är en pilotstudie och urvalsstorleken valdes utifrån bekvämlighet, tillgänglighet och närhet till forskarna. Studien godkändes av utredarens institutionella forskningsnämnd, och patienterna och kontrollerna gav skriftligt medgivande. Under månaderna före testet utvärderades PD-patienterna kliniskt av samma läkare enligt Unified Parkinson Disease Rating Scale sektion III eller motorisk sektion (UPDRS-III).

Instrument. Det finns faktiskt många markörlösa motion capture-system på marknaden, med ett brett utbud av priser, såväl som ett brett utbud av tillförlitlighet. Men DARI-systemet har visat sig vara ett av de bästa av många anledningar. Detta system kräver en snabb kalibrering i början av varje dag som teknikern kan genomföra på mindre än 10 minuter. Det behöver inte upprepas förrän dagen efter, oavsett hur många patienter som utvärderas. Systemet är beroende av en datorbaserad programvara som förvärvar patientens skelett eller avatar med arton höghastighetskameror (120 Hz) placerade runt om i rummet för att samla in hela kroppsdata och levererar kinematisk analys nästan omedelbart med hjälp av sofistikerade biomekaniska algoritmer.

Traditionella rörelselabb använder också besvärliga golvmonterade tryckplattor för att mäta krafterna som genereras av kroppen. Dessa kräver frekvent kalibrering och begränsar motivets rörelser till ett begränsat område. DARIs kinetiska infångningssystem kräver inga kraftplattor och kan mäta ledmoment, markreaktionskrafter och andra mätningar utan att begränsa motivets naturliga rörelse.

Markörlös 3D motion capture-utvärdering av kinematik hos PD-patienter och kontroller utfördes på ett rektangelrum som mäter 6 x 6 meter och 3 meter på höjden. Rummet har en grön skärm på golvet, och arton kameror är strategiskt placerade på väggarna, tolv är placerade 2,6 meter höga och 6 är på ett lägre plan 30 centimeter från marken. Rummet har gott om utrymme, vilket gör att bredare rörelser kan analyseras.

Utvärderingar. PD-patienter ombads att anlända på morgonen iförda mörka, åtsittande kläder, att hoppa över sin sista PD-medicinering och med DBS i Off-läge i minst 180 minuter. På PD-patienter gjordes UPDRS-III-utvärdering först. Sedan, för att påbörja den markörlösa kroppsrörelseutvärderingen (BME), matades patienters och kontrollers vikt och längd in i systemet för att hjälpa till att fastställa var ledcentra finns. Väl inne i det gröna rummet stod försökspersonerna först med fötterna isär och armarna utsträckta åt sidan, medan systemet skapade en 3D-siluett av varje deltagares form och ett biometriskt skelett förvärvades; detta tog inte mer än tre sekunder. För BME utförde alla försökspersoner 16 olika rörelser. Denna uppsättning rörelser utformades speciellt för att utvärdera PD-patienter och innehåller föremål som är relaterade till tre stora motoriska symtom i denna sjukdom: stelhet, bradykinesi och postural instabilitet; tremor är inte möjligt att bedöma. När BME var gjord ombads PD-patienter att ställa om sin DBS till On-tillståndet och vänta 30 minuter innan de upprepade både UPDRS-III och BME. Kontroller utförde endast BME, som inte tog mer än 20 minuter. PD-patienter utvärderades två gånger (DBS-tillstånd På och Av) med en 1-timmes väntan däremellan; deras utvärdering tog totalt cirka 1,5 timmar. Datafilerna laddades upp till DARI Motion Platform där den biomekaniska analysen gav kinematiska resultat för hela kroppen och slutligen exporterades dessa data till Excel för statistisk analys.

Analys. Ett parat t-test användes för att jämföra medelförändringar i UPDRS-III mellan På och Av. Medelskillnader mellan grupper utvärderades med ANOVA- eller Kruskal-Wallis-tester beroende på fördelningen av data för varje oberoende variabel. Post hoc-analyser gjordes för parvis jämförelse i statistiskt signifikanta resultat. Bivariata korrelationer mellan utvärderingsmodaliteter undersöktes. Dessa korrelationer undersöktes i till- och frånläge mellan UPDRS-III och BME-objekt. För att jämföra dem så exakt som möjligt korrelerades de artiklar på UPDRS-III och BME som liknade varandra (t.ex. stelhet i de övre extremiteterna från UPDRS-III korrelerades med axelflexion, extension, rotation från BME). En av korrelationerna var höftförskjutning hämtad från BME, som analyserar balans genom att mäta höfternas rörelse när patienter står under 10 sekunder med armarna utsträckta åt sidorna och slutna ögon; detta korrelerades med posture stabilitet från UPDRS-III, som är ett snabbt drag, reaktionärt interventionstest där patientens respons mäts. Eftersom inte alla UPDRS-III-objekt var mätbara av DARI, var sju av 18 korrelerade; dock var alla BME-objekt korrelerade med UPDRS-III globala poäng. Programvaran IBM SPSS Statistics 21.0 användes för dataanalys. Ett p-värde på ≤0,05 ansågs indikera statistisk signifikans.